城市軌道交通用鋼軌維護現狀及解決方案研究

1、城市軌道交通用鋼軌維護現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行的基礎， 鋼軌的狀態(tài)直接決定了城市軌道車運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， 城市交通長期受到大規(guī)模客流量的影響， 鋼軌長期受到高強度的交變作用力， 這就為鋼軌發(fā)生傷損造成潛在的壓力， 而科學的日常維護的機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行。一、國內城市軌道交通運營的特點及維護必要性分析1、城市軌道交通運營特點分析。城市軌道交通因其承載量大等特點成為緩解城市交通壓力的

2、一種手段， 城市軌道交通運行依靠于固定的軌道路線，因而城市軌道交通的正常運行需要具有配套的公共基礎設施，一般包括交通用鋼軌線路、運輸車輛及配套服務設施等，這些基礎設施的好壞直接影響到城市軌道的正常運行。 城市軌道交通與鐵路運行有相似的部分， 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運行， 相較于鐵路線路的單條線路更短，要求?？咳〖木嚯x更短，這對鋼軌增添的壓力更大。鐵路一般架設在省市之間， 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時需要考慮居民區(qū)、 建筑、通信線路等多種因素，因此曲線坡道線路更多，同時轉彎線路也較多，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的必要性分析。通過對城市軌道交通的運營特點進行分析可以發(fā)現， 相較于鐵路鐵軌的維護城市鋼軌的維護具有更加復雜的特點， 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出現損傷脫離、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出現波磨的問題，這些問題的出現為城市軌道交通的平穩(wěn)運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，一旦軌道出現病害那么該病害將會迅速

4、傳播給附近的鋼軌。城市軌道交通的不間斷運行將會對微小的病害反應敏感，特別是曲線路段內的波磨問題將會嚴重影響行車的品質，在某些嚴重的情況下甚至會發(fā)生行車危險。因此，對城市軌道用鋼軌進行日常的維護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營的成本，避免了鋼鐵資源的不必要浪費。二、城市軌道交通用鋼軌損傷機理分析為實現有效避免鋼軌發(fā)生損傷就需要對鋼軌損傷機理進行分析，并針對性的提出相應的維護建議， 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行分析可以將鋼軌傷損的發(fā)展主要分為三個階段。1、鋼軌表面發(fā)生變形。鋼

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

6、響到城市軌道交通的正常運營。 該種狀況的發(fā)生機理主要是鋼軌在長期的交變接觸壓應力作用下產生的， 該階段的主要特點主要是點蝕、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產生較為明顯的變形，該損傷的發(fā)生一般會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重， 因此更需要工作人員謹慎處理。對于鋼軌斷裂的界面會呈現出明顯的斷口，其疲勞裂紋主要是會發(fā)生在鋼軌的內部，當其裂紋逐漸加大之后才會影響到軌頭表面，造成斷軌問題的產生。三、城市軌道交通用鋼軌損傷維護建議考慮到城市軌道轉彎處鋼軌受到的壓力不均勻， 因此在鋪設軌道

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