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提速线路维修注意事项

随着我国铁路提速战略的实施，大量新建和改建的快速铁路投入运营。列车的速度从120km/h提到160km/h再到200--250km/h，用10年的时间完成了国外几十年完成的跨越。列车提速在取得广泛社会效益和经济效益的同时也给工务系统的维修提出了一个严峻的课题-----怎样用有限的人力、物力保证列车运行的平稳和安全。列车提速加剧了线路的冲击破坏，却对线路的平顺性提出了更高的要求。而我们目前的维修理念和维修方法，还远不能适应形势的需要，在职工加班加点整修线路的情况下，仍出现了大面积晃车。为解决这一问题，我们进行了大量现场调查和试验分析。认为搞好提速线路的维修首先应解决以下几方面的问题。

建立轨道是空间几何体的概念

轨道是一个空间几何体，列车的平稳运行需要轨道的高低、方向、水平、轨距、扭曲度、曲线形式等多要素的平顺。检查轨道几何偏差不仅要看其幅值，还要看其作用长度、变化率及与其它几何要素相互关系。随着列车速度的提高，影响列车运行的轨道不平顺波长范围扩大，要求的几何尺寸变化率减少。

1、各种轨道不平顺的影响

病害种类

车辆振动

轮轨力

后果

安全性

舒适性

寿命状态

高低

浮沉、点头

垂直力增减载

促进脱轨

垂向加速度大

寿命缩短

水平

侧滚

垂直力增减载

促进脱轨

侧滚加速度大

寿命缩短

扭曲

侧滚

垂直力增减载

引发悬浮脱轨

侧滚加速度大

寿命缩短

轨向

侧摆、摇头

横向力增大

引发爬轨脱轨

侧向加速度大

状态恶化

轨距

引发落下脱轨

?

?

轨向水平复合

侧摆、侧滚

横向力增大

垂力增减载

引发爬轨、悬浮脱轨

垂向加速度大侧向加速度大

寿命缩短

状态恶化

轨面短波

轮轨高频冲击振动

垂向冲击力增大

促进断轨断轴

噪声

伤损松动

轧制不平顺

周期性振动

周期性轮轨力增大

?

垂向加速度大

轨道状态恶化

2、轨道不平顺的波长及对行车的影响

轨道不平顺按作用波长可分为短波、中波和长波不平顺。不同波长的轨道不平顺对列车运行及线路设备维修养护有不同的影响。

波长类型

波长范围

幅值范围

不平顺种类

主要危害

短波

数毫米至

数拾毫米

0.1-2.0

毫米

轨面擦伤、剥离、

波纹磨耗、焊缝

轮轨动作用力，设备寿命，运营成本

数百毫米

0.1-3.0

毫米

波浪形磨耗

快速、高速车振动舒适性

中波

2至3.5

周期性

0.1-3.0

毫米

新轨轨身不平顺

快速、高速车振动舒适性

12.5至25米周期性

1-30

毫米

钢轨接头、焊缝处道床沉降

安全、平稳、舒适性，运营成本

3至30

非周期性

1.0-50.0毫米

高低、轨向、扭曲、水平、轨距

长波

30至1

1.0-100.0毫米

路基道床不均匀沉降，中跨桥梁挠曲变形，桥梁、遂道头尾刚度差异

快速、高速列车振动舒适性

短波不平顺对列车运行的平稳性影响不大，但会引起激烈的轮轨冲击，加剧轨道的变形和配件的损坏。

接近列车振动频率的长波不平顺对列车的平稳性影响大，对轨道的冲击影响较小，对维修周期影响不大。

中波不平顺尤其是接近车体、转向架谐振频率的周期性敏感波长对列车运行的平稳性、安全性及设备的破坏性均较大。

3、轨道不平顺的敏感波长

车辆、转向架、轨道有其固有的自振频率，当轨道周期性不平顺激起的振动与其固有频率接近时会发生极具破坏力谐振。随着行车速度的提高，有影响的轨道不平顺波长范围也随之扩大。长波不平顺对车体振动的影响变得不可忽视，因此必须监控校正的波长范围也大为增加

车辆/轨道相互作用系统的敏感波长和易产生的轨道周期性波长范围：波长单位：米

类别

主频范围(赫兹)

速度（km/h）

80

100

120

160

200

车体

1-2

11.1-22.2

13.9-27.8

17-33

22.0-44.0

27.8-55.6

转向架

8-12

1.8-2.7

2.3-3.5

2.8-4.2

3.5-5.0

4.6-6.9

轨道

30-60

0.37-0.74

0.5-0.9

0.6-1.1

0.7-1.4

0.9-1.8

由上表知：列车以80km/h运行，轨道的敏感波长与轨枕间距（0.56-0.54m）接近，钢轨易产生周期性的波磨，同时会造成道碴磨损和流摊；以120km/h运行，转向架与钢轨扎制波长（2.8-3.3m）形成谐振;以120-160km/h运行，车体与钢轨接头和焊缝病害形成谐振；以〉

随着行车速度的提高，有影响的轨道不平顺波长范围扩大。当120km/h运行时，轨道的敏感波长在22-44米以上，轨道几何尺寸的监控和测量方法需要更新。

在线路维修过程中，要根据客货车的速度，判别和整修敏感波长的轨道病害。及时处理以下的轨道不平顺：

（1）周期性