地鐵無縫線路鎖定軌溫變化及應(yīng)對方法探討

李冕梧

摘 要：隨著我國軌道交通的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，無縫線路在地鐵軌道建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。無縫線路作為軌道結(jié)構(gòu)的重大變革，以其獨(dú)有的優(yōu)越性得到了各地鐵單位的認(rèn)可。隨著地鐵速度的不斷加快，對軌道結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性的要求也就越來越高，而鎖定軌溫的變化對無縫線路的穩(wěn)定性影響最大。文章對影響無縫線路鎖定軌溫的因素及應(yīng)對措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：軌道交通；無縫線路；鎖定軌溫；應(yīng)對方法

前言

與普通線路相比，無縫線路可以消滅其鋼軌接頭，減少了列車通過鋼軌接頭時產(chǎn)生的沖擊力和振動，具有行車平穩(wěn)、旅客舒適、延長鋼軌及聯(lián)結(jié)部件的使用壽命、減少維修費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。地鐵無縫線路是由標(biāo)準(zhǔn)長度的鋼軌焊接成一定長度的軌條鋪設(shè)在地鐵線路之上，由于其無縫的設(shè)計(jì)，消除了因列車的振動摩擦而產(chǎn)生的一系列問題。地鐵無縫線路的區(qū)間相對來說較短，因此只分為路基地段無縫線路和高架橋上的無縫線路。地鐵無縫線路的出現(xiàn)保證了地鐵運(yùn)營的安全與穩(wěn)定。因此為了充分發(fā)揮地鐵無縫線路的優(yōu)越性和最大限度的延長其使用壽命，對地鐵無縫線路的鎖定軌溫進(jìn)行深入的研究就十分必要。

1 鎖定軌溫的概述

鎖定軌溫指的是鋪設(shè)地鐵無縫線路時，將鋼軌扣接于軌枕時的軌溫，或者說是鎖定鋼軌時的軌溫[1]。無縫線路被鎖定的長軌條其溫度應(yīng)力熱脹冷縮，在脹與縮之間必然存在著溫度力為零的軌溫，因此鎖定軌溫也可以理解為是零應(yīng)力軌溫。眾所周知，地鐵無縫線路的建設(shè)是一個復(fù)雜的過程，從最開始線路的設(shè)計(jì)，然后是線路的施工，到最后線路竣工后全面的運(yùn)行。而鎖定軌溫貫穿了地鐵無縫線路建設(shè)的整個過程，由于其在不同階段的不同特點(diǎn)依次被稱為設(shè)計(jì)鎖定軌溫、施工鎖定軌溫和實(shí)際鎖定軌溫。鎖定軌溫是影響地鐵無縫線路穩(wěn)定性最為重要的因素，因此一旦鎖定軌溫發(fā)生變化，會對地鐵無縫線路造成一定程度上的負(fù)面影響，給地鐵正常運(yùn)行造成了安全隱患。尤其是地鐵高架橋上的無縫線路，如果一旦由于鎖定軌溫的變化引起了高架橋上無縫線路鋼軌的斷裂，不但危及了行車安全，同時也會由于鋼軌斷裂對橋梁造成一定的損害，后果不堪設(shè)想。

2 引起鎖定軌溫變化的因素

影響地鐵無縫線路鎖定軌溫的變化因素很多，但總結(jié)起來可以將其分成三個方面，就是施工時的因素、維修養(yǎng)護(hù)時的因素和地鐵運(yùn)行中的因素。由于一般的物體都具備熱脹冷縮的特質(zhì)，物體在受熱后就會膨脹，在受冷后就會縮小，而這個特質(zhì)也存在于地鐵無縫線路上，同時也是影響其鎖定軌溫變化的最主要因素之一，這就決定了地鐵的無縫線路的鎖定軌溫會受到施工環(huán)境以及氣溫的影響。地鐵在運(yùn)行過程中是需要通過定期對線路進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)來使其能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，在對無縫線路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時考慮到鎖定軌溫受氣溫因素的影響而選擇低溫作業(yè)，認(rèn)為這樣比較安全，但是卻忽略了低溫作業(yè)使鋼軌處于受壓狀態(tài)，從而導(dǎo)致道床阻力大大下降，使得鎖定軌溫有所改變。地鐵在運(yùn)行過程中，由于對軌道長時間的碾壓會在一定程度上造成無縫線路的沖擊，最后導(dǎo)致軌道發(fā)生塑性變形使鋼軌伸長，但固定區(qū)的鋼軌不能伸長，最終導(dǎo)致鎖定軌溫的改變，相關(guān)資料表明，鋼軌的塑性變形普遍會引起鎖定軌溫的降低。

