普速铁路线路常见病害及养护

第1章绪论1.1研究背景随着广深港，海南东环，广珠城际，厦深，南光，贵广，长株潭，珠三角城际铁路的持续运营，广州铁路集团已进入高速发展的高时代。在连接城际铁路的高铁网络的基础上，三个省的交通规则得到了根本改变，并建立了快速的客运通道。广州铁路集团的客运市场以珠江三角洲为中心，并沿着连接长沙，周州和湘潭的京港高速公路向北辐射。城市群，武汉中心经济圈，中原城市群，京津冀经济圈；通过厦深铁路向东扩展，将海峡西岸的经济区与长三角的经济圈连接起来；通过桂关和南关铁路向西扩展。与西部地区的联系将加快泛珠三角地区城市之间的联系和整合，加快珠三角经济圈的产业转型步伐，加快该地区的城市整合进程，实现相同目标城市效应，大大减少了出行时间。高速铁路将沿线的旅游景点连接起来，因此沿线的旅游景点的时空距离不再遥远，而景点的时空面积却在不断扩大。自武广高速公路通车以来，湖南，广东和湖北的旅游业发展迅速。由于高铁，长途旅行已成为“短途旅行”，而由于高铁，长途旅行已变得与“短途”相当。将旅游资源整合到高铁时代将促进沿线建立“大景点和旅游”，建立新的地方政府支持产业，建立新的经济增长点以及交通运输。高速旅游。从一个城市的孤立发展模式到多城市联合和利润发展的新时代，城市发展的模式也将发生变化，从而加强城市之间的人流。1.2研究意义近年来，我国的运输业发展迅速。铁路在我国交通运输业中发挥了重要作用，是促进社会经济发展的重要力量。因此，在铁路市场改革的新形势下，加强铁路线路的维修和保养是当务之急。我们应该从“预防与养护相结合”的原则出发，研究和改进铁路的养护与维护方法，以达到提高铁路运营效率，确保铁路安全的目的。本文从铁路养护的重要性，普通铁路的病害和技术措施等方面介绍了铁路养护的有关方法，为今后的工作提供了信息。

第2章铁路线路常见问题2.1铁路钢轨常见问题在整个铁路线路的维护管理中，防患于未然是最为重要的。因为铁路的铺设过程中会遇到一些未知的困难，当解决以后，线路铺设完成，但是随着运营一段时间以后，会出现参数改变所导致的问题。这时再去挽救不仅仅需要耗费大量人力，也需要更多的资金投入。所以在铁路的铺设过程中，需要对其进行预先检测，这样可以一定程度地减少问题的产生。伴随着铁路运输生产水平的不断提高，列车的运行速度和负载不断提高。这就对铁路的运行提出了更严苛的要求，在此重负下，铁路线路可能出现轨道变形以及轨道的承载能力不足的问题，这些可能会导致列车行驶出现重大事故，所以为了避免事故的产生，铁路线路维修管理部门需要做好提前防护。2.1.1钢轨变形病害铁路疾病主要发生在线路的弯曲部分。铁路疾病的原因包括铁路质量不符合施工标准，线路设计中的常见问题等，这些问题可能导致线路长时间磨损。会不稳定。另外，当火车以较高的速度通过该条件时，高速冲击将缩短弯道的轨道寿命并增加磨损，最终将导致力不均匀和轨道变形，这不利于法向和平整轨道车的处理；轨道铺设的使用原材料的质量不符合标准。由于火车的长时间运行，这些材料会引起变形并影响轨道安全。2.1.2轨道连接处病害因为铁路轨道是标准长度的钢轨通过接头连接等配件连接在一起的，无法一次铸造成型。钢轨的接头连接位置比较薄弱，在列车长时间的运行前提下，轨道发生变化。轨道振动的产生会使得线路发生一定的改变，接头部位的灾害会随着时间的推移蔓延到整个钢轨。