城市地铁轨道伤损原因及维护管理对策 战强

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:战强
[导读] 摘要:在现代城市生活中,地铁作为一种交通工具,在人们日常交通活动中起着举足轻重的作用,也体现了城市的品质和功能。
        青岛地铁集团有限公司运营分公司  山东青岛  266000
        摘要:在现代城市生活中,地铁作为一种交通工具,在人们日常交通活动中起着举足轻重的作用,也体现了城市的品质和功能。既有效地缓解和解决了城市交通拥堵的现状,又为乘客提供了方便快捷、舒适安全的乘车环境。为确保地铁乘客的出行安全,必须针对造成地铁轨道损伤的各种原因进行分析,在有效控制和避免地铁事故发生的同时,提高城市轨道交通的运营效率和运营质量。
        关键词:地铁;轨道;伤损;维护
        前言
        在我国城市化进程不断加快的今天,城市轨道交通已成为当今交通运输的重要方式。在这一过程中,地铁轨道不仅承担了城市交通的重要功能作用,而且在推进城市化进程中起到了举足轻重的作用,是当前我国城市公共交通发展的重点项目。因此,通过对地铁轨道损伤的成因分析,提出相应的维修对策,以达到在有效控制和缓解城市地铁轨道损伤问题的同时,最大限度地提高地铁轨道的利用率,保证地铁轨道安全运行,降低城市交通运营成本。
        1城市地铁轨道伤损机理与成因分析
        1.1地铁轨道伤损机理
        (1)地铁轨道存在塑性变形,即轨道长时间使用后,轨道表面由于长期受强荷载冲击和磨损而产生的变形,在这一过程中,无论是轨道表面,还是轨道两侧的几何截面,都会发生较明显的变形,不仅使轨道踏面产生较大的压伤,而且使轨道表面产生较大的疲劳破坏,从而导致轨道的塑性变形。
        (2)地铁轨道的剥离损伤,这种损伤主要体现在:当产生较高强度的塑性变形时,在其两侧的横截面会出现大小不一、密度不同的类似鱼鳞状的剥离损伤,然后再转化为纵向裂纹,经过长时间的纵深破坏后,必然会使地铁轨道产生严重的变形损伤,可见,这种损伤既具有严重的破坏性,又使地铁轨道始终处于巨大的表面压力下,并会在轨道表面形成不同程度的点蚀,从而造成表面材料的剥离。
        (3)地铁轨道的疲劳损伤,这种损伤的形成是不可避免的。由于其侧面裂纹的深层扩散发展而产生的突发性脆性断裂,这种断裂不是单纯的表面压力引起的,而是在长期的压力冲击下形成的,根据其形成的端口区域发生的破坏程度可划分为三部分:一是疲劳源、二是疲劳区、三是瞬断区,在地铁轨道出现这一伤损时是十分危险的,而且因其存在着瞬时性,将导致产生严重的危害,因此需要对其加以高度的重视,并及时地进行维护与保养。
        1.2地铁轨道伤损成因
        1.2.1材料缺陷
        (1)剥离和脱落。造成这个问题的主要原因是轨道材料本身强度不够,并且很可能在其内部存在垃圾物质,同时,如果地铁轨道润滑不充分,也会使其产生剥落和脱落现象。
        (2)核损伤。它主要是由于机身过重而造成的损伤,主要是在轨道摩擦作用下,在轨道运行过程中所形成和产生的杂物会使表面产生黑色的核磨损。
        (3)裂缝。产生裂纹的原因主要是由于制作工艺不完善,使轨道在投入使用后,不但会因偏折和缩孔等问题而产生裂纹,而且还可能直接导致断裂。
        1.2.2焊接损耗
        其主要原因有两个方面:一是焊头损伤,二是焊点损伤。焊接过程中,除了对材料质量和温度等外因的控制外,还涉及到焊接工艺的先进程度和操作能力等影响因素,而无论是焊接头,还是焊点的形成,主要是由于焊接工艺的影响,进行铝热焊的施工方式会产生气孔和夹渣,而移动气压焊容易产生由于形状偏差而导致的局部凹陷,此外,焊道的过烧和未焊透等缺陷也会导致严重的轨道损伤。
        1.2.3接头损耗
        轨道接头处受力较大,因此可以说,轨道接头处是轨道最脆弱、最易受损伤的部位,因为在轨道接头处受力较大,且受力较重。这样,轨道接头的保护处理就显得很重要,但是由于接头位置不平整或有缝隙,会导致轨道接头的损伤。另外,接头处还会发生螺纹工作,这主要是由于其出现螺孔裂纹所致,而螺孔裂纹的产生主要是由于螺栓孔周围出现毛刺或缺口所致,进而在轨道投入使用后,在较强的应力作用下形成螺孔裂纹。


