科技论坛 轨道检测及维修技术的探讨 羌伟 苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司 江苏苏州 ２ｉ ５０００ ［摘要］下文主要结合笔者多年的工作实践经验，针对轨道检测及维修技术在保持客运专线轨道平顺状态中的重要性、国内现有轨检技术的优缺 占、及发展趋势、轨道维修的内容及方法等进行了阐述，仅供同行参阅。 ［关键词］检测技术；维修技术；重要性；维修内容 中图分类号：Ｖ４４８．１ ５＋１文献标识号：Ａ文章编号 １．轨道检测技术 在我国，最早采用弦测法来检测高低、轨向，后来则采用先进的惯性 基准法。目前４型轨检车已在国内推广使用。４型轨检车代表了国内轨检 车的最新技术，其技术特点可以概括如下。 （１）采用惯性基准检测原理，符合轨检车发展趋势。惯性基准检测原 理可以检测出实际的轨道不平顺，可以根据需要换算为各种弦长下的结果， 便于与静态检测结果相比较。（２）采用轨距吊梁的机械结构形式，传感器 安装位置比较集中，方便维修、检查。（３）用工控微机代替小型机，具有 价格较低、维修方便等优点。（４）测量项目多，精度比３型轨检车提高。 ４型轨检车可以测量高低、水平、轨距、三角坑、轨向、曲线超高、曲线 半径等轨道几何参数，车体垂直加速度和水平加速度、轴箱振动加速度等 振动参量，速度里程及地面标志等便于查找线路病害的位置，其精度满足 了线路养护的需要。（５）在检测系统硬件、软件和传感器等方面基本实现 了国产化。 ２．客运专线的工务养护维修技术 ２．１养护维修的内容 综合考虑国外高速铁路的经验和国内的实际情况 客运专线应采用以 下线路维修技术：以轨检车检测数据为依据，以大型养路机械为主、小型 养路机械为辅，利用“维修天窗”进行线路设备检查、维修和保养，并严 格执行检查验收制度。 客运专线的维修工作主要分为综合维修、经常保养和临时补修。综 （接上页） 平方／回路（１２７点）＋ 回路预留畜量 商业 酒店ｐ 写字楼 １５００—２０００ｅ 住宅 表二 合维修是根据客运专线线路变化规律和特点，采用大型养路机械联合作业， 对线路进行全面起道、捣固和稳定等综合性修理；经常保养是根据线路设 备变化情况和季节特点，在全年度和线路全长范围内对线路设备进行专项 修理，以保持线路质量经常处于均衡状态；临时补修是及时整修超过临时 补修容许偏差管理值及其他不良处所的临时性修理，以保证行车按规定速 度平稳、安全地运行。 ２ ２养护维修的方法 综合维修的主要作业手段是采用起拨道捣固车、动力稳定车、配碴 整形车等大型养路机械联合作业。目前，国内大量使用的是起拔道捣固车、 动力稳定车，而配碴整形车很少使用，这样一来，大机作业完成后，需要 大量的人工回填、整平道碴，降低了作业效率。为了发挥大机作业的功效， 大机作业机具应配套使用，如组成大机作业机组：配碴整型车、捣固车、 配碴整型车、动力稳定车。另外，采用综合作业机械也是一个行之有效的 办法，综合作业机械系指将两种或多种功能作业装置安装在一起，～次能 完成多种作业的机械。 线路经常保养和临时补修作业手段可分为手工作业和机械作业（包 括大型、中型、小型机械）２种方式，必须改变传统的养修，实行养修 分开，充分发挥机械化作业高质高效的优点。需要说明的是，即使在铁路 较发达的国家，人工作业仍占到一定比例，据估计１０％～３０％的工作量仍 需人工完成。采用捣固、垫板、垫碴三者相结合的线路保养作业方法较 为科学。