地鐵無縫線路鎖定軌溫變化及應對方法探討

李冕梧

摘 要：隨著我國軌道交通的迅速發展和科學技術水平的不斷提高，無縫線路在地鐵軌道建設中得到了廣泛的應用。無縫線路作為軌道結構的重大變革，以其獨有的優越性得到了各地鐵單位的認可。隨著地鐵速度的不斷加快，對軌道結構的安全性和穩定性的要求也就越來越高，而鎖定軌溫的變化對無縫線路的穩定性影響最大。文章對影響無縫線路鎖定軌溫的因素及應對措施進行了分析。

關鍵詞：軌道交通；無縫線路；鎖定軌溫；應對方法

前言

與普通線路相比，無縫線路可以消滅其鋼軌接頭，減少了列車通過鋼軌接頭時產生的沖擊力和振動，具有行車平穩、旅客舒適、延長鋼軌及聯結部件的使用壽命、減少維修費用等優點。地鐵無縫線路是由標準長度的鋼軌焊接成一定長度的軌條鋪設在地鐵線路之上，由于其無縫的設計，消除了因列車的振動摩擦而產生的一系列問題。地鐵無縫線路的區間相對來說較短，因此只分為路基地段無縫線路和高架橋上的無縫線路。地鐵無縫線路的出現保證了地鐵運營的安全與穩定。因此為了充分發揮地鐵無縫線路的優越性和最大限度的延長其使用壽命，對地鐵無縫線路的鎖定軌溫進行深入的研究就十分必要。

1 鎖定軌溫的概述

鎖定軌溫指的是鋪設地鐵無縫線路時，將鋼軌扣接于軌枕時的軌溫，或者說是鎖定鋼軌時的軌溫[1]。無縫線路被鎖定的長軌條其溫度應力熱脹冷縮，在脹與縮之間必然存在著溫度力為零的軌溫，因此鎖定軌溫也可以理解為是零應力軌溫。眾所周知，地鐵無縫線路的建設是一個復雜的過程，從最開始線路的設計，然后是線路的施工，到最后線路竣工后全面的運行。而鎖定軌溫貫穿了地鐵無縫線路建設的整個過程，由于其在不同階段的不同特點依次被稱為設計鎖定軌溫、施工鎖定軌溫和實際鎖定軌溫。鎖定軌溫是影響地鐵無縫線路穩定性最為重要的因素，因此一旦鎖定軌溫發生變化，會對地鐵無縫線路造成一定程度上的負面影響，給地鐵正常運行造成了安全隱患。尤其是地鐵高架橋上的無縫線路，如果一旦由于鎖定軌溫的變化引起了高架橋上無縫線路鋼軌的斷裂，不但危及了行車安全，同時也會由于鋼軌斷裂對橋梁造成一定的損害，后果不堪設想。

2 引起鎖定軌溫變化的因素

影響地鐵無縫線路鎖定軌溫的變化因素很多，但總結起來可以將其分成三個方面，就是施工時的因素、維修養護時的因素和地鐵運行中的因素。由于一般的物體都具備熱脹冷縮的特質，物體在受熱后就會膨脹，在受冷后就會縮小，而這個特質也存在于地鐵無縫線路上，同時也是影響其鎖定軌溫變化的最主要因素之一，這就決定了地鐵的無縫線路的鎖定軌溫會受到施工環境以及氣溫的影響。地鐵在運行過程中是需要通過定期對線路進行維修養護來使其能夠安全、穩定的運行，在對無縫線路進行養護時考慮到鎖定軌溫受氣溫因素的影響而選擇低溫作業，認為這樣比較安全，但是卻忽略了低溫作業使鋼軌處于受壓狀態，從而導致道床阻力大大下降，使得鎖定軌溫有所改變。地鐵在運行過程中，由于對軌道長時間的碾壓會在一定程度上造成無縫線路的沖擊，最后導致軌道發生塑性變形使鋼軌伸長，但固定區的鋼軌不能伸長，最終導致鎖定軌溫的改變，相關資料表明，鋼軌的塑性變形普遍會引起鎖定軌溫的降低。

3 無縫線路鎖定軌溫變化的應對措施

3.1 預防鎖定軌溫變化措施

3.1.1 施工中嚴格控制鎖定溫度

進行地鐵無縫線路鋪設時要根據不同地區的溫度、不同的地段來設計鋪設方案，要通過檢算確定合理的鎖定軌溫范圍來滿足無縫線路穩定性的要求。尤其是高架橋上的無縫線路施工，其鋼軌除受溫度力、制動力的影響外，還受橋梁伸縮變形位移而產生的額外縱向附加力作用的影響，因此在施工前，最好將橋梁的位置設計在無縫線路的固定區，最大限度減少梁軌之間的相互影響。在施工時，也要考慮到無縫線路與橋梁間的相互作用，以此來保證鎖定軌溫的準確性。在施工中要掌握當地氣溫和軌溫的變化，制定合理的施工計劃，保證鎖定軌溫一次達到標準。在地鐵無縫線路鋪設時，要嚴格按照正確的施工方法開展鋪設工作并使用經計量檢驗合格的軌溫表，保證鎖定軌溫的真實和準確。除此之外，為了便于觀測長軌條位移的情況，在施工前必須埋設位移觀測樁，在長軌條就位后或是拉伸到位后要立即進行標記，避免由于長軌條位移變化導致鎖定軌溫不準確的現象發生。

