本科毕业设计兰州交通大学土木工程高起本浅论铁路养护Word格式.docx

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12级土木工程高起本班学生姓名：

周全指导老师：

赵洪斌

设计（论文）题目

浅论铁路养护

主要研究内容

铁路线路、重载铁路的涵义及线路养护的作用和意义；

重载铁路线路的病害产生原因及整治方法分析；

铁路线路养护维修的概况；

提速道岔维修与整治。

关键环节

1、1、确定论文题目

2、2、搜集、整理资料

3、3、编写提纲

4、4、撰写初稿

5、5、改写初稿

6、6、定稿

计划进度

1、2016.8.1~9.1分析查阅资料，作好准备；

2、2016.9.2~9.30完成论文；

3、2016.10.1~10.31修改、装订。

参考资料

[1]沈相鲁.铁路道岔养护.北京：

中国铁道出版社，1999.

[2]刘启山.单开道岔的铺设与养护.北京：

中国铁道出版社,2004.

[3]倪剑靖.常用道岔主要参数手册.北京：

中国铁道出版社,2005.

[4]希恐宙.铁路轨道技术.北京：

中国铁道出版社,1998.

[5]刘启山.60AT-12号单开道岔的铺设与养护.北京：

中国铁道出报社,1994.

[6]严健，铁路线路养护中存在的问题及其解决办法.北京：

中国铁道出报社，2004

[7]刘永孝、李斌，铁路线路养护维修.成都：

西南交通大学出版社，2011

开题报告

赵洪斌

设计（论文）题目：

1、文献综述

铁路线路养护维修一般集中在线路综合维修保养。

采用先进的科学管理有利于我国铁路的快速发展。

分析探讨铁路线养护维修内容，应用线路结构维修技术是实现铁路维护的关键。

根据铁路养护维修特点，线路养护维修过程中存在的问题，并从多个方面进行分析，着重对道岔的维护提出科学的解决方法。

在养护维修的道路上科学有效的进行管理才能为国家的铁路发展的事业做出应有的贡献。

2、选题的目的及意义

铁路线路设备是铁路运输业的基础设备，它常年裸露在大自然中，经受着风雨冻融和列车荷载的作用，轨道几何尺寸不断变化，路基及道床不断产生变形，钢轨、联结零件及轨枕不断磨损，因而使线路设备的技术状态不断地发生变化。

线路维修养护贯彻“预防为主，防治结合，修养并重”的原则，经常保持线路设备完整和质量均衡，是列车能以规定速度安全、平稳和不间断地运行，并尽量延长设备的使用寿命。

因此，合理养护线路，确保线路质量是保证工务部门安全生产的前提，也是保证铁路运输安全的基础，对企业经济效益的增长、人民生命财产的保障和国民生产总值的提高都有很重要的意义。

3、重点研究内容

铁路线路、重载铁路的涵义及线路养护的作用和意义。

重载铁路线路的病害产生原因及整治方法分析。

铁路线路养护维修的概况。

四、教师意见

指导教师：

年月日

中期报告

一、总体设计：

自接受毕业设计任务安排以来，首先按照论文的关要求，进行有关信息的收集。

分析铁路、重载铁路维护维修的病害产生原因及整治方法，按照实际情况进行科学管理，引进新技术。

使铁路线路更加高效、平稳、经济的运行。

二、详细设计：

本文分为四个部分

第一部分：

第二部分：

第三部分：

第四部分：

三、设计完成情况

对存在的问题还需充实调整。

教师姓名：

结题验收

班级:

12级土木工程高起本班学生姓名:

