轨道不平顺本科生毕业（设计）论文.doc

第一章 绪论 1.1铁路线路基础知识概述； 自1825年英国修建了世界上第一条铁路以来，铁路运输对推动社会的进步和经济的飞速发展起到了积极重要的作用。它的运输能力大，这使它适合于大批量低值产品的长距离运输；单车装载量大，加上有多种类型的车辆，使它几乎能承运任何商品，几乎可以不受重量和容积的限制；车速较高，平均车速在五种基本运输方式中排在第二位，仅次于航空运输；铁路运输受气候和自然条件影响较小，在运输的经常性方面占优势；可以方便地实现驼背运输、集装箱运输和多式联运。就是这些优点，使得铁路运输成为重要的运输途径。铁路线路主要由路基、桥梁等建筑物和轨道构成。其中轨道一般由钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬设备和道岔等组成。轨道的零部件应采用不同的力学材料，这样才有利于取得最佳技术经济性能。钢轨是铁路的重要的组成部分部件，其功能在于为车轮滚动提供阻力最小的表面，并引导列车的运行，直接承受车轮的荷载并将传于轨枕。在电气化铁路或自动闭塞区间，钢轨兼有轨道电路的功能。钢轨下面是轨枕，起到传递力的作用，并且有固定钢轨的作用。轨枕下面是道床，承受来自轨枕的压力并均匀的散布到到路基面上，降低路基面的应力集度。铁路线路是列车运行的基础，是支撑列车的车轮的部位，并且引导列车的前进。因此机车车辆的行走部位的几何形位与轨道的几何形位之间应密切配合。轨道的几何形位的正确稳定是列车安全运行的保证。轨道的几何形位是轨道各部分的几何形状、基本尺寸和相对位置的的综合。轨道的几何形位由轨距、水平、外轨超高和轨底坡组成。轨道可以分为直线段和曲线段。在直线段和圆曲线之间有一条曲率逐渐变化的缓和曲线。轨道可以分为有砟轨道和无砟轨道。有砟轨道可以吸收部分噪声，所以对周围的环境影响相对较小，但是可能发生道砟溅飞的现象。无砟轨道刚刚相反。线路可以分为无缝线路和一般线路。无缝线路是一项铁路现代化轨道技术，它具有良好的运营功能和明显的经济效益。根据美国的AREA（美国铁路工程学会）的统计得出，无缝线路比普通线路的钢轨寿命延长约40%。而日本铁路部门发现，采用无缝线路的钢轨（50Kg/m型）更换周期由原来的400Mt延长至500Mt。未来的铁路线路发展趋势是无缝线路将代替普通线路。 1.2 铁路线路病害的概述 铁路工程作为具备线状特性的交通设施，使得铁路必须要跨越不同地质和气候环境下的区域。由于我国自然环境的差异，造成了铁路所经过的许多特殊的地带，比如说膨胀土、砂砾石地带、盐渍土等不良地带。另外，受到气候变化和不同区域地理的影响，再加上铁路建设技术条件和经济条件的限制，线路检查的不严格，导致我国铁路线路病害的多发性，严重影响了我国铁路运输的安全性。因此，我们首先要了解铁路线路的常见病害。铁路线路的病害可以分为三大类，分别是轨道病害、路基病害和沿线的桥梁、隧道等建筑物的病害。 轨道病害是最常见的病害，也是最直接影响铁路运营安全性的重要因素，轨道一般是由钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬设备和道岔等组成，这些组成都有可能影响铁路的运行的平顺性，进一步就旅客的舒适性。轨道的病害可以分为轨道高低不平顺病害、轨距病害、轨向病害、轨道水平病害、三角坑（扭曲）病害和振动加速度病害。轨道线路可以分为直线部分、圆曲线部分和缓和曲线部分，其中曲线部分更容易产生病害，其中的最常见的病害有方向不良和曲线钢轨的磨耗，还包括超高设置不当、设备薄弱和养护不当、轨底坡不统一等。方向不良的主要病害是“鹅头”和“支嘴”，“鹅头”主要是由于缓和曲线采用直线型超高顺坡，列车经过时，在曲线头部位置产生冲击振动形成。“支嘴”主要是由于钢轨的弹性或硬弯而产生的。这两种病害在小半径曲线时极易产生，所以在小曲线养护维修的时候要特别注意这两种病害的防治。波形磨耗是指轨道顶面出现的波浪状的不均匀磨耗，实质上就是波浪压溃。波形磨耗使列车振动加剧，从而使旅客产生不适感。波形磨耗根据波长的不同而分为两种，在大半径曲线上经常发生的事波纹磨耗（波长在30mm-80mm）,这个甚至可能发生在直线上，在小半径曲线上经常发生的事波浪磨耗（波长在80mm-600mm）。由于曲线是线路上的薄弱环节，且受力十分复杂，所以一般情况下曲线铁路部位产生的病害的几率比其他部位大。 轨枕在轨道中主要起到一个固定限制和传力了作用。现在大部分轨道都是混凝土枕，混凝土枕在使用过程中可能会发生横向裂缝、轨下截面压溃、轨枕龟裂、档肩破损、轨枕底边掉块和轨枕腐蚀等病害。道床在线路中起到了一个承上启下的作用，承受上面的列车和轨枕的荷载等，并均匀的传递到下面的路基上，而且还能固定轨枕，道床病害最常见的就是道床板结、翻浆冒泥、道床脏污、道床永久变形、粉化、道碴坍塌。道床板结因严重道床脏污引起排水不畅，石灰岩道碴粉化物溶于水中结成硬块，或因道碴被泥浆固结成干硬整块，就容易造成道床板结。道床