浅析高架桥防脱护轨在广州地铁的应用

浅析高架桥防脱护轨在广州地铁的应用

黄尤炜 刘忠贵

广州地铁运营事业总部 广东 广州 510000

摘要：地铁列车脱轨会造成重大经济损失，甚至造成人员伤亡及恶劣的社会影响，设置防脱护轨是有效防止地铁列车脱轨的措施之一。本文对广州地铁使用的两种型式的高架桥防脱护轨进行了调研和对比分析，结论表明支架式护轨的使用效果更好，建议进一步推广。

关键词：支架式护轨；轨枕固定式护轨；应用分析

1. 概况

广州地铁高架线路会在跨越城市干道、竖曲线与缓和曲线重叠处等特殊地段加装防脱护轨，现主要采用两种护轨型式：（1）轨枕固定式护轨：主要应用在较早开通的线路，如四号线、五号线、六号线；（2）支架式护轨：主要应用在近两年新建开通的线路，如十四号线、二十一号线。

2. 对比分析

轨枕固定式护轨和支架式护轨的主体构造相似，主要由槽型钢轨、支架、螺栓等零部件组成，断面结构示意图如下：

图 1 轨枕固定式护轨结构示意图 图 2 支架式护轨结构示意图

两种防脱护轨的对比分析如下：

3. 应用分析

（一）轨枕固定式护轨应用分析

根据对轨枕固定式护轨的实际应用情况调查和分析，主要存在以下问题：

1、不利于维持护轨与钢轨的间隙距离

轨枕固定式护轨与钢轨共同通过扣件系统固定，由于列车垂向荷载作用于正线钢轨上，对于特殊铁垫板为偏心荷载，荷载的循环作用会导致护轨侧铁垫板产生空吊，进而引起护轨及钢轨间隙的变化，影响护轨的使用效果甚至行车安全。

图3 轨枕固定式护轨支架底部空吊

2、护轨间错台

部分护轨垫板产生空调，空吊位置护轨与垫板共同产生较大的垂向位移，同一护轨不同位置的位移差会引起护轨产生错台现象，降低护轨结构的固定效果。

图4 轨枕固定式护轨错台

3、螺栓断裂

受温度影响，护轨会产生热胀冷缩现象，而护轨被固定在铁垫板上不能自由伸缩，护轨支架上的螺栓收到较大的剪应力，在长期反复剪应力作用下，螺栓易被剪断。

图5 轨枕固定式护轨支架螺栓断裂

（二）支架式护轨应用分析

根据对支架式护轨的实际应用情况调查和分析，现场设备使用良好，暂未发现明显问题。支架式护轨作为独立系统安装固定在钢轨上，且不受轨下扣件限制，较好解决了固定轨枕式护轨无法与钢轨同步位移而引起的护轨螺栓断裂等问题。

图6 支架式护轨模型示意图

4. 结论与建议

本文对广州地铁高架桥两种类型的防脱护轨进行了调研，从护轨的结构、使用情况两方面进行了分析。结论表明，支架式护轨可有效避免轨枕固定式护轨垫板空吊、护轨错台、护轨螺栓断裂等问题，建议后续地铁线路高架段防脱护轨类型采用支架式结构。

针对支架式护轨，本文也提出了部分建议：（1）在满足力学检算的情况下，进一步降低护轨支架位于钢轨下部连接部位的结构高度，方便护轨地段轨道维修。（2）优化护轨零部件，尽可能统一护轨支架两侧的螺栓及螺母类型，方便运营单位后期维护。

参考文献：

[1] 冉蕾，冯健，李俊玺．城市轨道交通高架桥防脱护轨设计研究[J]．铁道标准设计，2011，58(1)：42-43．

[2] 柯锐勇．带新型护轨的小半径曲线无缝线路稳定性分析[D]．长沙：中南大学，2012．

[3]王铁男．新型弹性减磨防脱护轮轨装置的安装与使用[ J] .铁道建筑, 2008(5).

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