周全

设计（论文题目）

结题验收申请：

根据《毕业设计任务书》要求：

毕业设计（论文）已全部完成，请老师审阅。

指导教师评语：

指导教师评分（优、良、中、及格、不及格）：

目录

一、铁路线路、重载铁路的涵义及线路养护的作用和意义3

二、重载铁路线路的病害产生原因及整治方法分析4

1、轨道结构的养护维修4

2、铁路轨道病害整治养护方法探讨4

3、积极引进与推广“四新”技术6

4、重载标准轨铁路的接头养护6

5、逐级负责，责任到人7

三、铁路线路养护维修的概况8

1、铁路线路养护维修特点8

2、铁路线路养护维修实质内容8

3、铁路线路养护维修的探究8

3.1铁路线路养护维修中存在的问题8

3.2铁路线路养护维修的创新9

3.3铁路线路维修养护内容的探究10

3.4铁路线路养护维修的探究意义12

4、铁路线路养护维修的探究成果12

4.1铁路线路养护维修的建议12

4.2铁路养护维修的运用13

四、提速道岔维修与整治14

1、设备改进14

2、设备检修内容、调整方法和标准14

2.1电液转辙机14

2.2检查安装装置15

2.3外锁闭装置检修15

2.4转辙设备试验16

3、影响转辙设备正常使用的因素及消除方法17

3.1尖轨爬行17

3.2道岔开程不标准和道岔开程不均18

3.3道岔反弹ZY4型转辙机油缸反弹19

3.4接点滚轮19

3.5铜滑块损坏19

3.4需要探讨解决的问题19

结论21

致谢22

参考文献23

摘要

本论文介绍了我国重载铁路、普通线路养护维修概况。

铁路线路养护维修一般集中在线路综合维修保养。

一、铁路线路、重载铁路的涵义及线路养护的作用和意义

1、铁路线路是由路基、轨道和桥隧建筑物组成。

它是一个整体工程结构，共同发挥各自的功用，其任何组成部分的改变或损坏，都将影响整体功能。

重载铁路是指用于运载大宗散货的总重大、轴重大的列车、货车行驶或行车密度和运量特大的铁路。

总重大可达１～２万吨，轴重大可达30吨，行车密度大可达１万吨／千米。

铁路线路设备是铁路运输业的基础设备，它常年裸露在大自然中，经受着风雨冻融和列车荷载的作用，轨道几何尺寸不断变化，路基及道床不断产生变形，钢轨、联结零件及轨枕不断磨损，因而使线路设备的技术状态不断地发生变化。

2、重载铁路线路设备现状的基本情况分析：

重载铁路最主要的特点是运量大和轴重大。

这两大特点必然使轨道结构承受较大的荷载，由此造成轨道结构及其部件的破坏速度较普通线路加快，线路变形也增加较大。

从而使线路维修养护工作量和维修成本都较普通线路加大。

从过去几年的养护维修情况分析，重载铁路轨道结构破坏的主要形式有轨道部件破损（尤其是夹板裂纹、接头螺栓折断、弹条折断），钢轨表面的不平顺（波形磨耗等）及线路的严重下沉三种。

轨道部件伤损和轨面不平顺产生的主要原因是接头部位的强大冲击力的反复作用，使得这些部位的部件产生疲劳伤损所致。

3、线路严重下沉主要由两方面原因造成：

一是道床的沉陷变形；

二是路基病害造成的基床坍塌；

三是桥涵两头路基的不均匀下沉。

根据铁科院的研究资料，道床的破坏与通过总重成线形关系，而路基破坏则与通过总重的量成正比，所以这也同时说明重载列车对路基的破坏更加严重。

由于路基的变形最终反映在轨道的变形上，因而这些破坏最终都导致了线路维修工作量的增加。

所以我就从重载铁路线路的病害产生原因及整治方法、铁路线路养护维修、提速道岔维修与整治等方面做一下简单的探讨。

二、重载铁路线路的病害产生原因及整治方法分析

1、轨道结构的养护维修

重载铁路轨道受力的影响因素与任何其他工程结构一样，列车荷载与轨道抗力的相互作用关系决定了轨道的破损程度和使用寿命。

按照目前国际上普遍采用的连续弹性基础梁轨道强度理论，影响轨道结构受力的因素主要有荷载、轨枕、道床和钢轨四个方面。

荷载是造成轨道受力的根本源泉，轨道受力主要是来自荷载。

荷载与轨道的受力与变形成线形关系，荷载增加的百分数与轨道结构受力与变形增加的百分数基本相同。

轨枕的影响主要是轨枕间距（即轨枕配置）的影响和轨枕支撑面积的影响。

轨枕间距对轨枕上的压力和道床上的应力影响较大，而对轨道弹性下沉和钢轨弯曲应力影响较小。

根据有关研究资料，每增减一个轨枕根数档次（按照我国1600根／km－1920根／km铺设标准，每增减80根／km为一个轨枕根数档次），枕上压力和道床应力变化3％－4％，而轨道弹性下沉和钢轨应力只会变化1.2％左右。

