广州地铁1号线曲线钢轨轨底坡的调整解读
浅谈地铁钢轨剥落掉块原因分析及整治

Qiye Keji Yu Fazhan0引言在地下铁路轨道系统中,钢轨是承担列车荷载及引导列车前行的重要设施,经过一段时间的运营后,钢轨经常出现各种各样的伤损,其中以钢轨剥落掉块最常见,除钢轨本身材质问题外,地铁线路曲线半径小、行车频次高、轨道几何形位有偏差均会导致或加剧钢轨伤损。
本文通过对某地铁1号线二期某区间下行钢轨剥落掉块情况进行调查统计,分析钢轨剥落掉块产生的原因,采取措施并提出养护维修管理建议。
1工程概况钢轨剥落掉块里程为下行K07+230~K07+420,位于平面曲线K07+217~K07+837上,曲线半径R =360m ,超高H =110mm ;处在25‰的下坡道上。
1.1伤损特征通过对线路的外观检查、几何尺寸调查、轨底坡调查及对钢轨表面伤损检查后发现以下特点:曲线下股光带偏外侧,光带宽度约25mm ,掉块位于光带上;掉块宽3~8mm (多为5mm ),最深处深度约2mm ;掉块为断断续续的状态,最长连续掉块为350mm ;经探伤检测,该处为钢轨近表面剥落掉块,没有发现内部伤损;掉块发生在曲线下股,钢轨中轴线外侧。
1.2伤损发展情况掉块发生在1号线二期开通1年时间左右,曲线下股与列车车轮接触面为钢轨外侧;轨面掉块是由轨面细微裂纹发展而来,裂纹发展到一定程度将会产生掉块;裂纹主要发生在曲线下股轨面,离轨顶外侧圆弧5~10mm 处,大致平行,长15~25mm ,与钢轨横截面呈45°,开口方向与行车方向一致,用手触摸有毛刺感,裂纹肉眼可见[1]。
轨面裂纹情况如图1、图2所示。
当裂纹深度不断增加,裂纹之间的轨面会因列车车轮的黏滞力而发生脱落,形成掉块,现场掉块为薄片,长度约15mm ,深度约1mm ,宽度约5mm 。
掉块后钢轨轨面状态如图3所示。
2钢轨剥落掉块原因分析2.1轨底坡设置不符合要求设计坡比与实测坡比最大相差0.057,设计坡比与实测坡比平均相差0.0428。
由于曲线下股轨底坡严重偏大,所以曲线下股轮轨接触面积过小,进而导致钢轨裂纹,由此钢轨轨底坡设置不符合要求是导致钢轨剥落掉块的主要原因,实测轨底坡比数值如图4所示。
广州地铁1号线列车调整原理和方法介绍

行 调可 以在 车站 设 置扣车 命令 , 终止运 营停车点 的释 放 ,或者设 置跳 停、 不停等命令 , 来实现列车按照时刻 表 的要 求运行。
需 要 延 长 列 车 停 站 时 间 ,使 早 点 列 车按 照 时 刻 表 时 间 要 求 运 行 ,行 调
整的范围。
列车停站时分 的最小值是根据列车 停站后 .司机开关 晚 点 太 多 .不 能 通 过 减 少 该 站 停 站 时分 来达 到 使 列 车 正 点 AR 门操作要求 以及乘客上下车的最短 时间来限定 的 .由于不 的 目的时. T 将通过对后续车站的站间运行 时分及停站 时
同 车 站 的 客流 不 同 .因此 不 同车 站 停 站 时 分 最 小 值也 不 同 。 分 进 行 调 整 .不 断 对 早 晚 点 进 行 修 正 .使 之 趋 于 零 。 考 虑 到 行车 间 隔等 因素 . 内停 站 时 分 不 可 能 无 限 度 延长 . 站 有最大值限制 。
Tl I I e j s me tWa s a d Prn p e o an z o - ' I R ad u t n y n i ci l fGu g h u . NIB
M e r g ne t o 1
也 不 能 有 效 解 决 或 影 响 不 停 站 运 行 使 用 情况 下 , 可 以考 虑 利 用 渡 线 、 也 存车 线 或 折 返 线 进 行 列 车 折 返 ,调 整 另 一
