矿区铁路线路常见病害原因分析及整治方法

时间：2019-06-15 11:28:38 所属分类：建筑科学 浏览量:

【摘 要】目前，在我国矿区工作中，运输环节所选用的运输方式还是以铁路运输为主。虽然铁路运输的运输总量大，但是矿区铁路线路与民用铁路线路相比较为复杂，并且矿区铁路线路的安全性也不如民用铁路线路高。除此之外，由于地势环境等因素，矿区铁路线路的曲

　　【摘 要】目前，在我国矿区工作中，运输环节所选用的运输方式还是以铁路运输为主。虽然铁路运输的运输总量大，但是矿区铁路线路与民用铁路线路相比较为复杂，并且矿区铁路线路的安全性也不如民用铁路线路高。除此之外，由于地势环境等因素，矿区铁路线路的曲线与交叉线路较多，这也导致矿区铁路线路经常发生病害，因此解决矿区铁路线路的病害对于矿产资源的安全运输有着重大意义。文章分析了矿区铁路线路常见病害原因及整治方法。

　　【关键词】矿区铁路;病害原因;整治方法

　　0 引言

　　由于铁路线路设备受力复杂，在机车车辆的动力作用下和风砂雨雪、冰冻等自然环境下，不仅会发生弹性变形，而且在不断地产生永久变形，永久变形逐渐积累，达到一定程度时，将大大降低设备的强度和稳定性，严重时威胁或危及列车运行的安全。线路设备的永久变形不可避免，它同运输强度(轴重、密度、速度)有着密切关系。在重载、快速线路上，列车对线路设备的冲击振动大，线路设备的永久变形的积累就快。矿区地势环境较为复杂，且在矿区铁路运营中，不得不采用一些特殊的结构设计(最典型的铁路线下采煤，下沉区线路)来便于运输列车的通行，但这些结构也使得铁路线路安全性降低。并且在增加铁路线路病害发生率的同时，也极大地增加了检修工作的难度。尽管矿区铁路线路复杂，病害的种类也比较多，但是仍需要相关工作人员根据不同类型病害分析病害原因，再针对病害类型提出正确的整治措施，从而保证资源运输的安全。

　　1 铁路线路组成部分及结构

　　在对矿区铁路线路常见病害原因进行分析前，需要先明确铁路线路的组成部分，并且了解各组成部分易发生病害的环节。下面将对铁路线路组成部分进行概述。

　　1.1 铁路线路的组成部分

　　铁路线路的组成部分除了正线以外，还包括了用来指定用途的站线、工务或机务等相关管理线路的段管线、通向其他方向的岔线等。在矿区铁路线路中，避难线也较为常见。

　　1.2 铁路线路的组成结构

　　铁路线路的主要组成结构包括道床、轨枕、钢轨、道岔、连接零件及防爬设备(如图1所示)。

　　道床的使用材料主要以碎石道砟为主，直接铺在铁路路基之上，轨枕则直接埋在道床中，道床起到固定轨枕位置，防止轨枕纵横向位移，承受轨枕传来的压力，并向下传递至路基面，常见的轨枕以钢筋混凝土为主要材料，通过中间连接零件把钢轨固定在规定的正确位置上，轨枕与钢轨接触面加装(铁或橡胶)垫板，从而在列车行驶过程中缓解列车给线路造成的冲击及振动。道岔的作用是引导列车从一条线路转向另一条线路。钢轨与钢轨、钢轨和道岔之间通过双头夹板和螺栓联结。列车在行驶过程中不仅会对线路产生纵向的压力，也会传递横向的压力，因此连接零件及防爬器、防爬撑等防爬设备就是抵抗纵横向压力的部件。

　　2 铁路线路常见病害类型及形成原因

　　在对铁路线路组成部分及组成结构进行概述后，下面将对各组成部分及结构发生的病害及原因进行分析。

　　2.1 铁路道口常见病害及原因

　　2.1.1 铁路道口下沉

　　由于矿区运输列车的装载量较大，列车总质量也随之增大，因此铁路线路所要承受的荷载过大，尤其是在铁路道口部位，受列车和汽车(特别是大吨位载重汽车)双重冲击、碾压，在经过长期使用后便会导致铁路道口下沉，这一病害现象如果不及时进行整治，便会导致道口轨面与两端无法在同一水平线上。如果不及时整治，使道口钢轨下沉过深，还会使钢轨由于受较大荷载而产生较大永久变形，甚至断轨、断枕，从而大幅度降低列车运行的安全性及稳定性。

　　2.1.2 混凝土预制道口板破损

　　铁路道口板是重要的铁路设施，它的质量直接影响列车能否安全通行。民用铁路道口板通常采用钢板作为主要材料，而在矿区铁路线路中，为了缓解列车给铁轨造成过大的荷载而采用混凝土预制板作为道口板。然而混凝土预制道口板经常发生破损的现象，极大地影响列车通行的安全。发生该病害现象的原因主要是由于在铺设混凝土预制道口板时没有完全将道口板与轨枕完全接触，由于道口板与轨枕之间存在缝隙，当重型运输车辆经过时，轨枕无法帮助道口板分担压力，从而使得道口板破损甚至断裂。

　　2.2 铁路道床常见病害及原因

　　2.2.1 道床板结现象

　　道床是铁路线路的重要的组成结构，道床的质量直接影响钢轨承受来自列车所产生荷载的能力。然而在矿区铁路线路运营过程中，车辆泄露的煤末、矿渣末等，风力刮入的尘埃和沙土，道砟本身的机械磨损，日常维护线路起道、捣固作业时人为因素等，造成道床的不洁率将逐渐增加，道砟孔隙逐渐被堵塞，阻碍道床的正常排水，形成道床板结病害。大幅度降低了线路的弹性，最终导致整个轨道下沉变形。

　　2.2.2 道床翻浆现象

　　道床翻浆现象即道床中的道砟往外翻泥浆，该现象通常出现在降雨量较大的矿区中，发生原因与道床板结现象有直接关系。由于道床没有经常清理，从而发生道床板结现象，在经过降雨后，雨水無法及时从道床中渗入地下，从而堆积在道床中，使得道床中的泥浆上升到道床表面，进而影响列车的通行安全。

　　2.2.3 道砟粉化现象

　　道砟粉化现象即原本为块状的道砟逐渐碎裂甚至变成粉末状。发生道砟粉化现象主要是因为矿区列车满载的情况下，长期进行运输，从而对铁轨产生较大的振幅，振幅通过铁轨传导到道砟，道砟在受到约为1 680 MPa的应力后，经过长时间风化，导致逐渐粉化。

　　2.3 小半径曲线钢轨磨损及原因

　　2.3.1 钢轨侧面磨损

　　钢轨侧面磨损是较为常见的现象，虽然将其归为钢轨长时间而发生的磨损现象，但也属于严重的病害现象。钢轨侧面发生磨损的原因主要是由于曲线半径不符合列车转向幅度，从而使列车在转向时，列车轮缘挤压铁轨侧面，久而久之钢轨侧面被磨损。

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