3.1.2 根據鎖定軌溫安排維修養護工作

為了保證地鐵無縫線路在任何情況下都能保障其穩定性和線路的完好，因此做好無縫線路的維修養護工作，保證鎖定軌溫的正確性就顯得至關重要。在無縫線路檢修時，碎石道床地段的道床橫斷面要按照設計標準保持完好，因清篩或是其他施工原因導致缺碴時，要及時按照規定標準進行補足、夯實和整形。同時無縫線路縱平面要保持平整圓順，其幾何偏差要控制在保養的限值內；由于鎖定軌溫會受到熱脹冷縮的影響，就決定了無縫線路的維修和養護具有很強的季節性，因此對無縫線路安排維修養護時一定要根據季節的特點來合理的安排其計劃，在維修養護時也要考慮鎖定軌溫會受到溫度的影響，根據不同地段鎖定軌溫的不同，科學的安排線路維修養護工作。與此同時，在進行線路養護作業時要嚴格按照其相關制度進行，以此來提高線路的穩定性，確保鎖定溫度的準確無誤[2]。

3.1.3 做好鎖定軌溫的監控工作

地鐵無縫線路鋪設前，會預先埋好位移觀測樁或是觀測儀，對鋼軌的位移量進行科學的觀測，以此來達到對鎖定軌溫的控制。眾所周知，軌道軌溫和鎖定軌溫由于受到諸多因素的影響，會使其相差甚遠，因此在對鎖定軌溫進行監測時最好是選擇軌道軌溫與鎖定軌溫較為接近的時候進行。同時，要對軌道道床附近的觀測樁和路面下沉地區的觀測樁進行及時的調整，防止由于觀測樁上的信息不準確導致鎖定軌溫失真的現象發生。而地鐵高架橋上的無縫線路屬于整個線路中的薄弱地段，對其要重點觀測，同時要采用軌溫測試儀對檢測結果進行復核，切實的做好鎖定軌溫的監控工作[3]。

3.2 鎖定軌溫變化后的應對措施

對于無縫線路的鎖定軌溫而言，即使采取了相應的措施來預防其鎖定軌溫的變化，但在地鐵實際運行中還是會發生鎖定軌溫變化的情況。如鋪設方法不當使長軌條產生不正常伸縮；因處理線路故障或施工改變了原有的鎖定軌溫等。這種情況下就可以采用應力調整和放散的方法，對變化的鎖定軌溫進行放散和調整，使鎖定軌溫恢復到原有的設計范圍內。應力調整指的是在不改變原有軌道長度的情況下，可以采用碾壓的方法或是采用撞軌器來進行軌道的局部調整；應力放散指的是改變原有軌道的長度，在軌條伸長或是伸縮后采用撞軌的方式或是在鋼軌下加墊滾筒，在鎖定軌溫達到標準后，對線路進行重新鎖定。

另外，在施工軌道溫度與計劃鎖定軌溫相差不大于3℃以上的情況下，可以將扣件徹底的松開，并在長軌條下每隔12根左右的軌枕拆掉大膠墊，同時應加設一個直徑為20-24mm的滾筒，在長軌條終端和中間利用設置的撞軌器反復的撞軌，使長軌條自由伸縮處于零應力狀態，從而達到計劃鎖定軌溫的目的[4]。

4 結束語

綜上所述，無縫線路以其無可爭議的優越性在地鐵軌道建設中得到了應用，而隨著客流量的不斷增加和地鐵運營的日益繁忙，保證其運營安全、可靠就至關重要。這就要求必須將無縫線路的鎖定軌溫控制在科學、合理的范圍之內。文章對無縫線路鎖定軌溫變化及應對措施進行了簡要的分析，希望對地鐵軌道無縫線路的建設和維護能有所幫助。

參考文獻

[1]翟峰，孫國鈞.無縫線路鋼軌軌溫和鋼軌溫度力實時監測系統的研制和應用[J].鐵道建筑，2012（10）.

[2]李建華.基于鐵路工務工程的信息化管理分析[J].價值工程，2015（8）.

[3]張鳳林，韓文超.高速鐵路無縫線路鋼軌實時應力與鎖定溫度遠程自動監測系統[J].中國鐵路，2012（7）.

[4]石永生，張玉華，李培，等.高速鐵路鋼軌探傷車動態靈敏度設置探討[J].鐵道建筑，2014（9）.