高速鐵路軌道病害分析與修理方法

張志鵬

摘 要：近年來，我國的高速鐵路發(fā)展迅速，對軌道的質(zhì)量要求也越來越高。目前，高速鐵路的軌道病害仍是尚需解決的一道難題，對其處理技術(shù)也應(yīng)提出更高的要求。本文主要就高速鐵路的軌道病害原因進(jìn)行簡要分析，并提出幾點(diǎn)修理方法，希望對后期的工作實(shí)踐能有所幫助，加快高速鐵路的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;軌道病害;病害分析;修理方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.116

0 引言

改革開放以來我國的高速鐵路建設(shè)發(fā)展越來越快，現(xiàn)如今中國高鐵遍布世界，取得了傲人的成績，對于已經(jīng)取得的成績我們不能掉以輕心，因?yàn)殡S著高鐵速度的不斷提升，越來越多的軌道病害問題出現(xiàn)在技術(shù)人員面前，例如軌道的變形，軌道基礎(chǔ)承載力不足等問題，這些病害輕則影響列車行駛狀況，重則導(dǎo)致高鐵事故，因此相關(guān)技術(shù)人員一定要科學(xué)分析，提前預(yù)防，探討行之有效的防治與修理方法。

1 高速鐵路軌道常見病害及原因分析

1.1 鋼軌變形病害

在線路的曲線段，病害主要是由于鋼軌質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，或者設(shè)置不當(dāng)引起的，在長時(shí)間的磨損后，就會在鋼軌表面出現(xiàn)磨耗，繼而列車經(jīng)過時(shí)出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。從列車運(yùn)行的角度來看，鋼軌變形病害發(fā)生的原因有以下幾點(diǎn)：軌道曲線段與直線段的緩和曲線設(shè)置不夠緩和，在列車長時(shí)間的運(yùn)行情況下，會加快軌道的磨損，最終會導(dǎo)致受力不均，產(chǎn)生軌道變形，不利于軌道車正常平穩(wěn)行駛;安裝軌道使用的原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在列車長時(shí)間的作用下，容易產(chǎn)生形變，影響軌道安全。

1.2 軌道連接處病害

軌道連接處是整個(gè)線路中的薄弱部位，列車經(jīng)過時(shí)會出現(xiàn)向前的沖力，引起軌道振動(dòng)，造成線路狀態(tài)的改變。而且接頭處的病害一旦發(fā)生，就會加快軌道的損壞速度。有研究結(jié)果顯示，處于相同的環(huán)境和條件下，混凝土結(jié)構(gòu)比鋼軌接頭的變化更明顯，因此病害進(jìn)展速度快。實(shí)際施工作業(yè)中，接頭病害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，鋼軌的更換會帶來新舊高度差，此類接頭問題難以避免。第二，鋼軌在長期應(yīng)用中，因振動(dòng)會導(dǎo)致接頭螺栓逐漸松動(dòng)。第三，接頭夾板部位發(fā)生磨損，也會造成鋼軌接頭部位的損害。第四，對于鋼軌的硬彎道，列車轉(zhuǎn)彎時(shí)會引起接頭問題。第五，因自然因素、人為因素導(dǎo)致道床變形，也會引起軌面錯(cuò)牙、接頭高低不平等問題。

1.3 軌道爬行病害

列車在軌道上的運(yùn)行，分析其受力情況，除了橫向力、豎向力以外，還有縱向水平力。在這種力的作用下，軌道會向著道床轉(zhuǎn)移，即線路爬行現(xiàn)象。分析爬行病害的發(fā)生原因，包括以下幾點(diǎn)：一是鋼軌撓曲，二是車輪和鋼軌接頭產(chǎn)生撞擊，三是鋼軌溫度、高低變化明顯。列車運(yùn)行期間，如果防爬設(shè)備的功能運(yùn)用不到位，線路扣件壓力、道床阻力值難以發(fā)揮相應(yīng)的作用和功效。

2 針對高速鐵路軌道病害的防治措施

2.1 鋼軌變形病害的防治

針對鋼軌變形病害，防治措施如下：第一，將軌道極限變形值控制在規(guī)定范圍內(nèi)，定期進(jìn)行檢查工作，尤其是曲線頭部和末端的圓順情況，通過計(jì)算及時(shí)撥正。第二，科學(xué)設(shè)置超高數(shù)值，減少軌道內(nèi)側(cè)和側(cè)面的磨損情況。第三，緩和曲線的超高正矢、順坡應(yīng)該遞減，兩者保持等量進(jìn)行。第四，調(diào)整軌道底坡，列車的中心、軌道的中心應(yīng)該處于同一直線上，能夠減少車輪對鋼軌造成的磨損。第五，合理選用防銹油，對軌道定期涂油處理，有利于保護(hù)螺栓性能，延長使用壽命。

