1、浅谈无砟轨道的养护与维修 毕业论文（ 2012 届）论文题目：浅谈无砟轨道的养护与维修 姓 名： 系 （院）：铁道工程系 专业名称：铁道工程技术 指导老师： 2012年6月15日 毕业论文开题报告论文题目浅谈无砟轨道的养护与维修姓 名班 级联系电话手 机电子信箱/QQ铁1867245选题背景、意义随着我国城市轨道交通的兴建，列车速度越来越快，对线路的稳定性和平顺性要求越来越高，同时由于行车密度加大，轨道的养护维修变得更为困难。无砟轨道具有整体性强、稳定性好、坚固耐用、轨道变形小等优点，因其高可靠性、高平顺性而得到广泛应用，有利于高速行车，可大大减少养护维修工作量、降低作业强度和改善作业条件。无
2、砟轨道另一个突出的特点是“少维修”或“免维修”，这个特点对高速铁路来讲尤为重要。但是另一方面，由于完全不同于有砟轨道的结构特点，无砟轨道一旦产生不平顺，其整治将是非常困难的。本文就城轨交通轨道维修有关无砟轨道养护与维修方面的问题,加以分析、探讨,并提出粗浅看法和建议。研 究内 容1.全面总结无砟轨道结构的主要类型及其特点，为无砟轨道的养护与维修提供必要的技术资料。2.现场实地考察无砟轨道养护与维修工作的施工过程，掌握施工原理与程序，并参与组织施工过程，加深理解。3.通过对无砟轨道养护与维修工作管理模式的初步分析，提出对我无砟轨道结构养护维修几点建议。计 划进 度资料收集及选题：2011年12月
3、01日2012年3月31日撰写论文及打印：2012年4月1日2012年06月15日准备答辩：2012年6月16日-2012年6月25日指导老师意见指导教师签名: 年 月 日开题组意 见组长签名: 年 月 日中文摘要无砟轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道砟道床而组成的轨道结构形式，高速铁路的发展史证明：无砟轨道是具有平顺性高、刚度均匀性好，轨道几何形位能持久保持、维修工作量显著减少等特点，在各国得到迅速发展。特别是高速铁路，一些国家已把无砟轨道作为轨道的主要结构形式进行全面推广，并取得显著的经济效益和社会效益。从高速铁路设计、施工来论证铁路工程测量的精度要求。叙述无砟轨道施工测量控制网的施测
4、和复测要求以及无砟轨道施工测量原理、线路精确测量，并提出无砟轨道施工测量的质量控制措施，可为高速铁路其他形式的无砟轨道施工测量提供参考。无砟轨道是当今世界上先进的轨道技术，与有砟轨道相比，它具有相当高的技术经济性，同时可以减少维护，降低粉尘，美化环境，列车时速可达二百公里以上。关键字： 无砟轨道； 施工测量； 控制网 ；测量精度； 技术经济性AbstractNon-ballasted track is concrete or asphalt, etc. instead of shot ballast track bed which consists of the track structure
5、, high-speed railway history that: non-ballasted track is a high smoothness, stiffness, good uniformity, track geometry potential energy to maintain a lasting, significant reduction in maintenance workload characteristics, in various countries have developed rapidly. Especially high-speed railway, a
6、 number of countries have non-ballasted track as a track form the main structure of the general promotion of, and achieved remarkable economic and social benefits.From high-speed railway design, construction to prove the accuracy of the measurement requirements of railway engineering.Describes the n
7、on-ballasted track construction survey control network of test facilities and retest requirements and non-ballasted track construction measuring principle, accurate measurement of the line, and made non-ballasted track construction survey of quality control measures for other forms of high-speed rai
8、lway construction of non-ballasted track measurement reference.Non-Track is the worlds advanced rail technology, compared with ballasted track, it has a very high technical and economic.Key words:non-ballasted track; Construction survey; Control network; Accuracy; Technical and economic1 绪论 11.1选题背景
9、 11.2主要研究内容 12 无砟轨道养护与维修的初步探究22.1无砟轨道养护与维修的阶段及特点22.2钢轨的养护与维修22.3整体道床的病害与维修52.4道岔及钢轨温度调节器的维修52.5无缝线路的检测与维修63 无砟轨道养护与维修工作管理模式93.1无砟轨道养护与维修工作概况93.2无砟轨道养护与轨道维修管理模式93.3无砟轨道养护与维修机构的设置及定员分析103.4无砟轨道养护与维修机具配备及用房103.5工务养护与维修的建议104 无碴轨道道岔养护维修的研究现状及基本方法 124.1 道岔养护的基本内容和方法124.2 道岔综合维修基本内容和方法125 无砟轨道精调的基本经验 145.
