1、高速鐵路鋼軌養護維修高速鐵路鋼軌養護維修一、前言二、高鐵鋼軌概況三、常見鋼軌病害四、鋼軌的養護維修 高速鐵路鋼軌養護維修一、前言 隨著我國鐵路運輸事業的不斷發展，主要干線的列車重量和行車密度不斷增加，由于我國鐵路客貨混跑、行車密度大、客運提速、貨運重載，對軌道結構破壞嚴重，特別是對鋼軌表面易造成傷損。 高速鐵路鋼軌養護維修 高速鐵路中，鋼軌通過摩擦粘著力引導車輪運行, 車輪直接承受車輛荷載, 并將其傳遞于軌下結構。作為軌道不平順和穩定性的直接體現部件, 鋼軌是軌道結構最重要部分。因此，高速鐵路中鋼軌的養護維修是一項很重要的工作。主要特點：按設備的狀態進行必要的適度維修，即“狀態修”，做到既不失

2、修也不過剩修，避免了養護維修中的盲目性，使設備始終處于可靠受控狀態。 高速鐵路鋼軌養護維修 我國鐵路線路養護維修主要是貫徹“預防為主，防治結合，修養并重”的維修原則，按照設備技術狀態不同的變化程度進行相應的維修工作。 鐵路線路檢測以人工每月檢查為主，軌道檢查車主要負責線路的動態檢查。鐵路線路的養護維修按周期有計劃地進行。有關鐵路養護維修養護維修修養合一經常保養臨時維修養護維修組織管理修養分開綜合維修廠家：鞍鋼、攀鋼、武鋼、包鋼；使用100米長定尺P60鋼軌，經廠焊焊接成500米長，現場區間采用閃光焊連成無縫線路。長定尺鋼軌優點：焊接接頭少；軌端平直度高；軌端沒有探傷盲區；目的：可極大地提高軌道

3、的平順性，是高速鐵路建設技術的重要標志之一。 高速鐵路鋼軌養護維修500m長鋼軌檢驗合格后運往工地高速鐵路鋼軌使用類型二、高鐵鋼軌概況我國鋼軌焊接方法主要有四種： 閃光焊、氣壓焊、鋁熱焊和窄間隙電弧焊；目前主要采用閃光焊、氣壓焊和鋁熱焊鋼軌焊接應掌握原則：a)能用基地閃光焊，則不用移動閃光焊； b)能用移動閃光焊，則不用氣壓焊； c)能用氣壓焊，則不用鋁熱焊； d)盡量減少使用鋁熱焊，尤其在重載鐵路上。 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌焊接鋼軌焊接應采用質量最穩定的方式，從焊接質量看，閃光焊的質量最穩定，統計的折損率僅為0.007%，鋁熱焊最差，折損率為0.5%。因此，閃光焊是最主要且為最可靠的鋼軌焊

4、接方法。三、鋼軌病害 高速鐵路鋼軌養護維修 因產品質量、設計失誤、施工誤差和車輛荷載、速度、蛇行等輪軌作用引起的軌道規定尺寸變化, 最終反映為鋼軌上的不平順鋼軌的傷損。鋼軌病害鋼軌“焊合”不平道砟印痕鋼軌表面疲勞鋼軌側磨塌陷鋼軌波磨短波型磨耗長波型磨耗邊緣磨耗邊緣肥邊 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌”焊合“不平道砟印痕塌陷（儒變、黑色斑點）鋼軌的這三種獨立缺陷會在每一次車輪通過時產生一次沖擊，使得鋼軌受到很高的壓力。一般情況下這種損傷還會進一步擴展，嚴重時會導致鐵路失效。除此之外，鋼軌不能全部吸收沖擊產生的能量。這些沖擊會持續地傳遞給線路。固定位置的損傷會影響軌下結構。最后，形成道床局部下沉，鐵路失

5、去其穩定性。 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌短波型磨耗短波型磨耗又稱波紋型磨耗，波長約50100mm波幅在0.10.4mm的周期不平順。短波磨產生的原因可能是軌面傷損, 更可能是車輪踏面傷損引發; 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌長波型磨耗長波型磨耗又稱為波浪型磨耗，波長約為100mm3000mm波幅2mm以內的周期不平順。長波型磨耗主要由軌道不平順引起。總的來說，動力作用是波磨的外因，鋼軌材質性能是波磨形成的內因。 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌表面疲勞鋼軌表面疲勞主要包括：鋼軌裂紋、剝落等。鋼軌表面傷損 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌剝落 鋼軌剝落是裂紋和材料產生蠕動后果。裂紋是材料的塑性流動已超過變形極限,發生了