对于接头的危害有以下几部分：第一，列车长时间的运行，引起钢轨不断振动，振动时间不断增加会导致接头位置道床产生沉降、道碎破碎等病害;第二，钢轨在维护过程假如发生更换，会因此两侧钢轨产生高度差，这也会导致接头产生问题;第三，在曲线半径较小地段，列车转向时产生的横向力会对接头产生损坏;第四，由于自然因素以及别的因素使得道床发生沉降变形，会造成钢轨接头产生高度差。2.1.3轨道爬行病害线路爬行是指钢轨在受到列车运行过程中给予的纵向力作用后沿轨枕面发生纵向位移。对于爬行病害的产生原因主要有：第一种是由于钢轨受到的纵向力很大，而扣件对钢轨的扣压力不足;第二种是列车的车轮与钢轨接头发生剧烈碰撞;第三种则是由于热胀冷缩的原因，在不同的温度条件下钢轨发生了移位。对于轨道爬行问题的防爬设备如果不到位，会影响到其他部件发挥正常作用。2.2道岔病害在本研究内容中结合实际现场的道岔对其进行了科学的分析判断。对于道岔的各个部位其轨道损伤的原因不尽相同，需要对其进行具体分析对症下药。在分析完毕以后，制定出合理的整修方法，延长设备的使用寿命。这可以降低成本，做到铁道线路的利益最大化。严格执行制定好的方案，及早的发现并防止事故的进一步蔓延，从而提高线路的稳定性。道岔病害一般有以下几种方式：（1）转辙器部分：道岔转辙器这个部分产生病害主要是因为它在钢轨的接头位置采用了不同类型的轨枕。不同类型的轨枕之间有着一定的高度差，当列车从接头的位置通过时会产生非常大的冲击力，这个冲击力无法通过道床来释放，导致转辙器部分产生病害。（2）道岔曲尖轨：在这个位置上，机车车辆频繁经过，由于方向改变，对尖轨产生了影响，在不断的冲击作用下，曲尖轨发生损坏。（3）基本轨：在铁路线路的日常维护任务中假如道床捣固的密实度不够好，基本轨就会很容易会发生变形或者扭曲的变化，长此以往，基本轨的表面会产生像鱼表面的鳞纹一样的病害，假如防护不到位，会使得病害越来越严重，最终不得不对基本轨进行更换。（4）辙叉：此位置处于道岔的中心，当列车通过此处时会产生高频的振动，这是不可避免的是结构性的设计缺陷。久而久之，产生的冲击力会对辙叉造成影响，使得辙叉部位出现各种形式的伤损病害。2.3路基病害铁路线路路基常见病害的类型如下：（1）路基下沉。当路基在填筑时由于填充的材料选取出现问题或者是夯实工作没做好，会导致路基强度降低，当列车运行一段时间以后，路基就会发生下沉。主要的表现形式有道柞袋和路基下沉等。（2）翻浆冒泥。在路基的铺设过程中，由于路基填料中存在较多的水分，当列车不断地从上方驶过时就会促进路基的下沉。除此之外，路基会发生冒泥的现象，这种现象可以认定是翻浆。当基床的选取不合理，并且伴随有大量降雨的位置就会产生翻浆冒泥的情况。典型的基床如风化的石质地段。（3）边坡塌方。塌方主要发生在路堑边坡地段，一般地有四种表现方式：第一种为剥落，它是指边坡上方最表层的土壤先经过了长时间的风化以后形成了碎片，进一步从边坡上掉落。这些碎片在路基的稳定性中起着反面作用，这是由于随便将边沟堵塞了。碎落的影响则比剥落要大的多，它对行人和车辆都有巨大的安全隐患，这是因为它指的是岩石碎块的剥落，这远远比风化后的碎片为例要大的多。崩坍对于路基的损坏最大，这是由于它的产生是由于大量的土块以及石块滚落到边坡的下方，产生小土堆。这个的产生会对交通造成直接的影响，严重的有可能会引起交通的瘫痪。它的产生原因是在施工的过程中与原有的自由坡面产生冲突所导致的。滑坍则是指整体性的坡面沿着一定的方向像下方滑动，这种事故在路堤边坡的产生是由于在填方时的密实度不够、或者是边坡的高度较大。在路堑处产生则是由于挖方岩层的倾角过大，这期间的透水层由于雨水冲刷平衡性较差，易产生滑坍。（4）挤出变形。变形主要表现为路基的路肩位置产生了凸起现象或者侧沟被挤开。这是由于土壤本身的强度不够导致了塑性流动的产生。

