线路的养护与维修毕业论文

1、西南交通大学网络教育学院毕 业 报 告标题: _年级: _专业: _姓名: _完成日期: 年 月 日诚 信 承 诺一、 本毕业报告是本人独立完成；二、 本毕业报告没有任何抄袭行为；三、 若有不实，一经查出，请取消本人毕业报告成绩。承诺人（钢笔填写）：年 月 日毕业报告成绩评定表姓名年级层次专业题目成绩指导教师评阅意见：签名：年 月 日学习中心审核意见签字：基地教研室主任签字，教学科盖章年 月 日备注线路的养护与维修摘 要普通铁路线路，钢轨接头是线路上的薄弱环节，钢轨接头病害严重影响线路质量，消除接头病害是线路维修工作的重点。在普通的线路上，钢轨接头是线路三大薄弱环节之一，列车通过接头时产生强大

2、的冲击力，接头部位受到很大的冲击附加动力作用，使接头的破坏较其它部位严重。据统计，接头处轨枕的失效率比其它部位高出45倍，钢轨接头处重伤轨占总伤钢轨总数的1/2以上。尤其接头处道床变形最快，极易形成低接头。钢轨接头病害严重影响线路质量。给安全行车带来危害，消除钢轨接头病害是线路维修工作的重点之一。根据小半径曲线常见病害及成因分析， 提出了小半径曲线日常养护中，在几何尺寸调整、加强技术防范和重点病害整治方面应采取的措施，并对各项措施的持续改进有了一点点浅识。 曲线是线路设备的薄弱环节，而小半径曲线则更是最薄弱的地段，它是病害集中，设备状态不易控制，养护维修工作量相对较大的地段， 对于小半径曲线，

3、大家都在想尽一切办法，对小半径曲线进行着各种各样的加强防范措施，千方百计的控制小半径曲线的状态，延长小半径曲线维修周期，降低小半径曲线维修成本。 关键词 接头 曲线  病害 附带曲线正失目 录2011届铁道工程技术专业毕业设计1摘 要I引 言11、钢轨接头的预防与整治21.1、常见接头病害21.1.1、钢轨接头病害的主要型式有21.2、接头病害的产生原因21.3、钢轨接头病害的预防31.3.1、锁定钢轨、防止爬行不使轨缝拉大31.3.2、加强接头轨枕的捣固31.3.3、做好排水31.4、钢轨接头病害的整治31.4.1、焊31.4.2、换41.4.3、垫41.4.4、捣41.

4、4.5、筛42、小半径曲线病害的预防与整治52.1、小半径曲线常见病害及成因分析52.1.1、钢轨伤损病害52.1.2、轨道几何尺寸易超限52.1.3、联接零件易松动，且破损率高52.1.4、易出现曲线“鹅头”52.2、防止小半径曲线产生病害的主要对策62.2.1、调整好小半径曲线各部尺寸是基础。62.2.2、对小半径曲线加强技术防范是保证。72.2.3、整治重点病害是关键。72.2.4、要重点整治“鹅头”和“支嘴”。72.3、对提高小半径曲线养护效果的几点建议83、岔后附带曲线正失整正93.1、确定连接曲线半径和起终点93.1.1、计算出平均正矢f均93.1.2、计算连接曲线半径93.1.3

5、、确定起点(ZY)。93.2、附带曲线分段与分桩103.2.1、分段和确定桩点数量。103.3.2、分桩103.3、起终点两侧的桩点计划正矢的计算113.3.1、求桩点1的正矢f1113.3.2、求桩点2的正矢f2123.4 、实际应用13结论14致 谢15参 考 文 献16引 言中国铁路始建于1876年，铁路运输线是我国国民经济的大动脉，在我国交通运输体系中居于主导的骨干地位，它在国家的建设中占有重要地位。随着我国改革开放的深入，我国在修新线铁路时采用了国内外先进科技成果，与此同时，对既有铁路进行补强和改造，并加强了对线路的养护和维修。较大的改善了铁路的运营状况，提高了铁路抵抗自然灾害的能力