3 無縫線路鎖定軌溫變化的應(yīng)對措施

3.1 預(yù)防鎖定軌溫變化措施

3.1.1 施工中嚴(yán)格控制鎖定溫度

進(jìn)行地鐵無縫線路鋪設(shè)時要根據(jù)不同地區(qū)的溫度、不同的地段來設(shè)計(jì)鋪設(shè)方案，要通過檢算確定合理的鎖定軌溫范圍來滿足無縫線路穩(wěn)定性的要求。尤其是高架橋上的無縫線路施工，其鋼軌除受溫度力、制動力的影響外，還受橋梁伸縮變形位移而產(chǎn)生的額外縱向附加力作用的影響，因此在施工前，最好將橋梁的位置設(shè)計(jì)在無縫線路的固定區(qū)，最大限度減少梁軌之間的相互影響。在施工時，也要考慮到無縫線路與橋梁間的相互作用，以此來保證鎖定軌溫的準(zhǔn)確性。在施工中要掌握當(dāng)?shù)貧鉁睾蛙墱氐淖兓?，制定合理的施工?jì)劃，保證鎖定軌溫一次達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在地鐵無縫線路鋪設(shè)時，要嚴(yán)格按照正確的施工方法開展鋪設(shè)工作并使用經(jīng)計(jì)量檢驗(yàn)合格的軌溫表，保證鎖定軌溫的真實(shí)和準(zhǔn)確。除此之外，為了便于觀測長軌條位移的情況，在施工前必須埋設(shè)位移觀測樁，在長軌條就位后或是拉伸到位后要立即進(jìn)行標(biāo)記，避免由于長軌條位移變化導(dǎo)致鎖定軌溫不準(zhǔn)確的現(xiàn)象發(fā)生。

3.1.2 根據(jù)鎖定軌溫安排維修養(yǎng)護(hù)工作

為了保證地鐵無縫線路在任何情況下都能保障其穩(wěn)定性和線路的完好，因此做好無縫線路的維修養(yǎng)護(hù)工作，保證鎖定軌溫的正確性就顯得至關(guān)重要。在無縫線路檢修時，碎石道床地段的道床橫斷面要按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)保持完好，因清篩或是其他施工原因?qū)е氯辈陼r，要及時按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)足、夯實(shí)和整形。同時無縫線路縱平面要保持平整圓順，其幾何偏差要控制在保養(yǎng)的限值內(nèi)；由于鎖定軌溫會受到熱脹冷縮的影響，就決定了無縫線路的維修和養(yǎng)護(hù)具有很強(qiáng)的季節(jié)性，因此對無縫線路安排維修養(yǎng)護(hù)時一定要根據(jù)季節(jié)的特點(diǎn)來合理的安排其計(jì)劃，在維修養(yǎng)護(hù)時也要考慮鎖定軌溫會受到溫度的影響，根據(jù)不同地段鎖定軌溫的不同，科學(xué)的安排線路維修養(yǎng)護(hù)工作。與此同時，在進(jìn)行線路養(yǎng)護(hù)作業(yè)時要嚴(yán)格按照其相關(guān)制度進(jìn)行，以此來提高線路的穩(wěn)定性，確保鎖定溫度的準(zhǔn)確無誤[2]。

