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浅谈轨道不平顺的管理及分析

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摘要：轨道不平顺是衡量轨道状态质量的重要指标。本文从两个角度对轨道不平顺的类别进行了划分，同时介绍了如何利用轨检车数据对轨道不平顺进行评定，最后阐述了如何通过各项检测数据去指导现场作业的一般思路。

关键字：轨道不平顺，波长，局部峰值评价法，TQI，轨检车。

1概述

轨道不平顺是指轨道几何状态、尺寸和空间位置的偏差。通俗的讲，即是直线地段轨道不平、不直；曲线地段轨道不圆顺；坡度地段偏离正确的顺坡变化尺寸，这些轨道偏差统称为轨道不平顺。在普速铁路中，轨道的不平顺通常只会影响车辆的稳定性以及乘车的舒适性，但在高速铁路中，列车速度越快，由于轨道不平顺产生的轮轨作用力就越大，极易引发钢轨、轮轴断裂，甚至导致脱轨事故的发生。随着高速铁路的发展和普及，轨道的平顺性越来越受到各方面关注，已经成为了现代机车车辆和轨道结构设计、养护、质量评定的重要手段。

2轨道不平顺的分类

2.1按照激扰方向划分

第一种分类方式是按照列车激扰作用方向划分，可分为垂向轨道不平顺、横向轨道不平顺及复合轨道不平顺。

其中垂向轨道不平顺包括高低不平顺和水平不平顺。

横向轨道不平顺包括轨向不平顺和轨距偏差不平顺。

复合不平顺则指的是在轨道同一位置上，垂向和横向不平顺共同作用形成的复合形式不平顺。包括方向水平逆向复合不平顺和曲线起点与终点复合不平顺。

2.1.1高低不平顺

高低不平顺是指轨道沿线路方向的竖向平顺性不良。通常是由钢轨本身轧制误差，线路施工作业后的高程偏差，道床和路基沉降变形不均匀，线路空吊、道床板结，轨道垂向弹性不良以及车轨共振等引起的。

2.1.2水平不平顺

水平不平顺是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。水平不平顺包含水平差与三角坑两类。其中，三角坑是指两股钢轨交替高低不平，且两个水平最大误差点之间的距离小于18米，三角坑因三轮压紧，一轮减载悬空。易产生爬轨脱轨，须尽快予以消除。

2.1.3轨向不平顺

轨向不平顺是指轨道中心线在水平面上的平顺性不良。通常是由轨道横向变形积累和轨头侧磨不均匀、扣件性能不良、轨道横向弹性不良等因素引起。

2.1.4轨距偏差不平顺

轨距偏差不平顺是指在钢轨顶面以下16mm处左右两股钢轨之间的最小内距与标准轨距的偏差。通常是由轨距调整扣件性能不良、轨枕失效、钢轨侧磨等引起。

2.2按照产生不平顺时有无轮载作用划分

第二种分类方式是按照轨道不平顺时有无轮载作用，可划分为静态不平顺和动态不平顺。

2.2.1静态不平顺

静态不平顺是指在无轮载作用下，利用测量小车等轻便测量工具测得的轨道不平顺。

静态不平顺局限性是只能反映道床、路基不均匀累积变形产生的不平顺，不能反映暗坑、吊板或者弹性不均匀形成的不平顺。

2.2.2动态不平顺

动态不平顺指的是利用轨检车或者动检车测得在列车轮载作用下的轨道不平顺。

动态不平顺是真正对行车舒适性和安全性、轮轨作用力、车辆振动产生实际影响的轨道不平顺，因此研究动态不平顺非常具有现实意义。

2.2.3静态与动态不平顺的关系

动、静态不平顺各自的幅值不存在一一对应的函数关系，而是一对多的关系，存在静态不平顺的地段一定会产生动态不平顺。并且线路等级越高，两者的差距越小。

实际作业中只有将车上（动态）与地面（静态）检测数据相结合，才能科学地指导轨道维修和养护。

3轨道不平顺的评定

轨道不平顺的评定方法通常有三种，第一种是基于空间幅值评定方法、第二种是基于频域幅值评定方法、第三种是基于动力响应评定方法。其中基于空间幅值评定方法是我们目前常用的评价轨道质量的手段，通常利用峰值扣分法（评价局部峰值）和轨道质量指数TQI（评价整体质量）。基于频域幅值评定方法有轨道谱和波长加权评价。基于动力响应评定方法有运行平稳性、运行舒适性、轮轨减载率、脱轨系数等。

本文重点讲述下局部峰值扣分评价法及轨道质量指数评价法。

3.1局部峰值扣分评价法

局部峰值扣分评价法是通过测量轨道各项参数每个测点的数值大小来判断其是否超限，根据轨道局部不平顺超限等级来扣分评定线路指标的方法，不同超限等级对应于不同的轨道质量标准，不平顺超限等级一般分为四级，随着速度的变化，各项管理标准也有所不同，速度越高，管理标准越严格。其中检查评定项目包括轨距、轨距变化率、水平、高低、轨向、三角坑、车体垂向振动加速度和横向加速度。

局部峰值扣分评价法的优点是能够根据扣分地段以及扣分项目找出局部病害所在位置及病害的类型，用于指导现场作业以及维修养护非常具有实用性。

缺点是仅仅利用超限峰值的大小、数量以及扣分多少，不能够全面、科学、合理地评价轨道区段的平均质量状态，既没有反映出超限长度产生的影响，也不能反映出轨道不平顺的变化率以及周期性连续不平顺所产