普速鐵路線路設(shè)備現(xiàn)狀及修理對(duì)策

柴東海

（中國(guó)鐵路濟(jì)南局集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250001）

普速鐵路線路設(shè)備現(xiàn)狀及修理對(duì)策

柴東海

（中國(guó)鐵路濟(jì)南局集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250001）

圍繞普速鐵路線路設(shè)備修理在滿足安全性、平順性和可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)線路設(shè)備全生命周期成本最優(yōu)的宗旨，分析普速鐵路線路設(shè)備現(xiàn)狀和存在不足，提出普速鐵路的軌道結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，闡述線路設(shè)備大修應(yīng)遵循的原則、大修項(xiàng)目的劃分、大修工作重點(diǎn)以及線路設(shè)備維修的原則、模式、線路設(shè)備維修主要項(xiàng)目及檢查要求，結(jié)合當(dāng)前實(shí)際提出推廣應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝的明確目標(biāo)，對(duì)普速鐵路線路修理具有一定指導(dǎo)意義。

普速鐵路；線路設(shè)備；大修；維修

鐵路線路在機(jī)車車輛動(dòng)荷載、溫度荷載作用下，在風(fēng)、沙、雨、雪等自然條件影響下，會(huì)使軌道產(chǎn)生劣化、變形、疲勞和傷損，從而影響軌道的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及列車運(yùn)行的平穩(wěn)性。為恢復(fù)軌道良好的狀態(tài)，保證列車正常運(yùn)行，必須對(duì)線路進(jìn)行及時(shí)修理。如何做好線路設(shè)備修理工作，確保線路設(shè)備在滿足安全性、平順性和可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)線路設(shè)備全生命周期成本最優(yōu)的目標(biāo)，是當(dāng)前工務(wù)部門一項(xiàng)重要課題。

1 線路設(shè)備現(xiàn)狀

隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸快速發(fā)展，軌道結(jié)構(gòu)裝備水平也在快速提高。我國(guó)從20世紀(jì)50年代開始鋪設(shè)50 kg/m鋼軌，1957年開始試鋪無(wú)縫線路，到20世紀(jì)60年代50 kg/m鋼軌的軌道結(jié)構(gòu)成為正線主要軌道結(jié)構(gòu)；20世紀(jì)90年代中期，為滿足鐵路提速需要，各主要干線全面強(qiáng)化了軌道結(jié)構(gòu)，推廣應(yīng)用60 kg/m鋼軌跨區(qū)間無(wú)縫線路、Ⅲ型枕及提速道岔。目前，我國(guó)普速鐵路正線60 kg/m鋼軌的軌道結(jié)構(gòu)已成為正線主要軌道結(jié)構(gòu)，占正線總延長(zhǎng)86.3%，無(wú)縫線路占正線總延長(zhǎng)84.1%。以中國(guó)鐵路濟(jì)南局集團(tuán)有限公司為例，其管轄普速鐵路正線軌道結(jié)構(gòu)狀況如下：

（1）鋼軌正線總延長(zhǎng)6 336 km。其中：60 kg/m鋼軌5 703 km，占90.0%；50 kg/m鋼軌605 km，占9.5%；43 kg/m鋼軌28 km，占0.5%。

（2）軌枕共計(jì)10 856 509根。其中：Ⅲ型枕4 263 313根，占39.2%；Ⅱ型枕4 793 367根，占44.2%；Ⅰ型枕223 640根，占2.1%；木枕120 855根，占1.1%；岔枕、橋枕等1 455 314根，占13.4%。

（3）扣件。混凝土枕地段主要采用彈條Ⅱ型扣件和彈條Ⅰ型扣件。

（4）道床。一級(jí)道砟。

（5）道岔共3 541組。其中：60 kg/m鋼軌道岔3 063組，占86.5%；50 kg/m鋼軌道岔418組，占11.8%；43 kg/m鋼軌道岔60組，占1.7%。