6、接觸性疲勞。 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌邊緣側磨邊緣肥邊邊緣磨耗 高速鐵路鋼軌養護維修 鋼軌病害檢測方法目測：軌道狀態檢查小車；添乘儀；軌檢車；綜合檢測車；探傷儀；探傷車。 鋼軌病害維修設備軌道檢測小車、探傷儀、探傷車、軌檢車、綜合檢測車、打磨機、打磨車、道岔打磨車、銑磨車、鋸軌機；涂油器；簡易起吊支架；鋁熱焊設備；接觸焊車或閃光焊車。四、鋼軌養護維修 高速鐵路鋼軌養護維修 對鋼軌傷損對鋼軌傷損, 首先采取的方式是首先采取的方式是打磨打磨。線路的高平順性是。線路的高平順性是乘坐舒適性的保證乘坐舒適性的保證, 能否實現高速行車的關鍵。消除不平順能否實現高速行車的關鍵。消除不平順的主要措施的主要措施

7、鋼軌打磨作業對高速鐵路顯得尤為重要。鋼軌打磨作業對高速鐵路顯得尤為重要。 根據國內外維修經驗，鋼軌打磨是改善輪軌接觸狀態，防根據國內外維修經驗，鋼軌打磨是改善輪軌接觸狀態，防止和改善裂紋產生、擴展減少鋼軌維修工作量的有效措施。止和改善裂紋產生、擴展減少鋼軌維修工作量的有效措施。 鋼軌打磨作業 高速鐵路鋼軌養護維修 鋼軌打磨的益處 通過修正鋼軌斷面形狀，改善輪軌接觸關系，從而減少輪軌接觸應力和磨耗； 修正/控制鋼軌波磨以及低接頭。這些缺陷會增加輪軌噪音、加快車輛部件和軌道部件的惡化率，甚至造成列車限速； 修正/控制滾動接觸疲勞缺陷。這些缺陷會增加鋼軌損傷的風險，甚至降低超聲波鋼軌探傷的效果； 修

8、正/控制其他鋼軌缺陷（如車輪滾傷、壓潰、軌頭垂向及縱向裂紋）； 減少車輪和轉向架運動的不利影響，這種情況下，會加劇鋼軌磨耗和缺陷的惡化； 減少噪音和振動，減少普通接頭和焊接接頭的垂向不平順，控制鋼軌波磨 緩和大軸重車輪作用的不利影響，改善輪軌接觸條件； 使鋼軌和車輪正確接觸，減少車輛橫向不穩定性（蛇行運動）。 高速鐵路鋼軌養護維修 鋼軌打磨的應用效果1）增加鋼軌50%-100%的使用壽命；2）減少鋼軌失效的風險；3）減少車輪、軌道部件（扣件、軌枕等）以及軌道幾何形位的惡化率；4）允許列車以較高的速度運行；5）降低輪軌噪音。 鋼軌打磨的作業類型1）新鋼軌打磨（預防性打磨）；2）定期打磨（周期性打

9、磨）；3）對癥打磨（修復性打磨）；4）矯正打磨（修復性打磨）；預防性打磨是新鋼軌鋪設或波磨深度不超過0.3mm，肥邊厚度不超過1mm時，對鋼軌的全斷面打磨。修理性打磨是通過對鋼軌軌面病害和軌頭斷面進行全面調查測量，對于集中出現病害的區段進行針對性的打磨。鋼軌和道岔的打磨重點是消除波浪、馬鞍型磨耗、鋼軌肥邊等鋼軌病害并修正軌頭輪廓。鋼軌打磨應根據具體的病害情況制定計劃，不能盲目安排打磨作業。 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌打磨作業流程按照設備精調精整按照設備精調精整鋼軌平順性調查鋼軌平順性調查試打試打磨磨正式打磨正式打磨數據對比分析數據對比分析評估與建議評估與建議 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌打磨車打磨車

10、按功能可以分為：直線鋼軌打磨車、道岔打磨車和地鐵用鋼軌打磨車等。按打磨砂輪個數分為：48頭、32頭、16頭、12頭、10頭、8頭等多種類型的鋼軌打磨車。國內現有的打磨車有：1)PGM-48型鋼軌打磨列車； 2)RR48HP鋼軌打磨列車； 3)RGH20C型道岔打磨列車； 4)CMG-16型道岔打磨列車； 5)銑磨車; 6)小型波磨打磨機. 高速鐵路鋼軌養護維修RGH20C型道岔打磨列車RGH20C型道岔打磨列車由美國HTT公司生產。由兩臺道岔打磨車編為一個機組。 高速鐵路鋼軌養護維修作業時，道岔曲股、轍叉、非工作邊不打磨。打磨前工作人員應使用指示牌標記道岔打磨車的盲區。一般打磨12遍，軌頂面1

