铁路工程专业-铁路线路养护维修.doc

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1、第一章 绪论1.1铁路线路基础知识概述；自1825年英国修建了世界上第一条铁路以来，铁路运输对推动社会的进步和经济的飞速发展起到了积极重要的作用。它的运输能力大，这使它适合于大批量低值产品的长距离运输；单车装载量大，加上有多种类型的车辆，使它几乎能承运任何商品，几乎可以不受重量和容积的限制；车速较高，平均车速在五种基本运输方式中排在第二位，仅次于航空运输；铁路运输受气候和自然条件影响较小，在运输的经常性方面占优势；可以方便地实现驼背运输、集装箱运输和多式联运。就是这些优点，使得铁路运输成为重要的运输途径。铁路线路主要由路基、桥梁等建筑物和轨道构成。其中轨道一般由钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬

2、设备和道岔等组成。轨道的零部件应采用不同的力学材料，这样才有利于取得最佳技术经济性能。钢轨是铁路的重要的组成部分部件，其功能在于为车轮滚动提供阻力最小的表面，并引导列车的运行，直接承受车轮的荷载并将传于轨枕。在电气化铁路或自动闭塞区间，钢轨兼有轨道电路的功能。钢轨下面是轨枕，起到传递力的作用，并且有固定钢轨的作用。轨枕下面是道床，承受来自轨枕的压力并均匀的散布到到路基面上，降低路基面的应力集度。铁路线路是列车运行的基础，是支撑列车的车轮的部位，并且引导列车的前进。因此机车车辆的行走部位的几何形位与轨道的几何形位之间应密切配合。轨道的几何形位的正确稳定是列车安全运行的保证。轨道的几何形位是轨道各

3、部分的几何形状、基本尺寸和相对位置的的综合。轨道的几何形位由轨距、水平、外轨超高和轨底坡组成。轨道可以分为直线段和曲线段。在直线段和圆曲线之间有一条曲率逐渐变化的缓和曲线。轨道可以分为有砟轨道和无砟轨道。有砟轨道可以吸收部分噪声，所以对周围的环境影响相对较小，但是可能发生道砟溅飞的现象。无砟轨道刚刚相反。线路可以分为无缝线路和一般线路。无缝线路是一项铁路现代化轨道技术，它具有良好的运营功能和明显的经济效益。根据美国的AREA（美国铁路工程学会）的统计得出，无缝线路比普通线路的钢轨寿命延长约40%。而日本铁路部门发现，采用无缝线路的钢轨（50Kg/m型）更换周期由原来的400Mt延长至500Mt

4、。未来的铁路线路发展趋势是无缝线路将代替普通线路。1.2 铁路线路病害的概述铁路工程作为具备线状特性的交通设施，使得铁路必须要跨越不同地质和气候环境下的区域。由于我国自然环境的差异，造成了铁路所经过的许多特殊的地带，比如说膨胀土、砂砾石地带、盐渍土等不良地带。另外，受到气候变化和不同区域地理的影响，再加上铁路建设技术条件和经济条件的限制，线路检查的不严格，导致我国铁路线路病害的多发性，严重影响了我国铁路运输的安全性。因此，我们首先要了解铁路线路的常见病害。铁路线路的病害可以分为三大类，分别是轨道病害、路基病害和沿线的桥梁、隧道等建筑物的病害。轨道病害是最常见的病害，也是最直接影响铁路运营安全性

5、的重要因素，轨道一般是由钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬设备和道岔等组成，这些组成都有可能影响铁路的运行的平顺性，进一步就旅客的舒适性。轨道的病害可以分为轨道高低不平顺病害、轨距病害、轨向病害、轨道水平病害、三角坑（扭曲）病害和振动加速度病害。轨道线路可以分为直线部分、圆曲线部分和缓和曲线部分，其中曲线部分更容易产生病害，其中的最常见的病害有方向不良和曲线钢轨的磨耗，还包括超高设置不当、设备薄弱和养护不当、轨底坡不统一等。方向不良的主要病害是“鹅头”和“支嘴”，“鹅头”主要是由于缓和曲线采用直线型超高顺坡，列车经过时，在曲线头部位置产生冲击振动形成。“支嘴”主要是由于钢轨的弹性或硬弯而产生的。