T 运行 的效 率及 节能要求 .并且要给乘客一个 乘车 舒适 、快 最 大 值 时 .A R取 计 算值 。
当列车晚点 .且停站 时分 ≤停 站时分最小值 .A R取 T 时间的最大值时 . T 取列车停站 时分最大值。如果列 车早 AR
广州地铁1号线曲线钢轨轨底坡的调整

的情 况 , 的甚至 已达 到 重 伤 报 废标 准 而须 提前 更 有
换。
Ke l S m er ,cr etak,ri b s lp,rn v t n yWO d to u v rc al aes o e o ai o
Au h r S a d es t o ’ d rs Gu n z o e r o p r t n, 1 3 0, a g h u M to C r o a i o 508
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RalBa eSlp Re o a in i lng holM e r n i s o n v to n Gla z l t oLi e 1
② 波 浪型 磨耗 较 为严 重 , 别在 小半 径 曲线地 特 段 。在 20 02年初 , 测得 波 浪型磨 耗 最大 的波谷 深达
Gu n z o Ch n a g h u, i a
3 轨 底 坡 的 调 整 方 案
3 1 原 因分析 . 从 1号线 多 年运 营 的 实 际情 况 来 看 , 小半 经 曲
1 基本情 况
广 州地铁 1号线 的线路 主要 技术标 准 如下 :
① 设计 最 大行 车速 度 8 m/ 。 0k h
12In。为保 障运 营安 全 , 2 0 . l Tq 于 0 2年 底 已更 换 曲 线 的波 浪型磨 耗 钢轨 6 8k . m。
Hu Yio g d n
Ab ta t I hs p p r h e o a in o i b s l p tt e sr c n t i a e ,t er n v t f a l a es e a h o r o c r e ta k o a g h u M er n si t d c d,h u h r u v r c f Gu n z o to Lie 1 i n r u e t ea t o o e p an h a s s o h u twihn r l a e s p ,a d d s x l s t e c u e f t e h r t i a s l e i i b o n i — C S E me p a t a o u in ih& ep o e u c s f 1 USSs o r c i l lt s wh c r r v d s c e su . c s o
城市轨道交通线路轨底坡设置探讨

城市轨道交通线路轨底坡设置探讨龚伟【摘要】城市轨道交通中小半径曲线轨道磨耗的主要原因是轨底坡设置不正确或不合理,从城市轨道交通整体道床轨道施工方面入手,详细介绍整体道床轨道施工工序,重点阐述施工中轨底坡的控制并分析造成轨底坡不足的原因;针对施工中轨底坡不足的原因提出了改进意见,以达到延长轨道使用寿命的目的.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】3页(P56-58)【关键词】城市轨道;轨底坡;改进【作者】龚伟【作者单位】广州市地下铁道总公司,广州,510380【正文语种】中文【中图分类】U239.5城市轨道交通线路的曲线半径小,容易引起内轨严重压溃、外轨侧磨严重的现象。
在换轨大修中,单线每千米仅钢轨材料费用就达 100万元,再加上城市轨道交通空间小、人工成本高,更换费用昂贵。
