城市軌道交通用鋼軌維護(hù)現(xiàn)狀及解決方案研究

1、城市軌道交通用鋼軌維護(hù)現(xiàn)狀及解決方案研究城市軌道交通用鋼軌是保證城市軌道交通正常運(yùn)行的基礎(chǔ)， 鋼軌的狀態(tài)直接決定了城市軌道車運(yùn)行的安全性與旅客乘坐的舒適性， 對營造更加便利穩(wěn)定的城市交通系統(tǒng)具有重要的意義。 考慮到我國城市軌道交通的特點(diǎn)， 城市交通長期受到大規(guī)?？土髁康挠绊?， 鋼軌長期受到高強(qiáng)度的交變作用力， 這就為鋼軌發(fā)生傷損造成潛在的壓力， 而科學(xué)的日常維護(hù)的機(jī)制可以有效的減小鋼軌傷損狀況的發(fā)生， 避免因鋼軌傷損斷裂發(fā)生意外事故，保證了城市軌道交通的長期健康運(yùn)行。一、國內(nèi)城市軌道交通運(yùn)營的特點(diǎn)及維護(hù)必要性分析1、城市軌道交通運(yùn)營特點(diǎn)分析。城市軌道交通因其承載量大等特點(diǎn)成為緩解城市交通壓力的

2、一種手段， 城市軌道交通運(yùn)行依靠于固定的軌道路線，因而城市軌道交通的正常運(yùn)行需要具有配套的公共基礎(chǔ)設(shè)施，一般包括交通用鋼軌線路、運(yùn)輸車輛及配套服務(wù)設(shè)施等，這些基礎(chǔ)設(shè)施的好壞直接影響到城市軌道的正常運(yùn)行。 城市軌道交通與鐵路運(yùn)行有相似的部分， 但相較之下城市軌道交通有更為密集的發(fā)車密度，在某些人流量大的路段甚至發(fā)車間隔接近 120 秒，因此城市軌道交通對鋼軌的質(zhì)量有著更高的要求。 城市軌道交通一般為了緩解城市交通的壓力， 因此其線路只在城市內(nèi)運(yùn)行， 相較于鐵路線路的單條線路更短，要求停靠取件的距離更短，這對鋼軌增添的壓力更大。鐵路一般架設(shè)在省市之間， 因此一般情況下考量的主要是距離更短， 但城市

3、軌道交通在城市建設(shè)時(shí)需要考慮居民區(qū)、 建筑、通信線路等多種因素，因此曲線坡道線路更多，同時(shí)轉(zhuǎn)彎線路也較多，這對鋼軌能承載的壓力要求普遍增加。2、城市軌道交通用鋼軌維護(hù)的必要性分析。通過對城市軌道交通的運(yùn)營特點(diǎn)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)， 相較于鐵路鐵軌的維護(hù)城市鋼軌的維護(hù)具有更加復(fù)雜的特點(diǎn)， 在長期的大人流量密度的影響下，城市軌道交通某些路段的鋼軌可能會(huì)出現(xiàn)損傷脫離、焊接部分受壓變形、 軌道表面金屬層破壞等問題，對于某些曲線路段還會(huì)出現(xiàn)波磨的問題，這些問題的出現(xiàn)為城市軌道交通的平穩(wěn)運(yùn)行造成潛在的安全隱患，此外考慮到城市軌道車輛車型單一， 行車速度穩(wěn)定、行車密度大等特點(diǎn)，一旦軌道出現(xiàn)病害那么該病害將會(huì)迅速

4、傳播給附近的鋼軌。城市軌道交通的不間斷運(yùn)行將會(huì)對微小的病害反應(yīng)敏感，特別是曲線路段內(nèi)的波磨問題將會(huì)嚴(yán)重影響行車的品質(zhì)，在某些嚴(yán)重的情況下甚至?xí)l(fā)生行車危險(xiǎn)。因此，對城市軌道用鋼軌進(jìn)行日常的維護(hù)與更換是十分必要的，這樣可以有效避免這些危害為行車安全造成的影響，提高鋼軌的使用壽命，最大程度上減少了公司運(yùn)營的成本，避免了鋼鐵資源的不必要浪費(fèi)。二、城市軌道交通用鋼軌損傷機(jī)理分析為實(shí)現(xiàn)有效避免鋼軌發(fā)生損傷就需要對鋼軌損傷機(jī)理進(jìn)行分析，并針對性的提出相應(yīng)的維護(hù)建議， 這樣才可以在最大程度上避免鋼軌的不必要損傷，通過鋼軌發(fā)生損傷的宏觀特征進(jìn)行分析可以將鋼軌傷損的發(fā)展主要分為三個(gè)階段。1、鋼軌表面發(fā)生變形。鋼