6、这两种病害在小半径曲线时极易产生，所以在小曲线养护维修的时候要特别注意这两种病害的防治。波形磨耗是指轨道顶面出现的波浪状的不均匀磨耗，实质上就是波浪压溃。波形磨耗使列车振动加剧，从而使旅客产生不适感。波形磨耗根据波长的不同而分为两种，在大半径曲线上经常发生的事波纹磨耗（波长在30mm-80mm）,这个甚至可能发生在直线上，在小半径曲线上经常发生的事波浪磨耗（波长在80mm-600mm）。由于曲线是线路上的薄弱环节，且受力十分复杂，所以一般情况下曲线铁路部位产生的病害的几率比其他部位大。轨枕在轨道中主要起到一个固定限制和传力了作用。现在大部分轨道都是混凝土枕，混凝土枕在使用过程中可能会发生横向裂

7、缝、轨下截面压溃、轨枕龟裂、档肩破损、轨枕底边掉块和轨枕腐蚀等病害。道床在线路中起到了一个承上启下的作用，承受上面的列车和轨枕的荷载等，并均匀的传递到下面的路基上，而且还能固定轨枕，道床病害最常见的就是道床板结、翻浆冒泥、道床脏污、道床永久变形、粉化、道碴坍塌。道床板结因严重道床脏污引起排水不畅，石灰岩道碴粉化物溶于水中结成硬块，或因道碴被泥浆固结成干硬整块，就容易造成道床板结。道床板结后逐渐失去弹性，引起轨道刚度急剧增加，当列车经过时会产生较大的动力作用，从而加剧列车走行部和轨道部件的破损，缩短设备的使用寿命，严重时危及行车安全。翻浆冒泥是铁路线路上最常见的病害之一，一般情况下我们把翻浆冒泥

8、分为两种，一种是道床性翻浆冒泥，另一种则是路基性翻浆冒泥。道床式翻浆冒泥的整治花费一般比较小，每公里只需要几万元，而基床性翻浆冒泥的整治每公里则至少要花费近百万元。钢轨和扣件的锈蚀、扣件损伤或者失效、整体性晃车和道岔变形严重都是轨道的常见的病害。路基病害是最近越来越重视的病害，路基病害主要有路基下沉、路基变形、翻浆冒泥、路基滑坡、路基凹陷，路基冻胀、路基水浸等七大病害。路基下沉主要是因为路基土的密实度达不到要求，或者基础较为松软，在雨水、路基荷载、列车经过时产生的振动等的共同作用下，产生较大面积或者局部面积的路基竖向变形。路基变形是由于路基基床里面的土长期处于软塑状态，在列车荷载作用下，路基基

9、床发生剪切性路基破坏而形成的。翻浆冒泥是指在一定的土质条件下，通常是含有分粉粒、粘粒等，在列车产生的反复振动和水的作用下，使得泥土液化，并沿着道床的缝隙往上翻冒形成。路基滑坡是指路基边坡不稳定的土层滑落的现象，通常引起的原因有好多，例如：雨水冲刷作用形成，本身的土质问题等。路基凹陷是指在铁路路基和路基附近有洞穴，这些洞穴的坍塌可能会导致路基基床以及道床的快速下沉，而造成严重的危害性。路基冻胀是由于路基含水量较大时，由于气温的突然降低，使得路基中的水结冰而导致路基膨胀。路基水浸指的是路基的实际浸水情况超过了设计水位的路基，路基被水淹没或者浸泡，造成定程度的下沉或者局部的坍落。沿线建筑物的病害主要

