关于高铁钢轨断轨维修方法的研究

摘要：高速铁路最大的特点就是列车行车速度快，从无缝线路具有的种种优越性来看，特别适合于高速铁路。高速铁路都采用了跨区间无缝线路的轨道结构形式。但是高速铁路上的无缝线路与普通无缝线路相比，无论是在轨道结构型式还是养护维修方式上都有着明显的不同。文章主要基于此探讨了高铁钢轨断轨维修的方法。

关键词：高速铁路 钢轨断轨 铁路施工

Abstract: The biggest characteristic of the high speed railway is high speed, from the seamless line its superiority, it particularly suit for the high-speed railway. The high speed railway are used the CWR track structure. But compare the high speed railway CWR with the common seamless line, either on the track structure or maintenance repair methods, they are significantly different. The article mainly discussed the high-speed rail track broken repair method.

Key words: high speed railway; rail track broken; railway construction

中图分类号: U231+.94文献标识码:A文章编号：2095-2104（2012）

我国己建的和在建高速铁路客运专线上都大量采用了无碴轨道的结构形式。在我国的高速铁路上，无论采用的是传统的有碴轨道结构还是无碴轨道结构，其中关于对突发性断轨的处理，由于直接影响行车安全，因此都显得特别重要。以下文章拟对此作一粗浅探讨。

1 高铁断轨的维修要求

1.1 要求尽快消灭轨缝

消除车轮对钢轨接头的冲击，即使在普通线路上，钢轨接头也是铁路轨道的薄弱环节之一。列车通过接头时发生冲击力，最大可达到非接头区三倍以上，使得轨道的破坏比其它部位严重，接头下轨枕的失效率也比其它部位多出几倍。尤其接头处道床变形发展快，容易造成低接头，将进一步加速机车车辆和钢轨配件的损坏。因此，在高速铁路上如果长期存在接头轨缝，不但会给养护维修造成巨大困难，甚至会严重影响行车安全。

由于高速铁路采用了无缝线路的轨道结构形式，在进行断轨处理时，必然会进行钢轨焊接。高速铁路对钢轨焊接完成后的焊接接头打磨精度提出了很高的要求。严格控制钢轨的平直性和焊头的平顺性是确保轨道具有高平顺胜的关键之一。

1.2 锁定钢轨温度

锁定轨温就是在钢轨内部没有应力时，对钢轨进行锁定时的轨温，也叫零应力轨温。无缝线路是一个系统工程。从设计、施工、养护这一整体来看，锁定轨温在各方面的运用是各有特点的。因此，在称呼上亦有所区别，分别称之为设计锁定轨温、施工锁定轨温和实际锁定轨温。设计锁定轨温亦称中和轨温。它是根据线路结构的具体条件，通过轨道强度和稳定性的检算所确定的零应力轨温。

由于在无缝线路的铺设施工中，很难在某一设计锁定轨温下把整段长钢轨锁定。因此，这就需要确定一个既满足强度条件，又满足稳定条件的锁定轨温允许范围。施工锁定轨温指的是施工锁定时的轨温。施工中一段长钢轨的锁定需要一定的时间，所以施工规定把长钢轨始终端落槽就位时的轨温平均值作为施工锁定轨温。同时要求始终端就位时的轨温必须在设计锁定轨温允许范围之内。

1.3 高速铁路断轨维修的效率要求

我国新建的高速铁路均为客运专线，客运列车都是按照早已编制好的列车运行图来运行，并具有高速度，高密度的特点。一旦发生断轨事故，为了确保行车安全都会采取封锁线路的措施，如果封锁时间过长，就会造成客运列车长时间晚点，给旅客带来不便。因此，为了尽可能减少对线路正常运营的影响，一旦线路发生故障，要求养护维修单位能够快速做出反应，在最短的时间内排除故障，恢复通车。一般要求从发生断轨封锁线路开始，到工区组织人员工具赶到现场的时间应争取不超过30分钟，紧急抢修限速开通线路后，应在24小时内完成钢轨的永久性焊接，以便恢复常速。