（6）無(wú)縫線路。正線無(wú)縫線路5 773 km，占91.0%；有縫線路563 km，占9.0%。

我國(guó)正線軌道結(jié)構(gòu)存在的主要薄弱環(huán)節(jié)為：（1）50 kg/m和43 kg/m鋼軌占全路正線總延長(zhǎng)9.0%；有縫線路占全路正線總延長(zhǎng)15.9%；（2）50 kg/m和43 kg/m鋼軌道岔以及客車徑路部分為木枕道岔；（3）Ⅰ型枕、木枕，以及允許速度＞120 km/h正線尚存Ⅱ型混凝土枕；（4）部分地段扣件、尤其是螺旋道釘銹蝕比較突出。

2 軌道結(jié)構(gòu)

軌道結(jié)構(gòu)可分為有砟軌道結(jié)構(gòu)和無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)。有砟軌道具有投資少、彈性好和易于維修等優(yōu)點(diǎn)，但存在道床不夠穩(wěn)定、需要經(jīng)常維護(hù)、作業(yè)后還需限速，高速行車時(shí)石砟飛濺會(huì)對(duì)車輪、鋼軌以及軌旁設(shè)備造成損害等問(wèn)題。無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)具有維護(hù)少、可用性高、結(jié)構(gòu)高度低以及質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)，但存在建設(shè)成本高、難以適應(yīng)路基基礎(chǔ)較大變形等問(wèn)題。對(duì)于普速鐵路而言，鐵路長(zhǎng)度超過(guò)1 km的隧道及隧道群地段，宜采用無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)，其他地段應(yīng)采用有砟軌道結(jié)構(gòu)。正線軌道結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的確定不但是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題；新建、改建、大修的正線軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)與鐵路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、軸重、年通過(guò)總質(zhì)量、環(huán)境條件及養(yǎng)護(hù)維修要求等相適應(yīng)，軌道結(jié)構(gòu)組成要合理，尺寸及材質(zhì)要相互配合，等強(qiáng)配套；應(yīng)積極采用可靠性和耐久性好、長(zhǎng)壽命和少維修的軌道部件，具體有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）鋼軌：鐵路正線宜采用長(zhǎng)定尺60N、75N廓形鋼軌，小半徑曲線地段應(yīng)采用熱處理鋼軌以改善輪軌接觸關(guān)系，減少鋼軌預(yù)打磨磨削量、鋼軌焊接接頭數(shù)量以及提高曲線鋼軌的耐磨性能。

（2）軌枕：允許速度＞120 km/h正線鋪設(shè)Ⅲ型混凝土枕，允許速度≤120 km/h正線宜鋪設(shè)Ⅲ型混凝土枕；重載鐵路采用滿足設(shè)計(jì)軸重要求的混凝土軌枕。

（3）扣件：混凝土枕采用彈條Ⅱ、Ⅲ型扣件；重載鐵路采用與軌枕匹配的彈性扣件；無(wú)砟軌道應(yīng)采用與設(shè)計(jì)速度、軸重匹配的彈性扣件。

（4）有砟道床：正線道床應(yīng)根據(jù)鐵路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、軸重、年通過(guò)總質(zhì)量等采用特級(jí)或一級(jí)道砟[1]。

（5）道岔及調(diào)節(jié)器：道岔用基本軌、尖軌、心軌、翼軌（特種斷面翼軌TY1除外）和導(dǎo)軌應(yīng)選用在線熱處理對(duì)稱及非對(duì)稱斷面鋼軌（43 kg/m及以下道岔除外）。調(diào)節(jié)器用鋼軌應(yīng)選用在線熱處理對(duì)稱及非對(duì)稱斷面鋼軌。

（6）無(wú)縫線路：重載鐵路正線宜采用60 kg/m及以上鋼軌無(wú)縫線路，其他鐵路正線應(yīng)采用60 kg/m鋼軌跨區(qū)間無(wú)縫線路。