10、是指铁路隧道的病害和铁路桥梁的病害。隧道病害的出现会严重影响线路的行车安全性，所以，许多国家都重点研究了隧道功能状态的评定问题。由于我国铁路隧道的养护维修费用不足和隧道设计状态差等原因，使得我国隧道病害频繁发生，截止到2008年，全国有铁路隧道有4255座隧道发生病害，其病害的发生概率达到了65.5%1，严重的隧道漏水病害和严重的衬砌腐蚀病害占了隧道总发生病害的50%以上。隧道的病害问题主要有衬砌结构的位移、衬砌结构表面剥落、隧道内水害问题、隧道洞口边坡的不稳定等等。造成这些病害的原因很多，其中主要的因素是隧道周围压力过大，导致隧道结构产生不稳定形变。还有设计不当、施工不当、材料老化等都将使隧

11、道病害发生的可能性增大。桥梁在铁路线路中也占了很大的比重，也是病害容易发生的地点。据不完全统计，我国有730座混凝土铁路桥梁发生严重漏水，400多座桥梁存在承载能力不足的病害。桥梁检查过程中应注重防水层、栏杆、止水带、梁体横向连接及防落梁等地方。铁路钢桥的过渡段路基是铁路钢桥病害发生最频繁的地点之一。在一些特殊的地段，也存在一些特别的病害，如青藏高原，路基常年处于冻胀状态，所以要做好路基的处理工作。膨胀土地带、粉土地带、软弱地质地带、盐渍土等，这些都给铁路线路带来不稳定的因素。所以我们要重视地质勘查工作以及前期的路基处理工作。1.3 铁路线路的养护维修1.3.1 铁路线路养护维修的科学与工程意

12、义人生活在社会和自然中，会生病，会衰老；为了提高人的生活品质，延长寿命，人需要增强自己的体质，是自己处于一个健康的状态。而铁路线路这个庞大结构亦是如此。铁路线路长年累月的处于使用的状态，且大部分铁路线路时候经受大自然的考验，加之近年来的铁路大提速，使得铁路线路处于更加“疲惫”的状态，在这些因素的综合作用，使得铁路线路产生一系列的病害，处于“不健康”的状态。为了保证列车能够在线路上正常、平稳、安全、快速的行驶，并且延长铁路线路设备的使用寿命时，我们必须做好线路设备的检测工作、养护工作和维修工作。采用先进的养护维修技术和科学的管理方法加强线路的养护维修工作，是保证铁路安全运行的必选之路。铁路线路养

13、护维修的意义主要有三点：一是保持线路的设备完备和质量均衡，二是使列车能够按照规定的速度持续、安全和平稳的运行，三是可以延长铁路设备的使用寿命。铁路线路的养护维修时铁路运行的必要保障2。1.3.2 国外铁路养护维修的概况自铁路修建以来，铁路运输的飞速发展猛烈的促进经济的增长，经济的瞬猛增长也进一步促进了铁路运输的发展，铁路的高速发展的同时，铁路养护维修也必须同步发展。我国的铁路养护维修工作发展比较晚，而国外一些国家已经在铁路养护养护维系方面有着大量的探索和实践，积累了大量的经验。正确地认识和理解国外的许多实践性成果，与我国的特殊的地质条件、自然条件、铁路标准和线路设备等结合，从中找出适合我国线路

14、养护维修的模式，这是快速提高我国线路养护维修的一种途径。国外铁路养护维修代表国家是德国、法国和日本。1.3.2.1 德国德国铁路实行路网公司、基层维护单位的两级机构管理体制，且在养护维修方面采取严格的“检、养、修”分离制度，线路维修以大型机械为主，小型机械为辅，人工作业只存在于日常保养方面。在养护维修的管理方面采取了轨道的科学化管理方法，维修采用了先进的科学技术，通过轨检车的数据分析并且结合线路实际的使用状态合理安排线路养护维修的计划，根据计划进行线路的日常保养、预防性计划维修和紧急维修。铁路线路的大修采用大型机械进行维修，减少了人为因素的干扰，使得铁路维修的质量高、进度快。线路的日常检查以轨

