铁路线路常见病害原因及养护维修分析 沈建强

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:沈建强
[导读] 摘要:铁路运输是我国覆盖范围最广的交通运输方式,是客运和货运顺利进行的必要保证,不仅加强了各地之间的联系,也直接影响到我国国民经济的发展。
        呼和浩特铁路局集团公司呼和浩特工务段  内蒙古呼和浩特  010000
        摘要:铁路运输是我国覆盖范围最广的交通运输方式,是客运和货运顺利进行的必要保证,不仅加强了各地之间的联系,也直接影响到我国国民经济的发展。近些年来,我国铁路开始向重载和高速发展,这对铁路轨道提出了更高的要求。结合铁路运输的实况,铁路线路会出现爬行病害、钢轨接头处磨损、曲线钢轨损坏、道岔病害等多种病害,本文以此为切入口,探寻其产生原因,根据相关理论提出养护和维修措施,以期提升铁路运输的安全性和规范程度,保障人民群众的生命安全,确保铁路线路保持良好状态,安全运行,推动铁路运输平稳发展,为我国经济发展助力。
        关键词:铁路线路;常见病害;成因;养护维修
        引 言:随着我国经济的发展和技术手段的进步,我国各行业都有明显的转变,极大地影响了人民群众的生活、工作,这一作用也直接体现在了我国交通事业的发展上,交通基础设施是地区对外发展的关键,因此才有“要致富先修路”的说法。在全部设施中,铁路线路是覆盖范围最广、最基础的之一,它促进了地区间的经济往来和经济联系,拓宽商品贸易市场,在创收方面表现突出。由于长期裸露,受自然侵蚀和机械运动摩擦的影响,线路容易发生病害,这会导致铁路失去原有的运作效率,养护和维修的重要性不言而喻。
        1 铁路线路常见病害及产生的原因
        1.1 爬行病害及成因
        爬行病害是铁路线路最常见的病害之一,不仅会使轨枕位置倾斜,也会发生间距失衡、轨缝不均等问题,对线路有极强的破坏性。由于火车高速行驶,线路本身会受到惯性作用力和其他方向作用力的影响,产生向前行驶的力,作用在铁轨上会导致其向前移动,即爬行病害。
        通常来说,这类病害主要是由列车高速纵向运行造成的,钢轨接头的部分会对车轮产生外部作用力,在撞击后该位置的温度提升,产生变形。
        1.2 钢轨接头处磨损病害及成因
        我国地形复杂,铁路线路也因此呈现出相对曲折的状态,穿越不同的地形和城市,因此钢轨接头的位置较多。钢轨接头是铁轨中安全系数最低的位置,反复运行的列车会对接头位置产生高强度冲击,在外力作用的影响下改变线路原有的状态,对钢轨接头产生不可逆的影响,假设这一位置出现病害,就会加速轨道损害,提升损坏程度,扩大病害范围。一般来说,这个位置的病害主要有低接头、冒泥翻浆、钢轨破损等问题,这主要是受地形影响,钢轨接头处存在高度差,在行驶过程中钢轨接头位置的螺栓松动,夹板损坏,引发变形。另外,在弯曲路线的地段,列车转弯也会引发这类病害。
        1.3 曲线钢轨病害及成因
        在实际建设过程中,特别是在偏远山区,由于地形地貌的影响,会采用大量的曲线钢轨。而钢辎本身的重量偏大,对运行线路设计的要求较高,设计不合理的情况下,例如曲线过高,就会增加车轮与钢轨之间的摩擦,反复通行会造成磨损,磨损程度随运行时间和列车辆而增加,这是引发曲线钢轨病害的主要原因。除此之外,钢轨自身的质量缺陷也是原因之一。众所周知,我国的火车分为客车与火车,但铁轨是同一的,而客车与货车对于曲线钢轨的压力也是不同的,这就导致曲线钢轨受力不平衡,造成损害。
        1.4 铁路道岔病害及成因
        铁路的道岔(如图1)是各线路的连接设备,其存在目的主要是为了保证列车平稳地转入另一轨道,是各列车经过频次最高的位置,在多次作用下,轨枕容易沉降,引发运行故障,直接影响铁路运行安全。具有结构复杂、零部件繁多、变形可能性大的特点,因此日常的养护维修必不可少。
       
        图1 铁路道岔示意图
        形成这类病害的原因较多:其一是日常检修过程中忽视了线路的整体性,道岔部分与前后铁路连接不流畅;其二是施工人员并未按计划路线铺设,形成潜在的道岔隐患。
        1.5 运行负荷加重
        随着经济的飞速进步,无论是客运还是货运,都对铁路提出了更高的诉求。这主要体现在铁路承运能力的高低和稳定性上。基于此,铁路的货运量与客运量从2006年-2017年一直处于大幅提升状态(如图2图3),在不断的优化之下,大部分铁路可以满足重载的需求。但长期处于高负荷状态对轨道状况的要求较高,就实际情况来看,很多轨道出现了不可还原的损伤,例如变形、磨损、下沉等问题,这些状况是铁路安全的重要威胁。
       
