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【摘要】本文針對(duì)鋼軌常見(jiàn)的傷損擦傷進(jìn)行了淺顯的成因分析,并結(jié)合成都地鐵線(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的實(shí)際情況提出了對(duì)鋼軌擦傷的防治建議。
【關(guān)鍵詞】成都地鐵;鋼軌擦傷;擦傷成因;預(yù)防整治
1概述
鋼軌是地鐵及軌道交通的行車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施,其設(shè)備狀態(tài)直接關(guān)系到列車(chē)的行車(chē)安全性、舒適性和穩(wěn)定性。成都地鐵因其運(yùn)營(yíng)時(shí)間不長(zhǎng),同時(shí)車(chē)體本身較輕,行車(chē)最高速度僅為80km/h,所以目前出現(xiàn)的鋼軌傷損情況不嚴(yán)重,對(duì)行車(chē)的影響也比較輕微。但隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的推移,鋼軌在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)荷載作業(yè)過(guò)程中將越來(lái)越多地出現(xiàn)各種傷損,特別是鋼軌擦傷作為一種危害較大的鋼軌損傷類(lèi)型,如果發(fā)現(xiàn)處治不及時(shí),將給行車(chē)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患,同時(shí)大大增加軌道養(yǎng)護(hù)維修的成本,影響地鐵的正常運(yùn)營(yíng)。
2鋼軌擦傷成因
鋼軌擦傷是發(fā)生在鋼軌踏面的一種金屬塑性變形和分離缺陷一般具有以下特征:擦傷深度0.5~2mm,長(zhǎng)度20~100mm,寬度30~50mm。一般一根鋼軌擦傷可達(dá)4~20處。鋼軌擦傷以后常會(huì)產(chǎn)生堆高,堆高一般為2~5mm。根據(jù)成都地鐵鋼軌傷損統(tǒng)計(jì),現(xiàn)階段鋼軌擦傷在站線(xiàn)前后及小半徑曲線(xiàn)上較為集中。究其原因,主要有以下幾個(gè)方面:
2.1地鐵車(chē)輛在站前站后、車(chē)輛點(diǎn)停車(chē)場(chǎng)啟動(dòng)制動(dòng)過(guò)程中,車(chē)輛輪對(duì)與鋼軌承受的靜摩擦力達(dá)到最大,極易打滑導(dǎo)致車(chē)輪空轉(zhuǎn)、打滑,使輪軌接觸區(qū)應(yīng)力急速增大,產(chǎn)生高溫,造或鋼軌踏面局部過(guò)熱和黏著,在列車(chē)駛過(guò)后,又急速冷卻形成的金屬塑變和分離。
2.2地鐵線(xiàn)路上坡時(shí),車(chē)輛牽引力將加大,并加劇擦傷的發(fā)生。一般在坡長(zhǎng)大于500m、坡度大大于6‰的地段,傷損程度與坡長(zhǎng)、坡度的大小成正比。
2.3在小半徑曲線(xiàn)上,鋼軌擦傷與鋼軌垂磨及側(cè)磨交互影響,形成惡性循環(huán),在加劇擦傷發(fā)展的同時(shí)還加劇了垂磨和側(cè)磨的發(fā)展,減少鋼軌使用壽命。
2.4與機(jī)車(chē)、車(chē)輛輪對(duì)鋼材的硬度不匹配。一般地鐵鋼軌多為錳鋼制成,若機(jī)車(chē)、車(chē)輛輪對(duì)采用鑄鐵、碳素或者各種元素含量不一的錳鋼制成,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致相互磨耗增加。
2.5其他因素引起的鋼軌擦傷,例如:道床不均勻沉降等原因引起的軌道平順度降低;運(yùn)營(yíng)組織不當(dāng)導(dǎo)致負(fù)荷長(zhǎng)期嚴(yán)重超載;司機(jī)操作不當(dāng)導(dǎo)致頻繁起停等。
3鋼軌擦傷危害鋼軌擦傷
隨著深度增加,其沖擊附加力成倍增長(zhǎng),導(dǎo)致擦傷深度繼續(xù)增加,進(jìn)而形成惡性循環(huán);同時(shí),鋼軌擦傷通常會(huì)引起鋼軌其他傷損,如裂紋、核傷、剝落等,給地鐵行車(chē)安全埋下隱患;隨著鋼軌擦傷軌道下沉、鋼軌應(yīng)力、道床頂面應(yīng)力指標(biāo)均成倍增大,加速了對(duì)線(xiàn)路整體強(qiáng)度的破壞,造成線(xiàn)路下沉、板結(jié)、軌枕壓潰或裂紋等病害,加速了軌道的不平順性,影響乘車(chē)舒適性。由此可見(jiàn)鋼軌擦傷對(duì)地鐵營(yíng)運(yùn)、線(xiàn)路設(shè)備維護(hù)非常不利,也大大增加了維修保養(yǎng)的成本。