6、，丰富了预防和整治铁路线路病害的理论与实践，对发展国民经济，促进工农业生产，改善人民生活，改变边远地区交通闭塞和文化技术落后面貌，巩固国防，沟通国际交往，起到了国民经济大动脉的重要作用。在当今社会经济高速发展的情形下，对铁路运输的需求量在逐渐增大，铁路运输的发展将偏向高速和重载运输。这样就会加重铁路线路的承载能力，造成铁路线路损害，严重影响铁路运输。为了保证铁路能够很好的完成运输任务，全面了解和掌握铁路线路常见病害分析及预防整治技术非常的重要。近年来，随着我国经济的飞速发展，综合国力的不断提升，铁路的发展也得到了质一样的飞跃。伴随着铁路的发展，势必会对铁路的需求和技术方面也越来越看重。铁路线路

7、类型、设备、零件随时都在更新换代，因此对于维修方法和技术要求也是越来越严格和科学。铁路线路养护与维修也必然在列，本文便是对接头、曲线、正失这几个问题进行探讨与总结。1、钢轨接头的预防与整治1.1、常见接头病害1.1.1、钢轨接头病害的主要型式有钢轨接头可以使钢轨连续并自由伸缩，但列车通过接头轨缝时，产生剧烈的冲击和振动。使得接头发生形变。如不及时进行保养或养修作业方法不当，例如：连接零件松动、接头捣固不实、轨缝增大等更增加了接头冲击力，就会造成接头轧低、钢轨轧伤，鞍形磨耗、轨端裂纹、剥落掉块、道床松动和下陷、防磨垫层失效，轨枕失效，道床翻浆冒泥，产生空吊板等接头病害。1、钢轨端部的马鞍型磨耗。

8、磨耗深度一般为0.8mm1.5mm，长度一般为200300mm，在铺设混凝土轨枕地段比较明显，而且发展也较快。2、低接头。这种病害一般发生在捣固不良地段，尤以曲线下股比较多见。3、钢轨破损。主要是轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。这种病害多数发生在淬火分界处和轨端，以曲线上股多见。4、夹板弯曲或折断。主要是顶部中央出现的细小裂纹，以后逐渐扩大。5、混凝土轨枕损坏破裂，主要发生在轨下断面。6、道床板结、溜坍沉陷、翻浆冒泥。前者主要发生在铺设混凝土轨枕并有马鞍形磨耗的地段。1.2、接头病害的产生原因接头病害是复杂的，引起的原因又是有多方面的，归纳起来有两个方面，一是钢轨材质不良，断面及接头部分淬火工艺

9、不良等；二是列车动力的作用。通过对接头受力后实际变形状态的分析，产生冲击动力过程有三个因素：轨缝；台阶（接头处两根钢轨的端部不在同一水平面上，车轮进入接头始端高于驶出端）；折角（接头下陷而形成）。当车轮通过接头的轨缝时，这三种因素同时出现，并形成剧烈的冲击和振动，尤其是接头下沉，高低错牙及轨缝拉大后，冲击振动力更大，最大的可达几十吨，在这样大的力作用下，永久变形加大，线路爬行，轨缝更加拉大，造成恶性循环。在车轮巨大冲击动力的反复作用下，引起钢轨接头变形的发展主要有以下四个方面：1、在冲击力的作用下，钢轨端部顶面上受到较大的压力，产生塑性变形。由于淬火和未淬火部分的硬度不同，形成鞍形打塌，未淬火

10、的钢轨端部出现压塌或两根钢轨高低错牙。2、钢轨和夹板发生永久挠曲，造成硬弯。3、螺栓松动，弹性垫层变形，以及夹板和钢轨颏部接触面局部磨耗。4、接头的冲击动力引起轨枕下道床的松动和沉陷，导致接头抵扣或空吊板。接头上冲击动力，导致线路病害，增加养护维修工作的困难。如养护不良，更增加冲击动力对接头的破坏作用，促使永久变形的发展，这样两者互为因果，造成恶性循环，会使接头病害愈来愈严重，甚至威胁行车安全。1.3、钢轨接头病害的预防1.3.1、 锁定钢轨、防止爬行不使轨缝拉大砼枕地段拧紧各种螺栓，达到规定扭力。木枕地段消灭浮离道钉，补齐上足防爬设备。1.3.2、 加强接头轨枕的捣固加强接头轨枕的捣固，即接

