地鐵無縫線路脹軌跑道的預防及處理措施

劉一兵

摘 要：為確保地鐵安全運營，實現列車以規定的速度在軌道上日夜安全、平穩和不間斷的運行，使軌道設備始終保持在一個良好的技術狀態之中，必須采取有效的防護措施進行預防。本文基于無縫線路脹軌跑道原理，對問題產生的原因進行分析，有針對性的提出應對策略，爭取通過可靠預防措施，來減少該類故障的發生。

關鍵詞：地鐵；無縫線路；脹軌跑道；預防措施

一、無縫線路脹軌跑道原理

無縫線路軌道在運行過程中，會因為環境溫度的變化而產生溫度力，在達到一定強度后，便會促使軌道出現橫向變形。整個過程可以分為三個階段，即不變形階段、漸漸變形階段與突然變形階段。第一個階段中，軌道溫度壓力會隨著溫度的不斷升高而增加，但是不會造成軌道變形，依然保持穩定。假如鋼軌達到理想直線狀態，受到過高的溫度壓力影響，以及外部干擾后，會發生突然膨曲，而實際情況中軌道無法達到理想直線狀態。第二階段中溫度壓力持續升高，軌道變形趨勢更為明顯，且變形曲線線形趨于穩定，溫度壓力不斷增大僅作用于變形速度的加快以及矢度的擴大[1]。在溫度壓力達到一定限度后，軌道變形并伴隨響聲，證明軌道即將達到臨界狀態。第三階段中軌道溫度壓力增加到軌道橫向彎曲變形矢度最大情況，穩定性最小，一旦超過臨界值，或者是受到外部擾動，便會出現脹軌跑道問題。

二、無縫線路脹軌跑道原因

1.原始彎曲變形增大

就實踐情況來看，可確定地鐵無縫線路脹軌跑道問題多集中在線路原始彎曲位置，并且原始彎曲越大，對應的脹軌跑道溫度壓力越小。基于歷史數據計算可確定，當原始彎曲矢度由3mm增大到4mm時，脹軌跑道所需要的溫差可減少5.5℃[2]。由此可以判斷軌道原始彎曲增大是造成脹軌跑道的主要原因之一，且分為軌道水平和軌道方向不良兩個方面。其中，軌道水平不良會造成地鐵運行產生的軌道振動強度加大，促使軌道水平位置產生變化。而軌道方向不良，則會造成行車晃動，地鐵行車過程中會導致軌道水平不良問題不斷加重，最終使得線路失去穩定。

2.鎖定軌溫降低

如果在低溫環境下固定區出現鋼軌折斷的情況，軌縫兩端鋼軌會出現收縮問題。假如直接在低溫環境下對鋼軌進行修復處理，一旦遇到高溫條件，鋼軌斷裂修復的附近就會形成非常大的溫度壓力，更容易造成脹軌跑道，因此要盡量避免在低溫條件下來修復斷軌。同時，軌道爬升不均勻也會產生附加壓力。

3.違章作業行為

地鐵運行環境特殊，為保證列車運行的安全性與可靠性，減少無縫線路脹軌跑道問題的產生，在日常檢修作業中，必須嚴格按照專業規范和標準，認真控制軌溫、扒碴長度以及起道高度等細節，爭取在作業過程中以及完成建設后一段時間內道床阻力可以有一定降低，且保留一定安全儲備。但是在實際施工中，因為各項因素的限制，經常出現各種違章作業行為，例如超溫作業、起道量過高、扒碴超長以及作業不徹底等，作業不規范而造成道床阻力值降低超出最大限度，對線路造成的影響過長，受到溫度壓力影響，線路薄弱的部分更容易出現脹軌跑道問題。

三、無縫線路脹軌跑道預防措施

1夏季前充分準備.