3.1.3 做好鎖定軌溫的監(jiān)控工作

地鐵無縫線路鋪設(shè)前，會預(yù)先埋好位移觀測樁或是觀測儀，對鋼軌的位移量進(jìn)行科學(xué)的觀測，以此來達(dá)到對鎖定軌溫的控制。眾所周知，軌道軌溫和鎖定軌溫由于受到諸多因素的影響，會使其相差甚遠(yuǎn)，因此在對鎖定軌溫進(jìn)行監(jiān)測時最好是選擇軌道軌溫與鎖定軌溫較為接近的時候進(jìn)行。同時，要對軌道道床附近的觀測樁和路面下沉地區(qū)的觀測樁進(jìn)行及時的調(diào)整，防止由于觀測樁上的信息不準(zhǔn)確導(dǎo)致鎖定軌溫失真的現(xiàn)象發(fā)生。而地鐵高架橋上的無縫線路屬于整個線路中的薄弱地段，對其要重點(diǎn)觀測，同時要采用軌溫測試儀對檢測結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，切實(shí)的做好鎖定軌溫的監(jiān)控工作[3]。

3.2 鎖定軌溫變化后的應(yīng)對措施

對于無縫線路的鎖定軌溫而言，即使采取了相應(yīng)的措施來預(yù)防其鎖定軌溫的變化，但在地鐵實(shí)際運(yùn)行中還是會發(fā)生鎖定軌溫變化的情況。如鋪設(shè)方法不當(dāng)使長軌條產(chǎn)生不正常伸縮；因處理線路故障或施工改變了原有的鎖定軌溫等。這種情況下就可以采用應(yīng)力調(diào)整和放散的方法，對變化的鎖定軌溫進(jìn)行放散和調(diào)整，使鎖定軌溫恢復(fù)到原有的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。應(yīng)力調(diào)整指的是在不改變原有軌道長度的情況下，可以采用碾壓的方法或是采用撞軌器來進(jìn)行軌道的局部調(diào)整；應(yīng)力放散指的是改變原有軌道的長度，在軌條伸長或是伸縮后采用撞軌的方式或是在鋼軌下加墊滾筒，在鎖定軌溫達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，對線路進(jìn)行重新鎖定。

另外，在施工軌道溫度與計(jì)劃鎖定軌溫相差不大于3℃以上的情況下，可以將扣件徹底的松開，并在長軌條下每隔12根左右的軌枕拆掉大膠墊，同時應(yīng)加設(shè)一個直徑為20-24mm的滾筒，在長軌條終端和中間利用設(shè)置的撞軌器反復(fù)的撞軌，使長軌條自由伸縮處于零應(yīng)力狀態(tài)，從而達(dá)到計(jì)劃鎖定軌溫的目的[4]。

4 結(jié)束語

綜上所述，無縫線路以其無可爭議的優(yōu)越性在地鐵軌道建設(shè)中得到了應(yīng)用，而隨著客流量的不斷增加和地鐵運(yùn)營的日益繁忙，保證其運(yùn)營安全、可靠就至關(guān)重要。這就要求必須將無縫線路的鎖定軌溫控制在科學(xué)、合理的范圍之內(nèi)。文章對無縫線路鎖定軌溫變化及應(yīng)對措施進(jìn)行了簡要的分析，希望對地鐵軌道無縫線路的建設(shè)和維護(hù)能有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]翟峰，孫國鈞.無縫線路鋼軌軌溫和鋼軌溫度力實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的研制和應(yīng)用[J].鐵道建筑，2012（10）.

[2]李建華.基于鐵路工務(wù)工程的信息化管理分析[J].價值工程，2015（8）.

[3]張鳳林，韓文超.高速鐵路無縫線路鋼軌實(shí)時應(yīng)力與鎖定溫度遠(yuǎn)程自動監(jiān)測系統(tǒng)[J].中國鐵路，2012（7）.

[4]石永生，張玉華，李培，等.高速鐵路鋼軌探傷車動態(tài)靈敏度設(shè)置探討[J].鐵道建筑，2014（9）.