11、头6根轨枕可适当起高35毫米，保持道床丰满、坚实及时换填磨圆石渣，接头轨枕型号、材质必须一致且间距符合规定要求，撤垫防磨垫片时也应保证厚度和材质一致，使轨枕受力均匀。1.3.3、做好排水做好路基排水，防止路基产生永久性变形，接头道床脏污时，应及时清筛换填石渣，以免板结失去弹性。做好接头初始状态的平顺，消灭接头错口错牙。1.4、钢轨接头病害的整治认真分析病害产生的原因对症下药。笔者认为主要应从焊、换、垫、捣、筛等几个方面着手进行综合整治，做到标本兼治。1.4.1、 焊：对轨端掉块，轨塌的钢轨进行及时焊修。1.4.2、 换包括更换钢轨、夹板、轨枕及道渣。首先是将马鞍型磨耗长度超过300毫米或轨端掉

12、块，揭盖深度超过15毫米的钢轨更换。其次是将磨耗严重的夹板更换。第三是更换接近失效的轨枕，对塌渣较严重的接头可将接头四根轨枕更换为木枕，以增大接头处的弹性。第四是将接头处的道渣更换为粒径为2030毫米的细石碴，以增大道床的阻力和弹性，便于捣固。1.4.3、垫对于发展较慢的低接头采用垫的方法。第一，垫板整治：在夏季气温较高时，木枕地段，分别在接头处的46根轨枕上垫竹垫板。即接头处两根3毫米，另两根不垫，经过10天左右的压实，再将3毫米换垫5毫米，另两根垫3毫米，如此继续垫到8毫米，最后撤除垫板，在接头处的8根轨枕进行清筛起道，接头起高10毫米左右，再从两端小腰向接头加强捣固，并夯实，这样反复数次

13、即可整平接头。第二：垫砂整治：在砼枕道床板结地段用直径为10毫米左右的碎石碴，将枕底起高，用砂铲将石碴均匀地垫入枕底受力部位，一次垫砂量不超过10毫米为宜。这样反复数次也可整平接头。1.4.4、捣选用级配合理的新石碴换填原接头石碴。捣固前，先拧紧各种螺栓，以加强接头整体性和防止捣后空吊板，起道时应将轨面抬平，不要形成过高的鼓包，保证捣固质量，拨道床要做到“三够一清”、捣固顺序从小腰向接头捣固，促使道砟向接头挤紧。这样既能防止低接头，又能消除高小腰、空吊版等病害，捣固后应立即回填并夯实拍好，保持道床均匀饱满。1.4.5、筛对已经半截的接头五孔道床进行破底清筛，如板结严重可适当向两端延长12孔清筛

14、，清筛前应先按间距方正轨枕，以保证轨枕受力均衡，清筛后回填道渣是应将碎小道渣填入枕盒并靠近枕底，以保证捣固质量，一般将接头起高45毫米，并加强捣固，以后还需及时保养，连续起道，捣固34次直至稳定。2、小半径曲线病害的预防与整治2.1、小半径曲线常见病害及成因分析2.1.1、钢轨伤损病害钢轨侧磨、波磨及接头伤损是小半径曲线常见的病害，尤其是侧磨，是小半径曲线最突出的伤损类型，是影响曲线钢轨使用寿命的决定因素，也是引起小半径曲线轨距扩大的根源。 2.1.2、轨道几何尺寸易超限小半径曲线上高低、轨距、超高、正矢相对其它线路容易发生变化，保持的周期短，特别是轨距扩大病害相当普遍，并且随着钢轨侧磨的增加

15、，而逐渐加剧。 2.1.3、联接零件易松动，且破损率高小半径曲线上联接零件承受的垂直冲击力和横向作用力都比较大，在相同扭力矩的情况，小半径曲线联接零件容易松动，而且当冲击力和横向力达到一定值，造成夹板及接头螺栓折断，轨枕螺栓失效，枕木道钉浮离，轨距杆折断，轨撑压裂，尼龙座挤劈，轨枕挡肩破损等病害。 2.1.4、易出现曲线“鹅头”曲股“鹅头”的形成主要是由于拨道方法不当所造成的。另外，曲线头尾不固定，标桩位置外移或内移，将直线拨成曲线或将曲线拨成直线，这样就在曲线始终点产生“鹅头”。应根据曲线整正的基本原则: 曲线两端直线方向不得改变,为此必须使拨道前和拨道后曲线正矢总和相等,即两者正矢之差等于

