地铁无缝线路锁定轨温变化及应对方法探讨

李冕梧

摘 要：随着我国轨道交通的迅速发展和科学技术水平的不断提高，无缝线路在地铁轨道建设中得到了广泛的应用。无缝线路作为轨道结构的重大变革，以其独有的优越性得到了各地铁单位的认可。随着地铁速度的不断加快，对轨道结构的安全性和稳定性的要求也就越来越高，而锁定轨温的变化对无缝线路的稳定性影响最大。文章对影响无缝线路锁定轨温的因素及应对措施进行了分析。

关键词：轨道交通；无缝线路；锁定轨温；应对方法

前言

与普通线路相比，无缝线路可以消灭其钢轨接头，减少了列车通过钢轨接头时产生的冲击力和振动，具有行车平稳、旅客舒适、延长钢轨及联结部件的使用寿命、减少维修费用等优点。地铁无缝线路是由标准长度的钢轨焊接成一定长度的轨条铺设在地铁线路之上，由于其无缝的设计，消除了因列车的振动摩擦而产生的一系列问题。地铁无缝线路的区间相对来说较短，因此只分为路基地段无缝线路和高架桥上的无缝线路。地铁无缝线路的出现保证了地铁运营的安全与稳定。因此为了充分发挥地铁无缝线路的优越性和最大限度的延长其使用寿命，对地铁无缝线路的锁定轨温进行深入的研究就十分必要。

1 锁定轨温的概述

锁定軌温指的是铺设地铁无缝线路时，将钢轨扣接于轨枕时的轨温，或者说是锁定钢轨时的轨温[1]。无缝线路被锁定的长轨条其温度应力热胀冷缩，在胀与缩之间必然存在着温度力为零的轨温，因此锁定轨温也可以理解为是零应力轨温。众所周知，地铁无缝线路的建设是一个复杂的过程，从最开始线路的设计，然后是线路的施工，到最后线路竣工后全面的运行。而锁定轨温贯穿了地铁无缝线路建设的整个过程，由于其在不同阶段的不同特点依次被称为设计锁定轨温、施工锁定轨温和实际锁定轨温。锁定轨温是影响地铁无缝线路稳定性最为重要的因素，因此一旦锁定轨温发生变化，会对地铁无缝线路造成一定程度上的负面影响，给地铁正常运行造成了安全隐患。尤其是地铁高架桥上的无缝线路，如果一旦由于锁定轨温的变化引起了高架桥上无缝线路钢轨的断裂，不但危及了行车安全，同时也会由于钢轨断裂对桥梁造成一定的损害，后果不堪设想。

2 引起锁定轨温变化的因素

影响地铁无缝线路锁定轨温的变化因素很多，但总结起来可以将其分成三个方面，就是施工时的因素、维修养护时的因素和地铁运行中的因素。由于一般的物体都具备热胀冷缩的特质，物体在受热后就会膨胀，在受冷后就会缩小，而这个特质也存在于地铁无缝线路上，同时也是影响其锁定轨温变化的最主要因素之一，这就决定了地铁的无缝线路的锁定轨温会受到施工环境以及气温的影响。地铁在运行过程中是需要通过定期对线路进行维修养护来使其能够安全、稳定的运行，在对无缝线路进行养护时考虑到锁定轨温受气温因素的影响而选择低温作业，认为这样比较安全，但是却忽略了低温作业使钢轨处于受压状态，从而导致道床阻力大大下降，使得锁定轨温有所改变。地铁在运行过程中，由于对轨道长时间的碾压会在一定程度上造成无缝线路的冲击，最后导致轨道发生塑性变形使钢轨伸长，但固定区的钢轨不能伸长，最终导致锁定轨温的改变，相关资料表明，钢轨的塑性变形普遍会引起锁定轨温的降低。

3 无缝线路锁定轨温变化的应对措施

3.1 预防锁定轨温变化措施

3.1.1 施工中严格控制锁定温度

进行地铁无缝线路铺设时要根据不同地区的温度、不同的地段来设计铺设方案，要通过检算确定合理的锁定轨温范围来满足无缝线路稳定性的要求。尤其是高架桥上的无缝线路施工，其钢轨除受温度力、制动力的影响外，还受桥梁伸缩变形位移而产生的额外纵向附加力作用的影响，因此在施工前，最好将桥梁的位置设计在无缝线路的固定区，最大限度减少梁轨之间的相互影响。在施工时，也要考虑到无缝线路与桥梁间的相互作用，以此来保证锁定轨温的准确性。在施工中要掌握当地气温和轨温的变化，制定合理的施工计划，保证锁定轨温一次达到标准。在地铁无缝线路铺设时，要严格按照正确的施工方法开展铺设工作并使用经计量检验合格的轨温表，保证锁定轨温的真实和准确。除此之外，为了便于观测长轨条位移的情况，在施工前必须埋设位移观测桩，在长轨条就位后或是拉伸到位后要立即进行标记，避免由于长轨条位移变化导致锁定轨温不准确的现象发生。

