天天学术AI:高铁客运专线线路病害研究分析

摘要

我国,铁路运输在我国运输部门中占据着主导地位,并且是我们经济中的主要动脉。近年来,中国的铁路已成为高速重载。这对铁路线提出了更多要求。铁路维护标准有待进一步提高。应该在正确的时间检查铁路线,以确保它们就位。得益于良好的条件,火车运行平稳,安全。这是因为在铁路运输设备中,它在铁路运输设备中占有非常重要的地位。因此,我们通过实时高效地进行维护,轨道分析,病害修复和预防的努力,来改善线路的状况,并将线路保持在始终符合技术标准的状态。充分理解和理解常见铁路病害的分析,预防和治疗非常重要。本文讨论了最常见的线路病害的分析及其治疗方法,并概述了线路病害的预防。

关键词:高速铁路;病害;养护

1 绪论

1.1 研究背景及意义

根据国际铁路联合会的规定,“可以将时速为250km/h的机车或准许速度为200km/h的主船指定为高机车。广义上讲,高速铁路还包括采用磁悬浮技术的高铁传输系统。与其他运输方式相比,高速船具有运输能力强,运行速度快,运输效率高,运输成本低,因地域不同,运行条件高而安全系数高的特点和优点。该路线主要集中于客运。在路线上从事您的货物运输业务。

高铁的核心技术是高铁。火车安全,高速运行的重要先决条件是轨道的高水平平稳运行。根据国外高速列车的研究和经验,直接影响路线和影响运行速度的主要因素是铁路的水平和垂直截面。日本铁路专家佐藤佳彦在一次国际会议上指出,日本的东海道新干线成本最低,高速列车安全运行的秘诀在于建立科学的轨道维护管理系统。此外,他们还证明了自己在德国维修高速线路方面的经验。通过改善和保持轨道结构的平整度,可以满足300km/h的高速行驶要求。因此,近年来,国外铁路特别重视轨道病害的诊断和监测,并进行了高度机械化的维修和自动化的科学管理,以保持轨道的稳定,提高乘客的舒适度并缩短运输时间。

现在,中国是世界上最大规模的高铁,是发展速度最快的国家。到2020年底,中国高铁的运行距离达到了近4万公里,占世界总距离的60%以上,成为世界第一。我国的高铁网越来越大,高铁对经济社会的发展和人们的生活起着越来越重要的作用。

但是,随着汽车速度的提高,机车车辆和铁路线路之间的运动和相互作用日益增强,机车车辆对铁路线路的动力破坏正在进行中。另一方面,铁路线路的震动影响了机车的稳定性,特别是轨道构造有病害的情况下,这个动力问题变得更加复杂。

高铁的布置几乎平稳,轨道结构较重,列车对高强度轨道的影响较小,整个轨道结构使用寿命更长,大大减少了轨道维护工作。日本先后研究了以下断路结构的形状。B.RA履带板,普通A履带板,预应力双向履带板和框架类型。管理系统的最基本特征是严格将设备管理和维修分开,并消除了维修工作,例如对原始生产线进行大修,在线维修和全面维修。根据履带零件的使用情况进行履带。定期更换或修理零件。这是一个小维修项目,一个大维修项目。

高铁病害的实际发生是特定的且难以治疗,因此会复发。浪费了大量的人力,浪费了大量的时间,并且校正效果差。

通过对京九铁路5年以上维修过程中出现的病害案例的分析表明,当前的病害对策存在很多弊端。为此,在重大病害改善的整个过程中进行后检查,对治疗前后的测试数据进行比较和分析,研究铁路的主要病害原因,将卡车接触作为主要病害的几何关系,和治疗,以改善核心技术。修复轨道病害可以使工人合理化,提高质量和效率,有效消除轨道病害,确保高铁的稳定性,降低高铁的维护成本,并具有重要的导电性和实用价值。

1.2 无砟轨道的结构及特点

1.2.1 具有较高的线路平顺性

在拉伸载荷的影响下,支撑道床时,压载道的轨枕间距和道床的侧坡可以相对容易地改变,这导致道的几何变形。鹅卵石铺成的街道均匀度相对较好。通常,工厂组装的工业铸件或零件可用作现场的子结构,以进一步改善路径的平滑度。

1.2.2 显著减少了线路养护维修工作量

无砟轨道经常采用整体性轨下基础,相比采用散粒体结构的有砟道床,在列车荷载作用下,道砟相对错位、颗粒磨耗、粉化等,不会导致道床结构出现变形。在列车荷载反复作用也不会产生变形积累,使轨道几何尺寸的变化基本控制在以下因素之内,如磨损、钢轨的松动等。