16、零. 曲线两端位置不得改变,为此必须使曲线头尾拨量为零,即正矢差累计的总和为零. 根据有关资料和现场实际分析，造成小半径曲线病害多的原因是多方面的，有运营条件方面的，如牵引种类、运行速度、列车密度等，有轨道结构方面，如钢轨类型、坡度、半径大小等，然而任何一种病害也是由多个因素引发的，病害和因素之间没有一一对应的关系，只有主要因素和次要因素之分，主要因素和次要因素也不是永远不变的，它随着条件的变化而变化，且绝大部分病害之间互为影响因素。如：钢轨波磨的存在，将加剧轮轨系统的剧烈振动，致使轨道及机车车辆各部件承受过大的动荷载，造成扣件松动，轨枕开裂，道床粉化板结的病害，相反如扣件松动，不及时拧紧，轨

17、枕失效不及时更换，道床粉化板结不及时清筛，轨道的强度和弹性降低，轮轨间的振动更剧烈，又加速了钢轨波磨的发展。这充分说明了钢轨病害既影响轨道几何尺寸和联结零件；轨道几何尺寸超限和联接零件松动、缺少、失效同样引发钢轨病害的产生和发展，轨道几何尺寸和联接零件也在相互影响。更进一步说，小半径曲线局部不平顺不但会引发其它曲线病害，而且会使该处不平顺程度加剧，使轨道状态恶化。从造成曲线病害的诸多因素分析，运营条件和轨道结构属于客观因素，在一定条件下，不容易改变。实际造成小半径曲线病害多的最直接因素是随着客观因素的变化，机车车辆作用在小半径曲线的附加力大小的变化。曲线状态好，附加力就小，对曲线的破坏越小，曲

18、线状态差，附加力就大，对曲线的破坏越大，进而形成越差越大，越大越差的恶性循环。因此，保持曲线良好的状态，减少机车车辆作用在轨道上的附加力，是延长曲线维修周期，降低维修成本的关键。 2.2、防止小半径曲线产生病害的主要对策 2.2.1、调整好小半径曲线各部尺寸是基础。日常养护维修中要做好小半径曲线范围内的长平，消灭漫坑、小坑及低接头。对于超高应设置合理。对于小半径曲线轨距根据铁路线路维修规则规定的加宽值调整，调整应注意轨距变化率不得大于1。圆顺度较好的曲线可用绳正法进行拨道，为加强曲线圆顺度检查，在R350米曲线上增设副矢点的办法(也就我们平常说的副点)，对控制曲线圆顺度效果很好，它缩短了检弯距

19、离，加密了曲线控制测量点，具体办法是在现有10米间距中间增设一点副矢，其正矢在缓和曲线上为两相邻正矢点之和的一半，圆曲线上为圆曲线计划正矢，检测工具仍为20米弦线。在曲线养护中要切实注意缓和曲线的养护，缓和曲线是超高、轨距递减段，是正矢渐变段，也是机车车辆脱轨多发段，因此，超高、轨距递减是否均匀，正矢变化是否符合规定，是缓和曲线养护的关键。曲线范围内联接零件要经常保持全、紧、靠、密、正、无失效、扭力矩符合铁路线路维修规则规定，挡肩破损的轨枕要及时修复，失效的要及时更换，道床不洁要及时清筛，道床要饱满，上股按规定加宽到0.4米。 2.2.2、对小半径曲线加强技术防范是保证。小半径曲线受列车车辆附

20、加力较大，采取与其它线路相同的轨道结构，显然是不行，因此除按铁路线路维修规则规定安装轨距杆，可根据曲线的实际情况采用增加轨距杆给于加强。在对小半径曲线技术性能改进中铺设型轨枕及相应的扣件是延长曲线养护及换轨周期最佳选择。对轨检车检查病害较多，动态添乘晃车严重，静态检查超限较多，且曲线上股轨枕外侧挡肩挤坏严重的曲线应换铺型轨枕，型轨枕挡肩为预埋铁件，强度大，易保持轨距，且型枕体积大，抗横向力、纵向力能力大，使曲线状态较稳定，养护维修的工作量减少，其经济效益提高。 2.2.3、整治重点病害是关键。对小半径曲线病害每年要有计划的进行整治，整治中要坚持标本兼治的原则，大力采取“四新”技术， 确保整治的

