城市地铁轨枕的应用及维护

摘 要：最近几年，伴随着科技的飞速发展，房地产业越来越热，土地变得弥足珍贵，这样就激起了人们对地下空间的需求。地铁从出现至今，已有百年历史，在今天，它对于社会发挥着更大的作用，因此，对于地铁的研究成为热点问题。地铁轨枕是地铁最重要的组成部分。是地铁运行的基础。由于地铁的不断发展，地铁轨枕问题也被提上日程，对于地铁轨枕的应用和维护是国家公共管理部门的重要任务，关系到公共安全和国家建设。

关键词：地铁；轨枕；应用；维护

城市地铁轨枕的应用和维护不是最近才出现的话题。地铁遍及繁华城市的中心，成为更多人的首选交通工具，伴随着汽车尾气治理困难的问题以及石油能源的日益枯竭，地铁的建设成为新世纪国家发展中的重要工程。地铁轨枕作为地铁运行的重要保证，涉及到日后更多人生命的问题，在施工建设过程中，为工人的工作提出了新的要求。对于城市地铁轨枕的应用及维护的研究可以减轻工人的工作压力，也为群众的安全做了一定贡献。

1 地铁轨枕概述

与普通铁路一样，地铁也使用标准重轨，但有区别的是，地铁的轨枕一般都是无渣枕轨技术，通俗的讲，地铁的轨枕是没有沙子和碎石子的，另外，地铁的道床也是通过整体现浇而形成的，众所周知，地铁穿梭在各大城市的中心，如果产生噪音过大将影响整个城市居民的正常生活，而通过道床的设计以及无渣枕轨技术的应用，这将有利于噪音和稳定性的控制，此外，这样做也保证了地下隧道内轨枕的维护不需要额外进行。根据实际实际情况，我国地铁运行的时速一般在40到80公里之间，据此，无缝钢轨即可用来加慢速道岔，由于普通铁路运行时速相对地铁要快得多，所以一般会采用高速道岔，这样就很少使用无缝钢轨。地铁轨枕在现在地铁工程建设中占据很大一部分内容。

2 城市地铁轨枕的应用

在我国，不同地区根据实际情况的需要，对于地铁轨枕的应用，也选择不同类型。以广州弹性短轨枕的应用为例来介绍目前我国的地铁轨枕应用状况：

2.1 弹性短轨枕结构特点。弹性短轨枕是目前轨枕中较先进，应用较多的一种。独立的短轨枕、弹性钢轨扣件和轨下弹性垫板及混凝土道床等部分共同构成了弹性软轨枕式道床的整体部分，而枕下大胶垫则采用封闭的蜂窝结构，三元乙丙（ EPDM） 橡胶是该结构的构成成分，行内习惯称为微孔发泡胶垫板。采用这种结构对于地铁的运行会产生很多优势，比如这种结构下的残余不容易发生变形，此外，较少的动弹性损失也可以保证系统所需要的最大限度的弹性，这是与刚性大的无渣轨道相比最大的优势，同时，20KN/mm的垂向支承刚度也可以起到减震效果，对噪声和振动的控制就会很好。根据我国设计人员的科学实验，6dB～10dB的适当减少还可以产生更好的减震效果。随着生产的规模化，弹性软轨枕的批量生产也降低了其使用成本，将更加适合地铁普遍推广过程中的应用。

2.2 弹性短轨枕的应用。根据2012年《四川建筑》的统计数据，广州已有55500多米地铁路段采用了弹性软轨，其中包括2号线的13个区间，从2002年12月开始使用；3号线最多，大约17个区间，从2006年12月开始，已经有43446米；8号线的万胜围站台和昌岗站台，也有了733米路段。由此可见，弹性短轨枕的应用在广州已经非常普遍，其实在全国其他各地的地铁站，对于弹性短轨枕的应用也是十分常见的，比如西安，沈阳地铁中。

