高速铁路轨道的安全应用管理

    随着社会的开展与前进，重视高速铁路轨道的安全办理关于现实生活中具有重要的意义。我们首要介绍高速铁路轨道的安全办理的有关内容。
　 高速铁路轨道构造和一般铁路轨道构造一样，由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分构成。这些力学性质绝然不同的材料承受来自车轮效果力，它们的工作是紧密有关的。任何一个轨道零部件的功能、强度和构造的变化都会影响所有别的零部件的工作条件，并对列车运转质量发生直接的影响，因而轨道构造是一个体系，要用体系论的观点和办法进行研讨。钢轨直接承受由机车车辆传来的巨大动力，并传向轨枕；轨枕承受钢轨传来的竖向笔直力、横向和纵向水平力后再将其散布于道床，并保持钢轨正常的几何位置；轮轨间的各种效果力经过轨枕和扣件的隔振、减振和衰减后传递给道床，使道碴重新排列，并将效果力扩散传递于路基。因为列车速度的进步给轨道构造的效果力与速度的n次方成正比，因而高速铁路的轨道必定要比一般线路具有更高的安全性、可靠性和平顺性。 
   高速铁路的办理模式、运送组织方法、施工修理等俱多方面与既有铁路不同，在我国大力开展高速铁路的今天，探究高速铁路安全办理，是一项责任重大、任务艰巨、极为迫切的任务。
一、高速铁路轨道的概述 
　　交通运送是人类生存和社会开展的重要条件之一。交通运送方法的前进首要休现在进步运送速率上。1964年，世界上榜首条高速铁路在日本诞生，开创了铁路高速行车实用化的历史。至今世界已构成近5000km的高速铁路网。预计高速铁路在21世纪必将有更大、更快的开展。 
　　我国高速铁路已起步，开工建设的秦沈客运专线实际上就是一条高速铁路，它的最高速度超越250km/h，部分地段可达300km/h。2020年正在计划、建设的有京沪、津秦、沈哈、京广等段高速铁路。 
　　高速铁路不只体现了桥路轨道、机车车辆、牵引供电、通信信号、运送指挥、运营办理等专业技术的最高水平，同时对其安全性提出更高的请求。而作为高速铁路行车根底——轨道构造，其办理水平和目标起着关键性的效果。日本东海道新干线花费的运营开支起码却能实现大量高速列车安全运转的秘密，关键在于树立了较科学的轨道不平顺办理体系。法国TGV高度铁路的成功经验也证实，若进步和保持轨道构造的平顺性便能够满足300km/h高速行车对线路的请求。因而，笔者依据高速铁路轨道构造特色，分析轨道安全办理所需检测办法、办理内容及手段，并提出一种改进思路，即应树立在各种异常状况下的处理机制。 
二、 高速铁路轨道构造的平顺性特征 
 1 高速铁路轨道有必要具有高平顺性 
　　轨道不平顺是引起轮轨效果力增大的首要原因。焊缝不平顺, 轨面剥离、擦伤、波形磨耗等原因, 造成短波不平顺幅值虽然很小, 但是, 在高速行车条件下, 就可引起很大的轮轨效果力和冲击振荡。例如: 一个0. 2 mm的微小焊缝迎轮台阶形不平顺, 当车速高达300 km/ h时, 所引起的高频动效果力可达722 kN, 低频轮轨力可达321 kN, 使道碴破碎、道床路基发生不均沉陷, 从而构成较大的中长波不平顺, 并能引起很大的噪音, 严重状况时, 还可能引发钢轨、轮、轴断裂, 导致恶性脱轨事端。 
2 严格操控钢轨的平直性和焊缝的平顺性 
　　请求轨道构造具有高平顺性, 对钢轨而言, 其首要尺寸公役、平直度目标和焊接接头的平直度是钢轨要点关注的目标。无论是钢轨首要尺寸公役, 仍是钢轨焊接接头的几何尺寸公役, 从表 1 和表 2 中能够看出, 我国目前的规范与运转高速铁路国家的规范比较都有较大的差距。 
3 一次铺成跨区间无缝线路 
　　一次铺成跨区间无缝线路, 是进步轨道构造连续性、均匀性的重要办法, 可最大限度减少钢轨接缝引起的轮轨冲击效果和由此引发的一些接头病害; 还可操控初始不平顺, 进步轨道平顺性, 减少修理工作量, 下降运营成本, 且效果显著。 
4 高精度的轨道铺设及修理规范 
　　要保持轨道的高平顺性, 首先请求铺设的精度要高, 其次日常要保证高规范、高质量的修理及办理。高速铁路轨道铺设精度及修理规范如表 3 所示。 
　　 
　　设计时选用高规范, 施工时严格操控质量, 在投入运营后应随时监测掌握不平顺开展变化状况, 进行轨道的安全办理,发现超限的处所需立即处理。 
三：高速铁路轨道的安全办理 
1 树立安全确认车查看制度 