10、1轨道精调作业流程及主要装备145.2轨道精调作业要求145.3轨道精调作业准备155.4几何状态静态调整155.5轨道几何状态动态调整18总结 20参考文献21致谢221.绪论1.1 选题背景随着我国城市轨道交通的兴建，列车速度越来越快，对线路的稳定性和平顺性要求越来越高，同时由于行车密度加大，轨道的养护维修变得更为困难。无砟轨道具有整体性强、稳定性好、坚固耐用、轨道变形小等优点，有利于高速行车，可大大减少养护维修工作量、降低作业强度和改善作业条件。据专家介绍，无砟轨道已成为高速铁路研究和发展的必然趋势。近几十年来国内的无砟轨道有很大发展。城市轨道交通在我国大陆最早开通运营的北京地铁1号线及
11、环线一部分(北京站至苹果园) 1965 年开工, 1969年10 月开通运营, 已经有30 多年历史了。到现在的上海地铁、广州地铁、深圳地铁等，发展十分迅猛。但是，城轨交通对于我国相对来说还是一个新兴产业。城轨交通在设计、施工、运营、维修诸方面已有了一些规范、标准可以借鉴, 但有些方面尚处于积累资料和逐步完善阶段。本文就城轨交通轨道维修有关无砟轨道养护与维修方面的问题,加以分析、探讨,并提出粗浅看法和建议,供读者参考。1.2主要研究内容（1）全面总结无砟轨道结构的主要类型及其特点，为无砟轨道的养护与维修提供必要的技术资料。（2）现场实地考察无砟轨道养护与维修工作的施工过程，掌握施工原理与程序，
12、并参与组织施工过程，加深理解。（3）通过对无砟轨道养护与维修工作管理模式的初步分析，提出对我无砟轨道结构养护维修几点建议。2 无砟轨道养护与维修的初步探究无砟轨道因其高可靠性、高平顺性而得到广泛应用。无砟轨道另一个突出的特点是“少维修”或“免维修”，这个特点对高速铁路来讲尤为重要。但是另一方面，由于完全不同于有砟轨道的结构特点，无砟轨道一旦产生不平顺，其整治将是非常困难的。我国基于日本板式无砟轨道和德国雷达2000无砟轨道养护维修方法，确定无砟轨道养护维修的一些方法如下:2.1无砟轨道养护与维修阶段及特点无砟轨道的养护与维修可分为日常巡检、 临时补修、 经常维修和综合维修等阶段。日常巡检: 每
13、日由专人分段对管辖范围内轨道状态进行检查并做好记录,对不良处所在个人力所能及的条件下采取临时性补救,并及时向工长汇报,以便安排临时补修。临时补修: 及时整修超过临时补修容许偏差管理值及其他不良处所的临时性修理,以保证行车平稳和安全。经常维修: 根据技术人员对轨道状态的检查及日常巡检出现的问题,在全年度和线路全长范围内进行有计划、有重点的养护,以保持轨道质量经常处于良好状态。综合维修:根据轨道变化规律和特点,以全面改善轨道的弹性、调整轨道几何尺寸和更换失效零件为重点,按周期有计划地对轨道进行综合维修,以恢复线路的完好技术状态。综合维修分为大、中修,其周期根据线路条件、轨道标准制订,城轨交通尚无标
14、准。以上 4个层次具有不同特点和功能,对线路设备质量和行车安全具有互补性。综合维修周期的长短与经常维修的质量有着密切关系,经常维修工作质量高则完全可以延长综合维修周期。2.2 钢轨的养护与维修2.2.1钢轨打磨钢轨打磨是钢轨整体管理策略的一部分，只有与其他维护作业协调配合，钢轨打磨才能更好地发挥其作用。钢轨一直是线路基础设施中最重要和最昂贵的构件之一。为了最大限度地延长钢轨寿命、优化钢轨资产成本，有必要采取一种协调、综合维修与更换的管理策略。在过去的三十年中，钢轨打磨一直是钢轨整体管理策略中的一个重要组成部分，只有与其他维修作业协调配合，才能更好地发挥其作用。这种综合管理策略包括以下方面：钢轨
