摘要：本文主要对轨道线路养护方法中的轨道线路钢轨打磨技术进行叙述和分析，希望能对今后地铁轨道养护工作提供一些理论上支撑和帮助。
关键词：地铁轨道；养护方法；钢轨磨耗、钢轨打磨技术
1 地铁线路钢轨所面临的磨损问题
1.1钢轨磨损过程分析
根据磨耗产生的原因和现场观察综合分析，钢轨磨损过程可分为三个阶段，为跑合阶段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段。在跑合阶段，列车车轮与钢轨接触面积很小，单位面积所承受荷载较大，因此，在运行初期，钢轨磨损较快。经过运行一段时间后，车轮与钢轨接触得到改善，当车轮与钢轨接近吻合状态时，轮轨接触面积增大，单位接触应力下降，这时钢轨磨损处于相对减缓的稳定阶段。当列车运行时间不断增加，通过总运量到达一定值时，钢轨疲劳程度会逐渐增加，钢轨磨耗进入急剧磨耗阶段，加速钢轨病害发展，严重时发展成为重伤轨。
1.2轮轨关系、相互作用力及轨道几何尺寸对钢轨磨耗的影响
当列车在曲线上运动是，车体产生倾斜，同时产生横向离心力，使曲线外股轨同时承受来自车轮传递的垂直和水平横向压力，在压力作用下车轮与钢轨产生摩擦，这时外股钢轨会发生垂直磨耗及侧面磨耗。对于列车来讲，曲线外股超高越大，车轮对钢轨的冲击角就越大，钢轨产生磨耗就会加大。另外线路轨道扩大，会增加列车运行不稳定性和横向冲击力，因此保证线路轨距良好，有利于减少钢轨磨耗。
1.3波浪轨形成的原因
波浪轨的形成是一种复杂的运动过程，从现场观察和综合分析得出波浪轨产生的主要原因有三点。首先，钢轨自身材质的好坏，与钢轨产生波浪磨耗有关，钢轨轨面含碳量不均匀，软硬程度不同，耐磨程度不一致，经过列车车轮对钢轨的垂直摩擦作用，在轨面会产生不同程度的磨耗，形成波浪轨。其次，轮轨作用方式不同，列车在经过曲线时，车轮轮缘对曲线上股钢轨的撞击，限制车轮在轨面上自由滚动，使车轮在轨面产生瞬间的滚动和滑动，产生摩擦力不同，造成轨面摩擦不均匀形成波浪轨。道床弹性不均衡，会引起轨面在不同点上的受力大小不同，产生不同的摩擦力，因此，在轨面上产生不同磨耗，从而形成波浪轨。
2钢轨打磨技术在地铁养护中的应用
钢轨打磨主要是针对轨道在长期应用时出现的裂痕或者掉块现象进行及时的打磨处理，避免伤损进一步的向深处扩展，尽可能的延长轨道的使用年限和使用寿命。
2.1预打磨
2.1.1打磨方式以及技术参数
根据地铁线路分布的方式和形状，预打磨技术主要分为两种打磨方式：直线阶段和曲线阶段。直线阶段采用的是除锈打磨的方式，而曲线阶段是通过改变轮轨之间的接触关系来实现打磨的效果和目的。直线阶段的打磨深度通常为0.2-0.3毫米，曲线阶段的打磨深度通常为0.3-0.5毫米。具体请参照以下表1深圳市地铁龙岗线钢轨打磨工作的各项技术指标和参数。
表1 深圳市地铁龙岗线钢轨打磨技术指标和参数.png)
2.1.2钢轨轨头打磨顺序
钢轨预打磨工作顺序主要是从轨道的内侧45度开始，逐渐延伸到内侧8度左右，再从外侧35度开始一直延伸到外侧8度左右，最后在进行轨道顶部的-8度到8度区间内工作的打磨，每个磨石以2度至1度递减，逐渐完成整个轨道表面的角度打磨工作。
预打磨工作完成后，深圳市地铁龙岗线路钢轨表面存在的波浪型磨耗问题已经被解决，通过预打磨技术的应用科学合理的改善了钢轨和列车车轮表面的接触关系，提高了钢轨表面的平顺性，延长了钢轨的使用年限，同时，也减少了列车在行进时和钢轨摩擦产生的噪音，避免了对周边造成较大的影响。
2.2预防性打磨
在龙岗线路地铁运行时间约为10个月时，轨道减震器扣件区域和底板两边道床在小半径曲线区域出现了侧面摩擦和波浪型磨损裂痕，侧面磨损深度最大达到了1.3毫米，波浪型磨损深度最大达到了0.35毫米。由于裂痕的存在，列车在通过此区域时出现了较大了噪音污染，影响了周边居民的生活环境，为了避免列车对城市建设带来的负面影响，同时也为了提高列车行车的安全性，必须要对这些小半径曲线路段进行预防性打磨处理工作。在进行打磨作业时，一定要注意开启积尘系统，对打磨过程中产生的机械碎屑以及粉尘进行及时的清理，开启喷水装置湿润道床，尽可能的减少粉尘污染。待到整个打磨工作完成后，还要及时冲洗道床，防治工作技术施工产生的废弃物对道床产生污染和堵塞地下排水设施。深圳市地铁龙岗线路段预防性打磨技术应用参数数据如下表2所示。
表2 深圳市地铁龙岗线路段预防性打磨记录.png)
2.3保养性打磨
保养性打磨是钢轨长期使用的基础策略，这种策略需要经过多次的打磨周期，尤其是在钢轨规范性较差的情况下，一定要注意其保养打磨工作。从预防性打磨和预打磨的角度来看，保养性打磨技术的应用在一定程度上能够起到节约成本的作用，保证资源能够有效利用。
保养性打磨的目的主要有三个，一是减少钢轨在面对列车行进时的磨损速度和磨损程度，尽可能的避免钢轨波浪型磨损和股东接触疲劳磨损；二是实现对钢轨预期设计的断面形状，从根本上减少磨损的发展情况；三是经过不断的保养打磨和修正，逐渐实现最佳的轨道轩面形状。
2.4矫正性打磨
矫正性打磨的主要目的是为了减少或者消除地铁线路钢轨存在的缺陷，一般通常采用积极打磨的工序，提前对打磨量进行初步的设计(0.5毫米和4-6毫米之间)，并且每个施工工序间隔时间较长，通常是由钢轨受损严重程度来决定的。
结论
本文主要采用深圳市地铁在面对钢轨波浪磨耗问题时所采用的钢轨打磨技术实例来进行讨论和分析，在地铁轨道的保养工作中，一定要切实的注意好钢轨所发生的质量问题，要选择正确的方式进行施工，避免盲目打磨，要按照正确的打磨流程和顺序保证整个技术工程施工的安全性和稳定性，为地铁列车运行提供更好的安全保障。
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论文作者:朱锦亮
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/15
标签：钢轨论文; 磨耗论文; 磨损论文; 地铁论文; 轨道论文; 波浪论文; 列车论文; 《基层建设》2016年18期论文;