許一凡　章志平

【摘要】城市軌道交通用鋼軌是保證城市軌道交通有效運行的載體，鋼軌狀態(tài)的好壞直接決定了軌道車輛運行的安全性，針對國內(nèi)城市軌道交通用鋼軌的應(yīng)用情況進行分析，提出了鋼軌日常維護保養(yǎng)的必要性，通過對某路段鋼軌的日常情況進行調(diào)研，分析了幾種常見的鋼軌傷損狀況，并對鋼軌傷損三個階段的機理進行分析，針對各個階段鋼軌傷損的原因及特點，制定出相應(yīng)的日常維護建議，希望為相關(guān)鋼軌維護人員提供相應(yīng)的參考借鑒，力求提高城市軌道交通運營的安全性和舒適性，為國內(nèi)打造更加健康發(fā)展的城市軌道交通系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通；鋼軌維護； 傷損成因；維護

城市軌道交通用鋼軌是保證城市軌道交通正常運行的基礎(chǔ)，鋼軌的狀態(tài)直接決定了城市軌道車運行的安全性與旅客乘坐的舒適性，對營造更加便利穩(wěn)定的城市交通系統(tǒng)具有重要的意義?？紤]到我國城市軌道交通的特點，城市交通長期受到大規(guī)?？土髁康挠绊?，鋼軌長期受到高強度的交變作用力，這就為鋼軌發(fā)生傷損造成潛在的壓力，而科學(xué)的日常維護的機制可以有效的減小鋼軌傷損狀況的發(fā)生，避免因鋼軌傷損斷裂發(fā)生意外事故，保證了城市軌道交通的長期健康運行。

一、國內(nèi)城市軌道交通運營的特點及維護必要性分析

1、城市軌道交通運營特點分析。城市軌道交通因其承載量大等特點成為緩解城市交通壓力的一種手段，城市軌道交通運行依靠于固定的軌道路線，因而城市軌道交通的正常運行需要具有配套的公共基礎(chǔ)設(shè)施，一般包括交通用鋼軌線路、運輸車輛及配套服務(wù)設(shè)施等，這些基礎(chǔ)設(shè)施的好壞直接影響到城市軌道的正常運行。城市軌道交通與鐵路運行有相似的部分，但相較之下城市軌道交通有更為密集的發(fā)車密度，在某些人流量大的路段甚至發(fā)車間隔接近120秒，因此城市軌道交通對鋼軌的質(zhì)量有著更高的要求。城市軌道交通一般為了緩解城市交通的壓力，因此其線路只在城市內(nèi)運行，相較于鐵路線路的單條線路更短，要求?？咳〖木嚯x更短，這對鋼軌增添的壓力更大。鐵路一般架設(shè)在省市之間，因此一般情況下考量的主要是距離更短，但城市軌道交通在城市建設(shè)時需要考慮居民區(qū)、建筑、通信線路等多種因素，因此曲線坡道線路更多，同時轉(zhuǎn)彎線路也較多，這對鋼軌能承載的壓力要求普遍增加。

2、城市軌道交通用鋼軌維護的必要性分析。通過對城市軌道交通的運營特點進行分析可以發(fā)現(xiàn)，相較于鐵路鐵軌的維護城市鋼軌的維護具有更加復(fù)雜的特點，在長期的大人流量密度的影響下，城市軌道交通某些路段的鋼軌可能會出現(xiàn)損傷脫離、焊接部分受壓變形、軌道表面金屬層破壞等問題，對于某些曲線路段還會出現(xiàn)波磨的問題，這些問題的出現(xiàn)為城市軌道交通的平穩(wěn)運行造成潛在的安全隱患，此外考慮到城市軌道車輛車型單一，行車速度穩(wěn)定、行車密度大等特點，一旦軌道出現(xiàn)病害那么該病害將會迅速傳播給附近的鋼軌。城市軌道交通的不間斷運行將會對微小的病害反應(yīng)敏感，特別是曲線路段內(nèi)的波磨問題將會嚴(yán)重影響行車的品質(zhì)，在某些嚴(yán)重的情況下甚至?xí)l(fā)生行車危險。因此，對城市軌道用鋼軌進行日常的維護與更換是十分必要的，這樣可以有效避免這些危害為行車安全造成的影響，提高鋼軌的使用壽命，最大程度上減少了公司運營的成本，避免了鋼鐵資源的不必要浪費。