（7）無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)：普速鐵路隧道內(nèi)無(wú)砟軌道可采用彈性支承塊式、雙塊式、軌枕埋入式等結(jié)構(gòu)形式；道岔區(qū)無(wú)砟軌道宜采用軌枕埋入式結(jié)構(gòu)形式，也可采用板式結(jié)構(gòu)形式。

3 線路設(shè)備大修

（1）線路設(shè)備大修應(yīng)按照“運(yùn)營(yíng)條件匹配，軌道結(jié)構(gòu)等強(qiáng)，修理周期合理，線路質(zhì)量均衡”的原則和“全面規(guī)劃、適度超前、區(qū)段配套”的方針[2]，根據(jù)運(yùn)輸需要及線路設(shè)備變化規(guī)律，采用周期修和狀態(tài)修相結(jié)合的方式，有計(jì)劃、按項(xiàng)目、按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線路設(shè)備進(jìn)行更新和修理。

（2）根據(jù)線路設(shè)備各部件狀態(tài)變化規(guī)律，將線路設(shè)備大修劃分為：鋼軌大修、道岔大修、軌枕大修、道床大修、道口大修、防護(hù)柵欄大修、其他大修（以上未涵蓋的線路設(shè)備大修項(xiàng)目列其他大修）、線路中修，以提高線路設(shè)備大修的針對(duì)性和經(jīng)濟(jì)性。

（3）大修項(xiàng)目原則上應(yīng)按周期進(jìn)行，并可根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)定結(jié)果合理調(diào)整；無(wú)縫線路更換新軌大修時(shí)，應(yīng)做好無(wú)縫線路前期工程，道床、軌枕應(yīng)滿足無(wú)縫線路鋪設(shè)條件。因線路設(shè)備大修引起其他設(shè)備變動(dòng)時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)的大修計(jì)劃中統(tǒng)一安排。

（4）加快推進(jìn)道岔簡(jiǎn)統(tǒng)化、軌道結(jié)構(gòu)無(wú)縫化[3]，加快薄弱設(shè)備改造，不斷提高軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和可靠性。

4 線路設(shè)備維修

（1）線路設(shè)備維修應(yīng)根據(jù)“預(yù)防為主，防治結(jié)合，修養(yǎng)并重”的原則，依據(jù)線路等級(jí)、線路設(shè)備變化規(guī)律、按周期并結(jié)合單元狀態(tài)評(píng)價(jià)進(jìn)行合理安排，確保線路設(shè)備在滿足安全性、平順性和可靠性的同時(shí)，不斷提高線路設(shè)備維修質(zhì)量、技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)線路設(shè)備全生命周期成本最優(yōu)的目標(biāo)。

（2）線路設(shè)備維修主要項(xiàng)目有：大型養(yǎng)路機(jī)械搗固維修、鋼軌打磨列車打磨、扣件維修、無(wú)砟軌道精調(diào)整理及無(wú)砟道床維修等。

大型養(yǎng)路機(jī)械搗固維修：以大型養(yǎng)路機(jī)械為主要作業(yè)手段，全面改善軌道彈性、調(diào)整軌道幾何尺寸，恢復(fù)線路完好技術(shù)狀態(tài)。