但是，目前我国线路保养作业均以捣固作业为主，根据（接上页） 备注 设计时为大空间，考虑 装修时分隔增加 餐恢区域回路考虑预 留 害房区域可不考虑 设计时为大空间，考虑 装修时分隔增加 无需预留 ２０００ｅ ４Ｏ ２０００—２６００￣ ２Ｏ ３０ Ｏ （１）对消防广播功放的容量考虑较少，不能满足同时播放三层的需要， 而在紧急时需要全面广播时，消防广播功放更难满足要求；（２）消防广播 功放与背景音乐的功放重复设置。因此在消防广播功设计中一定要对广 播扬声器进行数量统计，并根据总容量配置，同时设计中应注意几点： 消防广播功放总功率应能满足全楼广播或全区域广播的需要：允许时宜 采用消防广播与背景音乐共用功放的方式：有多台广播功放时，广播功 放对应音源总线应隔层设置，确保联动时不同的广播功放向不同的楼层 或区域进行广播。 ５．消防外控２４Ｖ电源 火灾自动报警系统的联动控制一般采用外控２４Ｖ消防外控电源．系 统规模越大，需要控制的外控设备也就越多，当外控２４Ｖ消防外控电源 容量设置不足时会造成外控设备无法启动，特别是现代建筑正在向大空 间和大面积发展，单层联动设备数量不断增加。因此２４Ｖ消防外控电源 在设计时需考虑同时联动设备的数量，按区域配置，必要时每个区域至 少配置一台２４Ｖ电源，当单层面积较大时可采用设置多台外控电源，同 时应注意：（１）确保不同的２４Ｖ消防外控电源在联动时对应不同的楼层， 避免同一电源同时联动两个楼层或区域：（２）在商业街区距离较远时可采 用在不同区域弱电井内设置外控电源的方式，缩短２４Ｖ电源传输距离。 ６．合理布置线路 很多民用建筑在火灾自动报警系统设计中会要求在土建施工阶段对 消防管线进行预埋，但在后期的改造中往往受困于线路总会被装修施工 将线路打断；而随着民用建筑规模的扩大，火灾自动报警系统线路规模 不断扩大，众多线路集中于一个桥架中，相互缠绕，给后期的维护和维 修带来纵多不变；总结纵多经验教训，笔者认为火灾自动报警线路布置 中应注意：（１）火灾自动报警系统的线路应采用专用桥架，同时可按照不 同区域或不同线路分类分别设置桥架，方便后期维修；（２）火灾自动报警 系统的线路不应采用预埋方式，应采用吊顶上明装管线。 ３．火灾探测器和手动报警按钮设计 火灾探测器和手动报警按钮是火灾自动报警系统的最重要的设备， 火灾探测器在设计阶段的合理布置会减少后期的改造量，设计阶段应按 建筑使用功能的不同先进行布局和规划，对于不同使用功能的建筑建议 采用不同的布局方式：（１）商业建筑应先进行柜位或铺位、动线进行规划， 再由设计单位按布局进行设计探测器火灾探测器和手动报警按钮的布局 设计，商业建筑内设计时应注意将手动报警按钮设置于安全通道旁及公 共通道内侧，避免设计在柜位面积内；商业建筑中有内街商铺时，商铺 内部一般不宜设置手动报警按钮，条件满足时可考虑设置于商铺门口的 公共走道上；（２）酒店区域客房部分按布局设计，餐饮部分可先按初步布 局进行火灾探测器和手动报警按钮的设计，在装修方案确定后在进行优 化；（３）写字楼按建筑设计的分隔布局进行火灾探测器和手动报警按钮的 设计，手动报警按钮优先设计于通道口。 ４．消防广播的设计 消防广播在火灾自动报警系统中承担通知人员紧急疏散的功能，而 民用建筑中消防广播往往又与背景音乐系统共用扬声器，特别是商业建 筑和酒店建筑用扬声器的数量较多，通过多年的运行发现设计中会 有以下问题： 通过设计中的优化，可以有效提高系统设计的合理性，避免系统投 入运行后大面积的改造，提高建设过程中的经济效益。 ２０１３ 年 月２ ｌ３年总第２期Ｉ团 ＝二二Ｊ ８ ０ ２科技论坛 如何做好有线电视的防雷工作 沙春安李明军陈东 南京市六合区气象局 江苏南京２１１ ５ ００ ［摘要］笔者查阅了有关资料得知我国使用网络电视的家庭达一亿多，然而由于全球气象的变化莫测，雷雨天的雷电也慢慢增多，已经构成一种 自然灾害，在国际上也被认为是较严重的大气自然灾害之一，更有电子杀手之称。下文分析雷电入侵有线电视网络的途径，阐述卫星接收天线、机房 内设备、传输网电缆光缆、有线电视分配网络终端的防雷措施。 ［关键词］雷电知识；原理；途径；防雷措施 中图分类号：ＴＵ８５６文献标识号：Ａ文章编号 随着我国社会经济与科技的不断发展与进步，有线电视数字化，电 信网、广播电视网、互联网实现“三网融合 ．网络互联互通、资源共 享，互动娱乐节目增多，有线电视设备大多使用多功能、自动化、智能 化和高价值的微电子器材。这些集成电路微电子器件，对雷电冲击防御 能力较弱，很容易遭遇雷击烧坏，因此，每年夏季是电视台设备和线路 故障发生率最高的季节。大气中雷放电时，ＣＡＴＶ电缆网内有源器件和无 源器件都会产生感应带电，感应产生的电位瞬间会达到几千伏甚至万伏， 通过电缆线进入机房会严重冲击机房硬盘播出系统和卫星接收设备，不 仅烧毁设备器件，还会危及机房工作人员生命安全。全面系统地做好有 线电视网络防雷、避雷与接地是保障设备安全运行的必要条件。 生的极高电压，传至建筑物内，损坏电气设备。 １．２防雷主要原理 利用防雷器件在感应雷击电压尚未达到最大值前通过全网反复接地 放电，在最短时间（纳秒级）内释放系统中因雷击而产生的大量脉冲能量， 并短路泄放到大地，使线路中的雷击感应电压不再增高，降低设备各接 口的电位差，从而保护线路上设备的安全，达到理想的防雷效果。 ２雷电入侵有线电视网络的途径 ２．１通过供电２２０／３８０Ｖ电源线路入侵 进入播出机房的２２０Ｖ和３８０Ｖ两路电源线路遭遇雷击时，电源线上 出现的雷电压瞬间可达万伏，冲击波沿电源线侵入微电子设备及系统， １．雷电知识和防雷原理 导致毁灭性的烧毁。 １ １雷电知识 ２．２经传输信号的线缆入侵 雷电，通俗的说就是雷云放电。当云中的电荷积累到一定程度时、 雷云放电，在通信线路上感应过电压直接损坏与其相连的通信设备： 周围空气的绝缘性能被破坏，正负雷云之间或雷云对大地之间就会产生 雷电直击地面突出物时，产生上千伏的强雷电过电压将邻近土壤击穿， 强烈的放电。雷电分为直击雷、感应雷和传导雷。 穿过同轴电缆外皮，侵入传输网络，击坏与线路相连的电子设备。 （１）直击雷是带电云层和大地之间放电造成的，雷电直击设备和安装 ２ ３雷电击中接地体产生的地电位反击电压入侵 在建筑物上的物体（如防雷装置），直接入地瞬间产生５０００ｋＶ高电位， 雷电击到建筑物避雷针接地体附近将产生放射状的电位分布．这种 这种地电位反击能量大，有巨大破坏力，严重危及人身和设备安全。（２） 地电位反击电压可高达数万伏，严重损坏连接它的电子设备。 感应雷是云层之间的频繁放电产生强大的电磁波，在金属导电体上感应 ３．有线电视网络的防霄措施 出极高的脉冲电压（峰值可达５０ｋＶ）。感应雷分为电磁感应和静电感应 有线电视网络的防雷，必须以防“转移雷”为重点，落实好“电源隔离”、 两种。（３）传导雷是远处的雷电击中电源线路和通信线路，因电磁感应产 “加强接地”和“分散释放反击电压 等一整套关键性、针对性的防雷措施， （接上页）线路的不同状态，采取重点起道重点捣固、重点起道全面捣固、 全面起道全面捣固３种形式，而对于垫板和垫碴作业方法存在不同的认识 和看法，其应用范围有限。 