分析鐵路線路病害原因及維修養護措施
時間：2022-12-26
蘇博超 （中鐵十二局集團第七工程有限公司，湖南 長沙 410000）
摘? 要 ：在當前的鐵路工程施工以及后期使用過程中，線路病害將直接影響運行穩定性。而結合實際情況來看，鐵路線路 病害的形成與多種因素都有直接關聯，因此打造科學有效的管理體系至關重要。以具體的理論分析作為切入點，綜合病害 的類型以及形成因素進行探討，并且打造科學有效的運維管護體系，以信息技術為依托構建智能病害監測以及防控方案， 以此來進一步提升鐵路線路的運行穩定性。
關鍵詞 ：鐵路線路 ；病害原因 ；維修養護
中圖分類號 ：U44 文獻標識碼 ：A 文章編號 ：2096-6903(2022)07-0047-03
0?引言
鐵路工程的高質量發展，能夠為我國的社會穩定建設以及交通行業的創新提供新的發展方向，而落實好鐵路鋼軌病害防治工作的創新，不僅可以有效提升鐵路線路的運行性能，也可以進一步降低后期的維護費用，減少經濟支出，全面提升經濟效益以及社會綜合效益。因此以理論分析法以及技術分析法作為主要方式，綜合鐵路病害的類型以及成因進行探討，并且打造具有針對性的維修養護方案以及監管模式，不僅是文章論述的重點，也是進一步提升鐵路線路運行穩定性的關鍵研究課題。
1?鐵路病害的類型以及成因分析
從大環境角度來講，鐵路的運行環境具有一定的多變性，長期處于高荷載的運行狀態中，外界環境中的部分侵擾因素，可能會導致鐵路線路存在較多的安全隱患， 例如最常見的路基下沉會直接影響行車安全。因此在打造具有針對性的維修養護方案的過程中，必須要詳細了解點路線路的具體平臺類型以及實際成因，這樣才可以確保維修養護方案的制定具有可行性。
1.1 線路爬行病害
線路爬行病害對于鐵路線路本身產生的影響較大， 將直接導致行車穩定性下降。而綜合來看，其原因較為復雜，而其中的主要原因往往與道岔以及前后線路的爬行設備有一定的關聯。例如扣件扣壓力不高，道床的縱向阻力不足，道床阻力難以滿足標準，下坡或者單向運行地段的列車動力對鐵路線路產生影響 [1]。
1.2線路形變病害
在鐵路運行使用的過程中，由于列車長時間對軌道施加壓力，再加之地理環境結構等多種因素的影響，可能會導致軌道出現一系列的變形問題，這些變形問題將直接影響行車安全。另外長時間的使用，也會進一步加 重軌道。不同零件之間的磨損程度，導致變形結構進行不良發育，進一步影響鐵路本身的運行質量。
1.3 參數不合理
鐵路線路的施工本身有一定的精密性特點，各個構件之間的配合以及銜接必須要符合標準，這樣才可以有效的提升運行質量，但是當前部分鐵路線路中存在著參數不合理的情況，例如部分鐵路的尖軌尖端至尖軌豎切部分終端尖軌與基本軌不密貼。而從此原因來看，主要由于曲基本軌曲折點矢度和頂鐵尺寸不標準 ；轉轍部分各部件沒有做到“三靠二密”，這會導致“三道縫”的出現，主要表現為基本軌底邊和滑床臺槽邊之間出現了1mm 以上的縫隙，基本軌下鄂與軌撐縫隙達到了 0.5 mm 以上，軌撐與滑床板擋肩也存在著1 mm 以上的縫隙，另外，尖軌豎切部分和基本軌作用邊有肥邊、滑床板彎曲情況，這也會造成假密貼或尖軌不落槽 [2]。
1.4 接頭處病害
接頭出病害主要出現在鋼軌接頭的位置，在列車經過軌道時會產生較大的沖力，進一步加重軌道線路自身的震動程度，這會改變鐵路線路原有的狀態，導致部分其他病害呈現蔓延和發育的狀態。尤其是會對軌道的混凝土路基造成較為嚴重的影響。 另外，在更換部分鋼軌時，新舊鋼軌之間會出現一定程度的高低錯牙問題，因此很難避免接頭問題的出現。 在使用一段時間之后，可能會導致接頭螺栓松動或者出現折斷等情況。各種問題多發于軌道轉彎位置，并且與軌道軌床變形同時發生。
1.5 維護體系問題