4鋼軌擦傷整治辦法
4.1預(yù)防措施
4.1.1針對(duì)機(jī)車(chē)、車(chē)輛司機(jī)的操作不規(guī)范可能加速對(duì)鋼軌擦傷的形成,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)司機(jī)進(jìn)出站點(diǎn)、上下坡等行車(chē)操作的培訓(xùn)。對(duì)因司機(jī)操作不當(dāng)引起的鋼軌擦傷應(yīng)對(duì)乘務(wù)部門(mén)等相關(guān)部門(mén)進(jìn)行追責(zé)。
4.1.2對(duì)車(chē)站坡度坡度、長(zhǎng)度、數(shù)量進(jìn)行限制,在地鐵修建過(guò)程中,應(yīng)特別注重對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行把控,嚴(yán)防因施工方原因造成的放線(xiàn)調(diào)坡,在確需放線(xiàn)調(diào)坡時(shí),需加強(qiáng)專(zhuān)家論證,同時(shí)充分考慮到對(duì)后期運(yùn)營(yíng)維保產(chǎn)生的不利影響。
4.1.3加強(qiáng)坡道、小半徑曲線(xiàn)、進(jìn)出站端門(mén)附近、鋼軌道岔、接頭等鋼軌擦傷多發(fā)地段的探傷維護(hù)作業(yè),提高線(xiàn)路幾何尺寸的準(zhǔn)確性和軌面平順度,降低車(chē)輛起動(dòng)或爬坡時(shí)的附加力。
4.1.4及時(shí)處理道床翻漿冒泥的病害,防止造成軌道不均勻下沉,軌向、水平、三角坑病害大量出現(xiàn),進(jìn)而加劇鋼軌擦傷。
4.1.5在新線(xiàn)建設(shè)、既有線(xiàn)換軌時(shí)提高鋼軌特別在大坡度、小半徑曲線(xiàn)、道岔段的耐磨能力,采用合金規(guī)、全長(zhǎng)淬火軌等。
4.2整治措施
4.2.1對(duì)達(dá)到重傷標(biāo)準(zhǔn)(鋼軌頂面擦傷:容許速度大于120km/h的線(xiàn)路,深度達(dá)到1.0mm,其他線(xiàn)路深度超過(guò)2.0mm)的鋼軌及時(shí)進(jìn)行更換。
4.2.2對(duì)輕傷標(biāo)準(zhǔn)(鋼軌頂面擦傷:容許速度大于120km/h的線(xiàn)路,深度達(dá)到0.5-1.0mm,其他線(xiàn)路達(dá)到1-2mm;容許速度大于120km/h的線(xiàn)路,波浪型磨耗谷深超過(guò)0.3mm,其他線(xiàn)路深度超過(guò)0.5mm)的鋼軌進(jìn)行焊補(bǔ),徹底清楚擦傷部位下方可能出現(xiàn)的橫向裂紋。目前KD-286焊條電焊法因其與噴焊相比具有設(shè)備攜帶方便,熱影響區(qū)窄,鋼軌不易變形,冷卻速度快的優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。
4.2.3為了確保鋼軌發(fā)生傷損時(shí)能夠?qū)︿撥夁M(jìn)行應(yīng)急處理,鋼軌急救器是必不可少的工具。目前成都地鐵使用的急救器為JGQ型,這種急救器是老型號(hào),在國(guó)鐵及許多城市的地鐵都已經(jīng)被淘汰,該型號(hào)作用力單一,緊固效果差,并且無(wú)法作用于軌底與道床間距過(guò)小的位置,若在該處發(fā)生重傷或斷軌,我們將無(wú)法對(duì)其進(jìn)行應(yīng)急處理。
5結(jié)論
鋼軌擦傷是鋼軌損傷中最為常見(jiàn)的一種類(lèi)型,隨著地鐵線(xiàn)路成網(wǎng),線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)負(fù)荷加大的發(fā)展趨勢(shì),將出現(xiàn)得更加頻繁。通過(guò)深入了解其形成、發(fā)展的機(jī)理,研究各種防治手段的有效性,通過(guò)及時(shí)做出有效的養(yǎng)護(hù)維修處理,確保地鐵運(yùn)營(yíng)安全。同時(shí)通過(guò)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、加強(qiáng)地鐵企業(yè)多部門(mén)的溝通協(xié)作,為維保工作提供更加有效可靠的技術(shù)、管理手段,保障行車(chē)安全。
參考文獻(xiàn)
[1]白雁.城市軌道交通鋼軌傷損的評(píng)價(jià)分析[J/OL].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2006.
作者:楊鑫 單位:成都地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司