因此,减少运营线路曲线钢轨的磨耗,延长钢轨的使用寿命,降低维护成本支出显得十分必要。
国内外研究表明:轨道曲线磨耗与列车通过速度、超高、轨底坡和摩擦系数有关[1]。
在轨道铺设中,保证设计轨底坡的实现,是有效降低曲线磨耗的手段之一。
在广州地铁 1号线的维护中得出经验,保证合理的轨底坡设置,能有效减轻小半径曲线的钢轨磨耗。
因此,在新线建设轨道铺设环节,有效控制好轨底坡形位,能更好地服务于地铁运营。
轨底坡设置是否正确,可根据钢轨顶面上由车轮碾磨形成的光带位置判定。
轨底坡值设置正确,光带应该位于轨面居中;如光带偏离轨顶中心向内,说明轨底坡不足,反之说明轨底坡过大。
在轨道养护工作中,可根据光带位置,调整轨底坡度设置。
1965年以后,我国铁路一直沿用1∶40轨底坡至今,城市轨道交通轨道也沿用了这一标准。
各城市轨道交通中,绝大多数曲线的钢轨磨耗光带能够居中于轨面,但仍有个别小半径曲线出现钢轨光带不居中的轨面现象,一般出现在曲线外股钢轨,如图1所示。
图1反映了曲线外轨钢轨光带居于钢轨工作边,是轨底坡不足的表现。
城市轨道交通曲线轨道超高有关问题探讨解读

城市轨道交通曲线轨道超高有关问题探讨摘要介绍城市轨道交通曲线超高的基本原理及欠超高与过超高的极限值,论述各种情况下超高的设置方法及注意事项。
关键词城市轨道交通曲线超高欠超高过超高钢轨磨耗1概述城市轨道交通区间线路长度一般为1~2km,车辆加速及减速较快,列车在同一线路曲线(特别是较长的曲线)范围内运行时,最高速度与最高速度差异较大,新版的地铁设计规范(GB501572003)仅给出了轨道曲线超高的计算公式及允许的最大欠超高,一些相关的设计手册及资料也未有论述,难以应对在设计工作中遇到的各种复杂情况,本文详细论述了曲线轨道超高的设置方法及设置超高时需注意的问题。
2曲线超高计算公式车辆在曲线轨道上运行时,产生离心力,为平衡离心力,在曲线轨道上设超高,借助车辆重力的水平分力以抵消离心力,达到内外两股钢轨受力均匀,垂直磨耗相等,减小离心加速度,增加乘客旅行舒适感,以及提高线路稳定性和行车安全。
超高计算采用《地铁设计规范》(GB501572003)中计算公式3 欠超高与过超高的极限值确定城市轨道交通曲线轨道超高时,由于规范对最大超高值的规定及列车在曲线上运行速度的变化,超高与行车速度不可能做到恰好匹配,因而不可避免会产生未被平衡的横向加速度,欠超高与过超高是未被平衡的离心加速度和向心加速度的另一种表示方法。
《地铁设计规范》第6 2 8条规定:曲线的最大超高值为120mm,当设置的超高值不足时,一般可允许有不大于61mm的欠超高(hq)。
论文论文参考网对于过超高,则没有相关的规定。
《铁路线路维修规则》第3 7 1条规定,未被平衡的过超高不得大于50mm。
据国际铁路联盟(UIC)有关资料,在列车运行速度为80~120km/h的线路上,一般可允许有不大于50mm的过超高(hg),允许的最大值为70mm。
城市轨道交通车车辆轴重轻,运行速度低,道床型式主要为整体道床,线路为客运专用,不存在客货混跑的情况,列车运行的外部条件优于国铁及国际铁路联盟各国国家铁路,所以,在设计工作中,可参考前述有关规定,即:在设置曲线轨道超高时,可允许有不大于50mm的过超高。
轨底坡调整-概述说明以及解释

轨底坡调整-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在铁路建设和维护中,轨道的平整程度对列车的安全和平稳运行具有重要影响。
轨道的平顺程度受到轨底坡的影响,而轨底坡是指轨道中心线两侧铺伏轨道的底部倾斜角度。
对于不同地区、不同线路的轨道情况,轨底坡的调整举足轻重,可以改善轨道平顺程度,提高列车行驶的舒适性和安全性。