15、检查/试验；钢轨超声波检测（UT）；钢轨断面测量；波形磨耗测量；钢轨打磨；制作打磨；转辙机与道岔打磨；钢轨润滑；钢轨更换（重铺）。钢轨检查与测量为确定钢轨维修及更换所需的正确作业形式提供了决策条件数据。根据现场检测数据，可确定需要采取的维修作业形式和具体作业地点。由于线路、运输和地点参数各不相同，如曲率、吨位、钢轨规格、车轮状况、速度等，这些现场检测数据对于钢轨尤为重要。这些条件数据通常包括钢轨内部缺陷，以及经专用钢轨超声波探测车检测到的与疲劳有关的缺陷。这些条件数据还包括通过轨道几何尺寸检测车上安装的激光探测系统或钢轨断面光学测量系统所检测到的有关钢轨断面和磨损状况。检测车可以是铁路自有的，
16、也可以是租用的，可用来测量线路几何尺寸，在某些情况下还可对钢轨波纹磨耗进行测量。这些数据可直接用来制定维修及或更换作业计划，也可通过适用的钢轨质量及维修计划分析软件来完成。2.2.2钢轨管理钢轨管理采用的综合过程是一个多步骤过程，包括：a.通过检测系统获得钢轨状态数据。通过不同的试验及检测系统获得的钢轨状态数据被存入数据库，以便进行分析，确定采取何种作业形式。检测系统包括：超声波探测（缺陷类型）；钢轨断面测量（钢轨磨损及断面信息、波形磨耗测量（钢轨表面波形磨耗信息）。b.通过人工及外观检查获得的数据，作为对这些数据的补充。目前某些类型的钢轨状态数据还不能通过检测技术获得。通过线路检查人员对线路
17、的整体状态进行检查，在下一次钢轨相关检测之前，发现缺陷，或发现上述检测系统不能发现的缺陷。包括：断轨；钢轨表面疲劳（滚动接触疲劳，表面疲劳、破裂、剥落等）；钢轨磨损及流动状态。c.分析数据，与铁路标准进行对比。2.2.3 钢轨打磨控制钢轨打磨控制是整个钢轨维修策略的一个重要的部分。它包括：确定打磨要求，包括最终钢轨断面（模板）和表面条件标准；制定打磨策略，确定打磨重点，例如波形控制、疲劳缺陷控制、磨损控制等。对于出现不同问题的轨道区段，可采取不同的策略；制定打磨计划，提出打磨地点、打磨遍数和打磨速度等；钢轨打磨过程监测；质量控制，确定轨道中钢轨的最终断面是否正确，缺陷清除深度是否适当等。新一代
18、的打磨控制工具可完成对轨头断面的分析、与理想的模板进行比较（曲线和直线的模板各不相同），制定钢轨打磨计划。这些工具也可利用大量的指数。这些打磨控制工具可完成车载钢轨断面系统测量到的断面与钢轨断面模板的比较，对比较发现的差异进行计算，并根据这些差异确定合适的打磨形状。作为初期工作的一部分，首先要确定所需的钢轨断面，同时确定需要制作的整套模板。完成这些，需要根据实际的车轮条件以及轮/轨条件，分析钢轨出现的各种问题（波形磨耗、疲劳、磨损），确定发生的地点（曲线外轨、内轨，直线）。只有将实际断面与理想断面进行比较，计算出差异，才能分析打磨要求，确定理想的断面，其中包括确定打磨遍数、形状和打磨速度。 2
19、.2.4 钢轨维修控制钢轨维修的各种作业各自是独立的，但通过综合安排，可对钢轨维修作业进行优化处理。这包括做出选择，是否需要钢轨重铺（钢轨更换），或将多种维修作业（钢轨打磨、钢轨试验、钢轨润滑等）结合进行，以延长钢轨的使用寿命。必须强调的是，这些钢轨维修和更换作业是相互依存的，因此在制定维修计划（以及制定维修计划之后的分析）时必须考虑到维修作业之间的相互关系。通过钢轨打磨可克服钢轨表面缺陷，降低钢轨内部缺陷的发展速度，在某些情况下还可减少钢轨磨损，从而减少钢轨的更换。钢轨润滑通过降低钢轨磨损减少钢轨的更换。但数据显示，增加钢轨润滑会减少钢轨材料从轨角和轨顶的流动，从而增加了钢轨打磨的需求，造成
20、疲劳损伤的积累、缺陷进一步的发展，而这些本可以通过磨耗本身来消除。钢轨打磨与钢轨润滑之间的最佳平衡可最大限度地提高钢轨的使用寿命，同时减少钢轨的更换量。尽管钢轨维修作业，如打磨和润滑，可延长钢轨的使用寿命，延缓或减少钢轨更换的需要，甚至改变钢轨更换的时间（或累计通过吨位），但都无法避免钢轨的更换。打磨或润滑有时可将钢轨更换前的使用寿命提高一倍，甚至更高。钢轨打磨、润滑、更换之间的合理分配是一个经济成本效益决策。其他铁路及地铁系统的经验告诉我们，有效的钢轨打磨、润滑和检查，一方面可保证较低的钢轨故障率，同时还可将钢轨的使用寿命延长一倍甚至更高。通过对钢轨维修作业的综合考虑，可制定出优化的更换计划
