轨道养护维修与管理

轨道养护维修与管理1/111第三章轨道养护维修与管理石家庄铁道大学交通运输学院轨道养护维修与管理2/111主要学习内容◆轨道不平顺◆线路养护维修技术◆无缝线路维修与管理◆道岔维修◆曲线养护线路大修设计轨道养护维修与管理3/111第一节轨道不平顺轨道不平顺是指轨道几何形状、尺寸和空间位置的偏差。广义而言，凡是直线轨道出现中心线位置、轨道高度、轨距等的偏离，曲线轨道偏离曲线中心线位置，曲率、超高、轨距值、顺坡变化尺寸等出现偏差，统称轨道不平顺。一、垂向轨道不平顺、二、横向轨道不平顺、三、复合不平顺、四、静态和动态轨道不平顺轨道养护维修与管理4/111一、垂向轨道不平顺1.高低不平顺高低不平顺是指轨道沿钢轨长度方向在垂向的凸凹不平。由线路施工和大修作业的高程偏差，桥梁挠曲变形，道床和路基残余变形沉降不均匀，轨道各部件间的间隙不相等，存在暗坑、吊板以及轨道垂向弹性不一致等造成的L=1/4波长L—正负峰间距n/l=波长平均变化率H/L=峰峰值平均变化率零线（轮载作用下的平衡状态）无荷状态—峰值—峰峰值00LHlPHnn轨道养护维修与管理5/111一、垂向轨道不平顺2.水平不平顺水平不平顺即轨道同一横截面上左右两轨顶面的高差。在曲线上，水平不平顺是指扣除正常超高值的偏差部分；在直线上，它是指扣除将一侧钢轨故意抬高形成的水平平均值后的差值。水平不平顺超高左水平不平顺幅值右轨道养护维修与管理6/111一、垂向轨道不平顺3.扭曲不平顺轨道平面扭曲(有些国家称为平面性，我国常称三角坑)即左右两轨顶面相对于轨道平面的扭曲，用相隔一定距离的两个横截面水平幅值的代数差度量。国际铁路联盟UICB55专门委员会将所谓“一定距离”定义为“作用距离”，即指轴距、心盘距。轨道养护维修与管理7/111一、垂向轨道不平顺4.轨面短波不平顺轨面短波不平顺即钢轨顶面小范围内的不平顺，它是由轨面不均匀磨耗、擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等形成的。轨道养护维修与管理8/111一、垂向轨道不平顺4.轨面短波不平顺轨道养护维修与管理9/111一、垂向轨道不平顺5.新轨垂向周期性不平顺它是指钢轨在轧制校直过程中，由于辊轮直径误差、滚轧压力不均匀等原因，使钢轨产生的周期性不平顺。我国新轨轨身周期性不平顺的波长多在2.8~3.2m，幅值多为0.3~0.8mm，这种不平顺对高速行车危害很大。采用现代轧制校直工艺生产的钢轨，一般没有这种周期性不平顺。轨道养护维修与管理10/111二、横向轨道不平顺1.轨道方向不平顺轨道方向不平顺(常简称轨向不平顺或方向不平顺)是指轨头内侧面沿长度方向的横向凸凹不平顺，由铺轨施工、整道作业的轨道中心线定位偏差，轨排横向残余变形积累和轨头侧面磨耗不均匀、扣件失效、轨道横向弹性不一致等原因造成。轨道养护维修与管理11/111二、横向轨道不平顺2.轨距偏差轨距偏差即在轨顶面以下16mm处量得的左右两轨内侧距离相对于标准轨距的偏差，通常由扣件不良、轨枕挡肩失效、轨头侧面磨耗等造成。轨道养护维修与管理12/111三、复合不平顺在轨道同一位置上，垂向和横向不平顺共存形成的双向不平顺称为轨道复合不平顺。1.方向水平逆向复合不平顺2.曲线头尾的几何偏差轨道养护维修与管理13/1111.方向水平逆向复合不平顺方向水平逆向复合不平顺是指在同一位置既有方向不平顺又有水平不平顺，并且轨道臌曲方向与高轨位置形成反超高状态。引起脱轨的重要原因。轨道养护维修与管理14/1112.曲线头尾的几何偏差它是指在曲线圆缓点区、缓直点区，超高、正矢、轨距顺坡起点、终点不一致或不匹配形成的几何偏差，其对行车平稳舒适和安全有不可忽视的影响。轨道养护维修与管理15/111四、静态和动态轨道不平顺无轮载作用时，人工或轻型测量小车测得的不平顺通常称为静态不平顺。在列车车轮荷载作用下才完全显现出来，用轨检车测得的轨道不平顺通常称为动态不平顺。