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[科普中国]-轨道爬行

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轨道爬行1(creeping)又称线路爬行。钢轨沿线路纵向的蠕动现象。随着铁路运输任务的增加,列车运行时车轮对钢轨的冲击等,加速了轨道的爬行。

简介轨道爬行(creeping)又称线路爬行。钢轨沿线路纵向的蠕动现象。随着铁路运输任务的增加,列车运行时车轮对钢轨的冲击等,加速了轨道的爬行。轨道爬行能引起线路的许多病害,为了防止轨道爬行病害的发生,必须找出形成病害的真正原因,才能有效地消灭病害1。

轨道爬行的表现形式有两种不同的表现形式:因扣件扣压力不足引起的钢轨沿软枕面窜动;因道床阻力不足产生执排的纵向移动。产生的原因是由于车轮碾压及纵向滑移、列车制动、轨温变化等作用产生钢轨纵向力,以及钢轨在轮载作用下的挠曲变形等造成蠕动。使线路出现连续瞎缝或大轨缝,拉斜轨枕形成接头病害和轨距、方向不良等等,直至轨道丧失稳定发生胀轨跑道。可采取安设足够的线路防爬设备,便用防爬型的钢轨扣件以及切实有效的道床夯拍措施,进行综合防治。

轨道爬行的原因列车运行时,车轮作用于轨道,不仅产生竖直力和横向力,还由于车轮的滚动和纵向滑动,使钢轨在动荷载作用下呈波浪形挠曲。产生一个纵向水平推力。这种纵向水平推力能引起钢轨的纵向位移,有时还带动轨枕一齐移动。这种移动称为轨道爬行1。

总之形成爬行的原因很多,主要有:钢轨在动荷载下的挠曲;列车运行的纵向力;钢轨温度变化;车轮在接头处撞击钢轨;列车制动等。当线路上防爬设备不足,扣件的扣压力及道床纵向力阻力不够时就会加剧线路爬行。一般认为钢轨挠曲是线路爬行的主要原因,而其它因素则促成和加剧了线路的爬行。

预防线路爬行的措施防止线路爬行的措施主要是增加线路纵向阻力。

(1)加强轨枕与道床间的防爬阻力

其方法是保持道床的标准断面,做到轨枕底下道渣厚度够,轨枕盒内道渣丰满,轨枕两端渣肩够宽,加强捣固;整好长平,保持线路平顺:夯实道床。做好夯实工作是很重要的.根据测定,未经夯实的碎石道床,每根木枕顺着线路方向的阻力约为500kg.而经夯实的则约为800~1000kg。此外对脏污严重的道床一定要进行清筛,以防止因翻浆冒泥和线路爬底降低线路纵向阻力1。

(2)加强防爬设备防爬设备的功用

在于防止轨道爬行,提高轨道的纵向移动阻力,加强中间扣件的扣压力和接头夹板的夹紧力。防爬设备包括防爬器和防爬支撑。防爬器有弹簧防爬器及穿销式防爬器。我国铁路广泛使用穿销式防爬器,这种防爬器每个可以承受3000kg的爬行力,由带挡板的轨卡及穿销组成。轨卡一边紧密地卡住轨底,另一边与轨底之间的间隙用楔型穿销楔紧,使之牢固地卡在轨底上。为充分利用穿销式防爬器的防爬能力,还须将一对防爬器和3~4根轨枕,用防爬支撑联系起来,成为一组防爬设备,共同抵抗由防爬器传来的轨道爬行力。防爬支撑可用木制,亦可用石料,钢筋混凝土制造。按规范要求上足防爬器和防爬支撑,必要时应增加防爬设备。对于失效的防爬设备应及时更换和整修。

(3)保持扣件的应有扣压力

为了增加钢轨与夹板之间、钢轨与垫板之间、垫板与轨枕之间的阻力,应及时拧紧螺栓,打紧浮起道钉和拧紧扣件。对于失效的道钉和扣件应及时更换和整修。

(4)及时整治接头病害

有病害的接头会加剧列车对钢轨的冲击力,加大钢轨爬行。因此,对马鞍型磨耗接头、低接头、破损的钢轨头部都要及时进行整修。对于连续的大轨缝和成段轨缝不匀的地段要进行调整。

线路爬行是万病之源,它会引起轨枕位置歪斜,间隔不正和轨缝不均。钢轨爬行时,往往带动一部分轨枕和接头轨枕一起移动。在这种情况下,将因夹板带动道钉把轨枕拉裂,或使轨枕离开原来捣固坚实的床面,造成钢轨接头上的种种病害,必须及时整治。

当列车运行时,它与钢轨会有一纵向力的作用(主要是摩擦力),这会使钢轨产生纵向移动,有时甚至带动钢轨一起移动,这种现象就叫做轨道爬行。

轨道爬行往往会引起轨缝不均、轨枕歪斜的线路病害,对轨道的破坏性极大,严重时还会危及行车安全,所以必须采取措施,主要措施是在轨道上安装防爬设施,常用的防爬设施是穿销防爬器和防爬撑。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学