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线路爬行病害的产生原因及整治方法探讨

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2024年4月28日发(作者:袁鸿朗)

线路爬行病害的产生原因及整治方法探

一、线路爬行病害主要危害

列车在运行过程中会承受竖直力、横向力、纵向的水平力,会使钢轨朝着道

床的方向移动,此时钢轨会向前进行爬行,这就是线路爬行病害。线路爬行病害

是由纵向行驶力,钢轨挠曲,车轮猛烈撞击钢轨的接头部分以及外界温度变化热

胀冷缩引起的。线路爬行病害,会破坏轨道的整体性和平稳性。据了解,线路的

病害中30%以上都与爬行有关,其危害有:(1)钢轨一端轨缝被挤压造成接头病害

甚至绝缘顶死,另一端轨缝拉大造成螺栓伤损或拉断螺栓 (2)曲线地段行车时,

由于钢轨斜向受力会产生轨距、轨向不良,螺栓、道钉和轨枕等设备的损坏。(3)

存在缺砟漏砟地段,捣固质量不高,钢轨与石渣存在空隙加大了轨面坑洼不平。

(4)道岔爬行会使尖轨和基本轨扳动,严重情况下会引起转撤器失灵

[13]

。由此可

见,线路爬行不仅会使钢轨移动,还会引发接头,曲线,道岔以及桥梁等各种线

路地段的相关病害,整治曲线病害是十分关键的。

二、线路爬行病害产生原因

1、挠曲:在列车重力作用下钢轨断面会发生转动,轨顶缩短,轨底拉长,

若钢轨与轨枕连接不牢固钢轨就会产生挠曲,车轮前钢轨断面的转动引起轨底在

垫板上滑动,从而产生爬行病害。

2、列车制动:列车减速、限速或停车、制动,产生向后的力使钢轨向前爬

行。

3、纵向力:列车运行时机车要克服车轮滚动滑动摩擦阻力、曲线运行阻力

等,容易产生爬行。在双线地段,列车爬行方向与列车运行方向相同,上坡地段

往往出现与行车运行方向相反的爬行现象。

4、温度:由于北方四季交替变换明显,钢轨会受到温度变化出现热胀冷缩,

使钢轨内部产生相应应力,产生线路爬行现象。

5、轨道几何状态不良:钢轨质量较轻、轨枕排放数量少、道床石渣不足或

捣固质量不高等线路轨道状态不良会使列车运行不平稳,通过轨道时会引起轨道

弹跳,增加轮轨阻力,产生线路爬行。

6、轨缝:一般情况下钢轨经过钢轨接头处时由于重力原因,会先压低行驶

车载部分的接头,通过轨缝后车轮直接撞击在下一截钢轨接头处,轨缝越大撞击

力越大从而引起爬行病害。

三、线路爬行病害整治

1、爬行病害的整治

(1)提高接头阻力:应及时调整轨缝并处理接头病害,消灭短铁,保持均

匀的轨缝,减少车轮对钢轨接头的撞击。及时更换损坏和松动的螺栓道钉和扣件。

(2)加强扣件阻力:打紧道钉,扣紧扣件、挡板。增大钢轨和钢板之间的

阻力,及时整修失效或松动的螺栓。

(3)增加道床纵向阻力:增加铁路轨道和道床间的阻力及时清筛出去道床

中的杂质,同时做好捣固和回填工作,保证道砟丰满并夯实,线路平顺。

(4)加装防爬设备,加大线路纵向阻力,及时加装防爬设备,整修失效防

爬支撑,保障纵向阻力足够抵御线路爬行的力。对于易产生爬行病害的地段,可

适当增加防爬设备的数量。

2、整治爬行病害工程实例

放散是释放钢轨应力,解决爬行病害的有效方法,现以秦皇岛工务段10月

津山上下行放散、换焊轨施工作业为例进行说明。

(一)工程概况

⑴施工内容:放散、换焊轨施工。

⑵施工时间:10月15至31日

⑶施工地点:丰南站4道;津山上行315km000m至313km950m;津山下行

392km100m至393km900m;津山上行421km750m至421km250m。

⑷施工地点内邻线通过的车次及时间:丰南站4道施工时邻线(丰南Ⅱ道)