轨道养护维修与管理16/111由于人工静态检查简单易行、灵活方便，在静、动态不平顺差异较小处，它仍是验收作业质量时采用的一种重要检测方式。静态不平顺不能反映暗坑(也称为空板，指轨底与铁垫板或轨枕之间存在超过2mm间隙)、吊板(指轨枕底与道砟之间存在超过2mm间隙)和弹性不均匀等形成的不平顺，往往也只能部分反映道床路基不均匀残余变形积累形成的不平顺。真正对行车安全、轮轨作用力、车辆振动产生实际影响的轨道不平顺是动态不平顺。轨道养护维修与管理17/111五、轨道不平顺对行车的影响轨道不平顺是引起列车振动、轮轨作用力增大的主要根源，对行车安全、和平稳舒适度有重大影响，是线路直接限速的主要因素。轨道养护维修与管理18/111五、轨道不平顺对行车的影响轨道养护维修与管理19/111第二节线路养护维修技术一、钢轨养护维修与管理；二、换枕；三、道床清筛与更换；四、起道；五、拨道；六、捣固；七、改道；八、道床回填与夯拍九、手工更换钢轨；十、调整轨缝十一、铺架施工轨道养护维修与管理20/111一、钢轨养护维修与管理钢轨综合管理包括以下几个方面：钢轨检查/试验、钢轨超声波检测(UT)、钢轨断面测量、波形磨耗测量、钢轨打磨、转辙器与道岔打磨、钢轨润滑、钢轨更换(重铺)等。1.钢轨管理为了最大限度地延长钢轨寿命、优化钢轨资产成本，有必要采取一种协调、综合维修与更换的管理策略。轨道养护维修与管理21/111钢轨管理采用的综合过程是一个多步骤过程，包括：⑴通过检测系统获得钢轨状态数据；⑵通过人工及外观检查获得的数据，作为对这些数据的补充；⑶分析数据，与铁路标准进行对比；⑷利用分析数据确定维修作业方案；⑸钢轨维修作业效果的监测。它包括对钢轨打磨和钢轨润滑的监测。轨道养护维修与管理22/1112.钢轨打磨钢轨打磨一般是指消除钢轨周期性和非周期性短波不平顺而进行的作业。高速铁路的高平顺性是实现高速行车的关键，钢轨打磨也就显得格外重要。钢轨打磨机钢轨打磨车轨道养护维修与管理23/111(1)钢轨打磨策略①矫正性打磨(缺陷打磨)：目的是消除或减少在线钢轨的缺陷。矫正性打磨并不是非常经济，主要是因为需要除去钢轨表面的大量金属，减少了钢轨的潜在使用寿命，而且投入大量的打磨成本。②预防性打磨或周期性打磨目的是消除或控制钢轨表面缺陷、保证钢轨表面状态和良好的外形。预防性打磨较为经济。③过渡性打磨：目的是将矫正性打磨制度转变成预防性或者周期性的打磨制度。④特殊性打磨：这种打磨策略是为实现上述三种目的之外的某种特殊目的而进行的打磨。轨道养护维修与管理24/111(2)打磨方法砂轮磨削钢轨MG-2.2型电动仿形打磨机CMC-16型道岔打磨车打磨钢轨肥边（视频）轨道养护维修与管理25/1113.焊补当钢轨(包括尖轨、辙叉)出现低头、压溃擦伤、掉块、磨耗和锰钢辙叉裂纹时，应进行焊修。焊修钢轨缺陷采用氧-乙炔焊、电弧焊和氧-乙炔焰金属粉末喷焊。轨道养护维修与管理26/1114.涂油钢轨涂油可减少钢轨磨耗，延长钢轨使用寿命。钢轨涂油对于减缓钢轨侧面磨耗特别有效，一般可提高钢轨寿命3~5倍，有的甚至高达10倍。钢轨涂油目前有两种方式，即车上涂油及地面涂油。在直线及大半径曲线，由于所需涂油量少，一般采用车上涂油器；在小半径曲线地段，由于所需油量大，在车上涂油满足不了要求，因而要使用地面涂油。轨道养护维修与管理27/1115.防三折所谓防三折，就是防止钢轨、夹板、辙叉折断。秋冬季节是钢轨、夹板、辙叉最易发生折断的关键时期。轨道养护维修与管理28/1115.防三折轨道养护维修与管理29/111二、换枕1.单根更换木枕作业程序：预钻道钉孔和捆头散布木枕拆除防爬设备扒砟起钉抽出旧枕穿入新枕捣固回填整理回检验收。视频轨道养护维修与管理30/111二、换枕2.单根更换混凝土枕作业程序：散布轨枕拆除防爬设备和轨距杆扒道床卸下扣件抽出旧轨枕整平枕底道床穿入新轨枕安装扣件捣固安装防爬设备和轨距杆回检找细整理料具。轨道养护维修与管理31/111三、道床清筛与更换一般应结合综合维修进行，但道床不洁率在20~30%之间并影响排水或个别处所翻浆冒泥时应及时清筛。