二、城市軌道交通用鋼軌損傷機理分析

為實現(xiàn)有效避免鋼軌發(fā)生損傷就需要對鋼軌損傷機理進行分析，并針對性的提出相應(yīng)的維護建議，這樣才可以在最大程度上避免鋼軌的不必要損傷，通過鋼軌發(fā)生損傷的宏觀特征進行分析可以將鋼軌傷損的發(fā)展主要分為三個階段。

1、鋼軌表面發(fā)生變形。鋼軌發(fā)生損傷的第一個階段就是鋼軌在長期的重復(fù)沖擊載荷下在其表面發(fā)生幾何形態(tài)的塑形變形，主要變現(xiàn)為軌頭踏面軌的損傷，這種狀況的發(fā)生主要是長期高強度的沖擊荷載產(chǎn)生的應(yīng)力集中在鋼軌表面的體現(xiàn)，當(dāng)應(yīng)力的強度到達(dá)鋼軌材料屈服限度的極限值時，就會使鋼軌發(fā)生形變，當(dāng)鋼軌表面發(fā)生的形變不明顯時，不易被相關(guān)檢修人員發(fā)現(xiàn)。

2、鋼軌表面剝離損傷。當(dāng)在鋼軌表面變形的階段沒有得到及時的處理，那么當(dāng)鋼軌表面的變形深度達(dá)到一定的深度之后，就會造成鋼軌發(fā)生魚鱗狀的裂紋，同時向著行車的方向也會出現(xiàn)剝離狀況的發(fā)生，這種剝離一般會沿著與水平面成15度的角度繼續(xù)加深，當(dāng)裂紋逐漸擴展加深之后就會造成軌頭的損傷，嚴(yán)重的情況下會影響到城市軌道交通的正常運營。該種狀況的發(fā)生機理主要是鋼軌在長期的交變接觸壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生的，該階段的主要特點主要是點蝕、淺層剝落或深層剝落等。

3、鋼軌材料疲勞損傷。相對于前兩種鋼軌發(fā)生損傷的狀況，鋼軌材料處于疲勞損傷階段一般不會產(chǎn)生較為明顯的變形，該損傷的發(fā)生一般會造成鋼軌的突然崩裂，由于該階段前期不易被察覺而發(fā)生損傷的狀況又較為嚴(yán)重，因此更需要工作人員謹(jǐn)慎處理。對于鋼軌斷裂的界面會呈現(xiàn)出明顯的斷口，其疲勞裂紋主要是會發(fā)生在鋼軌的內(nèi)部，當(dāng)其裂紋逐漸加大之后才會影響到軌頭表面，造成斷軌問題的產(chǎn)生。

三、城市軌道交通用鋼軌損傷維護建議

考慮到城市軌道轉(zhuǎn)彎處鋼軌受到的壓力不均勻，因此在鋪設(shè)軌道時應(yīng)盡量減小彎曲角度，同時對彎曲路段進行加固，定時在曲線路段、坡路段及軌道車加減速段進行維護檢修。在檢修過程中一旦發(fā)現(xiàn)鋼軌表面發(fā)生形變或是裂紋應(yīng)該及時進行打磨焊接處理，以求延長鋼軌的使用壽命，根據(jù)某些小半徑曲線段繃軌磨光帶情況，采用適當(dāng)調(diào)整軌道角度的方法調(diào)整鋼軌所受到的壓力，減小對鋼軌造成的損害。當(dāng)對于某些路段出現(xiàn)疲勞損壞的狀況時，應(yīng)該及時對小半徑曲線的鋼軌進行跟換，避免出現(xiàn)鋼軌斷裂狀況的發(fā)生。此外，還可以通過建模的方法建立鋼軌疲勞度模型，通過對負(fù)荷時間的設(shè)定來對鋼軌的損壞情況進行預(yù)測，減少鋼軌損壞問題產(chǎn)生。

四、結(jié)束語

城市軌道交通用鋼軌是保證城市軌道交通有效運行的載體，鋼軌狀態(tài)的好壞直接決定了軌道車輛運行的安全性，本文通過對城市軌道交通的運行特點進行分析，得出城市軌道交通用鋼軌的使用特點，對幾種常見鋼軌損壞狀況機理進行分析，并有針對性的提出有利于鋼軌維護的建議，望對相關(guān)城市軌道交通檢修人員提供參考作用。

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