地铁线路病害分析及整治方法

地铁线路病害分析及整治方法

张云枫

贵阳市城市轨道交通运营有限公司  贵州省贵阳市 550081

摘要：为保障地铁线路稳定运行、促进地铁事业的发展，本文研究地铁线路病害，列举整治方法。主要从线路、道岔两角度出发分析地铁线路病害，包括钢轨爬行、钢轨伤损、道床破损、结构柱破损、道岔方向不良、转辙器病害、滑床板病害等多种，分析了病害的形成原因，并列举了整治措施。期望本文能够为相关工作者带来一定的参考作用。

关键词：地铁线路；病害；整治方法

引言：

近年来，随着社会经济的发展，大众的出行生活变得越发丰富，地铁作为一种高效的交通工具，越发受到大众的青睐，成为很多居民出行的首选交通工具。但目前看来，受到设计、施工等多种因素的影响，地铁线路中常存在病害，导致地铁运行稳定性不佳。基于此，有必要分析病害的形成原因并进行整治，为地铁的运行提供更为良好的条件。

一、线路病害

（一）钢轨爬行

钢轨爬行是地铁线路常见病害之一。造成此种病害的原因，大多为钢轨在动荷载的作用下出现挠曲，或钢轨受到列车运行产生的纵向力的影响，出现温度方面的变化。有时，车轮于接头处与钢轨发生撞击，也会导致此种病害的出现。若线路上未装设足量的防爬设备，扣件压力、道床纵向阻力不足，钢轨爬行的病害程度将变得更为严重。

结合我市地铁线路发生病害的整体情况来看，地下无缝线路出现此种病害的几率并不很高，高架线路混凝土道床连续梁地段的轨温条件无较大变化，线路钢梁受到温度条件影响较为明显，出现显著的伸缩量，此时为保障地铁列车的稳定运行，有必要借助伸缩调节器等装置，针对爬行问题给予有效的处理[1]。此外，地面线路受温度条件影响也较为明显，这会导致胀轨跑道出现更为明显的爬行风险。基于此，本文认为可通过增加道床的宽度改良线路，同时也可采用弹条扣件调整压力，或通过控制枕间距，解决钢轨爬行问题。

（二）钢轨伤损

车轮表面与钢轨发生接触，易导致钢轨出现裂缝、掉块、折断、灼伤等一系列的问题，统称钢轨伤损问题。通常情况下，掉块问题可出现在钢轨表面的各个区域内，若是出现在接头位置，一般应分两种情况进行分析，其一是接头处的钢轨产生“飞边”，对另一端钢轨端部形成伤害，导致另一端掉块，其二是冻结接头处出现掉块，这多是由车轮经过接头部位产生的冲击力所导致，在车轮的不断冲击下，钢轨会发生疲劳问题。此外，在生产环节中，钢轨内部原子出现位置变化也会导致掉块问题的频发。

裂缝问题会对钢轨的接头螺栓孔造成明显影响。以我市地铁线路为例，经调查可知，道床普通地段与浮置板道床交接处最易发生裂缝问题。近年来，地铁线路使用年限不断增加，浮置板内装设的弹簧的弹力，相较于过去明显下降，若弹簧在此后发生折断问题，位于折断处的道床常会形成空吊，这会导致钢轨出现进一步的断裂。本文认为对此类病害的防治应以预防为主，如，在检查线路运行状态时，应仔细关注是否出现了垂直加速度报警，而线路维修工区并未出现轨道平顺问题，有必要分析隔震器是否出现了故障，并采取措施解决问题。

此外，在施工阶段中，若施工人员采取的措施不恰当，也易导致钢轨出现伤损问题。如，扁钢通过轨底，道床上外露的钢筋头部出现在轨底部位，就会导致钢轨受到灼伤。在平时，相关工作者有必要针对钢轨的拉应力做好监测，避免有裂纹出现在焊接部位。

（三）道床破损

道床病害以道床支撑块破损、道钉变形两类最为常见。此类病害的出现，与地铁线路的客流量、使用年限有关。若客流量大、使用年限长，出现此类病害的可能性较高。举例而言，我市地铁线路某区间于2017年建设，当时技术条件不够成熟，故而目前对这一区间实施保养有着一定的难度。目前该线路区间出现了道床开裂的情况，混凝土受到损害，部分区域有结晶体溢出，部分短轨枕、混凝土之间还出现了缝隙。基于此，目前维修公司正在积极筹措，以对病害部位实施处理，通过浇筑混凝土，彻底治理病害。

