高速铁路轨道结构养护维修技术

高速铁路养护维修技术目录•世界各国高速铁路养护维修概述毛成琦•轨道不平顺管理与控制措施周晓伟•高速铁路线路养护维修——轨枕葛宝金•高速铁路线路养护维修——道床周雄慧•高速铁路道岔养护维修技术王成晓•高速铁路无砟轨道养护维修技术马晓华•高速铁路无缝线路养护维修技术马化洲•高速铁路轨道检测技术李苍楠•高速铁路养护维修机械李苍楠世界各国高速铁路养护维修概述主讲：毛成琦世界各国高速铁路养护维修概述•线路维修分两类：日常性的，经常地、大规模的，不是局部的。•单项设备大修：1成段更新钢轨和再用轨；成段焊接，铺设无缝线路。2成组更换新道岔或岔枕3成段更换钢筋混凝土轨枕4路基大修5改善增设道口等其他设备大修世界各国高速铁路养护维修概述维修步骤：•勘测和调查•制定技术设计•编制大修预算•按照设计文件，进行大修施工世界各国高速铁路养护维修概述养护维修程度的把握：高速铁路线路养护维修的主要特点是按设备的状态进行必要的适度维修，即“状态修”。线路的“状态修”是以线路设备运用状态为基础，通过监测手段来掌握线路设备的工作状态，对照状态标准分析确定线路设备是否处于正常状态，在线路设备状态临近失效控制线但尚未出现故障时节能型适当和必要的维修，做到既不是不修也不过修，避免养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠受控状态•世界各国高速铁路养护维修概述国外有代表性的几条高速线路简介：1日本新干线2法国TGV高速线3德国高速铁路4我国高速铁路线路世界各国高速铁路养护维修概述1、养护维修体制2、高速铁路轨道不平顺管理3、措施世界各国高速铁路养护维修概述•日本新干线线路全面贯彻预防性修理的指导思想，设定预防性修理的极限值，在该阶段内实施修理，对特殊情况进行事后处理。日本新干线由客运公司进行管理，公司设立线路检查测中心，采用综合实验车检查轨道状态，检查结果直接输入综合数字通信网（ISDN），以便及时指导有关部门进行维修。世界各国高速铁路养护维修概述日本新干线的维修管理一轨道不平顺管理日本新干线高速铁路对轨道不平顺的管理分为五级:1验收目标值2计划维修目标值3.舒适性管理目标值4.安全管理目标值5.慢行管理目标值世界各国高速铁路养护维修概述二、钢轨伤损管理周期性探伤、精密探伤和钢轨伤损检查及轨缝检查三、钢轨踏面管理钢轨打磨标准分为两类:长钢轨焊接部位和周期性打磨四、维修基地的配置车库、检查坑、给油设备、给水设备、材料装卸设备、道碴装卸设备等五、维修作业世界各国高速铁路养护维修概述法国铁路将轨道、车辆及其相互作用与轨道维修作为一个系统来考虑。轨道状态通过步行和驾驶室目视检查，用莫赞轨检车动态检查线路的几何状态，检查结果作为制定短期和中期维修作业计划的依据。世界各国高速铁路养护维修概述一.养护维修体制高速铁路的养护维修由法铁设备局线路维修处负责,各地区局设工务段-----领工区-----工区。所需人员均为专职，任务是进行日常养护、检查、小型维修，大型维修工作则由专门公司进行二.轨道检测轨道检测有三种方式:1.步行或添乘验道车2.在TVG列车动车后加挂装有测定客车轴箱垂直、横向加速度的专用车厢3.用“莫赞”轨检车动态检查线路几何状态世界各国高速铁路养护维修概述德国对高速铁路线路的日常检查以轨检车为主，只是对道岔和需对轨检车的检查结果做复核的地段进行人工检查，同时采用先进的轨道维修管理技术，根据轨道实际状态制定维修计划，进行日常保养、预防性计划维修和紧急维修。世界各国高速铁路养护维修概述一、维修体制线路的养护维修由工务段进行管理和负责小修，线路修理和日常保养全由路外私人承包商承接二.高速铁路轨道不平顺管理根据德国铁路的实践经验,直接影响行车速度的主要因素有两个:1.线路平纵断面2.线路的平顺性世界各国高速铁路养护维修概述三.保持轨道平顺性采取的主要技术措施1.严格控制轨道初始不平顺2.采取保持平顺性好的重型高稳定性轨道结构3.采取保障行车安全的紧急补修和限速管理标准4.