铁路轨道变形监测方法研究

杜志鹏

（晋能控股山西煤业股份有限公司塔山铁路分公司， 山西 大同 037001）

引言

现阶段，铁路轨道交通已经成为我国人们生活中和货物运输中必不可少的交通工具，同时我国铁路轨道交通是我国经济发展的重要组成部分，在一定程度上也促进我国经济的发展。但是由于铁路轨道交通容易受外界因素的影响，在运营过程中容易发生轨道变形的现象，如图1 所示。严重威胁着我国铁路轨道运输的稳定性，因此，将铁路轨道交通与科学技术融合发展是当前社会发展的必然阶段，铁路轨道变形检测技术的运用，极大程度提高了铁路轨道安全性，促进我国铁路轨道交通的可持续发展提供保证。

1 铁路轨道变形概述

1.1 铁路轨道变形的诱发因素

在铁路轨道的运行中，轨道变形主要是由于列车长时间的重力作用导致的，轨道发生的形态的变化，在一定程度上影响轨道交通运行的安全稳定性。另外，在铁路轨道周围的建设施工对过道的变形也存在一定的影响，由于建筑施工导致地面不同程度的下沉，导致铁路轨道受到影响。由于轨道不同程度的变形，会导致铁路轨道在运行中发生不同程度的颠簸，降低铁路轨道交通的使用感受，与现代热门对铁路轨道交通的需求不相符合。其次由于铁路轨道交通的机械零件容易损坏，基于轨道变形的基础上，会加速其零件的损坏速度，增加成本消耗的同时降低铁路轨道交通运行的安全系数。

1.2 铁路轨道结构变形

在铁路轨道出现变形主要是由于施工过程中的铁路轨道质量问题以及运营过程中的问题。在施工过程中，修建铁路轨道是需要进行地基的开凿，在一定程度是破坏力该地域的原有的地质结构，由于岩石的松动可能会导致地质结构失去原有的平衡，顺着铁路轨道交通工程施工分的不断深入，地质结构的稳定性就会越差，铁路轨道发生变形的概率也会逐渐增大。基于此，在进行铁路轨道交通施工过程中，要进行仔细的勘察，对地质情况进行分析，防止地表严重下沉进而影响铁路轨道运输的稳定性。其次，在铁路轨道交通运营过程中，由于列车常年重力的影响，发生不同程度的沉降是必然现象，尤其是铁路轨道软地基施工，受地质环境的影响，容易引发铁路轨道变形。另外，周围的建筑物对铁路轨道变形也具有一定的影响。由于我国经济的发展，大型的建筑物拔地而起，在建筑物建设施工过程中，地基以及深基坑的挖掘必不可少。在这一背景下，我国地质结构受到破坏，地表承载力下降。因此，建筑物的建设也是铁路轨道发生轨道变形的一个重要原因。

1.3 铁路轨道检测的主要方向

随着铁路轨道交通的发展，轨道变形引发的铁路不稳定性问题已经成为发展的阻碍因素，因此，进行铁路轨道变形测量的非常重要的手段，检测铁路轨道的实时情况，推进我国铁路轨道交通平稳运营具有重要意义。在铁路轨道监测工作中，要具有计划地进行分析，基于全局观对铁路轨道施工情况进行检测，其中包括深基坑的建设、地基结构的稳定性、支护稳定性、轨道变形部分的检测和地表建筑物的修建情况等情况进行检测分析。在铁路轨道交通运行过程中，对地表承载力、铁路轨道的状态、地下管道的铺设情况以及将地标建筑物修建等进行实时监测并及时地进行记录。在结果检测完毕后将铁路轨道施工时以及运营时期进行比对，分析其具体成因，并制定相关的维修计划[1]。

2 铁路轨道变形监测方法分析

2.1 变形监测技术分析

在铁路轨道变形检测发展的历程中，传统的检测技术是通过水平测量仪的测量工程进行人工实地检测，在监察过程中能够对轨道变形部分的断面进行测量，但是人工测量技术在实际应用过程中存在一定的问题，需要大量的人员劳动力，与我国当下自动化的发展不相符合。其次，人工监测技术受距离因素的影响，无法实现铁路轨道变形远程监测，在一定程度上降低了轨道变形监测的效率。另外，在进行铁路轨道监测过程中，不能妨碍轨道列车的正常行驶，但是人工监测在工作时存在一定的危险因素，监测的安全性不能保证，进而降低轨道变形监测的质量。

2.2 自动化检测技术

随着科学技术水平的发展，将铁路轨道变形技术与科学技术相结合，提高轨道变形检测的技术水平。积极引进先进的监控设备，采用自动化检测技术代替人工检测技术，通过先进的检测仪器，对铁路轨道进行全方位的检测，提高数据的准确性。例如，在铁路轨道内部安装全站仪，利用GPRS 数据连接与信息技术相连接，通过信息技术，实现全站仪对铁路轨道的自动化监测，提高监测数据的真实性以及稳定性。在全站仪及逆行数据检测过程中，将检测的数据进行储存并管理，再利用信息技术资源整合的特点，将监测数据进行整合共享。如果在检测过程中出现储存容量告急、物体遮挡等现象时进行技术处理，保证数据的实时性[2]。

2.3 制定明确的变形监测点

轨道监测点的布置不够合理，监测点过多会增加其工作量，降低铁路轨道变形的效率。监测点过少不能对铁路轨道进行全方位的检测，降低铁路轨道变形的真实性。因此，在进行布点过程中要结合工程的实际情况进行分析，制定科学的监测点，保证检测的全面科学性。

2.4 完善铁路轨道变形的治理措施

在铁路轨道变形情况进行检测，将检测数据整合上传，相关工作人员以数据为依托，对该铁路轨道变形部分进行仔细分析，为了防止铁路轨道变形的情况严重化，及时制定相关的治理措施，注意要保证治理措施的科学性。

3 结语

通过上述分析可以看出，目前我国铁路轨道交通领域事业不断发展，但是在铁路轨道运营过程中，出现了不同程度的轨道变形现象，在一定程度上影响我国铁路稳定性的需求，实施铁路轨道变形监测技术是非常必要的。传统的人工技术相对落后，检测的数据真实性以及准确性不能保证，因此要积极发展轨道变形监测技术，保证数据的真实性，实现铁路轨道变形监测自动化，实现检测数据资源共享，提高铁路轨道变形监测的工作效率，促进我国铁路轨道稳定发展。