分析鐵路線(xiàn)路病害原因及維修養(yǎng)護(hù)措施

摘 要：在當(dāng)前的鐵路工程施工以及后期使用過(guò)程中，線(xiàn)路病害將直接影響運(yùn)行穩(wěn)定性。而結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，鐵路線(xiàn)路病害的形成與多種因素都有直接關(guān)聯(lián)，因此打造科學(xué)有效的管理體系至關(guān)重要。以具體的理論分析作為切入點(diǎn)，綜合病害的類(lèi)型以及形成因素進(jìn)行探討，并且打造科學(xué)有效的運(yùn)維管護(hù)體系，以信息技術(shù)為依托構(gòu)建智能病害監(jiān)測(cè)以及防控方案，以此來(lái)進(jìn)一步提升鐵路線(xiàn)路的運(yùn)行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：鐵路線(xiàn)路;病害原因;維修養(yǎng)護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U44? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2022）07-0047-03

0 引言

鐵路工程的高質(zhì)量發(fā)展，能夠?yàn)槲覈?guó)的社會(huì)穩(wěn)定建設(shè)以及交通行業(yè)的創(chuàng)新提供新的發(fā)展方向，而落實(shí)好鐵路鋼軌病害防治工作的創(chuàng)新，不僅可以有效提升鐵路線(xiàn)路的運(yùn)行性能，也可以進(jìn)一步降低后期的維護(hù)費(fèi)用，減少經(jīng)濟(jì)支出，全面提升經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)綜合效益。因此以理論分析法以及技術(shù)分析法作為主要方式，綜合鐵路病害的類(lèi)型以及成因進(jìn)行探討，并且打造具有針對(duì)性的維修養(yǎng)護(hù)方案以及監(jiān)管模式，不僅是文章論述的重點(diǎn)，也是進(jìn)一步提升鐵路線(xiàn)路運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵研究課題。

1 鐵路病害的類(lèi)型以及成因分析

從大環(huán)境角度來(lái)講，鐵路的運(yùn)行環(huán)境具有一定的多變性，長(zhǎng)期處于高荷載的運(yùn)行狀態(tài)中，外界環(huán)境中的部分侵?jǐn)_因素，可能會(huì)導(dǎo)致鐵路線(xiàn)路存在較多的安全隱患，例如最常見(jiàn)的路基下沉?xí)苯佑绊懶熊?chē)安全。因此在打造具有針對(duì)性的維修養(yǎng)護(hù)方案的過(guò)程中，必須要詳細(xì)了解點(diǎn)路線(xiàn)路的具體平臺(tái)類(lèi)型以及實(shí)際成因，這樣才可以確保維修養(yǎng)護(hù)方案的制定具有可行性。

1.1 線(xiàn)路爬行病害

線(xiàn)路爬行病害對(duì)于鐵路線(xiàn)路本身產(chǎn)生的影響較大，將直接導(dǎo)致行車(chē)穩(wěn)定性下降。而綜合來(lái)看，其原因較為復(fù)雜，而其中的主要原因往往與道岔以及前后線(xiàn)路的爬行設(shè)備有一定的關(guān)聯(lián)。例如扣件扣壓力不高，道床的縱向阻力不足，道床阻力難以滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)，下坡或者單向運(yùn)行地段的列車(chē)動(dòng)力對(duì)鐵路線(xiàn)路產(chǎn)生影響[1]。

1.2 線(xiàn)路形變病害

在鐵路運(yùn)行使用的過(guò)程中，由于列車(chē)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)軌道施加壓力，再加之地理環(huán)境結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，可能會(huì)導(dǎo)致軌道出現(xiàn)一系列的變形問(wèn)題，這些變形問(wèn)題將直接影響行車(chē)安全。另外長(zhǎng)時(shí)間的使用，也會(huì)進(jìn)一步加重軌道。不同零件之間的磨損程度，導(dǎo)致變形結(jié)構(gòu)進(jìn)行不良發(fā)育，進(jìn)一步影響鐵路本身的運(yùn)行質(zhì)量。

1.3 參數(shù)不合理

鐵路線(xiàn)路的施工本身有一定的精密性特點(diǎn)，各個(gè)構(gòu)件之間的配合以及銜接必須要符合標(biāo)準(zhǔn)，這樣才可以有效的提升運(yùn)行質(zhì)量，但是當(dāng)前部分鐵路線(xiàn)路中存在著參數(shù)不合理的情況，例如部分鐵路的尖軌尖端至尖軌豎切部分終端尖軌與基本軌不密貼。而從此原因來(lái)看，主要由于曲基本軌曲折點(diǎn)矢度和頂鐵尺寸不標(biāo)準(zhǔn);轉(zhuǎn)轍部分各部件沒(méi)有做到“三靠二密”，這會(huì)導(dǎo)致“三道縫”的出現(xiàn)，主要表現(xiàn)為基本軌底邊和滑床臺(tái)槽邊之間出現(xiàn)了1 mm以上的縫隙，基本軌下鄂與軌撐縫隙達(dá)到了0.5 mm以上，軌撐與滑床板擋肩也存在著1 mm以上的縫隙，另外，尖軌豎切部分和基本軌作用邊有肥邊、滑床板彎曲情況，這也會(huì)造成假密貼或尖軌不落槽[2]。