第3章铁路线路病害预防方法3.1铁路线路病害预防方法的研究铁路线路的病害包括路基的病害与轨道的病害。其中路基的病害可以分为3类：（1）路基边坡的病害。（2）路基本身的病害如翻浆冒泥，下沉，外挤。（3）溶洞，陷穴和塌陷。轨道的病害主要有钢轨病害，钢轨接头病害，轨枕病害，道床病害，道岔病害，以及钢轨的爬行等几方面。关于铁路线路病害的预防主要从四个方面着手，首先工务部门要将轨道不平顺的治理作为首要任务来抓，主要依据检查发现钢轨变形发生的规律;其次普速铁路线桥设备使用与列车运行速度相关，提出应对措施并重视;再次依据速度等级的不同和设备的情况来安排制定预防性维修、事前维修和事后维修，其标准为轨道的平顺程度，合理的安排确定维修级别和维修的周期;最后是从设计的根源对线路设备的可靠性、持久度以及维修的可达性做提前充分论证，从而确保线路的安全使用。各国在铁路线路病害的预防上均有自己的特点。德国[5]对铁路线路病害的预防主要有以下五方面：（1）其对轨道不平顺的管理，在修筑铁路路基时就严格的执行密实度标准，铺设的钢轨出厂前严格校直低接头;对无缝线路的铺设要求一次完成，同时对焊缝和钢轨的毛边进行打磨，达到作业质量标准验收，来控制线路的不平顺。（2）通过高科技的轨道维修管理技术。根据轨道实际状态制定维修计划，实行日常保养、预防性计划维修、紧急补修等维修管理制度。（3）线路的养护严格实行养修分开。（4）当铁路线路某处达到临界值SRa时，采取可以保证行车安全的紧急补修和限速运行。（5）大力发展无碎轨道。中国的铁路工务系统对线路病害的预防也采取很多措施，如加强铁路线路爬行的维护，保持钢轨结构病害的维修严格控制其质量、曲线钢轨病害的防治，实施铁路线路状态的检修。为了有效防范铁路线路的爬行问题，通过扣件复紧，加强轨道与道床之间的摩擦力，同时加强道床的养护维修工作，严格保证道床的标准等，这些措施可以有效解决铁路线路爬行的问题。定期的对污染严重发生翻浆冒泥的道床进行清理，保证扣件压力始终在规定的范围之内。对曲线钢轨的病害充分利用可行的措施进行防范，其主要工作有五点：（1）严格控制好曲线超高顺坡和正矢间的递减。（2）合理的设置外股钢轨的高度。（3）保持曲线正矢在规定的范围内。（4）加强对铁路线路的养护与维修。（5）有效调整轨道底坡，降低车轮对钢轨的磨损程度。相较于德国的线路病害预防模式高效彻底，中国的模式更加注重平时的检测与预防，并且投入比德国模式低，更适合发展中国家铁路的病害的预防。3.2铁路轨道病害修理3.2.1轨道变形病害的防治铁路线路轨道的变形病害必须采取手段对其进行防护，以下是几点措施：第一，针对轨道变形情况，设置好可接受的变形范围并对其严格把控，定期按照标准进行检测，对于一些重点位置要多加关注，同时可以利用计算机技术对其进行校正;第二，将轨道的容许误差上限值合理设定，从而可以合理控制轨道变形;第三，对于顺坡度需要做到递减，曲线的超高正矢则需要适当缓和，两者的进行程度需要保持一致。第四，对于轨道需要做好调整工作，保持轨道的中心线和列车的中心线能够处于同一直线;第五，对钢轨的合理选择和对轨道的定期维护有助于保护轨道结构的性能并延长其使用寿命。