按照断面不同，道床清筛可分为破底清筛和不破底清筛两种，也可分为边坡道砟清筛和全断面道砟清筛。线路维修主要进行不破底清筛，以清筛轨枕盒和边坡道砟为主。按照机具不同，道床清筛可以分为人工清筛、小型边坡清筛机清筛和大型清筛机组清筛。道床的作用：传递荷载、固定轨排、提供轨道弹性、排水轨道养护维修与管理32/111轨道养护维修与管理33/111轨道养护维修与管理34/111配合清筛的扒砟车轨道养护维修与管理35/111轨道养护维修与管理36/111轨道养护维修与管理37/111四、起道◆起道是将线路低洼处所抬高，以找平轨面、改善道床弹性◆目的是消灭或减少轨道下沉的残余变形，改善道床弹性。◆分重起和全起。重点起道简称重起，即将轨道坑洼处抬平，凸包处顺坡的起道方法；全面抬高轨道的方法称为全起。◆长期以来，我国的起道和拨道作业都是使用齿条式机械起道器和撬棍进行。齿条式机械起道器在使用时，由于机身侵入限界，存在事故隐患，已基本淘汰。相关部门已研制了许多液压式起道和拨道机械。如：YQB-1型液压起拨道器(a)起道前校正道尺(b)起道作业前划撬(c)施工负责人看道(d)起道机安放并起道起道机起道作业轨道养护维修与管理38/111五、拨道◆校正线路平面位置时，将轨枕和钢轨一起横向移动至准确位置的作业称为拨道。◆拨道作业可使用撬棍、起道机或拨道器和综合作业捣固车。为便于区分某一根钢轨的不同部位，通常在钢轨纵向用大腰、小腰、接头将钢轨分为几个区域。(a)拨道示意图(b)拨道机拨道作业(c)拨道量监控拨道Y拨正线路轨向轨道养护维修与管理39/111五、拨道1.人工拨道作业①拨道由工班长或技术熟练工人担任指挥，指挥人员距拨道人员一般不少于50m(拨大甩弯时，距离以100m左右为宜)。指挥人员以手势指挥拨道，通用的手势如下：(a)拨接头(b)拨大腰(c)拨小腰拨接头：屈举两臂，两手握拳高举头上相碰；隔一个接头，则两拳相碰两次；拨大腰：两臂微屈，两手张开，在头上比成大圆形；拨小腰：两手放胸前，两臂弯屈后两手食拇指张开作小圆弧形；轨道养护维修与管理40/111(d)交叉拨(e)向左拨(f)向右拨交叉拨动：两手在胸腹前交叉；向左拨：左臂向左平伸；向右拨：右臂向右平伸；(g)远离去(h)暂停(i)拨道结束远离去：右臂屈举于右肩前，手掌向前，然后右臂平伸向前推出去；靠近来：右臂向前平伸，手掌向上，手心向内作召唤动作；用力拨：两臂下垂，在体前向拨动方向快速摆动；暂停：两臂左右平伸；拨道结束：右臂在头部前方划大圆圈。轨道养护维修与管理41/111②拨道人员分成左右股或上下股两组，如在曲线用撬棍拨道，上股可多安排几人(中间安排力气大的)。在直线上拨道，前边的人可多些。拨道应按统一口令进行。维修中的拨道作业轨道养护维修与管理42/111③准备插撬棍或拨道器时，上手握在撬棍嘴的一端，另一手握在邻近重心处，双脚站在道床上，按拨道方向，前脚距轨底约250mm，两脚相距约300~400mm，成60度角；BD-60型自动调整支座液压拨道器；它的最大拨道力为75kN，最大拨道量为100mm。④开始插撬棍时，上身稍向前倾将撬棍或拨道器斜插到钢轨底下，垂直深度不少于100mm，并与道床成45~60°角，插入后要轻试一下。轨道养护维修与管理43/111⑤拨道时，上手握在撬棍嘴一端，另一手相距200~300mm握住撬棍，腰要直，前膝弯曲，身体向拨道方向倾斜10~20度角，目视指挥者，按指挥者手示姿势进行拨道。⑥使用起道机拨道，因为力量较大，可以减少拨道人员，但容易抬起轨道。一般混凝土枕线路，可使用起道机拨道，每次拨道量不宜超过20mm。使用拨道器拨道，每次拨道量不宜超过40mm，并须在列车到达前及时做好顺撬。⑦拨道后，必须回填轨枕头、防爬支撑旁及撬窝的道砟，并加以夯实。曲线地段应回检正矢，并及时填写曲线正矢登记薄。轨道养护维修与管理44/111五、拨道2.曲线拨道作业作业程序：调查准备量取现场正矢拨道计算