工学交通运输毕业论文 城市轨道交通钢轨伤损的评价分析

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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：工学交通运输论文题目：城市轨道交通钢轨伤损的评价分析指导老师：XXX二〇一一年十二月十日【摘　要】　城市轨道交通中钢轨的质量、工作状态对整个线路的质量以及行车安全有着直接的影响。笔者在对北京地铁钢轨伤损常见类型和伤损现状进行统计分析的基础上,得出了以下结论:1号线和2号线运营时间较长,钢轨伤损主要以剥离掉块等疲劳性损伤为主;新建线(13号线和八通线)到目前为止出现的钢轨伤损主要以焊缝伤损及焊点伤损为主要类型。讨论了轨道交通与国铁不同的钢轨伤损的成因,有针对性地提出了钢轨伤损防治对策,如

2、提高钢轨质量、铺设无缝线路、加强养护维修和做好钢轨探伤检查工作,并提出了钢轨伤损的监测管理和整治修复措施。【关键词】　钢轨伤损;　安全分析;　防治;　监测管理;　修复措施;　成因1前　言随着我国城市的发展,出行需求增加,但由于道路交通的昂贵费用和运行的拥挤状况,轨道交通,尤其是地铁成为成千上万乘客更适合的选择,可以说在很多城市,地铁逐渐成为上班族的生命线。从西方发达国家的大城市交通发展历史来看,发展公共交通,尤其是发展轨道交通是解决交通问题、促进城市发展的最佳途径,城市轨道交通是城市公共交通的骨干。一方面从城市发展的角度来说,它对于提高土地利用效率、缓

3、解地面交通、改善人类居住环境、减少环境污染等都具有十分显著的作用;另一方面,它运量大,方便快捷,对于乘客的分流有着明显的积极作用。从1965年7月1日开始修建第一条地铁线路以来,我国内地已经有北京、广州、上海、天津、香港、深圳、南京、重庆等几个城市拥有了地铁或轻轨。据统计,截至2005年6月,我国试运行、试运营和正式运营的城市轨道交通线路总长为422.52公里,其中地铁187.52公里、轻轨235公里;正在建设并将于近期投入运行的线路总长287公里,其中地铁211公里、轻轨76公里[1]。城市轨道交通安全涉及因素较多,无论在设计阶段、施工阶段还是运营阶

4、段,都隐含着触发事故的潜在条件。城市轨道交通不仅体现了土建工程、机车车辆、牵引供电、通信信号、运输调度、运营管理等专业技术的较高水平,同时对其安全性也提出了更高的要求。其中轨道作为轨道交通的行车基础,其坚固稳定性和正确的几何形位是车辆安全运行的保障。而钢轨是轨道的主要部件,它直接支撑并引导机车车辆的运行,承受来自车轮的垂直力、横向水平力、纵向水平力等,并传递到轨枕、路基上,同时,钢轨还必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。因此,钢轨的质量、工作状态对整个线路的质量以及行车安全有着直接的影响[2]。随着城市轨道交通运量的不断增长,以及机车条件的变

5、化,钢轨的伤损问题越来越突出。研究钢轨伤损成因及防治技术就显得越来越迫切。2000年10月17日英国伦敦发生了由于钢轨折断引起的列车出轨事件,导致4人死亡、30余人受伤。2003年4月13日,京广线武汉段汉水铁路桥北端一根钢轨发生折断,被守桥武警官兵及时发现,守桥武警官兵及铁路工程技术人员进行了紧急抢修,受此影响,北京至广州的Ｔ15次特快列车被拦停约半小时。2001年5月22日,台北地铁淡水线士林站附近轨道发生裂缝,地铁被迫减速,并改为手动驾驶,10万旅客上班受阻。浙赣线上行Ｋ529+36处钢轨右股小腰轨头裂断,由于巡道工及时发现并采取防护措施,养路工

6、区及时更换钢轨,才保证了行车安全。2004年12月19日凌晨,北京法塔寺道口钢轨被冻裂,导致ｌ0辆列车晚点。正确认识和掌握钢轨伤损以及由伤损造成的钢轨折断的规律,主动超前进行防范,是目前亟待解决的重要课题。笔者通过对北京地铁钢轨伤损情况进行调查统计和分析,研究伤损发生的原因及发生条件,提出相应的对策措施,尽量减缓钢轨伤损,避免严重伤损,以延长钢轨的使用寿命,确保轨道交通运输的安全和降低运营成本。2钢轨伤损现状分析钢轨是作为一根支撑在连续弹性基础或点支撑上的无限长梁进行工作的。它主要承受轮载作用下的弯曲应力,同时还要承担轮轨接触点上的接触应力,以及轨腰与

7、轨头或轨底连接处可能产生的局部应力和温度变化作用下的温度应力。在轮载和温度力的作用下,钢轨产生复杂的变形,如压缩、伸长、弯曲、扭转、压溃、磨耗等[3]。钢轨伤损是轨道交通中一个比较突出的问题,它与行车安全、运输成本、钢材选用和设计制造都有着密切的关系。钢轨伤损根据伤损程度可分为轻伤、轻伤在发展、重伤和断轨。下图为钢轨生命周期图[4]。2.1钢轨伤损的常见类型按铁道部标准,钢轨伤损分为9大类共32种,城市轨道因其车辆轴重轻、车种单一,轨道结构及运营条件明显有别于国铁,其钢轨伤损与国铁相比亦有着自身特点。北京地铁常见钢轨伤损类型如下:第一类,轻伤及轻伤在发

8、展主要类型:掉块、划伤、焊缝伤损、焊点伤损、锈蚀、啃磨、螺孔伤损、擦伤、轨底角伤损及其他伤损。