　　 高速铁路是客运专线，选用白天行车、黑夜固定“天窗”养护工作方法。在每天早晨开行榜首趟列车之前，无论法国仍是日本都利用安全确认车进行线路查看，其目的是查看线路是否在夜间遭到破坏，或许夜间施工有无机具遗漏在线路上，侵入限界，影响行车安全。其检测技术是经过在司机室内设置的摄像机拍摄前方图画，经过计算机对图画进行处理，查看扣件有无松动，道床的路肩宽度有无变化，提供对保障行车安全有用的数据资料。 
2 轨道不平顺办理 
　　轨道的几何形位在列车运转过程中，发生各种各样的变化。为保障行车安全，对轨道几何形位进行操控，超出某一限值时进行养护修理。因为轨道动态检测更能反映轨道几何形位实际变化状况，世界各国都选用轨检车进行检测 
高速铁路修理办理目标分5个层次： 
（1） 工作验收质量目标办理，即修理工作或施工后，按照工作验收规范进行的目标办理。 
（2） 常常养护目标办理，即按照养护规范对线路进行日常养护，保持线路质量均衡所进行的目标办理。 
（3） 预防性计划修理办理（平衡舒服度目标办理），即按办理区段轨道质量指数规范，在轨道状态恶化之前进行预防性修理。 
（4） 暂时补修办理，即当时轨道局部不平顺达到或超越暂时补修办理规范时，在规定的时间内组织暂时补修计划，并予以消除。 
（5） 限速办理，即当轨道局部不平顺达到或超越限速办理规范时，有必要下降列车运转速度，并立即予以消除。 
3 列车振荡加速度办理 
　　依据世界振荡环境规范ISO2631的规定，振荡频率为1~2Hz，累计持续时间为4H的车体振荡环境，保持舒服度不减退的答应加速度：横向为0.17m/s2，垂向为034~0.49m/s2。列车振荡加速度利用晃车仪等设备检测，发现异常状况，经过沿线的电缆传输到中央调度台的工务调度及有关养护部门，由调度向养护部门下达调查和处置指令，关于超出一定限值的列车选用限速办法 
4 钢轨踏面及伤损办理 
　　钢轨的伤损首要包括轨头磨耗（笔直磨耗、侧面磨耗、波磨）、表面凹凸不平顺、焊缝不平顺、表面擦伤、剥离及内部的核伤和裂缝。对钢轨状态办理分为踏面及伤损办理。 
钢轨踏面办理 
　　关于钢轨踏面的检测需利用先进的激光技术、计算机技术、图画技术、进行快速、无接触的检测。经过图画处理后，比较钢轨规范截面和实际截面的形状，可得到钢轨表面状态。 
　　在高速铁路上，实行钢轨踏面办理，其目的有二：一是为下降噪声和振荡，减少轮重的变化；二是防止钢轨表面伤损纵向方向的开展。对钢轨踏面办理的办法：注册前用磨轨列车打磨钢轨；运转过程中进行周期性打磨。 
　　打磨钢轨，去除钢轨在轧制和运转过程中造成的不平顺，进一步进步焊头的平顺性，已被国外的高速铁路的实践证实是一项技术经济效益显著的成功经验。 
钢轨探伤办理 
钢轨内部的核伤和裂纹可用探伤车来检测；探伤的种类有如下两种： 
（1） 周期性探伤。依据探伤工作计划，每隔一定周期，在“天窗”时间内，钢轨探车以30~40km/h的速度边向钢轨洒水，边向钢轨发射2500Hz、2MHz的超声波，依据各种反射波来判别钢轨内部的伤损。超声波探头单侧装有4个，发射角度分别为0°和37°各一个，70°的有两个。探伤成果有多种表示办法。 
（2） 精细探伤。运用钢轨探伤车对全线进行探伤，找出伤损钢轨的处所和部位，再由探伤工运用各种小型精细探伤仪，逐处进行精细探伤，对照伤损判别规范，确定伤损等级，采取相应办法。 
5 无缝线路办理 
　　无缝线路最致命的事端是“胀轨跑道”和“钢轨折断”。发生该事端的原因首要是钢轨内部的温度力，而钢轨最小抗弯强度与钢轨横向刚度、道床横向阻力、轨排弯曲刚度有关。 
因而，在无缝线路办理时应做到： 
（1） 正确设定钢轨确定轨温并严格检测； 
（2） 严格按章工作，保证道床横向阻力； 
（3） 操控钢轨的异常伸缩、爬行； 
（4） 异常高温时，添加巡道班次，调查线路方向，必要时采取慢行办法。  
　　高速铁路的轨道办理是实现舒服、安全运营的重要根底。加强对高速铁路检测、养护修理技术、养护修理体制的研讨, 特别是钢轨平直度和钢轨内部高速探伤研讨;开展高速铁路工务信息体系的研讨;研讨自然灾害预警体系、侵入物监视体系、事端现场快速反应体系及事端体系。处理上述疑问, 有利于高速铁路轨道运营的舒服与安全。 
    高速铁路的安全办理、经营办理说到底仍是人才的疑问。未来几年铁路面临普速向高速的跨越，急需大量的适应高速铁路请求的人才。目前来看，除了加强人员培训外，更重要的是要经过实干来练兵、以先带后。因而在机构设置时有必要考虑在前期注册的车站适当多配备一些专业办理骨干和关键工作岗位人员，以适应注册前期设备不稳定，人力需要大的困难。同时，也为下一步注册的高速铁路储备人才。

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