无列车通过,其他地点为“垂直”天窗。

⑸限速及行车方式变化:丰南4道开通后正常,其他地点开通后第一列限速

45km/h、第二列限速60km/h,其后恢复正常。

(二)施工安排

⑴线路技术科:负责安排参加施工车间人员、工具、材料,并负责组织落实

施工技术措施中相关规定。

⑵设备车间:施工前60分钟在车站进行登记,现场安排专人设撤防护标牌,

电化区段负责连接回流线,配合电务部门进行电容恢复打眼工作,及相配套的连

接配件等等。

(三)推进计划,如表3-2所示

表3-2 推进计划表

日主

体车间

业项目

作业地点

调车间

1

17

放津山上行314.000-

315.000

2

17

皇岛

放津山上行421.350-

421.650

3

21

放津山下行392.400-

393.900

家营

4

24

、28

丰南4道

⑴工作量调查内容:①确定拢口位置、工作量划分、位移观测点。②配轨、

备用轨情况。③人员及机具进出护网地点。④根据单元轨节情况确定撞轨器数量

及位置。

⑵采用“零应力综合放散法”即:松开长轨放散部分扣件,隔13-15根轨枕

垫置一对滚杠(左/右),用撞轨器进行撞轨,钢轨出现反弹,说明长轨处于零

应力状态,再根据需要轨温与实际轨温差,计算拉伸量,确定锯轨量,再用拉伸

机强行拉伸,并辅助撞轨,钢轨到位后,锁定线路,并做好相应记录。

①施工命令下达后,按规定设置停车牌,连接铜导线,作业人员松卸扣件。

②根据现场、作业轨温、锁定轨温、天气等情况制定锯轨方案。待扣件螺栓

全部松开后,垫入滚筒,布置间距为10根~15根轨枕,以轨底全部离开轨枕胶

垫为准。滚筒要与钢轨垂直,放置在与钢轨移动方向相反的轨枕承轨台上。

③撞轨器撞轨,当钢轨完全处于自由状态时进行“零”标注,每隔100m 设

置一个钢轨位移观测点,观测人员需带齐对讲机、石笔、盒尺等工具。

④当钢轨完全处于自由状态时确定拉伸量,计算出各撞轨点和观测点位移量,

用对讲机通知各观测点负责人;拉伸过程中,随时询问各观测点位移情况,根据

各观测点位移情况协调指挥撞轨,拉伸到位后,对未到位的观测点进行局部调整,

直至达到标准后再进行全面锁定。

⑤施工时间180分钟:拉伸到位,扣件锁定完毕,满足点内同步焊联的,撤

除拉伸器后进行钢轨焊接作业。

⑥恢复线路设备状态,检查几何尺寸、零配件,质量回检,由段组织验收,

合格后,拆除铜导线、停车防护,开通线路,设置慢行牌,人员机具撤出护网。

⑦线路开通前检查扭力矩达到规定标准值上限,并确保经过列车扰动后扭矩

力达标,必要时次日应将螺栓复拧一遍。

⑧曲线地段要采取轨枕立柱螺栓防护措施;禁止在轨条“卡死”情况下硬撞;

禁止在焊缝处撞击或在钢轨上钻眼。

⑨线上旧料要全部装袋回收,做到“工完、料净、场地清”。

⑩探伤安排:新焊接接头上线24小时内探伤完毕。

(四)施工后的质量验收标准

⑴无缝线路应力放散,总的放散伸缩量要足够,沿线路方向伸缩量要均匀,

锁定轨温要准确。

⑵轨距:放散施工验收标准0+2mm。水平恢复原有线路状态。曲线正失执行作

业验收标准,允许偏差不超过《修规》要求。

⑶扣件扭力:100-150N.m。接头扭力:700-1100N.m

⑷胶垫及垫板:偏斜≤3mm。偏斜率≤5%。

(五)工程结论

预防线路爬行病害的发生应及时调整轨缝,及时整修松动的或失效的防爬器

和防爬支撑,对于防爬装置不够的地段增加防爬设备,夯实道床,保持标准的道

床肩宽,做好线路捣固和石砟回填工作。同时还应加强线路的爬行观测,防范由

于季节交替,温度变化引起的线路热胀冷缩,应力集中导致的爬行病害。及时组

织无缝线路的应力放散工作,释放钢轨应力,减少线路爬行带来的危害,降低线

路折断的风险。

2024年4月28日发(作者:袁鸿朗)