21、：根据钢轨磨损情况，主要是曲线钢轨磨损情况，进行曲线维修换轨；根据钢轨疲劳（中间为磨损区段）情况，对较长区段全面进行换轨。同时，钢轨更换计划的制定还需与钢轨打磨、钢轨润滑和钢轨试验计划统筹考虑2.3 整体道床的病害与维修 (1) 道床开裂,如裂缝轻微可限速运行并及时用环氧树脂(或其他速凝、高强材料)等修补黏接,裂缝较宽但不发展时可垂直裂缝凿凹埋入短钢筋,回填速凝高强混凝土填补。道床上拱或下沉量超过扣件调高允许范围,特别是由于隧道渗漏水引起的道床上拱或下沉,应拆除该段道床治理病害重新灌注道床混凝土。短轨枕损坏或松动可用环氧树脂水泥沙浆修补,局部破坏或裂缝,损坏严重的应予更换。(2) 高架线路由于
22、温差大、雨水侵蚀、风沙污染等,致使弹性短轨枕的枕与套靴或套靴与道床混凝土间松动,应修补或更换。浮置板道床应定期检查支座(橡胶或弹簧)发现问题及时维修或更换。(3) 排水沟应经常清淤,保持通畅,并特别注意浮置板下隐蔽排水沟的通畅。排水沟损坏应与整体道床同步进行维修。2.4 道岔及钢轨温度调节器的维修检查尖轨与基本轨是否密贴、尖轨是否拱腰、吊板、各部轨距等,并及时维修。道岔局部破坏,尖轨或辙叉叉心磨损时应进行局部零部件的修补或更换;道岔(或温度调节器)严重破坏,无法就地修补利用时,应予整组更换。道岔整体道床、短轨枕、排水沟的维修同一般整体道床。2.5 无缝线路的检测与维修2.5.1基本原则和要求城
23、轨交通一般铺设温度应力式普通无缝线路,无缝线路应在设计锁定轨温范围内锁定,线路锁定后,养护维修作业不应改变其锁定轨温。实际锁定轨温不在设计锁定轨温范围内,应进行应力放散,调整应力重新锁定线路。为了检查无缝线路状态,必须设置钢轨纵向位移观测桩,作为永久标记。无缝线路锁定后立即做好位移观测标记,观测钢轨纵向位移,是否有不正常的伸缩位移和不均匀的线路爬行。要定期对位移观测桩进行观测、做好记录,并对无缝线路的状态进行分析,提出维修计划。另外,还要对无缝线路轨道状态进行必要的巡检,以便及时发现无缝线路出现的异常并采取措施加以补救。巡检工作内容与国铁相同,特别注意在高架桥上的扣件应按设计要求拧紧(或放松)
24、 ,碎石道床要经常保持饱满、密实、排水良好等。无缝线路巡检应在每天轨温最高或最低时段进行,由于城轨交通特殊情况,只能在夜间停运时进行,因此对轨温最高时能出现的特殊情况有所预计,确保行车安全。无缝线路养护维修的特殊性，主要反映在锁定轨温和线路阻力两个方面。无缝线路的养护维修，都应以保持合理的锁定轨温、充分提高线路阻力为提前，以“夏防胀冬防断”为中心。2.5.2无缝线路养护维修的基本原则（1）不使合理的锁定轨温发生变化，必须在设计锁定轨温范围内牢固锁定。（2）道床横断面必须按设计标准经常保持完好。因清筛或其它施工等原因导致缺碴时，应按设计标准补足、夯实、整形。（3）线路应经常保持平整圆顺，其几何偏
25、差要经常控制在养护标准的超限值内。无三角坑、暗坑、吊板。（4）要根据季节性特点、锁定轨温情况和线路状态，制定维修计划和组织线路作业。（5）严格按无缝线路作业轨温标准安排各作业项目和作业量。（6）在无缝线路伸缩区与固定区交界处、道口前后、桥头、曲线头尾、变坡点、制动地段等容易出现温度力峰值的处所，尤其应注意加强线路结构，对有关作业规定从严掌握，对线路状态加强检测。（7）要注意伸缩区和缓冲区的养护工作。（8）备料齐全。2.5.3养护维修时的要求（1）缓冲区接头螺栓必须使用10.9级螺栓，扭力矩要达到900N.m，并经常保持在700N.m以上。（2）扣件应经常保持紧、密、靠、正，达到三点接触，扭力矩