1.2.3 较长的服务期和较好的耐用性

没有镇流器的轨道通常使用整体式子轨道基座。与粒状结构的压载床相比,由于在列车载荷下的相对位移,颗粒磨损和压载的压碎,压载床结构不会发生变形。由于反复施加拉伸载荷不会导致变形累积,因此,轨道形状的变化主要受以下因素控制,例如轨道的磨损和松动。

1.2.4 较低的结构高度、自重轻

一体式混凝土结构是鹅卵石铺就的街道的主要结构,通常设计使用寿命为60年。该结构可以减少对管道的损坏,因此提高了稳定性和平滑度,减少了维护,耐用性良好,并且可以进一步延长维护周期。

1.3 高速铁路无砟轨道的检测设备

与无砟轨道相比,无砟轨道的厚度要小得多,无砟轨道的重量更轻。结构的高度低于压载轨道的高度,因此可以减小轨道的结构设计的高度。在桥梁穿越和减少的第一阶段,静载减少了约40%,同时,隧道中没有压载物的轨道结构之间的距离也得到了有效减少。

1.3.1 综合检测车

结合各种专业检查工具的优势,在广泛分析的基础上实际交换数据并监视和分析设备的各种技术条件。

1.3.2 振动检测

振动检测在轨道板和桥面甲板之间使用了紧密连接而没有压载物,并且火车的曲折运动会损坏轨道和桥梁。由于沿轨道的桥梁很多,没有压载物,因此捕获火车的水平和垂直振动非常重要。

1.4 高速铁路无砟轨道的养护与维修

维修的原则是“预防为主,检查比维修重要”。必须在一定时期内进行检查,并且必须建立执行单独检查和维修的管理系统。通过构建无ball轨道维护的信息系统,逐步实现基于信息的智能管理。CPIII精密测量网络可用于指导性维护和换道。总而言之,轨道的维护和修理涉及很多。检查轨道实际运行状态的主要方法是使用定期检查方法和科学评估方法。它不仅采用所有级别的轨道管理标准以降低行驶平稳性,而且还制定了科学的维护计划,主要用于极限值范围以外的区域的维修。然后使用各种维护工具对轨道进行维修和检查,直到达到相关标准为止。

1.5 高速铁路无砟轨道的管理措施

轨道是铁路基础设施之一,主要包括设备,技术,维护和综合管理。在汽车的作用下,路径会受到自然环境的影响,例如风,沙,雨,雪,温度变化以及各种变形,包括永久变形和弹性变形。我国的公共铁路设备主要采用传统的维修方式,主要用于“常规维修”和“状态维修”的补充。如果公用工程设备的使用寿命超过适当的护理标准,则必须修复无砾石的伸展带。压载道的结构的病害特征是随机的。因此,选择维护模式时请勿执行“常规维修”。当前,基于设备的实际状态的新修复方法或“健康修复”是及时正确管理和维护设备健康的关键。由于尚未充分记录改变无“高速铁路轨道状况的法律,因此无法进行无ball轨道的传统“状态修复”。高速列车对安全驾驶有严格的要求。鹅卵石路面的养护方式应将“预防性修“”与“条件修repair”有机地结合起来。原则是“严格检查与精心修复,预防与治疗,预防为主相结合”。采用科学先进的检测方法,并采取必要的维护措施,防止设备老化。对生产线质量进行分层管理,结合生产线变更和实时状态,维护和维修措施,是分层进行的。

2 京九铁路线路概况及其运营环境

2.1 京九铁路概况

京九铁路,又称京九铁路,是连接北京和中国香港特别行政区的一流国营铁路。这条路线从北向南延伸,连接华北,华中,华东和华南。国家八年计划的第一个项目是中国第二大项目,仅次于长江三峡水力发电厂。“主要铁路网的支柱。

1983年,中国国务院首次宣布“京九铁路”的名称。该生产线是通过新建生产线和合并现有生产线而构建的,并且是分阶段建造和运营的。1993年,京九铁路全线开工建设,1996年9月1日全线通车,双轨铺设的整个工段于2003年1月10日竣工。2008年8月6日,线路电话改造项目开始,2013年2月6日,整条线路完成。截至2018年9月,京九铁路干线全长2315公里,设计速度为120公里/小时。某些路段的速度已提高到160km/h。火车的最高行驶速度为160km/h。