5、軌發(fā)生損傷的第一個(gè)階段就是鋼軌在長期的重復(fù)沖擊載荷下在其表面發(fā)生幾何形態(tài)的塑形變形，主要變現(xiàn)為軌頭踏面軌的損傷， 這種狀況的發(fā)生主要是長期高強(qiáng)度的沖擊荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中在鋼軌表面的體現(xiàn)，當(dāng)應(yīng)力的強(qiáng)度到達(dá)鋼軌材料屈服限度的極限值時(shí)， 就會(huì)使鋼軌發(fā)生形變， 當(dāng)鋼軌表面發(fā)生的形變不明顯時(shí)，不易被相關(guān)檢修人員發(fā)現(xiàn)。2、鋼軌表面剝離損傷。當(dāng)在鋼軌表面變形的階段沒有得到及時(shí)的處理，那么當(dāng)鋼軌表面的變形深度達(dá)到一定的深度之后，就會(huì)造成鋼軌發(fā)生魚鱗狀的裂紋， 同時(shí)向著行車的方向也會(huì)出現(xiàn)剝離狀況的發(fā)生，這種剝離一般會(huì)沿著與水平面成15 度的角度繼續(xù)加深，當(dāng)裂紋逐漸擴(kuò)展加深之后就會(huì)造成軌頭的損傷，嚴(yán)重的情況下會(huì)影

6、響到城市軌道交通的正常運(yùn)營。 該種狀況的發(fā)生機(jī)理主要是鋼軌在長期的交變接觸壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生的， 該階段的主要特點(diǎn)主要是點(diǎn)蝕、淺層剝落或深層剝落等。3、鋼軌材料疲勞損傷。相對于前兩種鋼軌發(fā)生損傷的狀況，鋼軌材料處于疲勞損傷階段一般不會(huì)產(chǎn)生較為明顯的變形，該損傷的發(fā)生一般會(huì)造成鋼軌的突然崩裂， 由于該階段前期不易被察覺而發(fā)生損傷的狀況又較為嚴(yán)重， 因此更需要工作人員謹(jǐn)慎處理。對于鋼軌斷裂的界面會(huì)呈現(xiàn)出明顯的斷口，其疲勞裂紋主要是會(huì)發(fā)生在鋼軌的內(nèi)部，當(dāng)其裂紋逐漸加大之后才會(huì)影響到軌頭表面，造成斷軌問題的產(chǎn)生。三、城市軌道交通用鋼軌損傷維護(hù)建議考慮到城市軌道轉(zhuǎn)彎處鋼軌受到的壓力不均勻， 因此在鋪設(shè)軌道

7、時(shí)應(yīng)盡量減小彎曲角度， 同時(shí)對彎曲路段進(jìn)行加固， 定時(shí)在曲線路段、坡路段及軌道車加減速段進(jìn)行維護(hù)檢修。 在檢修過程中一旦發(fā)現(xiàn)鋼軌表面發(fā)生形變或是裂紋應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行打磨焊接處理， 以求延長鋼軌的使用壽命，根據(jù)某些小半徑曲線段繃軌磨光帶情況， 采用適當(dāng)調(diào)整軌道角度的方法調(diào)整鋼軌所受到的壓力， 減小對鋼軌造成的損害。 當(dāng)對于某些路段出現(xiàn)疲勞損壞的狀況時(shí)， 應(yīng)該及時(shí)對小半徑曲線的鋼軌進(jìn)行跟換，避免出現(xiàn)鋼軌斷裂狀況的發(fā)生。此外，還可以通過建模的方法建立鋼軌疲勞度模型， 通過對負(fù)荷時(shí)間的設(shè)定來對鋼軌的損壞情況進(jìn)行預(yù)測，減少鋼軌損壞問題產(chǎn)生。四、結(jié)束語城市軌道交通用鋼軌是保證城市軌道交通有效運(yùn)行的載體，鋼軌狀態(tài)的好壞直接決