本人查阅设计图纸，认为在设计阶段，相关工作者可通过控制如下两类问题，避免地铁道床破损：首先，控制基层混凝土伸缩缝设计问题。如，很多设计人员使用沥青木板填塞混凝土伸缩缝，这易导致渗水问题的高发。可使用遇水膨胀橡胶进行填塞[2]；其次，基底混凝土、道床混凝土设计强度问题。一般来讲，基底混凝土、道床混凝土的设计强度是C40，前者多呈现为小半圆形，厚度不大，但在实际运营中承担较大载荷，故而在设计阶段，有必要适当提高其强度，同时可加强对抗渗混凝土的应用，同时还可在混凝土中加入一定量的钢纤维，降低病害发生几率。

二、道岔病害

（一）道岔方向存在问题

此种问题多出现于碎石道床部位，出现病害的主要原因是养护维修不当。在日常的维修养护中，很多工作人员只对道床本身方向给予了考虑，未关注前后线路方向情况，导致列车通过时受到冲击，致使道岔方向常有变化。针对此类问题的防治方法是确保道床饱满，必要时进行捣固作业，针对零件给予及时的检查，第一时间发现并更换失效的零件，避免基本轨道出现横向移动等一系列的情况。

（二）转辙器部位存在病害

此部位出现的病害多为尖轨跳动、尖轨磨耗等，这主要是因为道岔在强度、稳定性等方面存在限制，属于轨道的薄弱环节。其中尖轨跳动病害的出现原因多为捣固不均，尖轨与基本轨缺乏密实度的主要原因多为组装不合理、框架尺寸不够合适等等。此外，尖轨出现爬行窜动等一系列的问题，与线路锁定不良有着一定的联系。

道岔尖轨磨损分为直尖轨磨损、曲尖轨侧磨两类。后者多出现于收、发列车通过的侧向道岔部位，列车启动后速度会有明显的增加，在进入道岔时，钢轨内侧圆弧会形成刨切趋势，这会导致钢轨侧磨问题的频发。后者与道岔结构的养护状态息息相关，尖轨的可动部分一般被支承在滑床台上，不存在扣件联结，此种结构会导致道岔线性刚度有限，结构松散，导致病害易出现。除此之外，尖轨方向存在问题、轨距变化率大，导致列车出现蛇行运动，也是导致尖轨侧磨频发的重要原因。

导致尖轨扳动缺乏灵活性的主要原因是接头处螺栓有着较强的扭力。为防治此类问题的出现，首先有必要针对道岔的方向水平给予一定的整治，调整好钢轨的框架尺寸。一般来讲，木枕道岔把持道钉的能力较为有限，轨距、方向很难长期保持，新换木枕的强度与耐久度通常也较不理想，基于此有必要在后续的大修中进行改良，多采用混凝土枕道岔进行施工。

（三）道岔滑床板、垫板存在病害

滑床板、轨枕密贴程度不高，是导致道岔滑床板出现折断问题的重要原因。在荷载作用的影响下，滑床板与轨枕的不密贴，常导致滑床板受弯剪作用影响明显，进而导致滑床板出现损坏。

滑床板开焊问题的出现，一般与设计、制造、养护的不当有关，制造方面，焊接件质量不过关、强度不佳，通常就会导致此类问题的出现。垫板材质方面，一般应多选用中碳钢材料，减少对铸铁的使用。维修方面，在进行调高作业时，调高垫板仅垫了一半，另一半存在空隙，也会导致此类病害的频频出现。部分施工单位在整治尖轨与滑床板不密贴的问题时，常会采用垫一半垫板的方法，这会导致滑床板出现病害，这是因为铸铁构造的滑床板抗弯能力有限，一旦折断会影响尖轨的扳动，进而引发行车事故，故而在维修过程中，维修人员必须重视以整体的方式来垫垫板。

结语

综上所述，现阶段看来，地铁线路中存在较多病害问题。在此后的工作中，有必要针对此类问题给予进一步的分析，采取防治结合的策略，针对地铁线路做好检查，把握地铁线路的关键部位，做好维修工作，减少此类病害的出现。

参考文献

[1]尹贤贤. 城市轨道交通轨道服役性能劣化机理分析及病害智能检测研究[D].北京交通大学,2021.

[2]宋立忠,冯青松,孙坤,刘全民,罗云柯.城市轨道交通高架钢轨波磨地段振动噪声试验[J].交通运输工程学报,2021,21(03):159-168.