轨枕支撑面对轨道弹性下沉和道床应力都有明显影响，根据研究资料显示，Ⅲ型轨枕比我们目前使用的Ⅱ型轨枕在相同荷载作用下，受力与下沉减少11％左右。

道床刚性对道床应力和轨枕上压力影响较大，枕上压力和道床应力与道床钢度成同向变化，且幅度较大。

而线路维修工作量与道床应力的3-4次成正比，所以道床刚性对维修工作量影响很大。

2、铁路轨道病害整治养护方法探讨

根据以上轨道结构受力的分析，对于工务部门能够改变的影响因素就是轨道结构零配件、道床的状态、轨枕间距及枕上弹性垫层和钢轨状态，所以日常维修以就要围绕这几个方面展开。

2.1轨道的几何尺寸的整正是轨道养护维修的主要内容。

根据不完全统计，工务部门60-70%的工作量都是进行轨道几何尺寸的整正。

轨道的变形状态与列车荷载的相互影响的，列车的重复振动荷载使线路产生变形，而线路变形后产生的轨面不平顺又会使列车对线路的冲击破坏加剧。

特别是对于重载铁路，轨道承受的荷载较大，列车运行的密度也较大，这就会使这种相互作用的影响更大，也会使得轨道几何尺寸的变化频率加快。

所以要进行轨道几何尺寸的整正，尽可能地减少重载列车对线路的冲击破坏。

2.2轨道结构的各部联结零件要经常保持齐全有效和良好的技术状态，每年的春秋两季要对所有连结零件进行两次全面复紧，使所有零配件都达到规定的扭力矩，从整体上锁定线路。

这样可以防止暑期钢轨热胀爬行产生胀轨跑道或绝缘顶坏，也可以防止冬季冷缩爬行产生轨缝拉大进而拉断接头螺栓。

另外每年要对所有联结零配件进行一次涂油，防止联结零件锈蚀，因为运输中粉尘较大，螺栓锈蚀也较快，因此要通过涂长效防锈油脂来缓减锈蚀的速度。

2.3道床是均匀传布荷载、提供轨道纵横向阻力和弹性的重要组成部分，道床状态的好坏直接关系着线路技术状态的稳定和工务维修工作量的大小。

使道床保持饱满、均匀、清洁、密实和良好的弹性是进行道床整修的主要目的。

道床在列车长时间振动荷载的反复作用下，主要会出现板结、弹性下降和切入路基造成缺少等病害。

由于运输中粉尘较大，在道床内聚集了很多的尘土，遇有下雨时极易形成道碴囊，天气干燥时就出现板结。

所以维修中很大一部分工作量与道床有关，对于道床一是要及时进行补充。

特别是桥涵两头和路基下沉地段，极易出现石碴缺少病害，这时就要补充石碴。

只有石碴补足了才能保持住。

二是要根据道床的板结情况及时安排相应的清筛，恢复道床的弹性。

以为轨道部分的良好弹性是保持轨道几何状态的关键。

2.4轨枕及轨下弹性垫层的养护也是日常维修中的重要内容，轨枕部分主要是失效轨枕的更换和轨枕受力状态的改善。

轨下弹性垫层是轨道弹性的重要组成部分，它对混凝土枕所受荷载有直接的缓冲和减振作用。

根据北京铁路局的试验，铺设新的10mm厚橡胶垫板的道床其振动加速度比使用2年以后的橡胶垫板道床下降25%，换铺高弹性橡胶垫板则能下降40%。

这说明改善轨下垫层的弹性不仅可以减小轨道下沉量，而且对于保持轨道的平顺性，减少养护维修工作量有很明显的效用。

2.5钢轨是轨道结构的直接受力部分，是列车运行的“筋骨”，它将从车轮传来的冲击力传递给轨枕及以下轨道部分，它也是轨道结构中唯一直接与车轮接触的构件，钢轨状态的好坏直接关系着运营的安全。