26、保持在80150 N.m（一般情况扭力矩达到100 N.m，半径不大于650m曲线应达到150 N.m），扣件不良率不得超过8，防止长轨节爬行及过量伸缩。（3）道床要经常保持丰满、密实、整齐、排水良好。（4）线路方向要经常保持顺直。钢轨硬弯或焊缝工作边矢度用1m直尺测量，超过0.5mm时要及时整修。（5）严格控制轨道结合尺寸偏差。（6）焊接接头轨顶面凸凹面不平必须打磨、焊补。整治后用1m直尺测量不超过0.5mm。线上钢轨无重伤。（7）翻浆等影响线路稳定的病害应及时整治。（8）位移观测桩，要保持齐全、牢固、标记明显准确，并定期对线路进行观测分析，发现不正常位移时,要及时采取有效措施，进行纠正。（
27、9）作业前、作业中、作业后要测量轨温，做到作业不超温，作业过程中不改变锁定轨温。严格按照修规规定的作业轨温条件进行养护维修，严格做到“一准”、“二清”、“三测”、“四不超”、“五不走”。（准确掌握锁定轨温；维修作业半日一清，补修作业一撬一清；作业前、作业中、作业后测量轨温；作业不超温，扒碴不超长，起道不超高，拨道不超量；扒开道床不回填不走，作业后道床不夯实不走，不组织检查不走，质量不合格不走，发生异状不处理不走）（10）加强巡道工作，根据季节气候特点，有重点检查线路，发现异常情况，应及时采取措施并汇报，确保行车安全。（11）按单元轨条建立技术档案，准确、及时登记胀轨、断轨、焊接、应力放散、大中
28、修施工等情况，以及线路上进行各种影响无缝线路施工的施工情况。（为便于查照，每段无缝线路应在长轨条两端钢轨腹部注明铺设日期、锁定轨温、长度等情况。每处现场焊接的焊缝都应有特殊标记。）（12）备齐各种常备材料，并保持完好。3 无砟轨道养护与维修工作管理模式3.1无砟轨道养护与维修工作概况进入80年代后期，随着我国铁路运输密度加大，轨道结构的现代化，向养路机械的作业质量提出了更高的要求。经过几年的考察组织，对采用高效、大型的养护维修机械开“天窗”进行线路作业达成共识。随着我国城市轨道交通和高速客运专线事业的飞速发展，必将对大型养护维修机械的维修施工工作及管理模式提出新的要求。大型机械是线路维修大型养
29、路机械中不可少的机械，高效合理的应用这些机械是线路维护的一个重要内容。国外进行线路的养护维修或改造工程时，尤其是在欧洲，由于机械化程度较高，一般采用流水作业过程，施工组织管理具有较高的频率，同时施工己经达到了较高的工作速度，对运营干扰很小。流水作业是欧洲铁路维修作业最主要的特点是采用大型养路机械施工效率比较高的施工组织方法，也是世界铁路维修作业发展的总体趋势。3.2无砟轨道养护与轨道维修管理模式从无砟轨道的养护与维修工作来看目前有 3种管理模式。3.2.1封闭式的管理模式无砟轨道的养护与维修工作自成一体,轨道的日常巡检、 临时补修、 经常维修和综合维修等项目均由该线工务部门负责。建立本企业的队
30、伍,便于业主管理和指挥,但需配备大量人力和机具,加大维修成本。该模式被早期修建的地铁采用。3.2.2开放式的管理模式无砟轨道的养护与维修工作全部委托当地的铁路工务部门,该线只配备管理人员,负责管理工作,可大幅度降低维修成本。但委托合同期限要相对长些,一般应在 3年以上,否则使轨道维修缺乏长期计划,出现吃老本、拼设备的短期行为。合同到期前要对轨道进行全面检查,验收合格后方可终止合同。该模式是当今企业经营管理的新模式、新思路,被近期修建的地铁采用。3.2.3 修养分离的管理模式鉴于无砟轨道养护与维修工作的特点,日常巡检、 临时补修、 经常维修由该线工务部门负责进行,可配备少量的维修人员和机具。大、 中修等综合维修可委托当地的铁路工务部门完成。该模式具有半封闭半开放的特点
