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地铁线路钢轨波磨的危害及整治方案探讨
摘要:轨道交通从建设到正式开通运营所经历的时间较短,且各系统设备更新也较快,导致钢轨和车轮之间几乎未经磨合就正式投入运营,这样就导致钢轨在短期内就出现了波磨现象,造成车体振动明显、隧道内噪声较为明显以及乘客乘坐舒适度下降等问题。倘若没有完成对波磨现象的及时控制,还可能会导致钢轨顶面掉块,这样就会影响钢轨的使用寿命,影响轨道交通的安全运行。
关键词:地铁线路;钢轨波磨;危害;整治
前言
在城市交通工程的建设过程中,地铁工程发挥了非常重要的应用价值,与此同时,钢轨作为列车运行期间的主要载体,在应用中也面临着磨损过快的问题。基于地铁钢轨波磨的基本特征,拟定恰当的治理措施,不仅可以有效减少此类问题的出现,而且对于延长地铁生命周期也有着积极地意义。
1地铁钢轨波磨的基本特征
1.1问题普遍存在性
国内外的统计表明,城市轨道交通的钢轨波磨情况更为普遍,传统地铁、直线电机线路、采用弹性车轮的地铁线路及有轨电车嵌入式轨道线路均出现了钢轨波磨。
1.2时间过度集中性
基于以往的实践经验,地铁在运行过程中,钢轨波磨主要集中在新线路开通的初期或者线路小半径曲线区域,具备了集中性强的特点。
1.3轨道结构相关性
结合以往数据统计显示,在地铁运行过程中,位于小半径曲线上的钢轨波磨情况最为严重,同时在一些大半径曲线或者直线上也有着不同的分布。通常情况下,出现波磨问题的轨道,多数都在半径为300m的曲线上,在直线上出现波磨的概率相对较小。并且曲线上出现波磨问题也集中在内股轨道上,带来的影响性也更加显著。
1.4曲线内容相关性
在对波磨问题进行分析时,同时也具备了曲线内容相关性特征。在轨道波磨问题出现后,其问题的发展速度也会和轨道结构之间存在密切关系,并且地铁轨道中也会出现不同的波磨问题,干扰到轨道交通的正常运行。尤其是在轨道结构与部件匹配度较差时,所产生的波磨问题也更加突出。例如,在某市地铁施工时,采用了直结式扣件有砟轨道与套靴混凝土轨枕轨道。在投入应用后,后者更加容易出现波磨问题,波长控制在80-120mm,尤其是在结构匹配度较低时,所产生的波磨问题也更加显著,直接干扰到地铁系统的有序运行。
2防治城市轨道交通钢轨波磨出现的主要措施
2.1做好设计阶段的钢轨波磨防治工作
为了避免城市轨道交通出现波磨,首先就应在轨道交通新线的设计阶段做好防治工作,确保降低波磨出现的几率。其中,就应合理使用轨道减振措施,综合考量轨道减振措施的设置与轨道结构刚度值、各种减振措施的合理过度之间是否存在矛盾。在具体设计时,应尽量避免使用多种减振措施,否则多种减振措施的使用反而会影响最终的防治效果。为了确保轨道与车轮之间能够更加密切配合,对于车辆系统参数的配置就应与轨道整体结构相匹配,并且根据轨道所能承载的压力,来合理控制车辆运行的速度,避免出现车辆反复加速或者制动的情况,以此也就能有效保障轨道交通的运行安全。此外,在设计阶段对于小半径曲线地段,应尽量采用全长淬火耐磨钢轨,这样既能避免波磨较快发展,而且还能在一定程度上有效保障轨道交通的运营安全。
2.2做好新线建设阶段的波磨预防工作
建设阶段是影响城市轨道交通运行的关键阶段,也是保障人们安全出行的核心阶段。因此,在新线建设阶段,就应严格的把控工程的施工质量,在线路开通之前应严格检查轨道设备设施,对于发现有不符合标准几何尺寸规定的轨道应立即进行整改,确保有效控制波磨情况的发生。在施工时,如若所使用的施工材料效果不佳或者受工期进度的影响,导致接头出现不平顺的情况时,就在项目正式移交之前,对即将开展的线路进行全线的预打磨,确保能够有效消除以上现象,保证钢轨的廓形和车轮的踏面能够更加吻合。只有全面的做好新线检核阶段的波磨预防工作,才能有效降低波磨出现的几率。
2.3运营线路轨道交通的波磨预防工作
随着使用时间的增长,城市轨道交通的相关设备就会出现不同程度的磨损,尤其是轨道和车轮,长时间的磨损就会影响两者的接触效果,进而也就会影响到列车的整体运营。因此,在城市轨道交通开通三个月左右,就应使用钢轨打磨车来有效消除钢轨表面的疲劳层,确保能够有效减缓波磨的形成速度。倘若在打磨的过程中,仍然无法消除波磨现象,此时就应考虑更换轨道,否则就会给列车的运行带来一定威胁。而对于已经出现波磨现象的线路,就应根据具体情况,按照打磨计划,分批次的完成对线路的全面整治。其中,对于比较严重的区段,就应适当的增加打磨的次数,并适当的增加打磨设备的投入量,必要时还可更换弹性适宜的轨下胶垫,这样也就能达到消除波磨现象的目的。此外,还应根据轨道交通的有关数据资料,来做好对波磨地段轨道几何尺寸的检查,确保能够及时纠正和整治不良区段,对于整治过的区段应及时予以记录,以此也就能为后续维修养护工作的开展提供重要的理论依据。
2.4其他措施
在防治城市轨道交通钢轨波磨时,还可充分的考虑行业内的各种减振道床、扣件等,并且积极的尝试新型的技术和工艺产品,对于试验结果较好的产品或者技术应积极的进行使用。轨道减振虽然能够达到一定的减振效果,但并非是轨道交通减振的唯一方式,故在设计施工时,还应综合考虑实际情况和车辆系统,来选择最佳的路线,以此也就能达到共同减振的目的。此外,在线路开通之前,还应充分协调各个部门,做好对各个区段线路的检查以及做好对列车各设备的检查,并将系统的参数和指标调整到最佳,以此也就有助于车轮与轨道之间形成良好的接触关系。
结束语
不断研究与分析城市轨道交通钢轨波轮的成因及防治措施,对于有效降低城市轨道交通钢轨波磨出现的几率,保障轨道交通的运行安全性以及为人们出行提供更高质量的服务,促进轨道交通行业的可持续稳定发展都具有至关重要的作用。
参考文献
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[2]褚藏.城市轨道交通钢轨打磨研究[J].铁路采购与物流,2019,14(01):33-35.
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