所以从检测上要高度重视钢轨伤损探测的质量，杜绝漏探漏检现象的发生。

同时要加强钢轨的手工检查，充分发挥线路巡查人员的作用，进行钢轨伤损状态的跟踪检查，及时掌握伤损钢轨的技术状态。

养护上及时对掉块、擦伤、轨面不平顺等能够焊补或打磨的小病害及时进行整治。

因为在重载铁路高密度、大荷载列车的冲击作用下，钢轨的伤损发展的非常快，严重情况下可能一两天的时间一般轻伤轨就会发展为重伤轨。

3、积极引进与推广新技术

近几年我们在木枕道岔进行了“五花大绑”加强、小半径曲线进行了“七桩定位”加强和接头垫砂垫板整治等多种行之有效的方法，效果非常明显。

对于重载铁路的养护维修在提高设备整体稳定性上下工夫，是很重要的思路。

由于重载铁路的冲击破坏较大，如果设备的整体稳定性提高了，这种冲击破坏就会减少，进而维修工作量也会跟着减少。

今后还需在提高设备整体稳定性方面进行积极的探索。

4、重载标准轨铁路的接头养护

重载标准轨铁路的接头养护是工务部门养护维修工作的一项重点和难点。

工务部门养护维修工作量的60-70%都用在了接头养护上。

对于接头养护必须根据每一个接头的实际情况，采取综合整治措施才能取得成效。

根据这几年的实践经验，对于接头的养护主要从以下几方面展开：

◆根据当地的气温变化情况，及时调整不良轨缝，保持适合的轨缝；

◆保持接头螺栓和扣件的扭力，使接头的部分连接保持稳定状态；

◆接头部分道床在捣固时要保证良好的捣固质量；

◆对于低扣接头要进行平轨处理；

◆对于出现下弯的夹板要更换为上弯夹板或减振夹板；

◆要重视对轨面的修理，对于出现的轨端不均匀磨耗、掉块、擦伤等缺陷和病害要采取焊补、打磨等多种方式进行修理；

◆改善接头部位道床的弹性，主要是清筛板结和翻浆道床，更换磨圆的石碴；

◆改善轨下弹性垫层，保持轨下垫层的良好弹性，可以采取更换高弹胶垫或ＴＤ型复合胶垫的方式来改善。

重视路基设施的养护路基是铁路线路的基本组成部分，也是造成线路经常变化的一个重要因素。

路基的变化会直接引起轨道结构的变化。

重载铁路的路基下沉是主要路基病害，所以在日常的养护维修中要高度重视对路基及其附属设施的养护。

按照目前上级提出的“立体养护”的标准，对路基的各类排水设施、浆砌护坡、浆砌骨架、浆砌护肩、路基边坡及路基边坡植被等要进行经常性的检查保养。

要对路基边坡植被缺少地段及时进行种草或栽种紫穗槐，通过对路基及其附属设施的养护，来保持路基的稳定状态。

5、逐级负责，责任到人

为了进行有效的维修工作组织，要在基层内部实施以定人员、定设备、定质量、定安全、定指标、定职责为内容的“六定”管理。

具体是按照基层的人员情况和设备情况，在养路基层内部建立几个作业组，给每个作业组定人员、定设备数量、定质量指标、定成本指标、定安全责任、定管理职责。

养路基层每月对各作业组的设备保养情况、任务完成情况和安全生产情况进行检查考核，根据考核结果兑现职工的奖励工资。

通过这种定职化管理，一方面可以使养路基层生产任务和安全职责层层落实，最终落实到了每个职工头上，从而使职工的生产和安全责任明确，责任心强。

另一方面也使得养路基层的每一项工作都能落实到具体的一个人身上，能够保证养路基层各项生产和安全指标的顺利完成。

现场作业要积极推行“全项目作业法”和标准化有效结合，所谓全项目作业法就是在进行日常的维修作业时要把维修项目尽可能地做全，杜绝作业项目单一现象。

比如在某一段线路进行方向整修，那就不能只进行拨道作业，还要同时检查高低、水平、接头、钢轨、标志标记、路基等，如果发现这些项目存在问题要同时进行整治，不能只是去拨道而不去管别的项目。