21、效果。轨距病害是小半径曲线最普遍的病害，应根据实际轨距的大小计算里外股扣板的号数的公式来改正轨距,P50的里外股扣板和为16,内侧扣板号码=(轨距-1423)/2、外股=16-里股扣板号码、但应注意它们的扣板和应是相应的值如P50kg/m钢轨每股内外扣板和是16,P43kg/m钢轨每股内外扣板和是34。2.2.4、要重点整治“鹅头”和“支嘴”。曲线“鹅头”和钢轨“支嘴”是小半径曲线最常见病，除调整好轨缝，防止接头顶死，采取用接头夹板里外口互换的办法，简单易行，效果直接，该办法主要依据是“支嘴”接头的夹板已形成变曲，里外口倒换后，其弯曲与“支嘴”方向相反，上紧夹板后，可使“支嘴”回收，或在接头夹

22、板与钢轨的轨头下额增加铁片,然后上紧接头螺栓,上紧接头螺栓时应从接头的中间螺栓向接头的两边上紧,然后用道钉锤敲击两夹板,再对接头螺栓进行加固,对一些顽固的“支嘴”,可在“支嘴”处增设曲线稳定桩，对由于钢轨硬弯造成“支嘴”，因接头处矫正因难，应用换轨办法整治；对压伤的接头，坚持“焊早、焊小”的原则，如果伤损长度大，焊补平整度不易掌握，形成新的不平顺，且对钢轨探伤极为不利；有条件要对波磨和肥边进行打磨，对减缓机车、车辆对小半径曲线冲击力有一定的作用，实行曲线定期涂油，对减缓曲线侧磨也有一定的效果。曲线“鹅头”的整治同样要引起重视，在全面调查测定正矢前，先拨好曲线两端的直线方向，用目测或用简化计算方

23、法消除“鹅头”，然后再测正矢，计算拨道；对缓和曲线应按规定计算正矢，将直缓、缓圆、圆缓、缓直各点固定在正确位置上；曲线拨道必须经过精确的计算后彻底拨好，防止单纯为了减少拨道量，不考虑曲线原设计条件，不根据计算数值，盲目进行小调整，任意改变计划正矢，上挑或下压的作业；避免拨道作业中产生的误差赶向一头，可分别从曲线的两端拨起，逐渐拨到圆曲线中点汇合。 2.3、对提高小半径曲线养护效果的几点建议 （1）、经常摸索自己管内曲线变化规律，做好曲线苗头性病害的预防工作，可起到事半功倍的效果，每一条周期也不同。就一条曲线而言，其轨道结构各部分变化周期也不相同，因此在日常养护中注意摸索每条曲线及曲线各部分变化

24、周期，有计划的进行预防性修理，可减少维修工作量，而且可以避免曲线状态的恶化。 （2）、对小半径曲线进行大修和技术改造时，在钢轨和轨枕的选型上，应优先选用合金轨和型轨枕，虽然大修或技术改造费用会增大，但从长远看，曲线状态稳定，安全保证性强，运营成本低，间接效益好。 （3）、加大对钢轨修理的投入。目前钢轨修理仅局限于接头焊补，对波磨和肥边打磨机具的限制，基本上没有进行此项工作，因此， 应考虑增加钢轨修理方面机具的投入，“欲先善其事，必先利其器”。3、岔后附带曲线正失整正3.1、确定连接曲线半径和起终点3.1.1 计算出平均正矢f均首先将岔后连接曲线（以下称连接曲线）两端鹅头消除拨直，再将连接曲线目