1.4 接頭處病害

接頭出病害主要出現(xiàn)在鋼軌接頭的位置，在列車(chē)經(jīng)過(guò)軌道時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的沖力，進(jìn)一步加重軌道線(xiàn)路自身的震動(dòng)程度，這會(huì)改變鐵路線(xiàn)路原有的狀態(tài)，導(dǎo)致部分其他病害呈現(xiàn)蔓延和發(fā)育的狀態(tài)。尤其是會(huì)對(duì)軌道的混凝土路基造成較為嚴(yán)重的影響。

另外，在更換部分鋼軌時(shí)，新舊鋼軌之間會(huì)出現(xiàn)一定程度的高低錯(cuò)牙問(wèn)題，因此很難避免接頭問(wèn)題的出現(xiàn)。在使用一段時(shí)間之后，可能會(huì)導(dǎo)致接頭螺栓松動(dòng)或者出現(xiàn)折斷等情況。各種問(wèn)題多發(fā)于軌道轉(zhuǎn)彎位置，并且與軌道軌床變形同時(shí)發(fā)生。

1.5 維護(hù)體系問(wèn)題

軌道交通有著較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益以及綜合效益，對(duì)于人們的日常出行安全和穩(wěn)定有極強(qiáng)的影響，因此打造科學(xué)合理的軌道交通維護(hù)養(yǎng)護(hù)體系是當(dāng)前發(fā)展的重點(diǎn)。但是綜合實(shí)際情況來(lái)看，有部分線(xiàn)路維修部門(mén)缺乏創(chuàng)新認(rèn)知，單純的按照原有的標(biāo)準(zhǔn)以及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行軌道線(xiàn)路的維護(hù)，每日的維護(hù)工作開(kāi)展的效率不高。這導(dǎo)致部分潛在性安全隱患被忽略，同時(shí)也未能打造精密化的管理體系。

2 鐵路線(xiàn)路病害的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)

結(jié)合當(dāng)前軌道交通管理的實(shí)際需求來(lái)看，為了進(jìn)一步打造安全穩(wěn)定的養(yǎng)護(hù)維修管理方案，必須要從細(xì)節(jié)抓起，利用制度體系提供約束，通過(guò)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，這樣才可以有效增強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)維修工作的質(zhì)量。

2.1 加強(qiáng)線(xiàn)路爬行維護(hù)質(zhì)量

在線(xiàn)路爬行維護(hù)的過(guò)程中，必須要檢查線(xiàn)路本身存在的問(wèn)題，同時(shí)也要了解整體線(xiàn)路環(huán)境中存在的安全影響因素，首先要確保道床飽滿(mǎn)，渣肩寬度以及道床的厚度滿(mǎn)足實(shí)際需求。木枕的道岔及其前后線(xiàn)路，要按規(guī)定安裝足夠的防爬器和防爬支撐;及時(shí)更換或者維修已經(jīng)失效的部分防爬設(shè)備，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)扣件扣壓力的檢測(cè)，若不滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)，必須要及時(shí)進(jìn)行更替。另外，針對(duì)整體的軌道運(yùn)行穩(wěn)定性來(lái)講，為了進(jìn)一步提升阻力，可以將檢測(cè)重點(diǎn)放置在鋼軌與夾板和墊板、墊板與軌枕之間，并且及時(shí)的檢查控件以及螺栓的狀態(tài)，避免出現(xiàn)松動(dòng)以及折斷等情況[3]。

接頭病害要及時(shí)整治，對(duì)鞍型磨耗的接頭、低接頭以及軌端的剝落掉塊，可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行打磨，修復(fù)或者更換新的鋼軌。必須要杜絕連續(xù)大軌縫的出現(xiàn)，進(jìn)一步調(diào)整軌縫的均勻性。道岔爬行量應(yīng)以尖軌跟端相錯(cuò)量為準(zhǔn)，這是由于尖軌有制造公差，容易發(fā)生差誤，但尖軌尖端和基本軌接頭處的相錯(cuò)量，超過(guò)限度即為不合格，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整治。

2.2 落實(shí)好形變病害的管控

打造最有針對(duì)性的前期預(yù)防方案，能夠有效防止鐵路線(xiàn)路變形，通常來(lái)講可以從以下幾個(gè)角度進(jìn)行針對(duì)性分析。