2.2 铁路建设技术难题

京九铁路对强调低土地,低能耗,低污染,环保的铁路的比较优势,促进沿线地区的可持续经济和社会发展具有非常积极的影响。

根据关的研究报告,与道路相比,铁路可以显着降低外部环境成本。根据近期京九铁路的实际通行量,该铁路的外部环境成本为5.41亿元,同一条交通公路的外部环境成本为16.1亿元。从京九铁路通车到2005年,铁路的外部环境成本为30.71亿元,高速公路的外部环境成本为1042.65亿元。

京九铁路的土地,能源和减排效果非常重要。与交通相同的道路相比,京九铁路节省了60%的土地资源。与高速公路相比,每个铁路单位的低能耗可节省原始能源的84.4%。以2005年为例,京九铁路实现转换营业额的燃油消耗约为31万吨。如果改用道路,则额外的燃油消耗将为167万吨。

在过去的12年中,铁道部在京九铁路沿线密集地建立了绿色走廊,以增加绿色覆盖范围,净化空气,滤除灰尘,减少噪音,使道路美丽并创造全方位的绿色。表格保护系统。到目前为止,京九铁路的绿化率已超过90亿元,总投资超过2亿元,铁路边界内的绿化转化面积已达到约5000公顷的目标。绿色走廊。

2008年8月6日,京九铁路启动了总投资10亿元的电力维修项目,预计将于2010年6月3日竣工。届时,不仅运输量将增加近30%,而且将为我国中部和东部地区的电气化铁路互连和双层集装箱列车的运行创造条件。电力牵引机车增加了能源的使用,并且不排放污染物。

3 京九铁路线路病害类型及成因分析

3.1 线路爬行病害

3.1.1 线路爬行的原因

线路发生爬行障碍的因素很多,通过当地调查了相关资料,总结了主要原因。受动荷载作用的线路波状弯曲、列车制动、列车运行阻力、轨道温度变化、轨道几何状态不良、轴重及速度、京九铁路线路状态等。调查显示,京九铁路线路上的防登用设备数量较少,即使按钮作用造成的压力和路基的纵向阻力超过了时间,线路上发生故障的概率也会变高。在产生线路歪斜的几个因素中,受到运动载荷影响的轨道的波状弯曲是产生线路歪斜的主要原因,其他一些因素加强了线路的攀登程度。

(1)由于动荷的作用导致轨道的波状弯曲

受机车车辆行驶负荷影响的轨道发生波浪状弯曲时轨道的断面会旋转,轨道的顶棚变短,轨道的底部会变长。轨道与轨道的连接不稳定时,由于车辆的轴线作用,轨道产生波浪而发生弯曲,沿着车轮前的轨道的断面发生旋转时,轨道的底部在托盘上沿着行驶的方向滑动,轨道会爬行。

(2)列车制动器

机车的车一边踩刹车一边走的方向有爬行力。列车减速、制动、停车时,伴随着部分列车的车轮沿着轨道滑行。和车辆行进方向相同的路线会爬行。

(3)列车的运行阻力

列车运行时会受到很多阻力的影响。例如,有车轮在轨道上滚动、滑动时产生的摩擦阻力、通过曲线时受到的附加电阻等。运行速度快,轴线大的线路容易上线。

(4)轨道的温度变化

铺设线路的时候,以很多摊子为主,很容易受到自然环境的影响。而且随着温度的变化,会出现热膨胀和冷缩现象。在不断变化中,线路会爬行。

(5)轨道几何状态不良

列车运行时轨道跳跃,减少了路基的阻力,提高了环的阻力,线路容易上坡。

3.1.2 线路爬行的危害

线路爬行是京九铁路线路的主要病害,对运行铁路线路的稳定性和结构整体性都会产生不同程度的影响。据京九铁路有关统计资料,线路爬行在京九铁路线路的病害中占有高达30%以上的比例,其主要危害有:

(1)击溃线路的许多轨道的间隙,使轨道的跑道膨胀,另一方面使轨道的接头扩大,使轨道的金属板、螺栓破损。

(2)轨枕发生偏移,轨间偏移,轨道朝向变差,导致轨道的固定件、钉子、轨枕损伤。

(3)线路枕头脱离坚固的地基,产生轨道坑洞,增大。

(4)列车通过道口时,会影响轨道和基本轨的贴合,轨道运转严重时,会影响联锁装置和追踪器。

(5)在桥上行驶时,移动桥枕的振动,加大桥枕的间隔。严重的情况下会影响到钢骨。影响桥的支座和大台。

由此可见,京九铁路线路上的行会造成轨道破坏严重,轨枕位置错位、轨间错位等不良现象,加剧了京九铁路运行安全上的潜在危险。

3.2 曲线轨道病害

3.2.1 曲线线路的受力情况

列车通过曲线轨道时,列车作用于曲线轨道的力相对复杂,具体包括垂直向下的力、横向的水平力、纵向的水平力。

(1)纵向向下的力

在列车通过曲线的过程中,列车会起到使曲线直下的作用。这种力的产生主要是列车受到重力的原因。另外,另一个分力是由于线路外的超高而产生的横向力,是通过力量的分解而得到的纵向向下的力。