本文将就轨底坡调整的意义、调整方法以及效果进行探讨,以期为铁路建设和运营提供一定的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分主要包括以下内容:1. 引言:- 概述轨底坡调整的重要性和必要性,引出文章主题;- 介绍文章结构,阐述本文将从轨底坡调整的意义、调整方法和效果三个方面展开讨论;- 阐明本文旨在为读者提供有关轨底坡调整的全面性信息和洞察。
2. 正文:- 探讨调整轨底坡的意义,包括对轨道稳定性、安全性和舒适性的影响;- 分析不同的调整轨底坡的方法,包括工程调整和技术调整;- 进一步阐述调整轨底坡的效果,包括改善列车行驶、减少能耗等方面的影响。
3. 结论:- 总结轨底坡调整的主要内容和重点,强调其对铁路运输的重要性;- 展望未来轨底坡调整的发展和趋势,指出需要进一步研究和改进的方向;- 提出结论,强调轨底坡调整对于提升铁路运输质量和效率的重要性。
通过以上结构的设置,读者可以清晰地了解整篇文章的逻辑脉络和内容安排,便于获取信息和理解主题。
1.3 目的:调整轨底坡的主要目的是为了保证铁路线路的安全和稳定性。
通过对轨道底坡进行适当的调整,可以有效地减少铁路线路在运行过程中出现的问题,如坡度过大导致列车运行时的晃动和不稳定,以及因轨道底坡松动或下滑而引发的事故风险。
同时,调整轨底坡还可以提高铁路线路的可靠性和持久性,延长线路的使用寿命,为乘客和货物运输提供更加安全和顺畅的运输环境。
此外,通过调整轨底坡,还可以提高列车的运行效率和节能减排效果。
合理的轨底坡设计可以减少列车在上坡和下坡时的能耗和制动损耗,减少磨损,延长车辆寿命,减少能源消耗,降低运营成本,为铁路运输提供更加经济可行的选择。
城市轨道交通工程调线调坡原因分析及对策

城市轨道交通工程调线调坡原因分析及对策发布时间:2022-08-01T09:15:45.066Z 来源:《工程建设标准化》2022年第37卷6期作者:白效猛1 王峰峰2 [导读] 改革后,在社会发展的影响下,带动了我国交通行业的进步。
白效猛1 王峰峰2山东九强集团有限公司山东省淄博市 255000摘要:改革后,在社会发展的影响下,带动了我国交通行业的进步。
目前,为适应城市轨道交通线路调线调坡设计需求,文章基于线路设计理论和限界标准,通过CAD 二次开发,研发调线调坡设计系统。
该系统首先对以结构底板作为测量基准线的测量结果进行修正,然后建立以设计轨面为坐标系横轴的各结构断面类型的方程式,快速准确地对限界进行检查。
该系统采用的数据以隧道结构底板作为测量基准线,自动对测点数据进行修正并进行限界检查工作,能大大减小现场测量工作者的工作量,提高设计工作效率。
关键词:城市轨道交通;线路设计;调线调坡;CAD 辅助设计引言在城市轨道交通工程勘测设计、施工和运营过程中,当发现或预判工程实际坐标与高程同线路设计的平面坐标、纵断面高程数据不相符或误差超标时,往往会用到“调线调坡”的方法。
之所以要进行调线调坡,其背景原因多种多样,并与许多工程建设质量问题有关。
本文通过对调线调坡原因进行全面分析,提出相应的对策建议,以供参考。
1调线调坡设计概述调线调坡设计是土建结构完工之后,轨道铺设和设备安装之前的一项重要工作。
土建施工往往存在误差,与设计方案不一致。
为消除由于隧道、车站等土建结构中心线偏离设计线位产生的影响,避免产生侵入限界的情况,工程师会依据测量结果,与理论限界值进行对比,分析偏差大小和趋势,在原设计线位基础上进行线路调整,再重新检查限界侵限情况,直至限界满足要求。
当调线调坡也无法消除施工误差的影响时,就需要对土建结构进行改造或者调整设备安装位置。