首先，打造階段性的鐵路線(xiàn)路檢查方案，確保鐵路本身的數(shù)據(jù)以及相關(guān)參數(shù)符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)超出了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的相關(guān)結(jié)構(gòu)以及參數(shù)，必須要及時(shí)的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，并且落實(shí)整治作業(yè)。

其次，針對(duì)鐵路軌道曲線(xiàn)超高以及高度超高的情況，必須要進(jìn)行全方位控制，有效降低磨損，及時(shí)落實(shí)性能檢測(cè)。

最后，落實(shí)好鐵路軌道的定期養(yǎng)護(hù)，可以打造具有專(zhuān)業(yè)性的執(zhí)行班組，制定科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)方案以及養(yǎng)護(hù)周期，確保軌道性能完好。同時(shí)結(jié)合火車(chē)運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)一步減少晃車(chē)程度，也能夠避免對(duì)軌道造成沖力影響。

2.3 尖軌與基本軌不密貼維護(hù)

矯直直股基本軌，彎好曲股基本軌的曲折點(diǎn)，并及時(shí)消除基本軌、尖軌肥邊，使基本軌與尖軌豎切部分完全密貼;針對(duì)其中不合格的相關(guān)構(gòu)件，必須要及時(shí)調(diào)整尺寸，及時(shí)檢查連接桿和扳道器之間的距離。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)較為嚴(yán)重磨損和消耗的滑床臺(tái)、滑床板擋肩，必須要及時(shí)更換，并且利用螺紋道釘固定在相關(guān)位置，確保水平螺栓和基本軌緊密連接。針對(duì)部分舊的軌撐可以利用雙墻式代替堅(jiān)持做到基本軌、滑床板、軌撐“三靠二密”。

2.4 接頭位置病害的防控

鋼軌接頭位置的縫隙必須要控制在8 mm之內(nèi)，若螺栓的扭力矩達(dá)到相關(guān)規(guī)定之后，必須要處理好接頭錯(cuò)牙等相關(guān)情況。若鋼軌線(xiàn)路的接頭出現(xiàn)了掉塊等情況時(shí)，必須要及時(shí)的更換或者結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行補(bǔ)焊接。通過(guò)打磨的方式避免鋼軌發(fā)生頂死狀況的出現(xiàn)。結(jié)合實(shí)際的使用情況開(kāi)展周期性的道床徹底清篩工作，確保整體道床維持彈性和舒適度，有效提升鐵路運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3 軌道質(zhì)量監(jiān)測(cè)維修的優(yōu)化方法

隨著當(dāng)前鐵路軌道質(zhì)量規(guī)范化管控力度的不斷提升，為了進(jìn)一步削減人工管理壓力，同時(shí)有效避免人工管控不積極導(dǎo)致的部分安全隱患的出現(xiàn)，利用信息技術(shù)打造動(dòng)態(tài)性的鐵路軌道質(zhì)量監(jiān)管體系，進(jìn)一步強(qiáng)化細(xì)節(jié)管理已經(jīng)成為了多方關(guān)注的重點(diǎn)。本文建立在常規(guī)的軌道病害檢測(cè)以及維護(hù)的基礎(chǔ)上，提出了以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行軌道狀態(tài)的監(jiān)督、檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理。這不僅可以降低人工負(fù)擔(dān)，也可以全面提升運(yùn)維檢測(cè)的效率。

3.1 提升軌道數(shù)據(jù)采集檢測(cè)力度

鐵路線(xiàn)路運(yùn)行過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)較多的影響因素，這些因素影響的結(jié)果將直接作用到鐵路軌道、零件等相關(guān)結(jié)構(gòu)的性能方面，導(dǎo)致其數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化，因此及時(shí)的了解數(shù)據(jù)的變化狀態(tài)，落實(shí)好數(shù)據(jù)檢測(cè)和分析，對(duì)于判定軌道的質(zhì)量有直接促進(jìn)作用。

建立在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，以動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)檢測(cè)以及智能數(shù)據(jù)分析為主要的優(yōu)化方法，能夠有效強(qiáng)化軌道監(jiān)督管理的質(zhì)量。管理部門(mén)利用信息技術(shù)作為主要的技術(shù)方法，打造了智能化的檢測(cè)體系，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)化控制詳細(xì)的檢測(cè)流程見(jiàn)圖1。

3.1.1 數(shù)據(jù)分析

在實(shí)際執(zhí)行的過(guò)程中，需要依靠前端傳感器，直接安裝在軌道線(xiàn)路設(shè)備上，能夠檢測(cè)和獲取軌道運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際狀態(tài)，并且將獲取到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為示意圖（圖2），按照具體的檢測(cè)時(shí)間，可以將所有的數(shù)據(jù)劃分成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集結(jié)果、歷史數(shù)據(jù)展示結(jié)果、對(duì)比文件分析結(jié)果這三個(gè)類(lèi)型，能夠直接方便管理人員對(duì)軌道的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、信息回溯以及狀態(tài)對(duì)比。比如波形文件的對(duì)比，可以確保用戶(hù)能夠了解同一條線(xiàn)路在不同時(shí)間段以及不同運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)際問(wèn)題，而不同波形之間的變化情況，將能夠分析軌道質(zhì)量未來(lái)的惡化情況以及病害發(fā)育情況。

