關(guān)于城市軌道交通線路軌道系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

【摘 要】基于城市軌道交通線路軌道系統(tǒng)接口復(fù)雜以及系統(tǒng)龐大的特征，需要以該系統(tǒng)可能會出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果為基礎(chǔ)，為軌道交通正常運(yùn)行和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避提供科學(xué)依據(jù)。本文從風(fēng)險(xiǎn)因素、評價(jià)方法與風(fēng)險(xiǎn)分析三個(gè)角度闡述了城市軌道交通線路軌道系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)工作，以供參考。

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通；線路軌道；系統(tǒng)安全；風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

對城市軌道交通線路軌道系統(tǒng)予以綜合評價(jià)，是確保軌道系統(tǒng)運(yùn)營線路安全的重要保障。

一、安全風(fēng)險(xiǎn)因素

城市軌道交通系統(tǒng)是多項(xiàng)工程、多項(xiàng)專業(yè)的集合，如土建工程、線路工程、供電工程、軌道工程以及車輛工程等，所以可以產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的角度也就比較多，有規(guī)劃、施工、維修等，涵蓋了投資風(fēng)險(xiǎn)、服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)、安全風(fēng)險(xiǎn)以及質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)等。具體來講，該系統(tǒng)有以下安全風(fēng)險(xiǎn)因素：第一，供電系統(tǒng)。供電系統(tǒng)中可能會出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)有因變壓器超負(fù)荷運(yùn)行、用電設(shè)備故障等引起的火災(zāi)事故，也有因恐怖襲擊、雷電作用等引發(fā)的斷電事故，還有因違章作業(yè)、缺少PE極保護(hù)引發(fā)的觸電事故等；第二，車輛系統(tǒng)。如火災(zāi)爆炸、列車傾覆、超速撞車、燈管爆裂、玻璃脫落、踩踏擁擠、觸電危險(xiǎn)、恐怖襲擊、緊急制動、道岔損壞、偽裝門墜落、制動失靈等[1]；第三，線路軌道。如鋼軌傷損、轍叉?zhèn)麚p、擋肩破損、木軌枕腐朽、道床裂紋、螺栓松動、道床沉陷、軌距擋板磨損、異物侵限等；第四，通風(fēng)排煙。如中毒窒息、線路短路引發(fā)火災(zāi)、機(jī)械傷害、防護(hù)不到位等；第五，消防系統(tǒng)。如洪水涌入、消防廢水、淹溺、缺氧窒息等；第六，信號系統(tǒng)。如自動停車、碰撞追尾、觸電事故等；第七，車輛段。如火災(zāi)爆炸、觸電、機(jī)械傷害、水災(zāi)、疲勞腐蝕、車輛傷害、中毒窒息等；第八，車站。如設(shè)備短路、可燃材料、吸煙、踩踏、占用疏散通道、物體掉入軌道、攜帶禁帶品、擠傷、扶梯倒轉(zhuǎn)；第九，自然災(zāi)害。如水災(zāi)、高溫、地震、地面沉降、雷擊等。

二、安全評價(jià)方法

（一）安全檢查表法

系統(tǒng)安全工程中最為基礎(chǔ)與簡便的危險(xiǎn)評價(jià)方法便是安全檢查表，運(yùn)用此表，可以快速的查找出系統(tǒng)中潛在的各類事故隱患，所以也受到了各類企業(yè)的青睞，應(yīng)用范圍比較廣泛。安全檢查表在進(jìn)行危險(xiǎn)評價(jià)時(shí)，依據(jù)的是行業(yè)事故案例資料、初步設(shè)計(jì)、竣工圖以及施工圖等，通過這些資料能對評價(jià)對象展開相關(guān)討論與分析，最終會編制出有關(guān)安全驗(yàn)收工作的檢查表，用以輔助軌道交通安全檢查工作。

（二）預(yù)先危險(xiǎn)分析

預(yù)先危險(xiǎn)分析，通常是指在正式施工之前，分析系統(tǒng)可能會出現(xiàn)的危險(xiǎn)因素、因素出現(xiàn)條件以及后果等內(nèi)容的安全分析方法。這一分析方法的目的在于提早發(fā)現(xiàn)潛在不安全因素，明確危險(xiǎn)等級，以便提早做出相應(yīng)的防范措施，將危險(xiǎn)扼殺在搖籃中，避免危險(xiǎn)因素逐漸擴(kuò)大，發(fā)展成為安全事故。

三、安全風(fēng)險(xiǎn)分析

如前文所述，城市軌道交通在運(yùn)營的過程中會出現(xiàn)多種安全風(fēng)險(xiǎn)因素，這些風(fēng)險(xiǎn)因素的存在，嚴(yán)重影響到運(yùn)營的安全性與可靠性，所以需要在研究該系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)之前，先行分析出現(xiàn)這些安全因素的原因，以為后續(xù)的研究工作做準(zhǔn)備。

（一）鋼軌傷損分析

軌道交通系統(tǒng)若是出現(xiàn)了鋼軌傷損問題，輕則影響交通設(shè)備的舒適性，重則影響運(yùn)營的安全性，造成列車脫軌、傾覆等行車事故，所以需要分析鋼軌傷損原因。根據(jù)當(dāng)前城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營現(xiàn)狀來看，之所以會出現(xiàn)鋼軌傷損問題，是基于以下幾點(diǎn)原因：