3.1.2 根据锁定轨温安排维修养护工作

为了保证地铁无缝线路在任何情况下都能保障其稳定性和线路的完好，因此做好无缝线路的维修养护工作，保证锁定轨温的正确性就显得至关重要。在无缝线路检修时，碎石道床地段的道床横断面要按照设计标准保持完好，因清筛或是其他施工原因导致缺碴时，要及时按照规定标准进行补足、夯实和整形。同时无缝线路纵平面要保持平整圆顺，其几何偏差要控制在保养的限值内；由于锁定轨温会受到热胀冷缩的影响，就决定了无缝线路的维修和养护具有很强的季节性，因此对无缝线路安排维修养护时一定要根据季节的特点来合理的安排其计划，在维修养护时也要考虑锁定轨温会受到温度的影响，根据不同地段锁定轨温的不同，科学的安排线路维修养护工作。与此同时，在进行线路养护作业时要严格按照其相关制度进行，以此来提高线路的稳定性，确保锁定温度的准确无误[2]。

3.1.3 做好锁定轨温的监控工作

地铁无缝线路铺设前，会预先埋好位移观测桩或是观测仪，对钢轨的位移量进行科学的观测，以此来达到对锁定轨温的控制。众所周知，轨道轨温和锁定轨温由于受到诸多因素的影响，会使其相差甚远，因此在对锁定轨温进行监测时最好是选择轨道轨温与锁定轨温较为接近的时候进行。同时，要对轨道道床附近的观测桩和路面下沉地区的观测桩进行及时的调整，防止由于观测桩上的信息不准确导致锁定轨温失真的现象发生。而地铁高架桥上的无缝线路属于整个线路中的薄弱地段，对其要重点观测，同时要采用轨温测试仪对检测结果进行复核，切实的做好锁定轨温的监控工作[3]。

3.2 锁定轨温变化后的应对措施

对于无缝线路的锁定轨温而言，即使采取了相应的措施来预防其锁定轨温的变化，但在地铁实际运行中还是会发生锁定轨温变化的情况。如铺设方法不当使长轨条产生不正常伸缩；因处理线路故障或施工改变了原有的锁定轨温等。这种情况下就可以采用应力调整和放散的方法，对变化的锁定轨温进行放散和调整，使锁定轨温恢复到原有的设计范围内。应力调整指的是在不改变原有轨道长度的情况下，可以采用碾压的方法或是采用撞轨器来进行轨道的局部调整；应力放散指的是改变原有轨道的长度，在轨条伸长或是伸缩后采用撞轨的方式或是在钢轨下加垫滚筒，在锁定轨温达到标准后，对线路进行重新锁定。

另外，在施工轨道温度与计划锁定轨温相差不大于3℃以上的情况下，可以将扣件彻底的松开，并在长轨条下每隔12根左右的轨枕拆掉大胶垫，同时应加设一个直径为20-24mm的滚筒，在长轨条终端和中间利用设置的撞轨器反复的撞轨，使长轨条自由伸缩处于零应力状态，从而达到计划锁定轨温的目的[4]。

4 结束语

综上所述，无缝线路以其无可争议的优越性在地铁轨道建设中得到了应用，而随着客流量的不断增加和地铁运营的日益繁忙，保证其运营安全、可靠就至关重要。这就要求必须将无缝线路的锁定轨温控制在科学、合理的范围之内。文章对无缝线路锁定轨温变化及应对措施进行了简要的分析，希望对地铁轨道无缝线路的建设和维护能有所帮助。

参考文献

[1]翟峰，孙国钧.无缝线路钢轨轨温和钢轨温度力实时监测系统的研制和应用[J].铁道建筑，2012（10）.

[2]李建华.基于铁路工务工程的信息化管理分析[J].价值工程，2015（8）.

[3]张凤林，韩文超.高速铁路无缝线路钢轨实时应力与锁定温度远程自动监测系统[J].中国铁路，2012（7）.

[4]石永生，张玉华，李培，等.高速铁路钢轨探伤车动态灵敏度设置探讨[J].铁道建筑，2014（9）.