石家庄铁道大学毕业论文
(2)运营条件。机车、货车及客车走行部性能差异较大，对钢轨的不均匀磨耗不会累加。在波磨的生成与发展过程中，作用最大的是货车，其次是客车，再次是机车。因此客货混跑线路上因货车与客车的作用部分抵消，波磨较少出现，而单跑货车或单跑客车的线路上波磨容易出现。
通过曲线的所有列车中，如某一速度段的列车数量占明显优势，则波磨易于形成。这些地段包括进出车站附近的曲线地段、长大坡道上的曲线地段、以及列车限速的小半径曲线地段。
曲线地段列车施行制动时，外轨上制动力与蠕滑力迭加后更易达到饱和，促成轮对粘滑振动形成。在半径500—600 m以上的曲线地段，列车制动是波磨形成的主要原因之一。
2.6.4 波磨的减缓措施及思路
预防波磨的关键，一是消除曲线地段轮对的粘滑振动；二是消除由粘滑振动引起的钢轨不均匀磨损的累加效应。在可行性和经济性等方面，还存在较多的值得进一步研究的问题。只要设法使波磨形成与发展速率减缓到不控制换轨的程度，就达到了对波磨问题研究的目的。切实可行的减缓波磨的措施必须易于操作、经济合理且能兼顾其它轨道病害。这是考虑减缓措施最基本的两个出发点。为此，提出了以下减缓波磨的措施及思路。
(1)减小轨道不平顺。减小轨道不平顺对减缓波磨及其它轮轨病害均十分有利。减小轨道不平顺可减少粘滑振动的发生机率及钢轨不均匀磨损的累加效应，从而有效地控制波磨发展速率。减少轨道不平顺主要是指减少诸如钢轨接头、轨面剥离、擦伤及钢轨死弯等脉冲不平顺。脉冲不平顺导致轮轨冲击，引发轮对粘滑振动，是对波磨形成和发展影响最大的轨道不平顺。计算表明，在完全平顺的轨道上，货车在半径600 m以上的曲线地段几乎不会发生轮对粘滑振动，但因接头不平顺的作用，在半径2 000 m的曲线上也可能发生轮对粘滑振动。多数波磨从接头附近始发的现象说明了这一点。
(2)加大轨道弹性、提高轨道阻尼。轨道增弹减振对减少轮轨其它病害也是有利的。增加轨道弹性可有效地减小轮对粘滑振动发生机率，而提高轨道阻尼则可明显降低波磨的发展速率。
(3)适当降低曲线地段外轨超高。过超高加大轮对粘滑振动，而欠超高抑制甚至消除轮对粘滑振动。车速较低且轴重较大的货车对波磨形成和发展的影响最大。因此，在主要运行货车的线路上，外轨且主要出现磨损型波磨的曲线地段铺设淬火轨，可采用尽量降低外轨超高的办法减缓波磨。
11
石家庄铁道大学毕业论文
(4)钢轨倒换。轮对在曲线上可能发生粘滑振动从而形成波磨，但在直线上，发生粘滑振动的机率却很小，说明直线地段波磨形成和发展的条件不充分。如将曲线地段的波磨轨倒换至直线上，因粘滑振动消失，磨耗功显著降低，波磨的发展将得到明显抑制。
(5)钢轨打磨。钢轨打磨是最有效的减缓波磨的措施之一。波磨一旦出现，又反过来激化和加剧轮对粘滑振动，促进波磨进一步发展，波深越大则波磨发展越快，构成恶性循环。钢轨打磨中断了这种恶性循环的发展过程，减缓了波磨发展速率。
(6)提高钢轨材质强度及耐磨性能。提高钢轨耐磨性能，是最主要的减缓措施之一。轮对粘滑振动是波磨的成因，但波磨的形成和发展却表现为钢轨不均匀磨损或不均匀塑性变形的逐步累积。能够减缓轨头磨损和塑性变形的措施就能减缓波磨，钢轨耐磨性能的提高，无疑会延缓波磨的形成与发展过程。
(7)增大轮对轴刚度。轮对轴刚度偏小是易于激发轮对粘滑振动的因素之一，如采用空心车轴，并增加轴径，使轴刚度提高1倍，可有效地抑制钢轨波磨。
(8)增大一系悬挂阻尼。设置一系悬挂的机车和客车，一系无阻尼或阻尼偏小是激发轮对粘滑振动的主要因素。因此，增设或加大一系阻尼是有效减缓波磨的措施之一。也是迅速衰减轮轨冲击振动，减缓轮轨系统中其它病害的重要技术措施。
(9)控制涂油润滑。以减缓曲线外轨侧磨为目的的轮缘或轨侧涂油润滑，对减缓波磨是不利的。同时，过量涂油对减缓钢轨剥离也不利。因此，涂油润滑绝不是越勤越好。但目前对合理的涂油工工艺还缺乏深入系统的研究。
2.7 无砟轨道道岔病害
在高速铁路中，道岔有其特殊的地位，几乎无一例外地通过单开道岔实现两股轨道的连接。高速道岔在其功能上和结构上与常速道岔相比，虽无原则上的区别，但要求安全性和舒适性更高。