线路爬行病害的产生原因及整治方法探

一、线路爬行病害主要危害

列车在运行过程中会承受竖直力、横向力、纵向的水平力,会使钢轨朝着道

床的方向移动,此时钢轨会向前进行爬行,这就是线路爬行病害。线路爬行病害

是由纵向行驶力,钢轨挠曲,车轮猛烈撞击钢轨的接头部分以及外界温度变化热

胀冷缩引起的。线路爬行病害,会破坏轨道的整体性和平稳性。据了解,线路的

病害中30%以上都与爬行有关,其危害有:(1)钢轨一端轨缝被挤压造成接头病害

甚至绝缘顶死,另一端轨缝拉大造成螺栓伤损或拉断螺栓 (2)曲线地段行车时,

由于钢轨斜向受力会产生轨距、轨向不良,螺栓、道钉和轨枕等设备的损坏。(3)

存在缺砟漏砟地段,捣固质量不高,钢轨与石渣存在空隙加大了轨面坑洼不平。

(4)道岔爬行会使尖轨和基本轨扳动,严重情况下会引起转撤器失灵

[13]

。由此可

见,线路爬行不仅会使钢轨移动,还会引发接头,曲线,道岔以及桥梁等各种线

路地段的相关病害,整治曲线病害是十分关键的。

二、线路爬行病害产生原因

1、挠曲:在列车重力作用下钢轨断面会发生转动,轨顶缩短,轨底拉长,

若钢轨与轨枕连接不牢固钢轨就会产生挠曲,车轮前钢轨断面的转动引起轨底在

垫板上滑动,从而产生爬行病害。

2、列车制动:列车减速、限速或停车、制动,产生向后的力使钢轨向前爬

行。

3、纵向力:列车运行时机车要克服车轮滚动滑动摩擦阻力、曲线运行阻力

等,容易产生爬行。在双线地段,列车爬行方向与列车运行方向相同,上坡地段

往往出现与行车运行方向相反的爬行现象。

4、温度:由于北方四季交替变换明显,钢轨会受到温度变化出现热胀冷缩,

使钢轨内部产生相应应力,产生线路爬行现象。

5、轨道几何状态不良:钢轨质量较轻、轨枕排放数量少、道床石渣不足或

捣固质量不高等线路轨道状态不良会使列车运行不平稳,通过轨道时会引起轨道

弹跳,增加轮轨阻力,产生线路爬行。

6、轨缝:一般情况下钢轨经过钢轨接头处时由于重力原因,会先压低行驶

车载部分的接头,通过轨缝后车轮直接撞击在下一截钢轨接头处,轨缝越大撞击

力越大从而引起爬行病害。

三、线路爬行病害整治

1、爬行病害的整治

(1)提高接头阻力:应及时调整轨缝并处理接头病害,消灭短铁,保持均

匀的轨缝,减少车轮对钢轨接头的撞击。及时更换损坏和松动的螺栓道钉和扣件。

(2)加强扣件阻力:打紧道钉,扣紧扣件、挡板。增大钢轨和钢板之间的

阻力,及时整修失效或松动的螺栓。

(3)增加道床纵向阻力:增加铁路轨道和道床间的阻力及时清筛出去道床

中的杂质,同时做好捣固和回填工作,保证道砟丰满并夯实,线路平顺。

(4)加装防爬设备,加大线路纵向阻力,及时加装防爬设备,整修失效防

爬支撑,保障纵向阻力足够抵御线路爬行的力。对于易产生爬行病害的地段,可

适当增加防爬设备的数量。

2、整治爬行病害工程实例

放散是释放钢轨应力,解决爬行病害的有效方法,现以秦皇岛工务段10月

津山上下行放散、换焊轨施工作业为例进行说明。

(一)工程概况

⑴施工内容:放散、换焊轨施工。

⑵施工时间:10月15至31日

⑶施工地点:丰南站4道;津山上行315km000m至313km950m;津山下行

392km100m至393km900m;津山上行421km750m至421km250m。

⑷施工地点内邻线通过的车次及时间:丰南站4道施工时邻线(丰南Ⅱ道)