推行全项目作业目的旨在提高生产效率，避免在某一段今天改道、明天起道、后天拨道这种简单重复作业的发生。

而标准化作业就是任何维修养护作业，不论作业量大小，都要认真按照《工务维修标准》来完成，严格遵守作业纪律，杜绝人身伤亡，作业中不能因为任何原因来简化作业程序，避免返工现象，延长设备病害发生周期，有效提高作业效率。

通过这种逐级负责，责任到人的精细化管理来合理的安排作业计划，有效的提高作业质量，平稳的保持线路均衡，超额的完成运输计划。

总之，重载铁路由于荷载大和列车密度大，对养护维修提出了新的更高的要求。

所以必须本着创新的思想，立足重载铁路的具体特点，积极探索重载铁路的养护维修方法，提高养护维修的科技含量，迈出重载铁路工务维修的创新之路！

三、铁路线路养护维修的概况

1、铁路线路养护维修特点

连接部件和轨道设备的更换，道岔的病害的整治，路口交通信号线和一些修理及更换作业。

线路维护主要是指线路的检修周期，保养和维修的内容。

由于内部和外部线路中存在的基本结构有一定的差异，运行状态等方面，所以维修类型和具体施工措施是不同的。

2、铁路线路养护维修实质内容

目前，中国轨道维修为中国铁路公司铁路局，站区段三级养护维修运营管理模式，其组织管理形式两种可分为“修养分开”和“修养合一”。

另外“修养分开”管理具体形式主要有三种形式：

一是工务线路维修部门负责全面修复，负责定期检修和临时检修工作；

二是工务维修队伍直接负责轨道线路全面修复；

三是跟踪细分下的全面维修工队管理维修线路工作区。

“修养合一”与“修养分开”最主要的区别在于“修养合一”由维修工队负责养护与维修线路工作区。

3、铁路线路养护维修的探究

采用新设备、新工艺、新技术有利于铁路线路养护质量的提高，有利于运营安全性和周期性的改善，有利于铁路事业的健康发展。

铁路线路养护维修内容的创新有利节约作业时间及施工成本。

3.1铁路线路养护维修中存在的问题

（1）工务安全形势不容乐观，近些年来全国出现大量的铁路安全事故。

（2）线路检测方法不匹配，信息反馈不对称，作业内容存在偏差，没有达到铁路质量控制要求。

（3）线路养护维修方法落后，线路综合改造质量没有满足实际状况，很难满足高密度，高负荷，高速速列车运行要求。

（4）轨道钢轨的应合理使用，应充分发挥钢轨的综合利用能力。

（5）综合维修方法与工作内容不匹配，短时间内不能够解决，工作质量没有达到更好的水平，不能充分发挥综合维修的作用。

（6）线路上使用的材料质量差，成为列车运行的安全隐患，不容忽视。

3.2铁路线路养护维修的创新

（1）固定设备的创新

◆350km/h高速无砟轨道道岔完成道岔区和区间轨道弹性的均匀、连续，列车高速通过时乘客感受到舒适、平稳。

◆对原有铺设工艺的改进，CRTS-Ⅱ型板式无道砟轨道在线路上成功铺设，并第一次使用CRTS-Ⅱ型板式无砟道岔（2组）于铁路工程中，这是我国自主研发的新技术。

◆先进的无砟轨道具有质量轻，便于安装施工的特点。

生产是在流水线上的，工艺要求高，精度误差小，节约造价成本。

◆高架桥占有80%的部分，节省土地，降低维护和修理费用。

◆首次建立了设计，施工，管理，对三维精密测量控制网络的运行，轨道基准网相邻0.2mm的准确性，并提供了绝对的控制钢轨铺设和维修保养，三维精密测量控制网络对轨道板进行精确定位实现了突破，降低了铺设难度。

