普速鐵路線路設備現狀及修理對策

柴東海

（中國鐵路濟南局集團有限公司，山東 濟南 250001）

普速鐵路線路設備現狀及修理對策

柴東海

（中國鐵路濟南局集團有限公司，山東 濟南 250001）

圍繞普速鐵路線路設備修理在滿足安全性、平順性和可靠性的同時，實現線路設備全生命周期成本最優的宗旨，分析普速鐵路線路設備現狀和存在不足，提出普速鐵路的軌道結構標準，闡述線路設備大修應遵循的原則、大修項目的劃分、大修工作重點以及線路設備維修的原則、模式、線路設備維修主要項目及檢查要求，結合當前實際提出推廣應用新技術、新設備、新材料、新工藝的明確目標，對普速鐵路線路修理具有一定指導意義。

普速鐵路；線路設備；大修；維修

鐵路線路在機車車輛動荷載、溫度荷載作用下，在風、沙、雨、雪等自然條件影響下，會使軌道產生劣化、變形、疲勞和傷損，從而影響軌道的強度、穩定性及列車運行的平穩性。為恢復軌道良好的狀態，保證列車正常運行，必須對線路進行及時修理。如何做好線路設備修理工作，確保線路設備在滿足安全性、平順性和可靠性的同時，實現線路設備全生命周期成本最優的目標，是當前工務部門一項重要課題。

1 線路設備現狀

隨著我國鐵路運輸快速發展，軌道結構裝備水平也在快速提高。我國從20世紀50年代開始鋪設50 kg/m鋼軌，1957年開始試鋪無縫線路，到20世紀60年代50 kg/m鋼軌的軌道結構成為正線主要軌道結構；20世紀90年代中期，為滿足鐵路提速需要，各主要干線全面強化了軌道結構，推廣應用60 kg/m鋼軌跨區間無縫線路、Ⅲ型枕及提速道岔。目前，我國普速鐵路正線60 kg/m鋼軌的軌道結構已成為正線主要軌道結構，占正線總延長86.3%，無縫線路占正線總延長84.1%。以中國鐵路濟南局集團有限公司為例，其管轄普速鐵路正線軌道結構狀況如下：

（1）鋼軌正線總延長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?；炷琳淼囟沃饕捎脧棗lⅡ型扣件和彈條Ⅰ型扣件。

（4）道床。一級道砟。

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

我國正線軌道結構存在的主要薄弱環節為：（1）50 kg/m和43 kg/m鋼軌占全路正線總延長9.0%；有縫線路占全路正線總延長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 軌道結構

軌道結構可分為有砟軌道結構和無砟軌道結構。有砟軌道具有投資少、彈性好和易于維修等優點，但存在道床不夠穩定、需要經常維護、作業后還需限速，高速行車時石砟飛濺會對車輪、鋼軌以及軌旁設備造成損害等問題。無砟軌道結構具有維護少、可用性高、結構高度低以及質量輕的優點，但存在建設成本高、難以適應路基基礎較大變形等問題。對于普速鐵路而言，鐵路長度超過1 km的隧道及隧道群地段，宜采用無砟軌道結構，其他地段應采用有砟軌道結構。正線軌道結構標準的確定不但是一個技術問題，也是一個經濟問題；新建、改建、大修的正線軌道結構應與鐵路等級、設計速度、軸重、年通過總質量、環境條件及養護維修要求等相適應，軌道結構組成要合理，尺寸及材質要相互配合，等強配套；應積極采用可靠性和耐久性好、長壽命和少維修的軌道部件，具體有關標準如下：

（1）鋼軌：鐵路正線宜采用長定尺60N、75N廓形鋼軌，小半徑曲線地段應采用熱處理鋼軌以改善輪軌接觸關系，減少鋼軌預打磨磨削量、鋼軌焊接接頭數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Ⅲ型混凝土枕，允許速度≤120 km/h正線宜鋪設Ⅲ型混凝土枕；重載鐵路采用滿足設計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；無砟軌道應采用與設計速度、軸重匹配的彈性扣件。

（4）有砟道床：正線道床應根據鐵路等級、設計速度、軸重、年通過總質量等采用特級或一級道砟[1]。

（5）道岔及調節器：道岔用基本軌、尖軌、心軌、翼軌（特種斷面翼軌TY1除外）和導軌應選用在線熱處理對稱及非對稱斷面鋼軌（43 kg/m及以下道岔除外）。調節器用鋼軌應選用在線熱處理對稱及非對稱斷面鋼軌。

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

（7）無砟軌道結構：普速鐵路隧道內無砟軌道可采用彈性支承塊式、雙塊式、軌枕埋入式等結構形式；道岔區無砟軌道宜采用軌枕埋入式結構形式，也可采用板式結構形式。

3 線路設備大修

（1）線路設備大修應按照“運營條件匹配，軌道結構等強，修理周期合理，線路質量均衡”的原則和“全面規劃、適度超前、區段配套”的方針[2]，根據運輸需要及線路設備變化規律，采用周期修和狀態修相結合的方式，有計劃、按項目、按標準對線路設備進行更新和修理。

（2）根據線路設備各部件狀態變化規律，將線路設備大修劃分為：鋼軌大修、道岔大修、軌枕大修、道床大修、道口大修、防護柵欄大修、其他大修（以上未涵蓋的線路設備大修項目列其他大修）、線路中修，以提高線路設備大修的針對性和經濟性。