对于垫碴作业方法，由于最初垫碴颗粒使用石灰岩道碴，容易磨损破 碎污染道床并引起翻浆冒泥，加之人工垫碴作业效率较低，因此垫碴作业 方法在我国相当长的一段时期内未普遍使用。笔者翻阅相关资料得知在 国外则是另外一番景象，在２ｏ世纪７０年代，英国铁路就进行了将定量垫 碴技术机械化的研究，证实风压垫碴技术的可行性，并研制出较为成熟的 大型风压垫碴机械，投入到实际维修作业中。实践证明，风压垫碴技术具 有作业质量高、可操作性强、劳动强度低等优点。目前，国内也相继研制 成功轻型风压垫碴机，但其作业质量和效率与大型风压垫碴机械不可同日 而语，今后应在开发大型风压垫碴机械方面加大投入和研发力度。 ２．３养护维修技术存在的问题及改进措施 ①大机作业精度不高。目前，国内起拨道捣固车、动力稳定车等大 机作业精度仅为３～４ ｍｍ，不能满足客运专线作业验收标准 如２００ ｋｍ／ ｈ提速线路静态作业验收管理值规定：高低３ ｍｍ，轨向３ ｍｍ；动态管理值 轨温或水位接近危险临界值时报警，加强巡查，确保安全。 为：高低４ｍｍ，轨向４ｍｍ。而秦沈客运专线３００ ｋｍ／ｈ试验段的静态作业 ３．结语 成、发展及消除噪声。英国铁路的研究表明，采用预防性打磨的钢轨波浪 型磨耗被推迟了至少５年。 目前，国内在钢轨打磨方面并未广泛使用，因此，在客运专线的轨道 维修中需要加强钢轨打磨车的研制、引进，并制定相应的打磨制度（方法、 周期等）。 ③长波长轨道不平顺的维修作业方法亟待研究随着客运专线运营速 度的提高，工务部门必须增加长波长轨道不平顺（波长３０ ｍ以上）的养护 维修，以保证行车的平稳舒适。英国铁路已将２００ ｋｍ／ｈ线路的轨道不平 顺管理波长扩展到８４ ｍ，我国对高速铁路轨道不平顺的研究也要求将轨道 不平顺管理波长扩大至８Ｏ ｍ以上。而目前国内外大型养路机械的抄平测 量基长仅为十几米，不能很好地改善长波长轨道不平顺。因此，要研究如 何利用大机进行长波长轨道不平顺的维修。 ④需建立紧急状况下的预警系统由于北方地区无缝线路锁定轨温低， 夏季易发生胀轨跑道，冬季易断轨，同时丘陵山区在集中降雨的情况下， 易发生水害，对行车安全危害巨大。应建立无线轨温及水位预警系统，当 验收管理值为：高低２ ｍｍ，轨向２ ｍｍ；动态管理值为：高低３ ｍｌＴｌ，轨向３ ｍｍ。大机作业精度不高的原因是：车上缺少高精度的轨道几何状态检测 系统或检测系统与作业系统未能形成反馈回路，致使不能对未达到作业质 量的轨道不平顺作进一步的维修。因此，为了达到客运专线要求的作业验 收标准，在国内大机上必须研制或引进该检测、控制系统。 ②预防性钢轨打磨作业未引起足够重视国外铁路通常采用预防性打 磨维修作业抑制波形磨耗的发生和发展，即在波形磨耗出现初期即将其消 除。若波形磨耗一旦出现，则采取综合措施进行治理。通过使用钢轨打磨 机械消除顶面不平顺是目前世界各国铁路广泛采用的维修方式。钢轨打 磨在今天也是消除钢轨走行面不平顺的最有效和最经济的方式。世界各 国铁路在轨道上打磨钢轨的主要目的是消除轨面缺陷，延缓波形磨耗形 （１）国内现有的３、４型轨检车不能满足时速２００ｋｍ及以上客运专线 的轨道检测需要，必须开发高速轨检车技术。（２）轨道维修方式采取检测 和维修并重的原则，采用以大型养路机械为主，中小型机械、人工为辅的 维修手段 要注意大型养路机械的配套使用，以形成高效的作业机组。（３） 进一步研究与时速２００ ｋｍ及以上客运专线轨道维修有关的技术问题，如： 提高大机作业精度；加强钢轨预防性打磨维修作业；加强长波长轨道不平 顺的管理与维修。 园 建筑界Ｂ２０ｌ ３年总第２ＵＩＬ２Ｄ期２ＩＮＧ０￣１ ％３ｒＯ年８ＲＬＤ月