(2)水平力

列车通过曲线的过程中,产生横向水平力,列车通过曲线轨道时,列车的车轮对轨道起到相应的横向水平力,铁路外轨道超高产生的横向力是力量分解得到的横向水平力。列车通过曲线时,轨道外侧、内侧的轨道、重力作用下水平方向产生的向心力保证列车顺利通过曲线轨道。如果列车通过曲线时速度是恒定的,根据速度和曲线半径的关系,通过曲线轨道的曲线半径越大,安全通过所需的向心力越小。通过曲线轨道的曲线半径越小,安全通过所需的向心力越大。列车的运行以通过轨道的力量超过其负担范围的话,轨道两侧的轨道就会磨损严重,严重的时候会引起脱轨事故。这对列车运行的安全有一定的威胁。

(3)纵向水平力

列车通过曲线的过程中会产生纵向水平力。线路的爬行和轨道的温度变化发生时,会形成纵向水平力,列车通过曲线时,列车的车轮对和曲线轨道之间会产生摩擦力。

3.2.2 曲线线路病害的原因

京九铁路的弯道轨道造成的病害的原因是由各种各样的因素形成的。其主要原因是:

(1)京九铁路线路长时间高负荷运行,存在疲劳损伤问题。当列车通过曲线铁路时,列车的车轮接触面和曲线的轨道表面,会引起一定程度的滑动,对列车的运行速度产生一定的影响。同时,运行列车经过京九铁路小半径曲线段时,由于受到各力的影响,小半径曲线的轨道侧面受到损伤。

(2)提高京九铁路运营量。随着我国运输行业的高速发展,京九铁路线路的运输量也逐渐增加,这样加大了对轨道磨损的伤害。

(3)提高列车速度。近年来,随着我国铁路的发展,列车速度根据实际需求都相应提高,从而对轨道的压力增大,使轨道磨损的伤害更严重。

(4)弯道外侧轨道太高太大。弯道外侧的轨道太高,列车通过弯道时会形成向心力。这种力的存在会造成列车的车轮对和轨道的碰撞摩擦,从而扩大轨道磨损造成的伤害。基本上,线路的下坡是1/40。这个预备轨道的下坡在直线轨道中是合理的,但是在曲线区间,超高过大的情况下,会发生列车运行的车轮的踏面和轨道表面没有完全接触的现象。列车在曲线轨道中顶部接触力过大,产生偏转载荷,对轨道完整性。给以一定的影响。

(5)弯道外侧的轨道太高太小。在弯道外侧的轨道太高太小的情况下,运行列车通过弯道时会形成离心力。这种力量的存在会造成列车的车轮对和上面轨道的碰撞摩擦,使上面轨道的侧磨激化。

(6)偏载。在驾驶列车经过曲线段时,超高会产生运行列车的车轮全面接触面和轨道表面的现象,从而产生偏差,造成负荷分布不均匀,从而对轨道完整性有一定影响来。

(7)列车对车轮的踏板和轨道表面的碰撞摩擦以及车体和车轮对、两个车体的碰撞摩擦都会对通过的轨道产生一定的影响。

(8)即使对于通常的弯道维护不良,也会对轨道磨损产生一定影响。

列车通过曲线轨道时,轨道的侧面和研磨会直接影响曲线状态的好坏。为了维持不好的曲线轨道,轨道的侧面磨损现象会变强。相反,为了维持良好的线路,轨道的侧面磨损现象会减轻。具体来说,①在日常维护中,如果不及时调整列车通过距离及其变化率,运行列车通过曲线时会加速蛇形的动作,进而使曲线轨道侧面的磨损不均匀。

②由于弯道超高导致顺坂不良,导致曲线线路前后高低不一致,运行列车通过曲线时产生振动、晃动、冲击。③轨道地面加固不良,给轨道上产生三角坑、暗坑、轨道上的泥土等铁路轨道磨损造成严重影响。④运行列车通过曲线轨道时,其轨道底部的坡对轨道的滑移量产生一定影响,进而使列车通过曲线的轨道磨损加剧。

3.2.3 曲线线路的主要病害

受到上述曲线线的力的情况下,纵方向的力、横方向的水平力、纵方向的水平力都会影响运行列车通过曲线轨道时,会对铁路线上的相关设备产生一定的影响,从而引起一系列铁路线路的病害。

