城市地鐵軌枕的應用及維護

摘 要：最近幾年，伴隨著科技的飛速發展，房地產業越來越熱，土地變得彌足珍貴，這樣就激起了人們對地下空間的需求。地鐵從出現至今，已有百年歷史，在今天，它對于社會發揮著更大的作用，因此，對于地鐵的研究成為熱點問題。地鐵軌枕是地鐵最重要的組成部分。是地鐵運行的基礎。由于地鐵的不斷發展，地鐵軌枕問題也被提上日程，對于地鐵軌枕的應用和維護是國家公共管理部門的重要任務，關系到公共安全和國家建設。

關鍵詞：地鐵；軌枕；應用；維護

城市地鐵軌枕的應用和維護不是最近才出現的話題。地鐵遍及繁華城市的中心，成為更多人的首選交通工具，伴隨著汽車尾氣治理困難的問題以及石油能源的日益枯竭，地鐵的建設成為新世紀國家發展中的重要工程。地鐵軌枕作為地鐵運行的重要保證，涉及到日后更多人生命的問題，在施工建設過程中，為工人的工作提出了新的要求。對于城市地鐵軌枕的應用及維護的研究可以減輕工人的工作壓力，也為群眾的安全做了一定貢獻。

1 地鐵軌枕概述

與普通鐵路一樣，地鐵也使用標準重軌，但有區別的是，地鐵的軌枕一般都是無渣枕軌技術，通俗的講，地鐵的軌枕是沒有沙子和碎石子的，另外，地鐵的道床也是通過整體現澆而形成的，眾所周知，地鐵穿梭在各大城市的中心，如果產生噪音過大將影響整個城市居民的正常生活，而通過道床的設計以及無渣枕軌技術的應用，這將有利于噪音和穩定性的控制，此外，這樣做也保證了地下隧道內軌枕的維護不需要額外進行。根據實際實際情況，我國地鐵運行的時速一般在40到80公里之間，據此，無縫鋼軌即可用來加慢速道岔，由于普通鐵路運行時速相對地鐵要快得多，所以一般會采用高速道岔，這樣就很少使用無縫鋼軌。地鐵軌枕在現在地鐵工程建設中占據很大一部分內容。

2 城市地鐵軌枕的應用

在我國，不同地區根據實際情況的需要，對于地鐵軌枕的應用，也選擇不同類型。以廣州彈性短軌枕的應用為例來介紹目前我國的地鐵軌枕應用狀況：

2.1 彈性短軌枕結構特點。彈性短軌枕是目前軌枕中較先進，應用較多的一種。獨立的短軌枕、彈性鋼軌扣件和軌下彈性墊板及混凝土道床等部分共同構成了彈性軟軌枕式道床的整體部分，而枕下大膠墊則采用封閉的蜂窩結構，三元乙丙（ EPDM） 橡膠是該結構的構成成分，行內習慣稱為微孔發泡膠墊板。采用這種結構對于地鐵的運行會產生很多優勢，比如這種結構下的殘余不容易發生變形，此外，較少的動彈性損失也可以保證系統所需要的最大限度的彈性，這是與剛性大的無渣軌道相比最大的優勢，同時，20KN/mm的垂向支承剛度也可以起到減震效果，對噪聲和振動的控制就會很好。根據我國設計人員的科學實驗，6dB～10dB的適當減少還可以產生更好的減震效果。隨著生產的規模化，彈性軟軌枕的批量生產也降低了其使用成本，將更加適合地鐵普遍推廣過程中的應用。

2.2 彈性短軌枕的應用。根據2012年《四川建筑》的統計數據，廣州已有55500多米地鐵路段采用了彈性軟軌，其中包括2號線的13個區間，從2002年12月開始使用；3號線最多，大約17個區間，從2006年12月開始，已經有43446米；8號線的萬勝圍站臺和昌崗站臺，也有了733米路段。由此可見，彈性短軌枕的應用在廣州已經非常普遍，其實在全國其他各地的地鐵站，對于彈性短軌枕的應用也是十分常見的，比如西安，沈陽地鐵中。