在调线调坡设计方面,提出基于点云数据实现地铁限界检测及调线调坡设计自动化的研究思路,进行了城市轨道交通调线调坡测量软件的开发,提出采用空间圆拟合法对调线调坡测量中圆形隧道横断面进行拟合,提出基于遗传算法的调线调坡优化设计方法,地铁调线调坡设计中基于距离法和面积法的优化算法,提出地铁调线调坡双边线形约束模型,进行了调线调坡计算方法的研究,隧道施工偏差和限界监测进行了研究,地铁限界系统的设计原理进行研究并开发了限界设计软件,对地铁调线调坡工作进行总结并研究了相关技术,结合工程调线调坡实践提出了调线调坡设计关键技术。
广州地铁1号线曲线钢轨轨底坡的调整

广州地铁1号线曲线钢轨轨底坡的调整内容摘要:摘要介绍了广州地铁1号线曲线内轨轨底坡的设置情况,简述了由于钢轨轨底坡设置不合理而引起的危害,并结合地铁的实际情况,提出了调整轨下垫板坡度的解决办法,取得了良好的实际效果。
关键词地铁,曲线轨道,轨底坡,调整1基本情况广州地铁1号线的线路主要技术标准如下:①设计最大行车速度80km/h。
②最小曲线半径,区间正线在一般地段为400m,困难地段为300m;辅助线在一般地段为200m,困难地段为150m;车站一般设在直线上,困难时可设在R≥800m的曲线上。
③区间正线最大线路坡度为30‰,最小坡度为3‰。
④列车6辆编组,全长139.48m。
⑤设计轴重为160kN。
⑥正线及辅助线采用高碳微钒(PD3)钢轨,正线采用无缝线路。
1号线轨道设计采用1∶40的轨底坡,当超高超过38mm时,内轨将向线路外倾斜。
为防止钢轨受挤压后向线路外翻倒,轨底坡的设计遵照了曲线内轨不能外倾的原则,当曲线的超高超过38mm时适当加大内轨的轨底坡,从而使内轨的轨底坡线呈水平状。
2存在的问题从1号线多年运营的实际情况来看,小半经曲线的钢轨主要存在如下几个问题:①从运营后2~开始,在小半径曲线的内轨轨头外侧普遍出现压溃和飞边。
②波浪型磨耗较为严重,特别在小半径曲线地段。
在初,测得波浪型磨耗最大的波谷深达1.2mm。
为保障运营安全,于底已更换曲线的波浪型磨耗钢轨6.8km。
③小半经曲线外轨的内侧经常出现剥落掉块的情况,有的甚至已达到重伤报废标准而须提前更换。
3轨底坡的调整方案3.1原因分析从1号线多年运营的实际情况来看,小半经曲线钢轨的轨底坡设置,不能满足轮轨受力关系的要求。
曲线内轨和车轮的接触面没有位于钢轨的轴心,而在轨头外侧,钢轨受力不合理,从而造成内轨轨面外侧磨耗,以及外轨轨面内侧磨耗的不均匀磨耗现象。
3.2轨底坡的调整方案根据广州地铁1号线的实际情况,采用调整铁垫板或橡胶垫板的坡度来调整轨底坡;同时,在满足轨底坡调整的情况下,尽量减少铁垫板或橡胶垫板的规格类型。
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广州地铁1号线曲线钢轨轨底坡的调整
摘要介绍了广州地铁1号线曲线内轨轨底坡的设置情况,简述了由于钢轨轨底坡设置不合理而引起的危害,并结合地铁的实际情况,提出了调整轨下垫板坡度的解决办法,取得了良好的实际效果。
关键词地铁,曲线轨道,轨底坡,调整
1 基本情况
广州地铁1号线的线路主要技术标准如下:
① 设计最大行车速度80km/h。
② 最小曲线半径,区间正线在一般地段为400m,困难地段为300m;辅助线在一般地段为200m,困难地段为150m;车站一般设在直线上,困难时可设在R≥800m的曲线上。
③ 区间正线最大线路坡度为30‰,最小坡度为3‰。
④ 列车6辆编组,全长139.48m。
⑤ 设计轴重为160kN。
⑥ 正线及辅助线采用高碳微钒(PD3)钢轨,正线采用无缝线路。
1号线轨道设计采用1∶40的轨底坡,当超高超过38mm时,内轨将向线路外倾斜。