采用先进的轨道维修技术5.建立保障高速列车运行安全的轨道不平顺限速管理紧急处置系统6.采用先进的轨道状态控制技术和设备养护维修量少世界各国高速铁路养护维修概述我国高速铁路的养护维修我国铁路线路养护维修主要是贯彻“预防为主，防治结合，修养并重”的维修原则，按照设备技术状态的各种变化不同程度地进行相应的维修工作。线路检查以每月人工检查为主，轨道检查车主要负责线路的动态检查。铁路线路的养护维修按周期有计划地进行，分为综合维修、保养维修和临时维修。世界各国高速铁路养护维修概述一、养护维修体制目前，我国线路养护维修是铁道部---铁路局---基层站段的三级运营管理模式，线路养护维修的组织管理分为“修养分开”和“修养合一”两种形式。但秦沈客运专线,其运营管理模式虽然仍参照既有的行政区划，但对养护维修体制将进行改革，采用公司化的资产经营责任制的管理模式世界各国高速铁路养护维修概述二、高速铁路轨道不平顺日常养护维修管理总的来说,我国高速铁路轨道管理的经验不足,主要还是理论研究基础上借鉴国外成功经验.关于高速铁路综合维修体制的研究中国铁路正处于持续大规模建设时期，铁路建设和改造的任务十分艰巨。我国又是发展中国家，百业待兴，资金不足的问题非常突出；同时土地资源减少和环境污染已很严重。因此，在铁路发展方向的高速铁路建设中，做好体制策划和设计是一件非常有现实意义的工作。其中就包括关于维修体制的讨论。世界各国高速铁路养护维修概述由于客车速度的提高，如何保持控制系统、牵引供电系统和线路、桥梁状态的高质量、高标准，是保证高速列车安全运行，提高旅客舒适度的主要技术关键。世界各国高速铁路养护维修概述综合维修的概念所谓综合维修，是指把路基、轨道、桥梁、隧道、电力、牵引供电、通信信号、房屋建筑和给排水设施的施工维修作业内容统一管起来，实行一元化领导。世界各国高速铁路养护维修概述如果将铁路作为一个整体，其固定设施主要由路基、轨道、桥梁、隧道、电力、牵引供电、通信信号、房屋建筑和给排水设施等组成。在高速铁路中，路基、轨道、桥梁、隧道、电力、牵引供电、通信信号和机车车辆关系密切，其相互影响程度远远大于普通铁路。这一特点直接影响到铁路的维护和维修工作。正因如此，高速铁路在发展中逐渐形成了五个综合系统：即调度、安全监控、动车、检测和维修。我们探讨的是在维修方面的综合。世界各国高速铁路养护维修概述铁路维修按工作内容可以分为四个部分：管理、检测、维修、保养。按管、检、修、养和机械检修分别设置，再按模块化组合可以有很多种变化，综合是其中重要的选择。我们探讨的是在一个工区范围内实现维修区的概念。在设想的高速铁路上实行综合维修制度，主要是将各专业基层管理统一起来，概念缩小到几十公里的线路中，而且仅仅保留维护业务。这和分专业管理相比是一个变化。我们认为它是可以实现的。世界各国高速铁路养护维修概述2综合维修的有利条件及其优越性(1)系统工程的需要高速铁路是技术创新的成果，它涵括了机械、光电、土工、计算机控制等各门科学领域。高速铁路是一个系统工程，轮轨关系、弓网关系、监测与控制、旅客舒适度的高质量要求，高速行车的安全性和环境保护的重要性使得路基、轨道、接触网、供电与车辆、信号控制、通信远动等密不可分。世界各国高速铁路养护维修概述②信息的综合，使得维修综合有了可能。信息化的发展，在铁路上的体现是综合调度。日本新干线管理体制的发展很好地证明了这一点。时间上的限制，使统一指挥成为必然中国高速铁路学习国外经验，“天窗”时间暂定为夜间0～6点。世界各国高速铁路养护维修概述总之：综合维修体系可以节约用地，合理利用资源，减少了管理机构综合维修能够打破“小而全”的格局，用一种新思路对待维修，集中人力资源，提倡一机多能，克服“行业自大”的习惯，在充分利用机械效率的同时，发挥人的主观能动性。世界各国高速铁路养护维修概述2高速综合维修体制方案就目前我们的设想，高速铁路综合维修体制有以下几种选择：“管、修分开模式”；高速公司管理下的“综合维修模式”。