城市轨道交通用钢轨维护现状及解决方案研究

城市轨道交通用钢轨是保证城市轨道交通正常运行的基础,钢轨的状态直接决定了城市轨道车运行的安全性与旅客乘坐的舒适性,对营造更加便利稳定的城市交通系统具有重要的意义。考虑到城市轨道交通的特点,城市交通长期受到大规模客流量的影响,钢轨长期受到高强论文网度的交变作用力,这就为钢轨发生伤损造成潜在的压力,而科学的日常维护的机制可以有效的减小钢轨伤损状况的发生,避免因钢轨伤损断裂发生意外事故,保证了城市轨道交通的长期健康运行。

一。国内城市轨道交通运营的特点及维护必要性分析

1。城市轨道交通运营特点分析。城市轨道交通因其承载量大等特点成为缓解城市交通压力的一种手段,城市轨道交通运行依靠于固定的轨道路线,因而城市轨道交通的正常运行需要具有配套的公共基础设施,一般包括交通用钢轨线路。运输车辆及配套服务设施等,这些基础设施的好坏直接影响到城市轨道的正常运行。城市轨道交通与铁路运行有相似的部分,但相较之下城市轨道交通有更为密集的发车密度,在某些人流量大的路段甚至发车间隔接近120秒,因此城市轨道交通对钢轨的质量有着更高的要求。城市轨道交通一般为了缓解城市交通的压力,因此其线路只在城市内运行,相较于铁路线路的单条线路更短,要求停靠取件的距离更短,这对钢轨增添的压力更大。铁路一般架设在省市之间,因此一般情况下考量的主要是距离更短,但城市轨道交通在城市建设时需要考虑居民区。建筑。通信线路等多种因素,因此曲线坡道线路更多,同时转弯线路也较多,这对钢轨能承载的压力要求普遍增加。

2。城市轨道交通用钢轨维护的必要性分析。通过对城市轨道交通的运营特点进行分析可以发现,相较于铁路铁轨的维护城市钢轨的维护具有更加复杂的特点,在长期的大人流量密度的影响下,城市轨道交通某些路段的钢轨可能会出现损伤脱离。焊接部分受压变形。轨道表面金属层破坏等问题,对于某些曲线路段还会出现波磨的问题,这些问题的出现为城市轨道交通的平稳运行造成潜在的安全隐患,此外考虑到城市轨道车辆车型单一,行车速度稳定。行车密度大等特点,一旦轨道出现病害那么该病害将会迅速传播给附近的钢轨。城市轨道交通的不间断运行将会对微小的病害反应敏感,特别是曲线路段内的波磨问题将会严重影响行车的品质,在某些严重的情况下甚至会发生行车危险。因此,对城市轨道用钢轨进行日常的维护与更换是十分必要的,这样可以有效避免这些危害为行车安全造成的影响,提高钢轨的使用寿命,最大程度上减少了公司运营的成本,避免了钢铁资源的不必要浪费。

二。城市轨道交通用钢轨损伤机理分析

为实现有效避免钢轨发生损伤就需要对钢轨损伤机理进行分析,并针对性的提出相应的维护建议,这样才可以在最大程度上避免钢轨的不必要损伤,通过钢轨发生损伤的宏观特征进行分析可以将钢轨伤损的发展主要分为三个阶段。

1。钢轨表面发生变形。钢轨发生损伤的第一个阶段就是钢轨在长期的重复冲击载荷下在其表面发生几何形态的塑形变形,主要变现为轨头踏面轨的损伤,这种状况的发生主要是长期高强度的冲击荷载产生的应力集中在钢轨表面的体现,当应力的强度到达钢轨材料屈服限度的极限值时,就会使钢轨发生形变,当钢轨表面发生的形变不明显时,不易被相关检修人员发现。

2。钢轨表面剥离损伤。当在钢轨表面变形的阶段没有得到及时的处理,那么当钢轨表面的变形深度达到一定的深度之后,就会造成钢轨发生鱼鳞状的裂纹,同时向着行车的方向也会出现剥离状况的发生,这种剥离一般会沿着与水平面成15度的角度继续加深,当裂纹逐渐扩展加深之后就会造成轨头的损伤,严重的情况下会影响到城市轨道交通的正常运营。该种状况的发生机理主要是钢轨在长期的交变接触压应力作用下产生的,该阶段的主要特点主要是点蚀。浅层剥落或深层剥落等。

3。钢轨材料疲劳损伤。相对于前两种钢轨发生损伤的状况,钢轨材料处于疲劳损伤阶段一般不会产生较为明显的变形,该损伤的发生一般会造成钢轨的突然崩裂,由于该阶段前期不易被察觉而发生损伤的状况又较为严重,因此更需要工作人员谨慎处理。对于钢轨断裂的界面会呈现出明显的断口,其疲劳裂纹主要是会发生在钢轨的内部,当其裂纹逐渐加大之后才会影响到轨头表面,造成断轨问题的产生。

三。城市轨道交通用钢轨损伤维护建议

考虑到城市轨道转弯处钢轨受到的压力不均匀,因此在铺设轨道时应尽量减小弯曲角度,同时对弯曲路段进行加固,定时在曲线路段。坡路段及轨道车加减速段进行维护检修。在检修过程中一旦发现钢轨表面发生形变或是裂纹应该及时进行打磨焊接处理,以求延长钢轨的使用寿命,根据某些小半径曲线段绷轨磨光带情况,采用适当调整轨道角度的方法调整钢轨所受到的压力,减小对钢轨造成的损害。当对于某些路段出现疲劳损坏的状况时,应该及时对小半径曲线的钢轨进行跟换,避免出现钢轨断裂状况的发生。此外,还可以通过建模的方法建立钢轨疲劳度模型,通过对负荷时间的设定来对钢轨的损坏情况进行预测,减少钢轨损坏问题产生。

四。结束语

城市轨道交通用钢轨是保证城市轨道交通有效运行的载体,钢轨状态的好坏直接决定了轨道车辆运行的安全性,本文通过对城市轨道交通的运行特点进行分析,得出城市轨道交通用钢轨的使用特点,对几种常见钢轨损坏状况机理进行分析,并有针对性的提出有利于钢轨维护的建议,望对相关城市轨道交通检修人员提供参考作用。

城市轨道交通用钢轨维护现状及解决方案研究