3.2.2钢轨接头病害的防治钢轨接头的病害不容忽视，可以采取以下几种方式来进行防护：第一，对于钢轨的轨底坡需要及时的进行调整，时刻与标准接轨;第二，改善钢轨与夹板之间的保护，探测损害，及时修理或更换;第三，当接头的数量减少时，轨道连接的病害问题就会越来越少。所以需要大幅度地提高无缝铁路技术的应用率，这将提高轨道的完整性，减少发生事故的可能性，特别是，首先要特别保护连接装置、材料和轨端完好的辅助条件。进一步地，需要对夹板上紧固件进行定期的检查。3.2.3爬行病害的防治对于线路爬行，需要按照下述方案进行防护：首先保证扣件系统完好，扣压力足够，在此基础上，可以通过加强轨道与道床两者间的阻力来提升整体的纵向阻力。对于每一个环节都严格按照标准施工，提高道床的施工质量，这样可以有效降低线路爬行的概率。3.3铁路道岔病害预防列车不断地在铁路线路上运行的过程中会给道岔带来重复的重型载荷，长此以往会加剧道岔部位的变形速度，同时也说明了道岔部位道床的密实度不够。所以需要对其进行捣鼓作业，使道床密实。对于道岔的施工，需要做到及时的改变其道碎配比，减少后期由于原料选用不当所引起的变形。同时要对道岔的施工进行及时的记录与反馈，当修建结束后，要定期地检查其运行状况是否合理。在一些地区有时会由于降雨量的增多导致出现翻浆以及冒泥的现象，这时就需要对其进行及时的处理。处理方法包括注浆以及处理翻浆，这两种方法可以使得线路恢复平顺。对于道床也需要定期的维护，可以对其经常性地清理，保证无垃圾的积攒现象。对于施工过程中的散柞也要及时收集，同时保证枕木盒内道柞的清洁程度。3.4路基病害预防3.4.1更换原有的路基成分鉴于火车的振动，轨道上积满了泥土，可以更改原始的组成。这是基板更换技术。该技术的主要原理是用坚固的沙子和砾石填充物代替原始的软土。交通稳定性得到进一步改善，稳定性受到列车振动的影响较小。这些材料具有很强的抵抗力，并且不容易与其他物质发生腐蚀或化学反应。替代技术是铁路建设过程中最常用的建筑技术。但是，该技术有一些局限性，不能在所有铁路变电站建设项目中使用。它只能用于铁路变电站相对较浅的区域。如果路基相对较深，则地下土壤顶部的卵石和炉渣会随着地下土壤的走向而下沉，这不仅不能有效地解决问题，而且会显着提高沉降率。使用路基替换技术，可以用更刚性的混合结构替换原来的软土结构，并显着提高铁路路基的稳定性。为了保证路基换代建设的效率，有必要在采用该技术之前加强铁路路基设施的勘测，以确保其能够满足路基换代建设前的建设技术标准。3.4.2砂垫层技术考虑到沉陷问题，也可以使用沙垫技术有效地提高基础的整体稳定性。如今，越来越多的铁路建设项目施工单位使用了砂垫技术，并取得了显着的显著作用。使用沙垫技术时，必须严格控制沙粒的大小。通常情况下，沙粒的最大直径不应超过7_5毫米，并且沙粒含量不能太高，以免产生过多的沙粒和砾石。3.4.3织物铺垫方法为了更好地应对含水量高，淤泥含量高的铁路地基的挤压变形，必须充分利用织物衬砌法进行路基施工。同时，如果没有两层织物，则应在表面上铺一层砾石，这将进一步改善铺垫的效果并使路基更稳定。3.4.4水泥灌注，提高稳定性为了更好地解决边坡和浇筑问题，应采用水泥浇铸来提高边坡强度，以确保道路封闭的稳定性。目前有两种主要的水泥灌注技术，一种是湿法灌注，另一种是干法灌注。无论使用哪种灌注方法，都需要充分搅拌以确保水泥灌注过程的一次性并避免灌注中断。为水泥结构的整体强度和稳定性提供了有效的保证。