        1.2.4踏面压溃
        在进行轨道施工设计时,由于对路况条件掌握不具体,出现了路面不平整的问题,从而导致地铁在运行过程中受到垂直高度的影响,特别是在行驶至下坡角时,由于重力的作用,会产生较大的冲击力,对地铁轨道造成较大的破坏,从而使轨道表面出现塑性变形。
        1.2.5纵横裂纹
        轨道交通在运行过程中,由于其向三个不同方向移动时产生较大的冲击力,使轨道承受过大的荷载,使轨道产生塑性变形,这是由于三个不同方向的应力作用所致,在长期的摩擦接触中,轨道会受到很大的损伤,产生纵横交错的裂纹,不仅会出现表面掉落块的问题,还会危及轨道交通的安全运行。
        2城市地铁轨道的维护策略
        2.1地铁轨道的功能维护
        (1)针对轨道断裂的预防措施,需要增加相应的安全防断裂装置,以避免地铁轨道在巨大摩擦压力下受到损坏,保证其持续稳定的运行速度。
        (2)应急问题处理措施,当发生轨道事故时,不仅要对事故进行现场应急处理,还要对事故进行应急处理,同时还要对事故进行应急加固处理,以保证地铁快速恢复运行,然后在地铁运行结束后进行永久安全处理。在轨道维修工作中,既要加强防护措施的管理,又要重视对轨道损伤的适应性处理,这既要考虑到损伤对象和损伤断裂部位,又要对维修设备的功能实现程度进行综合衡量,以保证地铁轨道能在最短时间内恢复正常运行。
        2.2地铁轨道的伤损修复
        2.2.1钢轨打磨
        在用打磨法修复钢轨损伤过程中,主要是利用打磨车等设备装置,对钢轨表面的损伤进行修复,去除钢轨的波磨作用,平顺钢轨焊缝,去除钢轨的擦痕,并对钢轨轮廓形状进行修正。通常,需要对出现的表面磨损、剥落,以及出现的钢轨波磨等缺陷进行修复和打磨。打磨处理过程中,必须在保证其满足工程实际需要的前提下,进行打磨深度处理,每一次的打磨深度应控制在0.5mm以内,距离小于1m时,沿轨道运行方向进行1米以内的打磨,并要求在打磨后进行严格的检测,以保证其符合工程基本要求,在此前提下,还要进行多次的重复打磨。
        2.2.2轨面焊修
        针对地铁轨道表面出现不同程度的磨损,应采用焊接修补的方式进行修补处理。在进行该修复时,主要采用氧乙炔焊接工艺,同时采用弧焊、粉末喷焊等焊接工艺。这种方法不仅使用规范,而且操作简单,具有很好的实用价值,特别是对轨道损伤部位,由于其不能由大型设备进行修复,所以应用上有明显的优点,并且能很好地进行修复。弧焊轨道损伤部位的修复,一般采用手工操作的焊条修复,不仅要在使用前预热加热,而且要在使用后实施冷却处理。这种焊接方式的缺点是,所使用的焊接设备太多,而且不方便在现场进行转换,使用时间长,相对来说显得低效。所以,在进行地铁轨道损伤修复时,还需要结合现场的实际情况综合考虑,选择采用最好的修复方式和焊接方法进行修复处理,确保轨道能以最快的速度恢复运行。
        2.2.3角度调整
        轨道施工过程中,一方面由于弯度压力的影响,造成轨道的损伤,为了减小轨道的弯角,必须对轨道进行加固,另一方面,由于下坡冲击力的影响,轨道的塑性变形必须保证在修补路面的过程中保持一定的平整度,同时要注意轨道波浪型的出现,不仅要及时打磨处理,而且要避免因修路角度的偏差而引起的较大冲击。特别是在检修时,不仅要注意轨道表面的变形和裂纹,而且要及时进行焊接和打磨处理,对形成疲劳损伤的轨道段要及时更换,也可借由建立轨道疲劳度模型的方式,进行负荷时间的预测和设置,以避免因轨道断裂而产生突发危险。
        结语
        总之,城市地铁轨道安全运行是城市交通中不可忽视的重要内容,它在为人们提供便捷、快捷的出行方式方面发挥着重要作用,成为有效缓解城市交通拥挤的重要途径,既能达到节能环保的要求,又能优化人们的生活方式,对推进城市化进程具有现实的价值和意义。
        参考文献:
        [1]张阳.城市地铁轨道施工重难点及应对措施[J].科技风,2017(20):72+77.
        [2]吴世俊.城市地铁轨道施工的要点分析[J].智能城市,2017,3(10):131.
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