除此之外，技術(shù)人員也可以直接通過(guò)自定義的方式，選擇歷史的相關(guān)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行對(duì)比分析，合理的實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的波形文件配置，這樣可以有效顯示不同的項(xiàng)目數(shù)據(jù)，也可以也通過(guò)不同顏色以及線(xiàn)寬度等信息進(jìn)行自定義修改。

3.1.2 狀態(tài)評(píng)價(jià)

狀態(tài)評(píng)價(jià)是軌道線(xiàn)路運(yùn)行維護(hù)和保養(yǎng)的具體依據(jù)。整體平臺(tái)會(huì)結(jié)合采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，了解軌道的病害記錄，并且輸入當(dāng)前的數(shù)據(jù)，以此來(lái)評(píng)價(jià)是否存在超限的情況，而得出的評(píng)價(jià)結(jié)果將直接對(duì)應(yīng)具體的標(biāo)準(zhǔn)，輸出一級(jí)超限、二級(jí)超限的軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)公里小結(jié)和區(qū)段檢查報(bào)告。鐵路工務(wù)人員可根據(jù)軌道質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果，及時(shí)、準(zhǔn)確的完成軌道的修正和保養(yǎng)工作。

3.2 軌道應(yīng)急運(yùn)維管理體系

軌道應(yīng)急運(yùn)維管理體系的建立，主要是應(yīng)對(duì)部分突發(fā)狀態(tài)。為了進(jìn)一步降低故障對(duì)軌道運(yùn)行產(chǎn)生的影響，維持人員生命財(cái)產(chǎn)安全，必須要在短時(shí)間內(nèi)快速的進(jìn)行突發(fā)事件的處理。

快速的定位故障，并且結(jié)合故障出現(xiàn)的類(lèi)型和相關(guān)信息進(jìn)行檢測(cè)，是應(yīng)急觸發(fā)的主要原理。以地鐵道岔故障為例，目前的故障發(fā)現(xiàn)一方面是通過(guò)列車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)，時(shí)間不定;一方面是通過(guò)行車(chē)調(diào)度員發(fā)現(xiàn)，這種方法需要花費(fèi)時(shí)至30 min的時(shí)間，也無(wú)法保障時(shí)效性，而以信息技術(shù)為依托打造的應(yīng)急觸發(fā)體系，可以有效實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)測(cè)。一方面能加速對(duì)事故的檢測(cè)，另一方面能夠建立基于區(qū)域軌道交通的風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)識(shí)別與態(tài)勢(shì)推演。基于故障監(jiān)測(cè)和預(yù)警的“狀態(tài)修”機(jī)制有效避免“過(guò)維護(hù)”和“欠維護(hù)”問(wèn)題，保證設(shè)備設(shè)施及系統(tǒng)處于良好狀態(tài)，使運(yùn)維工作具有更精準(zhǔn)的空間和時(shí)間針對(duì)性，同時(shí)能夠更及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障和安全隱患，進(jìn)而提升系統(tǒng)應(yīng)急觸發(fā)的效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前的鐵路線(xiàn)路維修管養(yǎng)過(guò)程中，及時(shí)的明確具體病害類(lèi)型以及實(shí)際的成因，建立在人工與信息技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，打造具有針對(duì)性的管控模式，不僅可以提升鐵路運(yùn)行維護(hù)的可靠性，也可以進(jìn)一步營(yíng)造安全的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)和環(huán)境。而在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中，也需要及時(shí)的落實(shí)人員團(tuán)隊(duì)綜合能力以及專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的培訓(xùn)，進(jìn)一步提升信息技術(shù)以及軟件升級(jí)力度，打造人機(jī)交互的管理模式，才可以為軌道線(xiàn)路的高質(zhì)量運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊超，鄒永木.鐵路隧道常見(jiàn)病害原因分析及整治技術(shù)[J].四川建筑，2021，41（5）：125-128.

[2] 孫明德，臧曉秋，曹志峰，等.重載鐵路橋梁支座病害分析及改造技術(shù)[J].鐵道建筑，2021，61（10）：62-64.

[3] 郭勇.鐵路連續(xù)梁支座病害整治技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界， 2021 （27）：53-54.

收稿日期：2022-03-14

作者簡(jiǎn)介：蘇博超（1992—），男，黑龍江北安人，本科，工程師，研究方向：鐵路。