第4章铁路线路修理方法世界各国均把路基、钢轨、轨道加强设备与轨枕作为铁路线路养护维修的基本内容。线路维修的主要任务是依据有效了解铁路基础设施基本问题的性质和程度，重视这些问题，稳定铁路周期，并改进设施，以确保铁路业务的安全顺利进行。依据其修理内容可以分为以下四类：（1）对铁路曲线钢轨定病害的养护维修：主要针对曲线钢轨病害的出现进行维修，另一方面面对外轨超高造成的铁路曲线病害，同通过调整外轨道高度方法进行调整。（2）针对铁路钢轨接头病害的维修与养护：平时线路维修人员加强对扣件的检查，保证及时紧固与更换，另外加大钢轨与夹板间养护，提升其整修程度，并做到对伤损钢轨夹板定期及时修复更换。（3）针对对铁路道床病害的养护维修：主要以大型铁路机械维修为主，同时依据铁路线路发展的规律，季节性修理道床的翻浆冒泥等问题。（4）针对轨枕的养护维修：主要任务是更换失效枕木，改变轨枕的受力方式。铁路的维修也可以根据修理类型分类，其总体可以分为以下五类维修：（1）预防性质的养护维修：主要为防止设备发生意外而采取的措施。可以根据最初设计的计划来工作，按照周期进行养护。（2）矫正性养护维修：按照维修辅助体系和长距离监控体系提供的数据加以分析，来使得设施有序的运行。（3）线路设备的更换。（4）综合维护：全面的进行维修。（5）大型养路机械设备进行的维修。4.1铁路轨道病害修理4.1.1轨道变形病害的修理方法轨道的变形情况需要时刻关注，保持警惕，一旦轨道出现变形以后就要对其进行检测。当它的变形值超出最大允许值以后就需要暂停使用。然后对轨道以及道床进行修理这是由于道床的质量直接关系到铁路线路的安全性。当列车长期运行时，道床会由于弹性不断下降，从而引起列车的非正常行驶。若道床出现板结，就需要对道床进行及时的清筛及补柞，特别是一些关键设施如桥梁、涵洞等，从而保证轨道的正常几何形态。4.1.2钢轨接头病害的修理方法如果导轨接头需要提供一定程度的安全使用，则需要保持整个连接部件的完整性，并且应该没有严重的磨损或部件丢失。因此，有必要定期检查连接器并检查连接器的完整性和技术性。另外，在列车运行期间将有粉尘活动，并且当粉尘落在螺栓和其他详细部件上时，该粉尘将加速腐蚀现象。当连接器磨损时，必须及时更换。更换的原则是将联合件两端的零件一起更换，这样就可以保证材料的受力均匀，避免因材料不均匀导致断裂的现象发生。4.1.3铁路轨道爬行病害的修理方法铁路线路轨道的日常检修所要做的包括对连接的扣件检查，观察其压力状况是否符合技术要求。另外可以对松动的螺栓进行及时的更换或者是加固。对于轨道爬行值，则要时刻监控防止其超过正常的设定值当轨道爬行病害发生以后必须要及时停止使用，防止对道床造成进一步损坏。其次，对道床进行整理，以防有泥浆的出现。4.2铁路道岔修理4.2.1尖轨病害整治对于尖轨病害的处理，首先要明确尖轨的伤损主要来自于列车不断对其产生的横向冲击，在增加列车动能损耗的同时也增加了对尖轨的损害。为了减少冲击，就需要减少列车车轮与钢轨之间的间隙。缺陷受两个因素影响：首先是在车辆长时间运行后，由于车轮的正常或异常磨损，两者之间的间隙会增加，因此需要定期检查和维护火车车轮。第二个是轨道因素。曲线轨迹的尖端不像想像的那样平滑。使用时，不平整会增加车轮和导轨之间的间隙。因此，应定期检查导轨的弯曲尖端。如果磨损严重，可以根据需要进行更换。4.2.2导曲线病害整治对于导曲线病害的防治要明确它的产生来自于列车车轮在进入曲线线段区域时所产生的冲击。