张紫菱 ZHANG Zi-ling
（天津铁道职业技术学院，天津300240）
摘要：目前有砟轨道在我国高速铁路中占有重要地位，研究有砟轨道质量状态的发展对高速铁路的养护维修工作具有重要意义。从轨道不平顺指数方面对胶济客运专线的轨道检查数据进行了分析，发现单项指数中高低、轨向、水平和三角坑的影响相对较大，维修周期内轨道TQI指数在上下波动的同时逐渐增大并呈线性增长趋势，TQI指数增加到7左右时安排大机维修作业较为合理，大机维修作业后轨道TQI指数可以降低到4.5左右。
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关键词 ：胶济客运专线；有砟轨道；轨道质量
中图分类号：U213.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）17-0229-02
作者简介：张紫菱（1990-），女，河南周口人，天津铁道职业技术学院，助教，硕士，研究方向为高速铁道技术。
0 引言
随着高速铁路的发展，高速、重载的要求使得轨道线路的维修工作变得日益艰巨，研究轨道质量状态的发展规律对指导线路维修具有重要意义。轨道检查是评估轨道质量状态的重要方法，也是工务部门合理制定养护计划的重要手段。本文通过研究胶济客运专线的轨道检测数据对其轨道状态进行分析，并对其养护维修工作提出合理建议。
1 线路概况
胶济客运专线东起青岛，向西经潍坊、淄博至济南，是“四横”客运专线的重要部分。胶济客运专线正线全长361.7km，正线数目为双线，最小曲线半2200m，速度目标值为200至250km/h，区间直线段线间距不小于4.4m，最大限制坡度一般为12‰，最小竖曲线半径15000m，到发线有效长度为700m，牵引种类为电力牵引。胶济客运专线新建路基采用A、B组填料进行填筑，表层60cm采用级配碎石填筑，一次铺设跨区间无缝线路，正线采用60kg/m钢轨、Ⅱ型弹条扣件、Ⅲa型有挡肩混凝土枕、一级碎石道碴。
2 轨检数据
轨道检查分为静态检查和动态检查。相对于静态检查而言，动态检查是在轨道受到列车实际动载的情况下进行检测的，因此更能精确反映列车运行中的轨道质量状态。综合轨道检测列车是我国获取动态轨道状态几何参数的主要工具之一。
分析用的轨检数据是在2009年2月至2011年10月期间内采用CRH2-010A综合检测列车和0号综合检测列车，对胶济客运专线上行k243+000～k250+700试验段，以0.25m作为采样间隔采集所得。每10天检查1遍，并剔除检测系统的干扰。捡测数据包括路轨道质量指数（TQI）及单项标准差等，本文主要对单项指数和TQI进行分析和评价。
3 数据分析
在列车重复荷载的作用下，轨道质量状态随着时间的发展而逐渐恶化，当轨道状态恶化到一定程度时，工务部门就会对其进行养护维修，此时轨道状态又会恢复到一个新的水平，周而复始。胶济客运专线自开通以来，经历了许多次大机维修作业。下面分别对一个维修周期内和维修前后的轨道检测数据进行分析，得到轨道质量状态在运营和维修条件下轨道质量状态的发展过程。
3.1 维修周期内单项不平顺指数的变化 通过对单个维修周期内高低、轨向、轨距、水平和三角坑五个单项不平顺指数随时间变化的曲线图可以看出，高低指数从1.5左右开始，随时间的发展呈上下不规则波动，有上升趋势；轨向指数由1.2左右开始呈上下不规则波动，有上升趋势；轨距指数保持在0.5左右，随时间没有太大变化；水平指数从0.6左右开始，呈明显波动上升趋势；三角坑指数从0.8左右开始，随时间呈明显波动上升趋势。分析可知，在轨道逐渐恶化的过程中，轨距对轨道质量状态的影响较小，高低、轨向、水平和三角坑是轨道质量状态恶化的主要因素，在不规则波动的前提下持续恶化。（图1、图2）
3.2 维修周期内TQI指数的变化 由一个维修周期内TQI指数随时间变化的曲线图可以看出，经历过大机维修，TQI值恢复到4和5之间，满足大机维修作业的标准；在随后的时间里TQI指数在上下波动的同时逐渐增大，显示出有砟轨道质量状态的发展规律。通过对TQI数据变化曲线进行线性拟合可以看出，TQI值随时间的变化呈现出线性增长的趋势。（图3、图4）
3.3 大机维修前后的轨道质量状态变化 当轨道质量状态恶化到一定程度时，铁路局就会组织大机维修作业，用以消除复杂动力作用下轨道结构积累的塑性变形，给列车提供一个平顺、稳定的运行条件。图5是从2009年3月4日至2010年6月23日期间内TQI指数的变化图。在此期间，轨道结构经历了两次大机维修作业，轨道质量均有所改善。第一次大机维修作业前后TQI指数由5.09降低到4.44，轨道质量改善量为0.65。第二次作业前后TQI由5.04降低到4.67，轨道质量改善量为0.37。图6是自2011年1月26日至2011年8月29日期间内TQI指数的变化图，轨道结构在5月到7月之间经历了一次大机维修，TQI指数由7.09降低至4.37，改善量为2.72。
2009年3月至2010年6月9个月的时间内经历了两次大机维修作业，维修间隔为2个月左右，而且两次作业之前的TQI指数均为5左右，轨道状态改善量均不足1，说明这段期间内大机维修作业过于频繁，可适当降低大机修的频率，减少对轨道结构的扰动。2010年5月至2011年8月期间15个月的时间里进行了一次大机维修作业，作业前TQI指数为7.09（管理值为8），轨道状态改善量达到2.72，说明大机维修作业时间安排合理。
可见，胶济客运专线大机作业之后轨道质量TQI指数可以降低到4.5左右，维修之前的轨道状态对其无太大影响。TQI指数增长到7左右时安排大机维修作业较为合理，可以延长维修周期，降低维修成本，并减少对轨道结构的扰动。
4 结论
经过对胶济客运专线k243+000～k250+700区段2009年2月至2011年10月的轨检数据进行分析研究，得出如下结论：
①五个单项指数中，轨距对轨道质量状态的影响较小，高低、轨向、水平和三角坑的影响相对较大并呈现波动式增长。②维修周期内轨道TQI指数的发展规律为上下波动的同时逐渐增大，并呈现出线性增长的趋势。③大机维修作业后轨道TQI指数可以降低到4.5左右，维修之前的轨道质量状态对其无太大影响。④TQI指数增长至7左右时安排大机维修作业较为合理。
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