15、检车为主，对于特殊地段，如道岔和需要对轨检车的检查结果做复核的地段等才进行人工检查。线路的检测是线路维修的前提，线路检测的结果决定该实行什么样的维修，而这里的界定线就是线路检查的标准。铁路线路维系机构的养护维修由保养人员和维修人员两部分组成，大的维修任务基本上都是委托第三方进行。设备产权管理和检查养护由路网公司负责，设备维修则委托另外的公司，这样有利于养护维修技术的发展和创新。德国在对固定设备的养护维修管理上采用了综合维修管理信息系统，其中轨道养护采用了SYSTEM DYNAMICS轨道养护、轨道更新计划决策支持信息系统，该系统是基于动态分析系统理论，进行长期的经济、技术相互影响的研究仿真。德

16、国的城际客运专线与既有线连接成网，实行客货共线的运行方式，加之客货列车速度有一定的差值，使得线路列车密度比较大。为了解决列车密度比较大的问题，德国实行白天运行旅客列车，夜间通行货物列车的运行方式，从而使线路资源得到的充分利用。德国铁路线路养护维修最大的特点就是线路养护维修的工作量都少于其他国家的工作量，其原因主要有以下几点：1） 德铁的设计理念，德铁的设计理念是基于在正常使用的时间内最大限度地减少基础设施的维修工作量。德国干线铁路大部分为无缝线路，客运列车运行速度接近，且德国车辆设备先进，列车对轨道的冲击力较小，从而延长整个轨道结构的使用寿命。2） 德国铁路坚持大修施工的“复旧思想”3。采取钢

17、轨外移桩和激光测量等技术手段在工作全过程中进行监控，保证大修以后设备的技术参数与原有的技术参数一致，从而最大程度地的减少线路养护维修以后由于技术参数的变化对行车产生影响。3） 对铁路线路平顺性的重视。德国是所有国家中最重视铁路线路平顺性的国家，它实行了世界上最严格的轨道平顺性的标准，线路大部分的病害都与线路的平顺性有关，而德国的这个特点使线路产生的病害发生的频率极大的降低。德国在平顺性管理方面做了如下几个重要的措施：l 严格控制线路轨道的初始不平顺状态，提高线路不平顺的验收标准；l 采用重型稳定高稳定性的结构，这样有利于保持线路良好的平顺性；l 采用紧急补修等措施和限速管理标准来保障行车安全；

18、l 养护维修采用了先进的轨道养护维修的管理技术，并且能够根据轨道实际状态制定维修计划，从而进行铁路线路的日常保养、预防性计划维修和紧急补修4；l 尽早修建铁路线路的路基，使得它在铺轨时路基的沉降已经基本完成；l 对于桥梁隧道、铁路隧道及有碴轨道与无碴轨道等的过渡段，严格控制其沉降的发展，避免出现不均匀沉降。1.3.2.2 日本日本铁路公司（总社）本部与铁路工务有关的管理机构是设施部，设施部下面设有施工科、 保线科和管理科。（可以继续添加）日本铁路实行管理、检测、维修分离的养护维修管理制度，铁路公司只负责相应的管理工作，基础设施的检测和维修以合同形式承包给外协公司负责，而外协公司在组织上与铁路公

19、司是承发包关系。例如，在日本新干线上的所有铁路员工都是管理人员，他们的职责只是检查、监督、管理和验收。凡是现场的直接作业人员，全部都是承包公司的。承包公司在组织上与铁路公司仅是承发包关系。承包公司在每次施工完毕后，需要向铁路公司提交施工作业报告，并且铁路公司严格按照标准进行验收，验收合格才付款。日本JR铁路公司养护维修体制采用总部设施部、支社设施部专业科和各地基层组织的三级管理模式，实行垂直管理。总部设施部下设的工程科、保线科和管理科都是公司主管工务工作的职能部门。支社设施部的专业科下设土木技术中心、钢轨中心、设施事务管理所、设备所和保线所(区)等基层单位。日本的线路养护维修全面贯彻预防性修理