为防止钢轨受挤压后向线路外翻倒,轨底坡的设计遵照了曲线内轨不能外倾的原则,当曲线的超高超过38mm时适当加大内轨的轨底坡,从而使内轨的轨底坡线呈水平状。
2 存在的问题
从1号线多年运营的实际情况来看,小半经曲线的钢轨主要存在如下几个问题:
① 从运营后2~3年开始,在小半径曲线的内轨轨头外侧普遍出现压溃和飞边。
② 波浪型磨耗较为严重,特别在小半径曲线地段。
在2002年初,测得波浪型磨耗最大的波谷深达1.2mm。
为保障运营安全,于2002年底已更换
曲线的波浪型磨耗钢轨6.8km。
③ 小半经曲线外轨的内侧经常出现剥落掉块的情况,有的甚至已达到重伤报废标准而须提前更换。
3 轨底坡的调整方案
3.1 原因分析
从1号线多年运营的实际情况来看,小半经曲线钢轨的轨底坡设置,不能满足轮轨受力关系的要求。
曲线内轨和车轮的接触面没有位于钢轨的轴心,而在轨头外侧,钢轨受力不合理,从而造成内轨轨面外侧磨耗,以及外轨轨面内侧磨耗的不均匀磨耗现象。
3.2 轨底坡的调整方案
根据广州地铁1号线的实际情况,采用调整铁垫板或橡胶垫板的坡度来调整轨底坡;同时,在满足轨底坡调整的情况下,尽量减少铁垫板或橡胶垫板的规格类型。
通过扣件横向抗力和锚固螺栓抗拔力的检算,经计算决定采用-1∶40和-1∶30两种规格的垫板。
1) 曲线内轨水平时外轨超高值计算
设h为曲线外轨超高,s为两股钢轨的中心距,则有:
1/40-h/s=0
对60kg/m钢轨,s=1508mm,可算得h=37.7mm。
2) 曲线内轨中心线偏离垂线而外倾1/40时的外轨超高计算
此时有:1/40-h/s=-1/40
可算得h=75.4mm。
为尽量减少铁垫板或橡胶垫板的规格,从超高37.7~75.4mm的中点作为轨底坡是否调整的分界点。
即该点超高为56mm。
3) 曲线内轨中心线偏离垂线而外倾1/30时的外轨超高计算
此时有:1/40-h/s=-1/30可得h=87.9mm。
所以,为使曲线内轨基本上保持不外倾,当h<56mm时,曲线内轨轨底坡可不作调整;当56mm≤h<90mm时,曲线内轨轨底坡设为-1∶40;当h
≥90mm时,曲线内轨轨底坡设为-1∶30。
根据1号线的实际情况,选定长寿路站—陈家祠站下行线ZK
6+657.35~ZK7+235.78和东山口站—烈士陵园站下行线ZK12+231.33~ZK12+439.25的两曲线为实验段,按要求更换了两曲线内轨的铁垫板,以调整轨底坡的设置。
其曲线要素见表1。
根据实验段的测量数据,以及从曲线钢轨顶面上被车轮碾磨出的光
带位置变化情况,可得出以下结果。
1) 轨底坡调整后曲线内轨的光带向轨顶中心移动了10mm左右,
基本接近钢轨的中心线,可见此次轨底坡调整已取得了较好的效果。
2) 曲线外轨的光带并没有因内轨轨底坡调整而产生明显的变化。
3) 有少数地段曲线内轨的光带没有达到理想的效果,主要原因是:由于地铁1号线采用短枕式整体道床,施工时轨底坡较难控制;轨底坡调整前测量的数据表明轨底坡有较大的离散性,由于轨底坡调整施工以及养护维修的实际情况,铁垫板只能采用两种调整规格,故调整时难以适应原有轨底坡离散性大的
特点。
5 结语
轨底坡设置是否合理,可根据钢轨顶面上的由车轮碾磨形成的光带
位置来判定。
若光带偏离轨顶中心向内,说明轨底坡设置不足;若光带偏离轨顶中心向外,说明轨底坡设置过大;若光带居中,说明轨底坡合适。
地铁1号线长寿路站—陈家祠站、东山口站—烈士陵园站下行线两曲线的轨底坡经调整后,从运营1年多的情况来看,曲线内轨光带居中,钢轨的压溃和飞边、剥落掉块明显减少,波浪型磨耗也明显减轻,说明其轨底坡的调整设置是合理、可行和有效的。
参考文献
[1] 铁道部工务局.线路业务[M].北京:中国铁道出版社,2000.。