軌道交通有著較大的社會經濟效益以及綜合效益，對于人們的日常出行安全和穩定有極強的影響，因此打造科學合理的軌道交通維護養護體系是當前發展的重點。但是綜合實際情況來看，有部分線路維修部門缺乏創新認知，單純的按照原有的標準以及經驗進行軌道線路的維護，每日的維護工作開展的效率不高。這導致部分潛在性安全隱患被忽略，同時也未能打造精密化的管理體系。
2?鐵路線路病害的養護維修技術
結合當前軌道交通管理的實際需求來看，為了進一步打造安全穩定的養護維修管理方案，必須要從細節抓起，利用制度體系提供約束，通過相關規定進行針對性指導，這樣才可以有效增強日常養護維修工作的質量。
2.1 加強線路爬行維護質量
在線路爬行維護的過程中，必須要檢查線路本身存在的問題，同時也要了解整體線路環境中存在的安全影響因素，首先要確保道床飽滿，渣肩寬度以及道床的厚度滿足實際需求。木枕的道岔及其前后線路，要按規定安裝足夠的防爬器和防爬支撐 ；及時更換或者維修已經失效的部分防爬設備，同時要加強對扣件扣壓力的檢測， 若不滿足標準，必須要及時進行更替。另外，針對整體的軌道運行穩定性來講，為了進一步提升阻力，可以將檢測重點放置在鋼軌與夾板和墊板、墊板與軌枕之間， 并且及時的檢查控件以及螺栓的狀態，避免出現松動以及折斷等情況 [3]。 接頭病害要及時整治，對鞍型磨耗的接頭、低接頭以及軌端的剝落掉塊，可以結合實際情況進行打磨，修復或者更換新的鋼軌。必須要杜絕連續大軌縫的出現， 進一步調整軌縫的均勻性。道岔爬行量應以尖軌跟端相錯量為準，這是由于尖軌有制造公差，容易發生差誤，但尖軌尖端和基本軌接頭處的相錯量，超過限度即為不合格，應及時進行整治。
2.2 落實好形變病害的管控
打造最有針對性的前期預防方案，能夠有效防止鐵路線路變形，通常來講可以從以下幾個角度進行針對性分析。 首先，打造階段性的鐵路線路檢查方案，確保鐵路本身的數據以及相關參數符合實際標準，針對超出了標準數據的相關結構以及參數，必須要及時的進行現場復核，并且落實整治作業。 其次，針對鐵路軌道曲線超高以及高度超高的情況， 必須要進行全方位控制，有效降低磨損，及時落實性能 檢測。 最后，落實好鐵路軌道的定期養護，可以打造具有專業性的執行班組，制定科學有效的養護方案以及養護周期，確保軌道性能完好。同時結合火車運行的實際狀 態進行調控，進一步減少晃車程度，也能夠避免對軌道 造成沖力影響。
2.3 尖軌與基本軌不密貼維護
矯直直股基本軌，彎好曲股基本軌的曲折點，并及時消除基本軌、尖軌肥邊，使基本軌與尖軌豎切部分完全密貼 ；針對其中不合格的相關構件，必須要及時調整尺寸， 及時檢查連接桿和扳道器之間的距離。對于已經出現較為嚴重磨損和消耗的滑床臺、滑床板擋肩，必須要及時更換，并且利用螺紋道釘固定在相關位置，確保水平螺栓和基本軌緊密連接。針對部分舊的軌撐可以利用雙墻式代替堅持做到基本軌、滑床板、軌撐“三靠二密”。
2.4 接頭位置病害的防控
鋼軌接頭位置的縫隙必須要控制在 8 mm 之內，若螺栓的扭力矩達到相關規定之后，必須要處理好接頭錯牙等相關情況。若鋼軌線路的接頭出現了掉塊等情況時， 必須要及時的更換或者結合實際的情況進行補焊接。通過打磨的方式避免鋼軌發生頂死狀況的出現。結合實際的使用情況開展周期性的道床徹底清篩工作，確保整體道床維持彈性和舒適度，有效提升鐵路運營的穩定性和可靠性。
3?軌道質量監測維修的優化方法
隨著當前鐵路軌道質量規范化管控力度的不斷提升， 為了進一步削減人工管理壓力，同時有效避免人工管控不 積極導致的部分安全隱患的出現，利用信息技術打造動態性的鐵路軌道質量監管體系，進一步強化細節管理已經成為了多方關注的重點。本文建立在常規的軌道病害檢測以及維護的基礎上，提出了以信息技術為基礎，進行軌道狀態的監督、檢測、數據采集、數據處理。這不僅可以降低人工負擔，也可以全面提升運維檢測的效率。