世界各国高速铁路养护维修概述(1)管、修分开模式“管、修”分开是维修社会化的一种趋势。从长远看，维修社会化可以体现职责的明确化，规避管理公司的风险；激励维修部门的效率，更合理、可靠地运用人力资源和减少物资消耗，因而是值得提倡的方式。就我们知道的情况，日铁、德铁和法铁均有实例。世界各国高速铁路养护维修概述(2)高速公司领导下的综合维修模式方案一：高速铁路研究的设想方案在高速公司领导下分设综合维修段。综合维修段管辖范围在300km左右，综合工区管辖范围在30～60km之间。方案二：减少综合维修段、工区方案减少维修段数量方案：沿线间距300km左右设一处维修基地。设想的基础是万一发生抢修作业，抢修队伍能在1．5h内赶到事故现场(信息到达基地后，考虑0．5h的应急准备时间。然后以120km／h的速度赶赴管理半径为150km的事故地点)。世界各国高速铁路养护维修概述对高速铁路维修相关问题的分析我国在探索高速技术的过程中，还没有成熟的维修机构和维修技术直接使用。而维护和维修是高速铁路保证安全的最基本要素之一。日本新干线维修体制从1964年线路开通后就一直没有停止改进。直到1983年体制基本稳定后实现了维修的社会化分离，成为目前的现状。因此，我们认为，中国铁路维修部分在当前的设计重点，应是解决合理的组织架构，安排机构布点和基础设施。确保高速铁路开通后基础设施的高质量和安全防护上无漏洞。世界各国高速铁路养护维修概述l、中国高速铁路要走管、修分开的道路。2、中国高速铁路维修机构设想对铁路基层实行一元化领导，各专业组合为综合工区、中国高速铁路。需要按照维护、检查作业时问设计最短的维护作业天窗，以尽可能提高社会效应。轨道不平顺管理与控制措施主讲：周晓伟目录轨道不平顺的检测方法4轨道平顺性的控制标准3轨道不平顺的影响2轨道不平顺的种类及产生原因1轨道平顺性控制的技术措施5轨道不平顺的种类及产生原因1、轨道方向不平顺2、轨距偏差3、轨身横向周期性不平顺1、高低不平顺2、水平不平顺3、扭曲不平顺4、轨面短波不平顺5、新轨轨身垂向周期性不平顺1、方向水平逆相复合不平顺2、曲线头尾的几何偏差垂向横向复合对机车车辆激扰作用的方向轨道不平顺的种类及产生原因高低不平顺水平不平顺扭曲不平顺轨道不平顺的种类及产生原因非周期轨面短波不平顺周期性轨面短波不平顺轨道不平顺的种类及产生原因新轨轨身垂向周期性不平顺轨道方向不平顺轨道不平顺的种类及产生原因轨距偏差轨道不平顺的种类及产生原因方向水平逆相复合不平顺曲线头尾的几何偏差轨道不平顺的种类及产生原因按波长划分波长类型波长范围可能出现的幅值范围包含的常见不平顺短波不平顺几毫米至几十毫米1mm以内擦伤、剥离掉块、焊缝等轨面不平顺，波纹磨耗几百毫米2mm以内波浪形磨耗、轨枕间距不平顺中波不平顺1～3.5m0.1～1mm新轨轨身不平顺3～30m1～35mm（低等级线更大）高低、轨向、扭曲、水平、轨距长波不平顺30～150m1～60mm高低、轨向不平顺轨道不平顺的影响影响种类车辆振动轮轨力危害安全性平稳舒适性设备高低浮沉、点头垂直力增减载促发脱轨垂向加速度大寿命缩短水平侧滚垂直力增减载促发脱轨侧滚加速度大寿命缩短扭曲侧滚垂直力增减载引发悬浮脱轨侧滚加速度大寿命缩短轨向侧摆、摇头横向力增大引发爬轨脱轨横向加速度大状态恶化轨距引发落下脱轨轨向水平复合侧摆、侧滚横向力增大，垂直力增减载引发爬轨、悬浮脱轨垂向、横向加速度增大寿命缩短轨面短波轮轨高频冲击振动垂向冲击力增大促发断轨断轴噪声伤损松动轧制不平顺周期性轮轨力增大垂向加速度大寿命缩短，道床恶化轨道不平顺的影响1幅值微小的轨面不平顺也会引起很大的轮轨冲击力和噪声2小幅值不平顺对车辆振动舒适性的影响增大3有影响的波长范围增大高速行车条件下轨道不平顺的影响特点轨道不平顺的影响5轨道易产生车辆敏感的周期性不平顺6平稳舒适是高速铁路轨道不平顺的限制因素7一旦引发事故，后果更加严重，必须具有高安全性4谐振波长的影响突出初始平顺性的控制标准•国外高速轨道的铺设精度标准（动态）不平顺种类瑞典国铁原联邦德国铁路法国国铁（有