无列车通过,其他地点为“垂直”天窗。

⑸限速及行车方式变化:丰南4道开通后正常,其他地点开通后第一列限速

45km/h、第二列限速60km/h,其后恢复正常。

(二)施工安排

⑴线路技术科:负责安排参加施工车间人员、工具、材料,并负责组织落实

施工技术措施中相关规定。

⑵设备车间:施工前60分钟在车站进行登记,现场安排专人设撤防护标牌,

电化区段负责连接回流线,配合电务部门进行电容恢复打眼工作,及相配套的连

接配件等等。

(三)推进计划,如表3-2所示

表3-2 推进计划表

日主

体车间

业项目

作业地点

调车间

1

17

放津山上行314.000-

315.000

2

17

皇岛

放津山上行421.350-

421.650

3

21

放津山下行392.400-

393.900

家营

4

24

、28

丰南4道

⑴工作量调查内容:①确定拢口位置、工作量划分、位移观测点。②配轨、

备用轨情况。③人员及机具进出护网地点。④根据单元轨节情况确定撞轨器数量

及位置。

⑵采用“零应力综合放散法”即:松开长轨放散部分扣件,隔13-15根轨枕

垫置一对滚杠(左/右),用撞轨器进行撞轨,钢轨出现反弹,说明长轨处于零

应力状态,再根据需要轨温与实际轨温差,计算拉伸量,确定锯轨量,再用拉伸

机强行拉伸,并辅助撞轨,钢轨到位后,锁定线路,并做好相应记录。

①施工命令下达后,按规定设置停车牌,连接铜导线,作业人员松卸扣件。

②根据现场、作业轨温、锁定轨温、天气等情况制定锯轨方案。待扣件螺栓

全部松开后,垫入滚筒,布置间距为10根~15根轨枕,以轨底全部离开轨枕胶

垫为准。滚筒要与钢轨垂直,放置在与钢轨移动方向相反的轨枕承轨台上。

③撞轨器撞轨,当钢轨完全处于自由状态时进行“零”标注,每隔100m 设

置一个钢轨位移观测点,观测人员需带齐对讲机、石笔、盒尺等工具。

④当钢轨完全处于自由状态时确定拉伸量,计算出各撞轨点和观测点位移量,

用对讲机通知各观测点负责人;拉伸过程中,随时询问各观测点位移情况,根据

各观测点位移情况协调指挥撞轨,拉伸到位后,对未到位的观测点进行局部调整,

直至达到标准后再进行全面锁定。

⑤施工时间180分钟:拉伸到位,扣件锁定完毕,满足点内同步焊联的,撤

除拉伸器后进行钢轨焊接作业。

⑥恢复线路设备状态,检查几何尺寸、零配件,质量回检,由段组织验收,

合格后,拆除铜导线、停车防护,开通线路,设置慢行牌,人员机具撤出护网。

⑦线路开通前检查扭力矩达到规定标准值上限,并确保经过列车扰动后扭矩

力达标,必要时次日应将螺栓复拧一遍。

⑧曲线地段要采取轨枕立柱螺栓防护措施;禁止在轨条“卡死”情况下硬撞;

禁止在焊缝处撞击或在钢轨上钻眼。

⑨线上旧料要全部装袋回收,做到“工完、料净、场地清”。

⑩探伤安排:新焊接接头上线24小时内探伤完毕。

(四)施工后的质量验收标准

⑴无缝线路应力放散,总的放散伸缩量要足够,沿线路方向伸缩量要均匀,

锁定轨温要准确。

⑵轨距:放散施工验收标准0+2mm。水平恢复原有线路状态。曲线正失执行作

业验收标准,允许偏差不超过《修规》要求。

⑶扣件扭力:100-150N.m。接头扭力:700-1100N.m

⑷胶垫及垫板:偏斜≤3mm。偏斜率≤5%。

(五)工程结论

预防线路爬行病害的发生应及时调整轨缝,及时整修松动的或失效的防爬器

和防爬支撑,对于防爬装置不够的地段增加防爬设备,夯实道床,保持标准的道

床肩宽,做好线路捣固和石砟回填工作。同时还应加强线路的爬行观测,防范由

于季节交替,温度变化引起的线路热胀冷缩,应力集中导致的爬行病害。及时组

织无缝线路的应力放散工作,释放钢轨应力,减少线路爬行带来的危害,降低线

路折断的风险。

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