鋼軌打磨列車打磨：按照預(yù)防性打磨為主、修理性打磨為輔的原則，通過(guò)對(duì)鋼軌（包括道岔和調(diào)節(jié)器）進(jìn)行廓形檢測(cè)、設(shè)計(jì)和按周期進(jìn)行鋼軌打磨，達(dá)到目標(biāo)廓形改善輪軌接觸關(guān)系，消除鋼軌頂面病害提高軌面平順性，減少列車動(dòng)荷載作用，延長(zhǎng)鋼軌使用壽命和軌道維修周期。鋼軌打磨分為預(yù)打磨、預(yù)防性打磨和修理性打磨。預(yù)打磨是對(duì)鋪設(shè)上道后新鋼軌的打磨，目的是去除脫碳層、消除焊縫不平順和運(yùn)輸施工中產(chǎn)生的初始缺陷；預(yù)防性打磨是對(duì)鋼軌進(jìn)行的周期性打磨，目的是實(shí)現(xiàn)鋼軌目標(biāo)廓形，改善輪軌接觸關(guān)系，延緩滾動(dòng)接觸疲勞裂紋產(chǎn)生和發(fā)展，消除已產(chǎn)生的表面裂紋，減緩曲線鋼軌側(cè)磨，預(yù)防產(chǎn)生波磨、剝離掉塊、肥邊等病害；修理性打磨（或銑磨）是對(duì)已產(chǎn)生病害鋼軌進(jìn)行修理，目的是減緩波磨，消除鋼軌表面的擦傷、肥邊和表面裂紋等病害。

扣件維修：按周期對(duì)扣件進(jìn)行全面檢查、整正、緊松補(bǔ)缺、除銹涂油等，以保持扣件整體狀態(tài)良好，避免出現(xiàn)螺旋道釘嚴(yán)重銹蝕等問(wèn)題。

無(wú)砟軌道精調(diào)整理：根據(jù)軌道靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)軌道進(jìn)行全面、系統(tǒng)的調(diào)整，使軌道靜態(tài)精度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

無(wú)砟道床維修：無(wú)砟道床維修作業(yè)主要包括無(wú)砟道床傷損修補(bǔ)作業(yè)和道床結(jié)構(gòu)損壞修復(fù)作業(yè)。

大型養(yǎng)路機(jī)械搗固維修前，應(yīng)對(duì)線路平、縱斷面進(jìn)行測(cè)量、設(shè)計(jì)和優(yōu)化，做好維修方案設(shè)計(jì)。鋼軌預(yù)打磨應(yīng)在新鋼軌上道使用后盡快進(jìn)行，一般通過(guò)總質(zhì)量不超過(guò)10 Mt，鋼軌預(yù)防性打磨應(yīng)與大型養(yǎng)路機(jī)械維修搗固作業(yè)配套，宜安排在搗固作業(yè)后進(jìn)行。

（3）按照“動(dòng)態(tài)檢查為主，動(dòng)、靜態(tài)檢查相結(jié)合，結(jié)構(gòu)檢查與幾何尺寸檢查并重”的原則，嚴(yán)格按周期對(duì)線路設(shè)備進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)檢查，及時(shí)掌握線路設(shè)備狀態(tài)，為科學(xué)指導(dǎo)線路維修作業(yè)提供依據(jù)。

（4）線路設(shè)備維修實(shí)行檢養(yǎng)修分開模式，實(shí)行以車間為生產(chǎn)組織主體；積極推進(jìn)修理專業(yè)化、檢測(cè)科學(xué)化、養(yǎng)路機(jī)械化、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、管理信息化，不斷提高工作效率、修理質(zhì)量，并確保作業(yè)安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

（1）積極推廣應(yīng)用鋼軌保護(hù)技術(shù)，不斷延長(zhǎng)鋼軌使用壽命。通過(guò)科學(xué)合理選用不同材質(zhì)和強(qiáng)度等級(jí)的鋼軌[4]，按周期對(duì)鋼軌進(jìn)行打磨，對(duì)小半徑曲線全面實(shí)施鋼軌干式潤(rùn)滑，合理設(shè)置曲線超高等綜合措施，實(shí)現(xiàn)直線及R＞2 000 m的曲線60 kg/m鋼軌使用壽命達(dá)到1 000 Mt、小半徑曲線鋼軌使用壽命延長(zhǎng)1倍以上的目標(biāo)。

（2）積極推廣應(yīng)用鋼軌焊接新工藝[5]，工廠焊接采用固定式閃光焊接[6-7]，現(xiàn)場(chǎng)焊接采用移動(dòng)式閃光焊接或數(shù)控氣壓焊接[8-9]。鋁熱焊接一般用于道岔內(nèi)鋼軌焊接及道岔與相鄰兩端鋼軌的焊連，從焊接的源頭上控制鋼軌焊接質(zhì)量。