彈性軟軌枕投入地鐵運營之后，其應用過程中也開始顯現出一定的問題。首先，出現的影響最大的問題就是軌枕的空吊，彈性軌枕空吊時卸掉彈條的過程中會出現大約5mm的下沉，這也就意味著，在列車經過的時候，由于彈條的作用，鋼軌的下沉會伴隨彈性短軌的下沉同時進行，列車經過后又一起浮起，但是在列車沒有經過時，彈性短軌就會被彈條吊在鋼軌上，這就造成了彈性短軌枕以及軌枕橡膠套與道床之間的脫離，那么彈性短軌設計之初的減鎮作用就沒有得到發揮，由此可見，軌枕的空吊通過附加壓力的產生對于城市地鐵的正常運行的不良影響是十分大的，進而也可能產生安全隱患；其次，是關于橡膠包套的問題，一方面，由于材質的特性，膠套很容易進水，這就使得微孔發泡膠墊板受到壓縮，進而出現變形，最終導致彈性軟軌枕的剛性增大，也降低了其減振效能的發揮。另一方面，橡膠包套也可能與短軌枕之間出現間隙，也會降低軌距的保持能力。總的來說，由于橡膠包套而給彈性軟軌運行應用帶來的問題也是十分值得關注的；再次，就是最常見的磨損問題，根據廣州地鐵應用彈性短軌的2號線，3號線和8號線的實際情況分析，每年都會有由于磨損而產生的軌枕問題，這就增加了軌枕的運營成本，降低了軌枕的安全性。

3 城市地鐵軌枕的損害來源

具不完全統計，我國每年因為城市地鐵的損害維修費用都在數億元，而其中有很大一部分來自于軌枕的損害維修。因此，對于地鐵軌枕損害來源的分析是有重要意義的。

3.1 磨損損害。不管是什么類型的地鐵軌枕，磨損帶來的傷害都是最大的。地鐵每天不間斷的運營，任何材料都不是完美的，面對不斷的接觸壓力問題，都會產生損壞，尤其是剛性軌枕，其材質剛烈，對于磨損的承受能力是很低的，而彈性軟短軌枕雖然材料相對剛性軌枕的抗磨損性要強些，但是其在抗陣的過程中也會伴隨著大量磨損的出現。由此可見，不管材料如何，磨損都為城市地鐵軌枕的運行提出了新的難題。

3.2 施工損害。施工損害包括兩個方面的含義。第一方面就是在地鐵建造過程中，軌枕鋪設自身技術問題給軌枕造成的損害，目前我國專業的軌枕技術專家還是欠缺的，而施工過程中的工人的技術更是很少有經過專業培訓的，這在無形中就為軌枕帶來了很大的損害；另一方面就是在城市地鐵正常運營以后，對于地鐵其它部分的維修或者改造而給軌枕帶來的傷害，地鐵的構造十分復雜，任何組成部分都有可能出現問題，因此地鐵維修是常有發生的，而在其它部分的維修中給軌枕帶來的損害也是無法避免的。

3.3 承運過度損害。我國是人口大國，交通運輸的壓力因此非常大，隨著地鐵速度的提高以及運行范圍的擴大，價格的優惠，越來越的人選擇地鐵作為出行方式，這就為地鐵帶來了更大的承運量。地鐵軌枕是承運量增加的直接受體，面對承運過度的問題，城市地鐵軌枕收到的損害也在不斷增加。

4 城市地鐵軌枕的維護

面對每天的磨損，以及地鐵正常運營的保障問題，城市地鐵枕軌的維護勢在必行。

4.1 加大對地鐵軌枕維護的投資。地鐵軌枕技術屬于高新技術，因此對于資金的要求也就更大，目前我國對于地鐵建設的資金投入是十分巨大的，但是分配到地鐵軌枕維修中的部分就很少了，因此，必須加大對地鐵軌枕維修的投資，這樣才能保證軌枕的正常和安全。

4.2 增加地鐵軌枕專業維護人員。地鐵軌枕的維護是需要專業技能和知識的，涉及到從軌枕型號到軌枕投入運營，再到軌枕替換的方方面面的內容，因此，必須增加地鐵軌枕專業維護人員。

5 結語

地鐵軌枕技術問題關系到城市地鐵的正常運行，更關系到國家財產以及公民的人身安全保障問題，隨著地鐵的增加，對于地鐵軌枕的應用以及維護問題必須得到重視。

參考文獻

[1] 林平.洋碰隧道軟巖淺埋段設計與施工淺析[J].公路，2009（9）.

[2] 李湘久，盛碧華.上海地鐵軌枕研究[J].北京城市建設，2011（6）.

作者簡介：牛辛學，男，河南滎陽人，機械制造及設備管理專業，工程師。