为了整治这一病害可以从两方面入手：第一，在车辆方面需要做到对车轮的定期检车，避免因车轮的自身制造缺陷或者保养不到位而产生的损害;第二，从轨道的角度出发，可以采用支距杆的方法来进行防治，保持导曲线圆顺。也可以将导曲线的设置进行更改，从尖轨道的根部开始构造一个合理的高度并将其进行延长，这样做的目的是为了减小列车车轮与轨道之间的冲击，同时可以降低两者之间的摩擦。4.2.3道岔接头病害整治当列车负载在轨道上行驶时，它会造成钢轨的接头处发生挠曲变形：从连续直线形式更改为折线，产生折角。此时道岔接头处所承受的作用力变大。针对这一病害，可以从以下几方面入手：（1）由于道岔处承受列车车轮较大的冲击作用力，所以一般在接头处采用强度比较高的接头螺栓，这种螺栓在车轮高强度的冲击作用下容易松动甚至脱落。针对此，可以定期对接头处螺栓进行检查，对其进行紧固或者是更换，保证其在规定的扭矩范围内。（2）对于钢轨的外端所产生的肥边，需要将其打磨掉。对于道岔的接头处要勤于检查，发现产生的掉块后就需要对钢轨进行精细打磨，防止由于轨道表面的不平顺性带来一些其它的病害。（3）道岔在长期运行以后，由于列车的冲击作用导致接头位置的道床会产生板结合的现象，这种板结合的存在会对道床的作用产生不利的影响。所以需要对道床进行清筛，使道碎保持颗粒状，这样有利于提高道岔的稳定性。4.2.4车散叉病害整治(1)对于辙叉心道床需要加强捣固，使其密实度提高。同时降低行驶的列车对它的冲击作用。(2)定期检查护背距离，保持在规定范围内。(3)辙叉部位钢轨不连续，此部位较薄弱，所以要加强此处的牢固性。4.3路基病害修理路基病害的整治可以通过以下这些方式,（1）换填。由于基床的软弱会在列车不断冲击下发生下沉的现象，鉴于此可以将基床的表层内的材料进行更换。不同的基层厚度不同换填的厚度不同，一般地采用0.5米左右。换填过程中采用的材料有碎石土或者是加入比较好的改良土等工程材料。这种方式效果较好，但是会对交通造成影响，需要在行车较少的前提下进行。（2）改土。这种方式的本质是将路基的力学特性进行改善，一般采用压力灌浆或者是利用水泥土对其进行加固。（3）减压。减压就是降低列车车辆对路基的负荷作用，可以通过更换重型的钢轨或者是将道床的厚度提高，也可以在道床下放置一个垫层。（4）防水。路基防治最主要的一步是治水，对于不同的情况可以采取多种排水方式来进行治水。（5）综合治理。路基的病害产生原因并不是单一的，比较复杂，所以在对此病害进行处治时需要综合多种手段对其进行整治。结论论文通过对中国铁路的实际施工情况进行了深入了解，对比了其他国家的铁路修建实情，对于铁路的施工内容进行了汇总以及分析。其次，对中国铁路的修理管理体制进行了深入的分析，总结了施工维修以及维修人员的管理制度。并进一步地提出了中国铁路的修理标准。此外还对中国铁路的在线监测、线路修理方法、线路病害的预防以及整治等做出了初步探讨研究。论文工作主要研究结论如下:(1)相比于美国、日本等铁路发达国家的线路修理管理体制，中国铁路具有起步晚、速度快和地理地形条件复杂的特点，结合我国的实际状况，中国铁路选择了在经济、国情和自然环境等方面都相符的中国铁路维修管理体制，(2)分别研究了铁路轨道、道岔和路基的常见病害形式，例如，与铁路有关的侧向磨损，铁路接头疾病，铁路爬行等，系统的严格针对性的预防措施和维修方法对铁路建设和开发具有重要的意义和重要性。

参考文献[1]安学武,冯国良,李超华.高速铁路综合维修技能需求对接课程体系研究[J].高速铁路技术,2020,11(05):78-81.[2]王彬.电气化铁路