道岔常见的几种病害：道床翻浆冒泥、岔枕爬行、偏斜、尖轨爬行、限位器顶死、尖轨侧弯、尖轨与基本轨不密贴、轨距扩大，特别是尖轨前、尖轨、及辙叉前后、辙叉病害、接头多种病害（低接头、错牙、轨面高低差、鞍型磨耗、轨端飞边掉块、打塌、坍塌）、 道岔方向、水平不良。
(1)道床翻浆冒泥：高速铁路道岔翻浆冒泥主要是由于更换道岔时，封锁时间短，施工准备不足或受既有线纵断面赢下影响致使枕下清碴厚度不足，排水不良造成。特别是道岔头、尾处受电务信号机座影响排水，冒泥更加突出。
(2)岔枕爬行、偏斜：道岔运营一段时间后，极易出现岔枕爬行、偏斜，主要集中在转辙部及尖轨跟端附近，特别是连接杆处较为突出，影响框架尺寸。上述病害主
12
石家庄铁道大学毕业论文
要是由于连接杆处道碴缺少、不易捣固形成吊板等原因造成的，尖轨跟端主要由于列车碾压、冲击力过大，造成接头病害，加剧道床板结及扣压力不足等原因形成的。解决方法是将岔枕通过角钢连接，形成框架，增大爬行阻力，尖轨跟端保持接头平顺。整组道岔及前后保证道床饱满，各种螺栓扣压力达到标准，道岔连接杆拆除捣固、消灭空吊板。
(3)尖轨爬行：限位器其前后间隙要求在（7.5±1.5）mm但由于尖轨跟端的连接除夹板阻力外，仅有三套扣件的压力，在列车的碾压作用下，极易造成尖轨爬行超限，使道岔转换阻力增大。防止尖轨爬行采取的办法是保证支距扣板、轨距杆与轨底边缘的密贴及螺栓的扣压力。经对比试验表明，解决尖轨爬行的最有效的办法是将尖轨跟端接头夹板和钢轨的下额及轨底斜坡与夹板接触部分打磨除锈后，用 10.9s 级高强大六角头螺栓代替原普通接头螺栓，使用增力搬手，确保尖轨跟端接头螺栓扭力矩达到1500N.m，或将尖轨跟接头冻结，并保证接头柜面平顺。
(4)尖轨侧弯：由于制造、运输、存放及装卸等原因造成尖轨侧弯，上道后造成尖轨与基本轨不密贴，轨距超限，尖轨侧磨，列车通过产生晃车。对能矫直的尖轨，利用施工天窗或维修天窗使用氧气乙炔烤尖轨的轨腰和轨底矫直尖轨，对侧弯较严重的利用备用尖轨进行更换，将换下的运回工厂，进行整治。
(5)尖轨尖轨与基本轨不密贴：尖轨尖轨与基本轨不密贴的主要原因一是基本轨框架尺寸不符合规定，框架过大。二是电务开口及动程不符，调整片使用不当造成的，除此还有以下几种原因：a.尖轨 50m 断面内刨切长度不够；b.尖轨顶铁过长；c.转辙机的位置与尖轨动作杆的位置不在同一水平直线上；d.基本轨弯折点错后；e.基本轨或尖轨有硬弯。这五种情况相对前述两种要少的多。如属框架原因应及时调整， 如因开口不当应督促电务共同处理，尖轨调整片不能一味在一动连杆处加厚，应采取撤出一动调整片，加厚二动调整片，同时加大一动动程的方法加以解决。
(6)辙叉部分病害：辙叉是整个道岔的中心，它的稳固对整个道岔起着相当大的作用，所以辙叉也是病害发生率较多的地方，其主要表现在以下几个方面：a.辙叉空吊。这是因为维修保养中捣固不实，造成辙叉较低，辙叉前后高低不平，软硬不均，道床病害，翻浆冒泥等。b.查照间隔和护背距离超限。主要原因是扣件松弛，叉心磨耗、飞边，加之列车冲击。c.叉心掉块。这是因为叉心较低，叉心前后高低方向不好，产生高低差，加大了叉心的作用力，使叉心受到了较大的冲击力，也有辙叉本身铸造 的质量问题。
整治方法:a.清筛辙叉部分的道床，防止翻浆冒泥，要保持排水良好。b.捣固时要捣实，叉心及前后接头要捣实。辙叉要略高于护轨，及时消除辙叉前后接头的高低、水平、方向和轨距超限。c.复紧扣件螺栓，达到扭矩标准。打磨辙叉及接头飞边，使
13
石家庄铁道大学毕业论文
叉心理论尖端侧面保持平顺。d.焊补叉心掉块，焊补后第二天打磨一次，三天打磨第二次，一周打磨第三次，打到列车碾压没有飞边为止。
(7)接头多种病害：对接头多种病害应进行综合整治。根本目的是保持轨面的平顺，主要采取夹（错口）、焊（掉块、打塌）、磨（鞍形磨耗）、调直低接头、调整轨缝、加大接头螺栓扭力矩等手段进行综合整治。还需及时清筛脏污道床，恢复道床弹性，保持道床饱满，排水畅通，消灭空吊板，力求“上平，下稳”。