（3）大修項目原則上應按周期進行，并可根據設備狀態評定結果合理調整；無縫線路更換新軌大修時，應做好無縫線路前期工程，道床、軌枕應滿足無縫線路鋪設條件。因線路設備大修引起其他設備變動時，應在相應的大修計劃中統一安排。

（4）加快推進道岔簡統化、軌道結構無縫化[3]，加快薄弱設備改造，不斷提高軌道結構強度和可靠性。

4 線路設備維修

（1）線路設備維修應根據“預防為主，防治結合，修養并重”的原則，依據線路等級、線路設備變化規律、按周期并結合單元狀態評價進行合理安排，確保線路設備在滿足安全性、平順性和可靠性的同時，不斷提高線路設備維修質量、技術水平，實現線路設備全生命周期成本最優的目標。

（2）線路設備維修主要項目有：大型養路機械搗固維修、鋼軌打磨列車打磨、扣件維修、無砟軌道精調整理及無砟道床維修等。

大型養路機械搗固維修：以大型養路機械為主要作業手段，全面改善軌道彈性、調整軌道幾何尺寸，恢復線路完好技術狀態。

鋼軌打磨列車打磨：按照預防性打磨為主、修理性打磨為輔的原則，通過對鋼軌（包括道岔和調節器）進行廓形檢測、設計和按周期進行鋼軌打磨，達到目標廓形改善輪軌接觸關系，消除鋼軌頂面病害提高軌面平順性，減少列車動荷載作用，延長鋼軌使用壽命和軌道維修周期。鋼軌打磨分為預打磨、預防性打磨和修理性打磨。預打磨是對鋪設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輸施工中產生的初始缺陷；預防性打磨是對鋼軌進行的周期性打磨，目的是實現鋼軌目標廓形，改善輪軌接觸關系，延緩滾動接觸疲勞裂紋產生和發展，消除已產生的表面裂紋，減緩曲線鋼軌側磨，預防產生波磨、剝離掉塊、肥邊等病害；修理性打磨（或銑磨）是對已產生病害鋼軌進行修理，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：按周期對扣件進行全面檢查、整正、緊松補缺、除銹涂油等，以保持扣件整體狀態良好，避免出現螺旋道釘嚴重銹蝕等問題。

無砟軌道精調整理：根據軌道靜態測量數據，對軌道進行全面、系統的調整，使軌道靜態精度符合標準要求。

無砟道床維修：無砟道床維修作業主要包括無砟道床傷損修補作業和道床結構損壞修復作業。

大型養路機械搗固維修前，應對線路平、縱斷面進行測量、設計和優化，做好維修方案設計。鋼軌預打磨應在新鋼軌上道使用后盡快進行，一般通過總質量不超過10 Mt，鋼軌預防性打磨應與大型養路機械維修搗固作業配套，宜安排在搗固作業后進行。

（3）按照“動態檢查為主，動、靜態檢查相結合，結構檢查與幾何尺寸檢查并重”的原則，嚴格按周期對線路設備進行動靜態檢查，及時掌握線路設備狀態，為科學指導線路維修作業提供依據。

（4）線路設備維修實行檢養修分開模式，實行以車間為生產組織主體；積極推進修理專業化、檢測科學化、養路機械化、作業標準化、管理信息化，不斷提高工作效率、修理質量，并確保作業安全。

5 結束語

（1）積極推廣應用鋼軌保護技術，不斷延長鋼軌使用壽命。通過科學合理選用不同材質和強度等級的鋼軌[4]，按周期對鋼軌進行打磨，對小半徑曲線全面實施鋼軌干式潤滑，合理設置曲線超高等綜合措施，實現直線及R＞2 000 m的曲線60 kg/m鋼軌使用壽命達到1 000 Mt、小半徑曲線鋼軌使用壽命延長1倍以上的目標。

（2）積極推廣應用鋼軌焊接新工藝[5]，工廠焊接采用固定式閃光焊接[6-7]，現場焊接采用移動式閃光焊接或數控氣壓焊接[8-9]。鋁熱焊接一般用于道岔內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量。

（3）繼續做好大型道岔換鋪設備的應用，提高道岔換鋪質量、效率、安全性和道岔換鋪機械化水平。

（4）總結、完善及推廣應用快速換軌車，充分發揮快速換軌車作業效率高、舊料自動收集和節省大量勞動力的優勢。

（5）積極推廣應用按中國鐵路總公司新制定企業標準生產彈條Ⅱ、Ⅲ型扣件，以提高扣件的防銹性能。

（6）積極推進管理信息化，逐步建立基于大數據手段的線路設備修理管理信息系統，實現對線路設備運用更為準確的檢測、監測、分析、預測、預警，不斷提高決策的針對性、科學性、時效性和經濟性，為實現對線路設備更為有效的管理以及全生命周期成本最優的目標提供技術支撐。

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

[2]中華人民共和國鐵道部. 鐵運〔2006〕146號 鐵路 線路修理規則[S]. 北京：中國鐵道出版社，2006．

[3]中華人民共和國鐵道部. TB／T 2098—2007 無縫線 路鋪設及維修養護方法[S]. 北京：中國鐵道出版 社，2007.

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

[5]國家鐵路局. TB 1632.1—2014 鋼軌焊接：第1部分： 通用技術條件[S]. 北京：中國鐵道出版社，2015.

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

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

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

[9]孫彥明，劉洋，武建龍. 科學運用維修標準提高線 路運營質量[J]. 中國鐵路，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，高級工程師。E-mail：13953117016@139.com

2017-06-21