為避免溫度壓力過大造成無縫線路脹軌跑道問題的產生，必須要在入夏以前做好充分的準備工作，以便更好的來應對溫度升高帶來的影響。第一，加強日常業務學習，對技術工作人員進行專業培訓，提高其預防意識，時刻保持較高的防脹思想，并且要具備判斷和處理脹軌跑道問題的綜合能力，能夠第一時間發現并處理存在的隱患。第二，提前準備好防脹所需的各種應急工具設備，并安排專門的人員來進行管理，不得出現私自挪用的情況，保證可以隨時取用，避免耽誤防脹工作的落實。第三，提前對管內設備來展開全面調查，確定管內無縫線路冬季大范圍擾動道床施工、斷軌地段鎖定軌溫變化情況，并掌握道床缺碴問題，然后根據所得各項信息來制定具有針對性的應對方案，及時來做好道碴補充和均勻工作，確保道床斷面可以達到專業設計標準[4]。第四，制定科學性與可行性高的巡查方案，尤其是管內重點防脹地段，更是需要安排專門的人員來負責，及時對應力不均勻的地段來進行應力調整，提高無縫線路的穩定性。

2.增加道床橫向阻力

為保證地鐵無縫線路具有良好的穩定性，減少脹軌跑道情況的產生，可以適當地增加道床橫向阻力，在作業完成后要做好回填石碴與道床夯實處理。一般在施工中可以采取下列措施來增加道床橫向阻力：第一，增加道床肩寬。綜合各項條件來適當地增加道床肩寬，對提高無縫線路穩定性具有良好效果，根據歷史數據分析可知，混凝土軌枕300mm道床肩寬的橫向阻力為100%，450mm橫向阻力為107%，550mm橫向阻力則為116%，由此可見條件允許的情況下可以適當的將肩寬增加到400～450mm左右[5]。第二，特種道床斷面。通過堆高石碴的特征道床斷面方式，可以有效提高道床橫向阻力，如圖1所示方法，可提高混凝土軌枕道床阻力的26%，木枕線路則可以提高20%。

3.嚴格規范施工作業

為有效預防無縫線路脹軌跑道問題的產生，在進行施工時，需要保證每道工序執行的規范性，確保每個細節均可以達到專業標準，尤其是在無縫線路鋪設階段，要重點做好鎖定軌溫的測量，特別是在鋪軌時，需要將壓縮的鋼軌長度折算成軌溫，然后對鎖定軌溫進行調節。軌道鋪設時務必要保證鎖定軌溫的準確性，并且在后期軌道修復過程中也要盡量避免更改鎖定軌溫。為盡量降低溫度壓力的形式，必須要根據季節特點來對施工作業進行適當的調節，且整個施工過程要嚴格秉持“二清”、“三測”與“四不超”基本原則，即維修作業半日一清，緊急補休作業一撬一清；作業前、作業中以及作業后均需要對軌溫進行測量；并保證作業不超溫、扒碴不超長、撥道不超量與起道不超高，為預防脹軌跑道的產生提供可靠支持。

4.重視高溫季節巡查

無縫線路脹軌跑道出現之前，均會有一定的征兆產生，例如碎彎、S彎增多、軌距增大、線路高低水平不良以及作業中起道吃力與逆向撥道困難等。因此在高溫季節必須加強對線路的巡查工作，安排實踐經驗豐富的人員來負責，定期來進行巡查，尤其是重點路段，確保能夠在第一時間發現脹軌的征兆，然后與技術人員聯系，及時采取措施來應對處理，減少脹軌跑道的產生。

結束語：

造成無縫線路脹軌跑道問題產生的原因比較多，并不是某種單一元素造成，因此想要進行有效的預防，具有非常強的復雜性與綜合性，需要結合以往工作經驗，對各種誘導原因進行總結，然后結合線路實際建設和運行情況，制定更具有針對性和可行性的預防方案，采取一系列措施來避免脹軌跑道的產生。

參考文獻：

[1] 劉文廣.鐵路無縫線路脹軌跑道的防止和處理[J].石家莊鐵路職業技術學院學報，2014，13（03）：35-38.

[2] 張艷文，李斌，陳武.無縫線路脹軌跑道的原理分析及預防措施[J].河南建材，2010（02）：89-90.