（2）铁路工程技术的创新

◆首先建立固定设备综合维修模型。

通过综合维修区的工程、电力、供电设备的养护和维修任务。

◆采用沉降观测和CPⅢ网络维护管理方式，实现专业化的对照观察。

◆首次试验了CRH2-300型综合检测列车。

选用350km/h检测列车对轨道设备参数进行修订，参与联合调试。

◆250km/h项目综合测试车每年在线运行的综合检测线检测模式。

◆首次在编制列车运行图时，安排3.5小时的综合检修天窗。

修定了检修天窗管理措施：

作业时间为每日不得少于240min一个固定的日期，固定的职业：

每十天，每1、4、7、2为维护天窗，5、8、3电动操作天窗，6、9天的电力操作天窗。

◆首次动车组空载确认方式。

“天窗”结束时，运行200km/h空载动车组为线路检查车，保证线路经过施工后没有安全隐患。

◆激光准直仪、轨道检查车和整流电路开关结合人工经验的方法，记录高精度轨道检查车检测数据。

◆首次和灾害预警系统的交通指挥，桥梁防灾信息实时传输到调度站，提高防灾减灾能力。

3.3铁路线路维修养护内容的探究

铁路线路养护维修是依据线路设备设施的运行状态来确定是否维修的，即“状态修”。

参考线路设备运用状况是否处于正常状态，临近失效未出现设备故障的情况下进行必要的维修。

不要忽视维修，避免维修的盲目性，使设备始终处于可靠的控制。

（1）线路的检测线路的检测是获取反馈线路设备技术状态信息、掌握线路设备变化规律、编制维修作业计划和分析设备病害的具体情况。

伴随着计算机和自动化检测技术的发展，轨道检查车为线路的“状态修”大大提高了工作效率，轨道综合巡检车动态检测结果为线路的养护维修提供了具体真实资料，能够准确定位。

（2）综合维修铁路的综合维修采用综合检测列车、钢轨探伤车和轨道状态确认车等，轨道几何状态的实现，导轨表面和内部的损伤，接触网和受流状态，定期检测的工作条件，通信信号设备轨道部件的状态，线间隙和临时性的检测，向调度指挥中心、地面维护部门发送信息来安排制作维修计划和安排综合维修天窗作业时间。

我国铁路综合维修应借鉴学习先进的外国检修经验，与我国铁路的运行具体现状结合起来，建立多专业的综合维修作业体系。

使用先进的维修检测方法完成“天窗”修：

积极安排维修“天窗”作业，采用切实有效的综合维修检测技术措施，我国高铁能够更好更快更安全的在线路上服务。

（3）高速综合检测列车综合检测列车是常规测试实施的重要手段，全面检查和高速度的检测。

可完成对线路轨道、线路接触网，通信信号等铁路基础设施的综合检修。

要善于利用我国已开发出的高速列车组，对突发实况的发生做好应急准备。

联合先进的综合检测技术与设备的使用，通过计算机系统集成模式，研发的300km/h高速综合检测列车用于轨道系统全面完整的检测。

综合检测列车主要配备视频装置，串联间隔测量装置，ATC侧装置，列车无线设备和测量表；

轴荷载横向压力轴，轴端固定加速度计；

轨道的高度和车辆的动态测量装置，线路状态监测装置，车轮的水平压力数据处理设备和视频设备；

穿戴偏差测量装置，集热器状态监测装置，受电弓的测量装置；

电气测量，数据处理设备，电源电路测量装置，车次地面设备侧装置。

（4）大型养路机械设备采用大型养路机械养护维修铁路线路。

主要作业机械有捣固机，高效清筛机，线路检修机车，96钢轨打磨车，移动焊轨车，散装物料运输车及其他大型养路机械。

移动式维修设备所（车间）根据道路网规划，维修项目规