3.1 提升軌道數據采集檢測力度
鐵路線路運行過程中必然會出現較多的影響因素， 這些因素影響的結果將直接作用到鐵路軌道、零件等相關結構的性能方面，導致其數據產生變化，因此及時的了解數據的變化狀態，落實好數據檢測和分析，對于判定軌道的質量有直接促進作用。 建立在信息技術的基礎上，以動態數據檢測以及智能數據分析為主要的優化方法，能夠有效強化軌道監督管理的質量。管理部門利用信息技術作為主要的技術方 法，打造了智能化的檢測體系，能夠實現系統化控制詳細的檢測流程見圖 1。
3.1.1?數據分析
在實際執行的過程中，需要依靠前端傳感器，直接安裝在軌道線路設備上，能夠檢測和獲取軌道運行過程中的實際狀態，并且將獲取到的數據轉化為示意圖（圖 2）
按照具體的檢測時間，可以將所有的數據劃分成實時數據采集結果、歷史數據展示結果、對比文件分析結果這三個類型，能夠直接方便管理人員對軌道的實際運行狀態進行數據分析、信息回溯以及狀態對比。比如波形文件的對比，可以確保用戶能夠了解同一條線路在不同時間段以及不同運行狀態下的實際問題，而不同波形之間的變化情況，將能夠分析軌道質量未來的惡化情況以及病害發育情況。 除此之外，技術人員也可以直接通過自定義的方式，選擇歷史的相關數據文件進行對比分析，合理的實現不同數據的波形文件配置，這樣可以有效顯示不同的項目數據，也可以也通過不同顏色以及線寬度等信息進行自定義修改。
3.1.2?狀態評價
狀態評價是軌道線路運行維護和保養的具體依據。 整體平臺會結合采集到的數據進行分析，了解軌道的病害記錄，并且輸入當前的數據，以此來評價是否存在超限的情況，而得出的評價結果將直接對應具體的標準，輸出一級超限、二級超限的軌道檢測數據公里小結和區段檢查報告。鐵路工務人員可根據軌道質量評價結果， 及時、準確的完成軌道的修正和保養工作。
3.2 軌道應急運維管理體系
軌道應急運維管理體系的建立，主要是應對部分突發狀態。為了進一步降低故障對軌道運行產生的影響， 維持人員生命財產安全，必須要在短時間內快速的進行突發事件的處理。 快速的定位故障，并且結合故障出現的類型和相關信息進行檢測，是應急觸發的主要原理。以地鐵道岔故障為例，目前的故障發現一方面是通過列車司機發現，時間不定 ；一方面是通過行車調度員發現，這種方法需要花費時至 30 min 的時間，也無法保障時效性，而以信息技術為依托打造的應急觸發體系，可以有效實現智能監測。一方面能加速對事故的檢測，另一方面能夠建立基于區域軌道交通的風險的動態識別與態勢推演。基于故障監測和預警的“狀態修”機制有效避免“過維護” 和“欠維護”問題，保證設備設施及系統處于良好狀態， 使運維工作具有更精準的空間和時間針對性，同時能夠更及時地發現故障和安全隱患，進而提升系統應急觸發的效率。
4?結語
綜上所述，在當前的鐵路線路維修管養過程中，及時的明確具體病害類型以及實際的成因，建立在人工與信息技術相結合的基礎上，打造具有針對性的管控模式， 不僅可以提升鐵路運行維護的可靠性，也可以進一步營造安全的鐵路運輸系統和環境。而在未來發展的過程中， 也需要及時的落實人員團隊綜合能力以及專業素養的培 訓，進一步提升信息技術以及軟件升級力度，打造人機交互的管理模式，才可以為軌道線路的高質量運行奠定良好基礎。
參考文獻
[1] 楊超,鄒永木.鐵路隧道常見病害原因分析及整治技術[J].四川 建筑,2021,41(5):125-128.
[2] 孫明德,臧曉秋,曹志峰,等.重載鐵路橋梁支座病害分析及改造 技術[J].鐵道建筑,2021,61(10):62-64.
[3] 郭勇.鐵路連續梁支座病害整治技術的應用[J].交通世界, 2021 (27):53-54.