(8)道岔方向、水平不良：形成原因:a.在道岔更换施工中道岔中心与设计中心不符，未及时拨正。岔后通长岔枕位置不正，未考虑上下行标高相差过大，造成上下行渡线衔接不良。b.岔心两端断面与钢轨断面有一定误差，造成岔心前后引轨方向不良。c.在列车的反复碾压下，直股胶垫较曲股胶垫薄，造成直股存在不易发现的小漫坑和水平三角坑。解决办法:a.做好道岔前后线路的整修，经常保持高低、方向平顺，整治道岔方向时以直股为基准。对道岔前后线路方向不良且经常发生变化的地段，测 定道岔位置及前后大方向，然后埋设地锚拉杆。b.超平线路，对上下行标高相差 35mm 以上的岔区进行抬道整治，相差在 35mm以下的岔区，均匀顺坡。c.捣垫结合作业。除用道岔捣固机或手动电镐按规定进行捣固外，对个别空吊板及水平不良处所，在轨下或辙叉下加垫不同厚度的调高垫板进行整平，特别是更换辙叉心后，通过加垫不同厚度的调高垫板，做好顺坡，可以消灭辙叉前后的高低、水平不良。d. 方正轨枕到标准位置。
2.8 预埋套管伤损病害
无砟轨道扣件系统紧固部件普遍采用预埋尼龙套管，部分尼龙套管随着线路运营老化，造成扣件系统失效，影响行车安全。
预埋套管因埋在混凝土轨道板中较难取出，较为快捷的取出方法是采用水钻钻取，但维修前需要进行套管定位，维修施工步骤如下：
（1）拆除扣件，露出预埋套管； （2）用定位装置定位套管位置； （3）使用适合的钻头，钻取套管； （4）吸出孔内残水并烘干；
（5）倒入锚固树脂，旋入新套管并定位； （6）待树脂固化后，组装扣件； （7）清理施工垃圾，保持环境。
2.9 混凝土伤损
14
石家庄铁道大学毕业论文
混凝土伤损指无砟轨道混凝土结构伤损，主要包括轨道板承轨槽掉块且扣件系统无法紧固、轨道板混凝土掉块且钢筋裸露、侧向挡块大面积掉块以及上文中的混凝土底座及路基混凝土裂缝等。
混凝土伤损维修时防止因混凝土损伤造成钢筋裸露锈蚀或结构功能丧失等。维修的部位在强度上应该符合原混凝土要求，并且有良好的粘结性和耐腐性，并应防止脱落造成更多隐患，需要在伤损部位进行植筋等、维修施工步骤概述如下：
(1)凿除松动混凝土；
(2)对混凝土损伤面进行植筋，清除混凝土损伤面尘土； (3)涂刷底漆；
(4)根据原混凝土形状制模并填入树脂； (5)待树脂固化后拆除模具； (6)清理施工垃圾，保持环境。
2.10 高速铁路路基病害
高速铁路路基病害按表现形式可分为翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形、边坡坍方、边坡冲刷、陷穴、滑坡、水侵路基、冻害等。
以下是几种比较主要的病害表现：
(1)翻浆冒泥：路基强度因含水过多而急剧下降，在行车作用下发生裂缝、鼓包冒泥等现象，称之为翻浆。翻浆冒泥一般易发生于基床土质不符合要求的部位，特别是以细粒土作路基填料、风化石质作基床，降雨量大的路堤和路堑地段为病害多发地段一定条件的含粘粒、粉粒的基床表层土在和列车反复振动的作用下，发生软化或触变、液化，形成泥浆。列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙向上翻冒，造成道碴脏污、板结进而使道床降低或丧失弹性。轨道几何尺寸变化．危及行车安全。翻浆冒泥分为土质基床翻浆、风化石质基床翻浆和裂隙泉眼翻浆。
(2)路基下沉：路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度不足所致，表现形式有路基下沉、道砟囊或道砟袋。填方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象，为路堤沉陷。由于路基土密实度不足或地基松软。在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。一般经过列车运行一段时间后。下沉会趋于缓解。但有时冈荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也会造成陷槽使线路不平顺。
(3)边坡塌方：坍方的表现形式有剥落、碎落、滑坍和崩坍。剥落、碎落、滑坍主要发生在路堑边坡。剥落是指边坡表层土壤，岩石风化成零碎薄片，从坡面上脱落下来的现象，剥落碎屑的堆积。会堵塞边沟，影响路基稳定。
(4)挤出变形：表现形式有路肩隆起、侧沟被挤，路肩外挤和边缘外膨。主要是
15