（3）繼續(xù)做好大型道岔?yè)Q鋪設(shè)備的應(yīng)用，提高道岔?yè)Q鋪質(zhì)量、效率、安全性和道岔?yè)Q鋪機(jī)械化水平。

（4）總結(jié)、完善及推廣應(yīng)用快速換軌車，充分發(fā)揮快速換軌車作業(yè)效率高、舊料自動(dòng)收集和節(jié)省大量勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)。

（5）積極推廣應(yīng)用按中國(guó)鐵路總公司新制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)彈條Ⅱ、Ⅲ型扣件，以提高扣件的防銹性能。

（6）積極推進(jìn)管理信息化，逐步建立基于大數(shù)據(jù)手段的線路設(shè)備修理管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路設(shè)備運(yùn)用更為準(zhǔn)確的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、分析、預(yù)測(cè)、預(yù)警，不斷提高決策的針對(duì)性、科學(xué)性、時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性，為實(shí)現(xiàn)對(duì)線路設(shè)備更為有效的管理以及全生命周期成本最優(yōu)的目標(biāo)提供技術(shù)支撐。

[1]中華人民共和國(guó)鐵道部. TB/T 2140—2008 鐵路碎 石道砟[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2008.

[2]中華人民共和國(guó)鐵道部. 鐵運(yùn)〔2006〕146號(hào) 鐵路 線路修理規(guī)則[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2006．

[3]中華人民共和國(guó)鐵道部. TB／T 2098—2007 無(wú)縫線 路鋪設(shè)及維修養(yǎng)護(hù)方法[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版 社，2007.

[4]中華人民共和國(guó)鐵道部. TB／T 2344—2012 43 kg/m～ 75 kg/m鋼軌訂貨技術(shù)條件[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版 社，2012.

[5]國(guó)家鐵路局. TB 1632.1—2014 鋼軌焊接：第1部分： 通用技術(shù)條件[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2015.

[6]國(guó)家鐵路局. TB 1632.2—2014 鋼軌焊接：第2部 分：閃光焊接[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2015.

[7]國(guó)家鐵路局. TB 1632.3—2014 鋼軌焊接：第3部 分：鋁熱焊接[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2015.

[8]國(guó)家鐵路局. TB 1632.4—2014 鋼軌焊接：第4部 分：氣壓焊接[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2015.

[9]孫彥明，劉洋，武建龍. 科學(xué)運(yùn)用維修標(biāo)準(zhǔn)提高線 路運(yùn)營(yíng)質(zhì)量[J]. 中國(guó)鐵路，2015(1)：28-30.

Current Situation and Maintenance Method of Conventional-Speed Railway Equipment

CHAI Donghai
（China Railway Ji’nan Group Co Ltd，Ji’nan Shandong 250001，China）

Safety, smoothness and reliability shall be ensured during the maintenance of conventional-speed railway equipment. Simultaneously, life cycle cost of equipment shall be the optimum. Based on this principle,the current situation and drawback of conventional-speed railway equipment were analyzed and the criterion for track structure of conventional-speed railway was proposed. The paper then demonstrated the principles that shall be followed during equipment overhaul, the classi fi cation of overhaul projects and the main focus of overhaul work. The principle, pattern, major content and inspection requirement in terms of equipment maintenance were also highlighted. Based on practical conditions, the paper set out an explicit plan for the popularization of new technique, new equipment, new material and new procedure, which could serve as a reference to the maintenance of conventional speed railway equipment.

conventional-speed railway；railway equipment；overhaul；maintenance

U216

A

1001-683X（2017）12-0051-04

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.12.051

柴東海（1965—），男，高級(jí)工程師。E-mail：13953117016@139.com

2017-06-21