弹性软轨枕投入地铁运营之后，其应用过程中也开始显现出一定的问题。首先，出现的影响最大的问题就是轨枕的空吊，弹性轨枕空吊时卸掉弹条的过程中会出现大约5mm的下沉，这也就意味着，在列车经过的时候，由于弹条的作用，钢轨的下沉会伴随弹性短轨的下沉同时进行，列车经过后又一起浮起，但是在列车没有经过时，弹性短轨就会被弹条吊在钢轨上，这就造成了弹性短轨枕以及轨枕橡胶套与道床之间的脱离，那么弹性短轨设计之初的减镇作用就没有得到发挥，由此可见，轨枕的空吊通过附加压力的产生对于城市地铁的正常运行的不良影响是十分大的，进而也可能产生安全隐患；其次，是关于橡胶包套的问题，一方面，由于材质的特性，胶套很容易进水，这就使得微孔发泡胶垫板受到压缩，进而出现变形，最终导致弹性软轨枕的刚性增大，也降低了其减振效能的发挥。另一方面，橡胶包套也可能与短轨枕之间出现间隙，也会降低轨距的保持能力。总的来说，由于橡胶包套而给弹性软轨运行应用带来的问题也是十分值得关注的；再次，就是最常见的磨损问题，根据广州地铁应用弹性短轨的2号线，3号线和8号线的实际情况分析，每年都会有由于磨损而产生的轨枕问题，这就增加了轨枕的运营成本，降低了轨枕的安全性。

3 城市地铁轨枕的损害来源

具不完全统计，我国每年因为城市地铁的损害维修费用都在数亿元，而其中有很大一部分来自于轨枕的损害维修。因此，对于地铁轨枕损害来源的分析是有重要意义的。

3.1 磨损损害。不管是什么类型的地铁轨枕，磨损带来的伤害都是最大的。地铁每天不间断的运营，任何材料都不是完美的，面对不断的接触压力问题，都会产生损坏，尤其是刚性轨枕，其材质刚烈，对于磨损的承受能力是很低的，而弹性软短轨枕虽然材料相对刚性轨枕的抗磨损性要强些，但是其在抗阵的过程中也会伴随着大量磨损的出现。由此可见，不管材料如何，磨损都为城市地铁轨枕的运行提出了新的难题。

3.2 施工损害。施工损害包括两个方面的含义。第一方面就是在地铁建造过程中，轨枕铺设自身技术问题给轨枕造成的损害，目前我国专业的轨枕技术专家还是欠缺的，而施工过程中的工人的技术更是很少有经过专业培训的，这在无形中就为轨枕带来了很大的损害；另一方面就是在城市地铁正常运营以后，对于地铁其它部分的维修或者改造而给轨枕带来的伤害，地铁的构造十分复杂，任何组成部分都有可能出现问题，因此地铁维修是常有发生的，而在其它部分的维修中给轨枕带来的损害也是无法避免的。

3.3 承运过度损害。我国是人口大国，交通运输的压力因此非常大，随着地铁速度的提高以及运行范围的扩大，价格的优惠，越来越的人选择地铁作为出行方式，这就为地铁带来了更大的承运量。地铁轨枕是承运量增加的直接受体，面对承运过度的问题，城市地铁轨枕收到的损害也在不断增加。

4 城市地铁轨枕的维护

面对每天的磨损，以及地铁正常运营的保障问题，城市地铁枕轨的维护势在必行。

4.1 加大对地铁轨枕维护的投资。地铁轨枕技术属于高新技术，因此对于资金的要求也就更大，目前我国对于地铁建设的资金投入是十分巨大的，但是分配到地铁轨枕维修中的部分就很少了，因此，必须加大对地铁轨枕维修的投资，这样才能保证轨枕的正常和安全。

4.2 增加地铁轨枕专业维护人员。地铁轨枕的维护是需要专业技能和知识的，涉及到从轨枕型号到轨枕投入运营，再到轨枕替换的方方面面的内容，因此，必须增加地铁轨枕专业维护人员。

5 结语

地铁轨枕技术问题关系到城市地铁的正常运行，更关系到国家财产以及公民的人身安全保障问题，随着地铁的增加，对于地铁轨枕的应用以及维护问题必须得到重视。

参考文献

[1] 林平.洋碰隧道软岩浅埋段设计与施工浅析[J].公路，2009（9）.

[2] 李湘久，盛碧华.上海地铁轨枕研究[J].北京城市建设，2011（6）.

作者简介：牛辛学，男，河南荥阳人，机械制造及设备管理专业，工程师。