11、0遍，肥邊2遍，打磨時按單元往返打磨，每遍平均打磨深度為0.2mm，遇較大病害時，可適當增加打磨次數。 高速鐵路鋼軌養護維修PGM-48型打磨列車由美國HTT公司生產，打磨工作車兩臺（A、B車）和中間打磨車一臺編一個機組，全長62.93米，重256噸。打磨會產生大量火星，因此在打磨車上配有消防系統和消防水箱。 高速鐵路鋼軌養護維修打磨作業時，作業地段的曲線半徑要大于180m，超高小150mm，線路最大坡度小于。道口及橋梁護軌未拆除區段禁止作業。鋼軌波磨深度大于1.5mm地段，應提前使用鋼軌打磨機進行打磨。預防性打磨作業遍數為3遍。修理性打磨作業遍數為5遍以上，打磨應按單元進行，曲線前后20-5

12、0米直線作為打磨單元。PGM-48線路打磨車平均打磨深度為0.1-0.15mm（一般深度為1mm的波浪磨耗或魚鱗紋需打磨8-10遍）。打磨車共有48個打磨電機。99種打磨模式，各種打磨模式覆蓋鋼軌斷面的角度不同，打磨鋼軌斷面的位置也不同，整治病害的功用也就不同。 高速鐵路鋼軌養護維修我國鋼軌打磨做法 我國車輛軸重大于日本，年累積通過噸位遠遠大于歐洲鐵路。因此, 我國對線路帶來的沖擊和損傷也必然大于國外鐵路。 為保證安全要消除傷軌。按我國現行做法, 波長在250mm 以上、波深小于1mm, 打磨后殘余波深要小于0.3mm; 波深在1mm 以上, 殘余波深小于0.4mm。 為避免發生傷軌實行預防修

13、, 每累積通過0.5 億噸打磨0.1mm。此時, 只要打磨車打磨一次即可。另外, 為延長鋼軌壽命, 每累積通過1 億噸宜打磨0.05mm。 打磨車還要進行的一項工作是減少輪軌摩擦產生的噪聲對城市影響。按我國標準是要求距線路中心25m 處測量值為75dB 。其檢測標準為輪下噪音110dB, 往返打磨4 遍。 高速鐵路鋼軌養護維修在鋼軌打磨車打磨前應該用仿型鋼軌打磨機對焊縫處先行處理。鋼軌在鋼軌打磨車打磨前應該用仿型鋼軌打磨機對焊縫處先行處理。鋼軌打磨角度為打磨角度為1545之間。軌距角的打磨按照鋼軌標準廓形進行。之間。軌距角的打磨按照鋼軌標準廓形進行。鋼軌各部位的定義如圖。鋼軌各部位的定義如圖。

14、 高速鐵路鋼軌養護維修鋼軌打磨標準 打磨標準為：粗糙度不大于打磨標準為：粗糙度不大于10m；磨面寬度應達到以下要；磨面寬度應達到以下要求：軌距角求：軌距角(1545)寬度小于或等于寬度小于或等于4mm；軌距角至軌；軌距角至軌面過渡區面過渡區(616)小于或等于小于或等于7mm；軌面；軌面(206)小于或等于小于或等于10mm。打磨后要求軌面應無連續發藍帶。打磨后要求軌面應無連續發藍帶。 300-350km/h線路鋼軌打磨作業驗收標準及要求線路鋼軌打磨作業驗收標準及要求鋼軌軌頂面病害鋼軌軌頂面病害標準標準(mm)(mm)測量方法測量方法工作邊肥邊0.21.5m直尺測量焊縫凹陷 0.21.5m直尺測量矢度鋼軌母材軌頂面凹陷或馬鞍型磨耗0.2波浪型磨耗0.1 國內條件下合理的打磨周期宜根據打磨工作量決定。根據國內習慣, 也可按校正性( 修理性) 打磨、保養性( 輪廓性) 打磨和預防性打磨三類, 具體條件可按輕傷軌標準進行。 在作業上, 宜加強探傷檢測,按區間運量和線路條件分別對待。打磨車組應實行狀態修和周期修相結合; 大型打磨車組和小型