(1)轨道损伤病害

列车通过曲线轨道时,会造成许多轨道损伤,其中包括轨道的核损伤、轨道的水平、垂直、倾斜的裂缝、轨道底部的裂缝。其中轨道的核损伤也被称为黑核或白核。多数情况下会发生在轨道中。那是各种损伤病害中轨道最大的损伤之一。严重影响

(2)曲线轨道的几何尺寸超过限度

京九铁路的弯道区间,轨道曲线的高低,两个轨道之间的距离很难人工改变,但是在长期使用过程中,两条轨道之间的距离渐渐变大,伴随着运行车辆的增加和高装载列车的运行,弯道的侧磨变强,两条轨道的侧磨变强之间的距离进一步扩大,严重时会影响运行车辆的安全。对京九铁路人员的安全和顺利运行造成安全隐患。

3.3 道岔病害

3.3.1 尖轨与基本轨不密贴

(1)主要原因

京九铁路有铁路,但是轨道和基本轨没有紧密粘贴,这是道路的一种障碍。这样的病害的存在,给京九铁路的顺利运营带来了很大的影响。另外,在京九铁路的实际运营中,对铁路线路相关设备的正常使用和人员安全造成了严重威胁,造成了经济损失。通过调查详细的调查和资料,总结了轨道和基本轨的紧贴发生的几个方面。

1)在建设京九铁路的过程中,如果所铺设的基本轨的轨间、尖轨运动程不满足铁路指标的相关要求,就会发生轨道与基本轨不密切的病害。

2)铁路施工中,轨道上的铁过长,可能会发生轨道与基本轨不密切的病害。

3)在基本轨弯曲点偏差、曲率未达到基准时,都会发生轨道与基本轨不密切的病害。

4)轨道断面内侧的切削长度不足,根据京九铁路的分支病害的调查,一般位于宽度50mm的尖锐轨道的断面上,从其内侧的切削长度有时会偏移。这个偏差会慢慢影响轨道和基本轨的差异。

5)在京九铁路线路的道岔爬行方面,随着运营列车的增加和载重的增大,会出现钢轨位置的偏差,使得尖轨与基本轨的设计点出现不相匹配的现象。

3.3.2 转辙部分轨距扩大

在京九铁路有线路的情况下,转辙部分的轨间扩大是京九铁路中道分支病害的另一种表现形式,这种病害的存在也影响了京九铁路的安全运行。在京九铁路的实际运营中,对铁路线路相关设备的正常使用及人员安全造成了严重威胁,造成了经济损失。通过调查详细的调查和资料,总结了部分转辙的轨间扩大的几个方面。

基本轨外侧的轨间和基本轨的底端有间隙,经过列车的长期作用,基本轨框架的几何尺寸逐渐增加,导致京九铁路线路中的转辙部分扩大。

转辙位置的螺栓直径和台阶孔直径配合公差,螺栓、垫板长期露出状态下生锈导致的螺栓直径缩小,台阶孔直径增大,再加上制造时不可避免的部件误差,轨间扩大,京九铁路线路顺利运营产生影响。轨道、基本轨侧的研磨激烈,转辙部分的轨间也会扩大。轨间区块号安装不符。

3.3.3 尖轨和可动心轨爬行窜动

在京九铁路线路的长期运营中,由于列车运行的作用,尖线和可动心轨道移动,对线路的安全运行造成重大威胁,作为京九铁路线路中道分叉病害的另一种表现形式,通过实际调查总结了其主要原因。

1)轨道处于半自由伸缩状态的过程中,出现爬行,引起轨道和可动心轨道行驶的现象,这种现象的形成对铁路的安全运行带来一定的威胁。

2)根据轨道的特殊形状,在其制造、运输、安装时,形成轨道侧曲线的结果并不难。因此,在建设分支时,形成了轨道与基本轨不密切的道口病害。由此,轨道和可动心轨道在爬行过程中,会发生轨道和可动心轨道行驶的现象,列车通过时会有强烈的障碍。震动严重的情况下会导致出轨。

3)长心轨道在正常使用过程中,通过分支枕头上的按钮来阻止轨道的爬行,并通过三个间隔的铁之间的螺栓的作用来阻止轨道的爬行。驾驶火车长期在对轨道的冲击作用下,由于按钮和螺栓的松弛,一定会使心的轨道来回运行,这种病害对列车的高速运行造成一定的威胁。从现在开始可以知道,应该制定一定的预防措施,预防和整备京九铁路的轨道和可动心轨道的运动。

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