铁路线路爬行的原因、规律、危害及预防措施

列车运行时,车轮作用于钢轨,不仅产生竖向力和横向力,还由于车轮的滚动和纵向滑动､列车制动力等原因产生纵向力,使钢轨在动荷载作用下承受纵向力,当纵向力大于钢轨基础阻力(包括扣件阻力､接头阻力,道床阻力等)时,引起钢轨或轨道框架的纵向位移,这种现象称为线路爬行｡

一､线路爬行的原因

线路爬行是轨道被破坏的重要原因之一｡线路爬行会引起多种线路病害,必须及时整治｡以下为形成爬行的主要原因:

1.钢轨在动荷载作用下的波浪形挠曲:钢轨受机车车辆动荷载作用而发生挠曲时,钢轨断面发生转动,轨顶被缩短,轨底被拉长｡

若钢轨与轨枕联结不牢,在受到车辆轴重时,钢轨产生挠曲,车轮前钢轨断面的转动引起轨底在垫板上顺着行车方向而滑动,造成爬行｡

2.列车制动:机车车辆的制动,也在运行的方向上产生爬行力｡列车减速或制动､停车往往会产生一些车轮沿钢轨滑行的现象,引起与列车运行方向一致的爬行｡

3.列车运行阻力:列车运行时,机车要克服许多阻力,如车轮滚动和滑动摩阻力､曲线运行附加阻力等,速度高､轴重大的地段容易发生爬行｡

4.钢轨温度变化:钢轨在温度应力作用下,钢轨伸缩也能造成线路爬行｡

5.轨道几何状态不良:列车通过时会引起轨道变形,降低道床阻力,增加轮对阻力,产生爬行｡

此外,车轮在接头处撞击钢轨;当线路上防爬设备不足或防爬设备作用不良,扣件压力及道床纵向阻力不够时,就会加剧线路爬行｡一般认为钢轨挠曲是线路爬行的主要原因,而其他的因素则促成和加剧了线路的爬行｡

二､线路爬行的规律

1.爬行与运行速度及机车车辆轴重有关,速度越大,轴重越重,爬行量越大｡

2.与钢轨重量有关,钢轨越轻,它沿垫板滑动量就越大,爬行量也越大｡

3.与列车运行方向有关｡复线地段单向行车发生单向爬行;单线地段发生双方向爬行,在双方运量不等的情况下,则向运量大的方向爬行｡

4.与线路坡度有关｡在列车需要制动的连续大坡道上,轨道沿下坡方向爬行,特别是下坡与重车方向一致时更为严重｡

5.与曲线超高设置合理性有关｡如存在欠超高,外轨受力大,其爬行也大;反之,如存在过超高,内轨受力大,则内轨爬行也较大｡

6.与扣件的类型及扣压力的大小､螺栓扭矩力的大小有关｡

三､线路爬行的主要危害

1.普通线路钢轨爬行会连续多处挤成瞎缝,造成胀轨跑道｡拉大轨缝能造成钢轨､夹板､螺栓伤损或拉断螺栓,爬行易产生和加剧钢轨接头病害｡

2.钢轨爬行会拉斜轨枕,引起轨距,方向的不良,扣件(道钉)和轨枕损坏｡

3.造成捣固质量不能保持,轨枕空吊板增多,产生和加大轨面坑洼｡

4.桥上钢轨爬行时,会带动桥枕,改变桥枕间距,严重时会带动钢梁,使支座或墩台发生裂纹｡

5.道岔钢轨爬行使尖轨与基本轨不密贴,尖轨反弹或扳动不良,甚至影响联锁装置｡

四､预防线路爬行的方法

防止线路爬行的根本措施在于提高轨道纵向阻力｡

1.保持轨枕与道床间的防爬阻力｡其方法是保持道床的标准断面｡做到轨枕底下道昨厚度够,轨枕盒内道作饱满,轨枕两端碓肩宽度要够;加强捣固;整好长平,保持线路平顺;夯实道床｡此外对脏污严重的道床一定要进行清筛,以防止因翻浆冒泥和线路爬行降低线路纵向阻力｡

2.及时补充､更换缺少和损坏的防爬设备,打紧失效的防爬器,整修失效的防爬支撑,有效发挥防爬设备的作用｡防爬设备的安装应按《修规》中第3.6.2~3.6.7条中的有关规定上足防爬器和防爬支撑,对于失效的防爬设备应及时更换和整修｡对已安装防爬设备仍不能锁定线路的处所,必要时应增加防爬设备｡

3.保持扣件的应有扣压力｡为了增加钢轨与夹板之间,钢轨与垫板之间,垫板与轨枕之间的阻力,应保持扣件压力,及时拧紧螺栓,打紧浮起道钉和拧紧扣件｡对于失效的道钉和扣件应及时更换和整修｡

4.及时整治接头病害｡有病害的接头会加剧列车对钢轨的冲击｡因此,对马鞍形磨耗接头.低接头､破损的钢轨头部等钢轨接头病害要及时进行整修｡对于连续的大轨缝和成段轨缝不均匀地段要进行调整,以减缓大轨缝时,列车对钢轨接头的冲击｡

5.采用新技术和新材料,如采用花岗岩道作取代石灰道昨,采用Ⅲ型混凝土轨枕等,增加道床的纵向阻力,防治线路翻浆;采用冻结接头,增加接头阻力,消灭接头伸缩等｡