2 高速铁路钢轨断轨的维修方法

2.1 高铁钢轨断轨的维修流程

在高速铁路上，无论采用那种轨道结构，一旦发现钢轨发生折断，必须立刻封锁线路，进行紧急抢修。紧急抢修的目的是在最短的时间内对断轨处进行加固后，尽快开通线路，在最大程度上减小对行车的影响。高速铁路钢轨折断的紧急处理过程与普通无缝线路处理过程基本相同，其作业流程如下:

发现断轨立即设置防护封锁线路——工区组织劳力和工具赶往故障地点——现场负责人根据情况确定处理方案——采用急救器进行加固处理——断缝前后50m进行复紧扣件——机具撤出限界以外——设好慢行防护——限速放行列车。

根据轨道结构形式的不同，在进行断轨处理时所使用的工具及所需要的劳力也会有所不同。紧急处理后，必须按规定限速放行列车，在未恢复无缝线路的连续性前，不得将线路恢复常速。

2.2高铁钢轨断轨的焊接方法

在焊接点作业场地上，气压焊接作业中，摆放着氧气瓶、燃料气瓶、燃气管路、控制箱等各种通气储气设备;铝热焊作业中，也摆放着氧气瓶、然料气瓶、燃气管路、铝热焊剂、高温火柴等，也有焊剂点燃后的高温。同时还有强大的预热和焊接火焰，有时会有切割凸瘤的喷射火焰。因此，随时都应注意防止着火爆炸。为此需注意以下事项:(1)氧气瓶、燃料气瓶、控制箱应布置在焊接和切割火焰的上风方向或侧风方向，禁止布置在火焰的下风方向。(2)氧气瓶、燃料气瓶、控制箱和火焰四者之间都应相距5m以外。乙快气瓶需离开火焰10m以外，且布置在火焰的上凤或侧风方向。(3)乙炔、氧气胶管、冷却水管及电缆线等需穿越轨道时，均必须从轨道的下方通过。(4)铝热焊剂应远离火焰，单独存放，不能和高温火柴放在同一位置。

2.3 高铁钢轨断轨的施工管理

无论是小型移动气压焊还是铝热焊，均需要封锁线路进行施工，虽然其焊接原理与焊接工艺各不相同，但在安全管理方面有着许多的共同要求，现将其主要步骤及各自注意事项叙述如下。

设置防护。施工点前1-2小时，施工人员到达现场，在车站行车室设驻站联络员，施工地点设现场防护员。驻站联络员要随时与现场防护员保持联系，密切注意来车“预报”、“确报”等信号。

每次使用必须有专人负责随车同行，负责人在使用前要了解列车运行情况，并向大家公布。须有足够的人员能随时将车辆撤出线路以外。应备有防护信号与通讯设备，推行速度不得超过5km/h，双线地段要面向来车方向，在外侧钢轨上推行。

机具材料摆放不得侵限。无论是在施工准备阶段还是在施工过程中都要注意机具材料的摆放，尤其是在双线地段不得放在两线间。在人员、机具、材料到位后，正式开始施工前应用卷尺复核钢轨长度，测量轨温并做好标定工作。

3 结论

传统断轨处理办法主要在两个方面难以满足高速铁路的要求，一是在临时处理后由于轨缝的存在，难以适应高速铁路对无缝线路高平顺性的要求;二是采用传统处理办法处理断轨难以防止原锁定轨温的改变。高速铁路上进行断轨处理可以采用钢轨拉伸器拉伸钢轨后焊接的技术，将传统断轨处理方式，简化为二个步骤，紧急处理一永久性处理。采用这种方式进行高速铁路断轨处理，能够很好的解决传统断轨处理办法应用于高速铁路时存在的两个主要问题。

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