25、测拨顺，然后在连接曲线内用10m弦量出不少于5个点的正矢值，计算出平均正矢f均作为计算本条曲线半径的依据。f均=(f1+f2+fn)/n3.1.2 计算连接曲线半径R=12500/f均3.1.3 确定起点(ZY)。 如图1所示，道岔中心至附带曲线交点的距离为L，附带曲线切线长为T，道岔后长为b，辙叉角为，岔尾至附带曲线起点（ZY）的距离为l，线间距为D。图1表19#12#18#(辙叉角)6°20254°45493°1047道岔类型P43、P50P60P43、P50P50-4147P60P50P60b值(m)15.00915.73019.96221.05421.05

26、431.25533.802L值(m)9.0553D12.0417D18.0284DT值(m)0.0554R0.0416R0.0278Rl值(m)L-T-bL-T-bL-T-bL圆(m)0.0352R0.0265R0.0177R注：1、l不小于7.5m（困难条件不小于6m）2、R不小于道岔导曲线半径且不大于1.5 倍道岔导曲线半径3.2、附带曲线分段与分桩3.2.1、分段和确定桩点数量。通常在测量道岔附带曲线时使用的弦长L弦为10m，桩点间距t为5m，则曲线分段数量n为：当L圆为5的整倍数时：n为L圆/t，为便于测量曲线头尾两个桩号，需在曲线头尾向外各增设1个0号桩，故桩点数量为n+3个，分别为

27、f0、f1、f2、fn+1、f0 。当L圆不是5的整倍数时：n为（L圆/t）+1取整，则其桩点数量为n+3个，分别为f0、f1、f2、fn+1、f0 。3.3.2、分桩岔后附带曲线分桩与正线上相同，只是桩点间距为5m，分桩从曲线中点开始，依次向两边分桩。当曲线分段数n为单数时，从曲线中点向两边各量出2.5m，定为中间的两个桩点，然后分别从这两个桩点依次向两边进行分桩。当曲线分段数n为双数时，将曲线中点定为中间的桩点，然后从这个桩点依次向两边进行分桩。3.3、起终点两侧的桩点计划正矢的计算 图2圆曲线上各点正矢相等均为fc，但其始终点处因两侧曲率不同，测量弦一端在直线上，另一端在圆曲线上，因而相

28、应的正矢与圆曲线中的各点不同。以起点为例，如图2所示，若ZY点不在整桩点上，设其与直线上的桩点1距离为c，与曲线上的桩点2距离为d。将坐标原点置于ZY点上，设桩点1的正矢为f1，桩点2的正矢为f2，x1、x2为2、3点的横坐标，y1、y2为2、3点的切线支距，t为桩点间距，则测量弦长即为2t，3.3.1 求桩点1的正矢f1 由圆曲线方程x2+ (yR)2=R2 及三角关系 x12=d2y12得 (y1R)2=R2d2+y12 d2y1= 2R y1 d2由相似三角形比例关系得f1= = 2 4R l弦2因l弦=2t，由fc= 8R t2得R= 2 fc d2f1= fc （1）2t2 1当ZY

29、点在桩点上时，则有c=0，d=t，此时f1= fc23.3.2 求桩点2的正矢f2 由圆曲线方程 (y2R)2=R2x22 及三角关系 x22=(d+t)2y22(d+t)2 (d+t)2 fc得y2= = 2R t2由于曲线半径很大，可近似地认为f2在y1的延长线上，由相似三角形比例关系得：y2 (d+t)2 fc d2 fc t2+2dtd2f1= y1= = fc2 2t2 t2 2t2d=tcc2 fc c2 f2= fc =（1 ）fc （2） 2t2 2t2 当ZY点在桩点上时，则有c=0，此时 f2= fc3.4 、实际应用以上所述方法适用于目前我国铁路常用的各型单开道岔岔后附带曲线的整正计算。在整正岔后附带曲线时，首先要测量并算出圆曲线部分的平均正矢f均，根据f均计算出圆曲线半径R，再测量出两线间距D，将其代入表1中，即可计算出圆曲线起点与岔尾的距离l和圆曲线长度L圆 ，并依此来确定圆曲线的起终点位置。然后从圆曲线中点分别向两边进行分桩，再用公式（1）和公式（2）分别计算出ZY点两侧和YZ点两侧桩点的正矢。此法因为将繁杂的理论计算过程简化成了简便易行的表1和便于现场计算用的公式（1）、公式（2）而颇受一线班组