2.2 軌道連接處病害的防治

針對軌道連接處病害，防治措施如下：第一，做好軌道底坡的整修工作，保證底坡滿足線路運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。第二，加強(qiáng)鋼軌和夾板之間的養(yǎng)護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)破損情況，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換;鋼軌發(fā)生彎曲變形，及時(shí)進(jìn)行矯正;養(yǎng)護(hù)操作要加固扣件。第三，推廣應(yīng)用無縫鐵路技術(shù)，尤其優(yōu)先選用鋁熱焊技術(shù)，對于接頭進(jìn)行打磨，減少接頭數(shù)量，提高軌道的整體性。具體來說，首先對接頭進(jìn)行特殊養(yǎng)護(hù)，注意枕軌的材質(zhì)和支撐條件;其次定期檢查夾板上的螺栓，避免發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象;最后要調(diào)整接頭縫隙之間的距離，將其控制在合理的范圍內(nèi)。

2.3 爬行病害的防治

針對線路爬行病害，防治措施如下：提高縱向阻力值，加強(qiáng)道床和軌道之間的阻力，嚴(yán)格按照道床的施工標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，尤其是滿足枕底道砟的鋪設(shè)要求，從而提高道床的質(zhì)量，為列車的平穩(wěn)運(yùn)行提供有利條件。

3 高速鐵路軌道病害修理方法

3.1 軌道變形病害的修理方法

對于出現(xiàn)變形的軌道要及時(shí)關(guān)注，變形值超過允許值時(shí)，要停止使用，更換道床和軌道。道床關(guān)系到軌道的彈性和橫向阻力，因此道床的質(zhì)量好壞，和線路狀態(tài)具有密切關(guān)聯(lián)。在列車荷載和振動(dòng)的影響下，道床彈性降低，影響列車行駛情況。在具體的作業(yè)中，應(yīng)該清理道床、及時(shí)補(bǔ)碴，尤其是下沉的路基、橋涵兩端等部位，以保證軌道的正常幾何狀態(tài)。

3.2 軌道連接處病害的修理方法

單純從軌道的結(jié)構(gòu)來看，應(yīng)該保證連接件的完整性，且處于良好的技術(shù)狀態(tài)下。因此，連接件的技術(shù)狀態(tài)復(fù)查工作，應(yīng)該每年開展1-2次，檢測扭力矩是否達(dá)標(biāo)，整體線路是否鎖定等。連接件性能良好，能夠避免鋼軌夏季發(fā)生熱脹爬行、冬季發(fā)生冷縮爬行，從而減輕鋼軌的磨損量。另外，列車運(yùn)行期間會帶來粉塵活動(dòng)，這些粉塵落到螺栓等細(xì)部元件上，就會加快銹蝕現(xiàn)象。軌道連接處發(fā)生變形后要及時(shí)更換，并保證兩邊的基礎(chǔ)材料一致，受力一致。

3.3 爬行病害的修理方法

針對已經(jīng)發(fā)生爬行病害的軌道，要停止使用，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行清理道床，防止出現(xiàn)泥漿。日常檢修期間應(yīng)該重點(diǎn)觀察扣件的壓力情況、螺栓的狀態(tài)，通過調(diào)整增加鋼軌和鋼板阻力，存在問題的螺栓及時(shí)更換并加固。同時(shí)要注意軌道爬行的變形值，時(shí)刻監(jiān)測不能超過允許值。

4 結(jié)語

綜上所述，高速鐵路軌道中還存在很多問題，影響高速鐵路軌道病害的因素各式各樣，我們要通過實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)，找到防治軌道病害和處理病害的方法，對于導(dǎo)致病害的主要原因一定要重點(diǎn)關(guān)注，盡量避免病害的發(fā)生，對于已經(jīng)發(fā)生的病害也能找到適合的修理方法，這樣才能消除和修理高速鐵路軌道病害，保證鐵路軌道的質(zhì)量，更好的促進(jìn)中國高鐵的發(fā)展。

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