        图2 2006年-2017年我国铁路货运量及同比增速
       
        图3 2006年-2017年我国铁路客运量及同比增速
        2 常见病害的养护维修措施
        2.1 针对爬行病害的措施
        首先,要从建设环节开始做好防范工作,要保证铁路道床的厚度与宽度,以确保线路具有一定的防爬能力,也要可以视实际需要增加防爬器,从外部增加爬行阻力;其次,假设线路已经发生位移现象,要及时更换维修;再次,铁路管理部门要完善现有的体系,明晰工作人员职责,设置完整妥善的工作程序,保证维修工作落实到人,有序进行;最后,要吸收国内外的先进经验,对于经常发生病害的路段加大检测、养护、维修力度,尽最大可能从根源上改善病害问题。
        2.2 针对钢轨接头处病害的措施
        对于钢轨接头处的损害,必须要结合路段所在地区的气候条件、地形等因素,制定科学的维修和养护方案,具体来说主要有以下几种方式:
        第一,改造线路,尽可能减少接头的数量,最大程度实现无缝线路的目标;第二,修正轨道接头底部的高度,使得前后接头高度一致,符合相关要求,降低因高度差带来的冲击力度;第三,对钢轨和已出现损坏现象的轨道面进行深度检查,必要时运用相关设备进行养护,延长钢轨和夹板的使用寿命;第四,对螺栓的情况进行严格把握,定期调整,将下弯夹板替换为减震夹板,保证钢轨接头位置连接顺畅。
        2.3 针对曲线钢轨病害的措施
        针对这类病害,最重要的就是防范曲线钢轨变形。首先,要在建设过程中保证各项工作均符合国家规定的合格标准,对于小半径的曲线钢轨可以考虑加固;其次,要定期对曲线钢轨的整体状况进行检测和抽查,以便及时发现产生损耗的部位,及时维修;第三,要做好钢轨的日常养护工作,周期性地进行维护,确保钢轨状态良好;第四,对于已经出现病害的曲线钢轨,要及时更换或维修;最后,要加强技术革新,吸收前沿的经验,研究耐受力更强、综合表现更优越的钢轨。
        2.4 针对道岔病害的措施
        道岔零部件繁多,技术标准的要求相对较高,质量问题是影响行车安全的主要原因,因此要进行常规性的检查和修复,在检修道岔结构的过程中,也要考虑未来运行需求。具体来说,有以下几点:第一,在铺设过程中,依据桩位对道岔的位置进行调整,日常维护时采取先改后拔等方式;第二,针对基本轨与尖轨的空隙,要及时拨正基本轨的方向,对边缘进行反复打磨,以电子检测技术配合人工完成对基本轨和尖轨位置的修正;第三,对于辙叉部分,要全面清理道床,防范翻浆冒泥问题。
        2.5 提升铁路运载能力
        在无法减少列车运行频次的情况下,应当建立专项资金,改造既有线路,使其变为重载铁路,提高承运能力。要提高运载能力,必须在轧钢的质量上严格把关,根据路段实况选择最高承载力标准和性价比的品种,提高性能。为适应现实需要,在维修工作中可以改变传统的周期性检修方式,使用动态监控方式,根据损伤程度和运行状态采用合适的维修方法,及时补缺,降低成本,保障铁路安全运行。
        结语:
        综上,交通作为重大基础设施,在国家经济发展和公共设施建设中占据极高地位,而铁路作为其中应用范围最广的部分,理所应当追求更高质量的发展。在铁路日常运行过程中,由于内外部条件的交叉影响,多数病害和损害是不可逆的,而维修周期长、难度高,因此必须要加强日常养护的力度,降低病害发生的可能性。我国的铁路事业要想更进一步,相关部门必须分析当前出现的病害种类及其形成原因,具体问题具体分析,制定具有针对性的维修和养护方案,把提升养护质量和维修效率作为重要的工作内容,组织培训提升相关工作人员的业务水平,保障铁路安全运行。
        参考文献:
        [1]蔡芳兰.浅谈铁路线路病害成因及维护措施[J].科技风,2018(07):192-193.
        [2]孙亚林.铁路线路病害原因分析及处理措施[J].山西建筑,2018,44(12):116-117.
        [3]洪世勇.小半径曲线病害在铁路线路的成因和整治措施[J].四川水泥,2018(01):18.
        [4]张鹏.铁路线路病害原因与维修养护措施解析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(05):138.
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