1.荷載反復(fù)

荷載反復(fù)一般表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是車輛荷載，也即車輛通過軌道時(shí)對軌道產(chǎn)生的壓力；二是溫度荷載，也即溫度不同溫度交替變換，這兩方面因素的永久、反復(fù)積累，會讓軌道產(chǎn)生塑性變形，并且還會伴隨著無數(shù)次的碾壓，導(dǎo)致疲勞裂紋，造成鋼軌疲勞傷損。

2.質(zhì)量不佳

鋼軌質(zhì)量高低與否，受多種因素的影響，如鋼軌中含有P、C、Mn等多種元素[2]，這些元素的構(gòu)成比例就會影響鋼軌的耐磨性以及強(qiáng)韌性；又例如在鋼軌制造中，若是冶煉軋制工藝沒有控制在合理的程度，鋼軌內(nèi)部就會產(chǎn)生氣泡、偏析、白點(diǎn)等缺陷，投產(chǎn)使用后，這些缺陷有極大的可能性會產(chǎn)生裂紋；再例如若是在焊接時(shí)沒有掌握好氣溫以及操作工藝等技術(shù)要點(diǎn)，也容易出現(xiàn)焊接缺陷，使鋼軌受損。

3.線路條件

根據(jù)軌道交通設(shè)備的運(yùn)行來看，越是小半徑曲線，鋼軌磨損越厲害，從理論上講，之所以有這種現(xiàn)象，是因?yàn)槊慨?dāng)曲線半徑減少一個(gè)度，鋼軌承受的接觸應(yīng)力就會增大，兩者呈現(xiàn)的是反比關(guān)系，受此種運(yùn)行機(jī)制的影響，因?yàn)榈罔F車站間的距離較短，列車有較為頻繁的啟動與制動行為，輪軌間的橫向力增大，就進(jìn)一步加劇了鋼軌傷損。

4.運(yùn)營組織

運(yùn)營組織對鋼軌的影響主要體現(xiàn)在發(fā)車間隔，在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)車間隔約段，列車荷載循環(huán)越多，對鋼軌的損傷也就越大，所以從發(fā)車間隔入手，對發(fā)車間隔予以合理化、科學(xué)化調(diào)配，也將會是延長鋼軌使用壽命的最主要途徑。

（二）道岔傷損分析

對于軌道線路而言，道岔是其中較為薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，常常會出現(xiàn)多種病害，若是養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，這些傷損會成倍疊加，增加維修難度。通過對道岔的分析，我們發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致道岔傷損的原因主要有以下幾點(diǎn)：

1.制造缺陷

道岔結(jié)構(gòu)本身便存在著一些固有缺陷，若是在制造過程中再產(chǎn)生裝配誤差等問題，會加劇輪軌的惡化，進(jìn)一步影響軌道結(jié)構(gòu)的內(nèi)在穩(wěn)定性，所以在制造環(huán)節(jié)便要確保道岔結(jié)構(gòu)無誤，為鐵軌的安全運(yùn)營提供保障；另外，基于制造誤差，在運(yùn)輸過程中會讓道岔的初始形位扭曲，幾何形位發(fā)生較大的變化。

2.結(jié)構(gòu)缺陷

道岔之所以是線路的重要薄弱環(huán)節(jié)之一，是因?yàn)榈啦肀旧碓诮Y(jié)構(gòu)方面存在缺陷，若將列車投入運(yùn)營，會讓列車在荷載作用下，成為產(chǎn)生破壞的誘因，具體來講，這種固有缺陷主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，未設(shè)超高。基于道岔結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特性，為了能夠更好的施工，所以在道岔區(qū)一般都沒有設(shè)置超高。但是從運(yùn)營現(xiàn)狀來看，若是不設(shè)超高，內(nèi)外鋼軌會出現(xiàn)受力不均勻的問題；第二，存在接縫。道岔接頭的連接使用的是接頭夾板的方式而非焊接，列車手接頭振動作用的影響，扭矩會有所下降。

四、結(jié)束語

基于城市軌道交通線路軌道系統(tǒng)的重要性，需要從該系統(tǒng)可能具備的安全風(fēng)險(xiǎn)因素著手，運(yùn)用安全評價(jià)方法對安全風(fēng)險(xiǎn)因素的原因進(jìn)行分析，才能以這些原因?yàn)榍腥朦c(diǎn)，有針對性的采取優(yōu)化措施，對城市軌道交通線路軌道系統(tǒng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)予以科學(xué)化、規(guī)范化防治。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建平，張凌翔，張寧，徐文.目標(biāo)導(dǎo)向的多層次城市軌道交通運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系[J].都市快軌交通，2018，31（02）：135-140.

[2]元莎莎.城市軌道交通運(yùn)營線路安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究[J].建材與裝飾，2017（26）：271-272.

作者簡介：

1、喬建國 男 1963年07月出生，2006年畢業(yè)于北京石油大學(xué)土木工程專業(yè)，中鐵三局集團(tuán)公司線橋工程公司 技術(shù)開發(fā)部 部長 高級工程師

（作者單位：中鐵三局集團(tuán)線橋工程公司）