20、的指导思想5，根据铁路信息管理系统设定预防性维修极限值，并且在该阶段内实施修理，对特殊情况进行事后修理。新干线由日本客运公司进行管理，公司设立线路检查中心，采用综合试验车来检查线路的状态。检查结果直接输入综合数字通信网（ISDN），以及时指导有关部门实施维修。日本新干线线路的维修计划的编制主要是通过设施管理系统来实现的。设施管理系统通过对新干线线路养护维修的各类数据(轨检车测定数据、路基础数据、线轨道作业实际数据、线路检查数据等)的处理，并定期对各类数据进行定量分析，准确掌握线路实际使用状态，从而可以确定科学、经济、合理的线路维修计划。设施管理系统由以下3个系统构成:(1) 新干线信息管理系统

21、，可以通过中央计算机处理分析并且积累数据；(2) 办公自动化系统，可以将轨道材料等有关数据积累在保线所(区)终端机并进 行分析;(3)铁路公司使用的系统。日本新干线的养护维修的全部工作都安排在天窗时间内进行，且全部施工都是实行机械化养护维修。在天窗时间的前部分（00:00-03:00）属于养护维修的作业时间，而后部分时间（03:00-06:00）属于线路的检查时间。在天窗之前，绝对的禁止养护维修人员进入线路，为了确保线路养护维修的质量良好，在施工完成以后，铁路公司会开行轨道确认车进一步对线路进行确认，排出线路可能存在的障碍物6。1.3.2.3 法国自1976年以来，法国铁路养护维修实行总局、铁

22、路局和综合维修段三级管理体制，在总局，运营基础部的运营维修部负责高速铁路和既有线的养护维修管理工作;在铁路局，地区基础部负责养护维修相关的管理工作。综合维修段是高速铁路养护维修的工务基层部门，综合维修段下设若干个工区，工区下设班组。综合维修段的主要任务是检查、日常养护和小型维修工作，大型维修工作则以承包的方式委派给专业公司负责。法国铁路采用管理、检测、维修部分分离养护维修模式。所谓部分分离模式是法国铁路承担铁路基础设施的日常检测和养护维修，其中既有线的维修段负责牵引变电的养护维修，综合维修段负责线桥隧、接触网和通信信号的养护维修，大规模维修委托给专业公司。法国铁路将车辆、轨道及其相互作用与轨道

23、养护维修作为一个系统来考虑。轨道状态通过步行及驾驶室目视检查，通过MOZAN轨检车动态的检查线路的几何状态，检查结果作为制定短期维修作业计划和中期维修作业计划的依据5。在集合轨检车检查的数据，用管理信息系统管理线路设备数据，从而指导线路的养护维修。线路检查标准的制定是指导线路养护维修的关键，法国将轨道的质量状态分为四级：目标值、警告值、干预值和限速值。法国铁路将轨面状态管理作为养护维修的重要内容。通过机械化轨道维修、科学的轨道维修管理和钢轨打磨，使得法国的有渣轨道的轨道维修捣固作业量基本上稳定。法国城际铁路主要在矩形天窗内对各种基础设施的进行养护维修工作，天窗时间主要安排在夜间，时间段一般为2

24、3:30-05:30，这个时间远远大于维修实际所需的时间，线路维修所需的时间一般仅为4个小时左右，剩余时间作为人员准备、设备到位和设备撤离的时间。在线路养护维修工作完成后，通过开行普通TGV列车（时速160170km）对线路进行检查，主要是为了确认列车是否能安全平稳的以160公里/小时速度行车、线路上是否存有障碍物和车载TVM信号系统能否工作正常6。在道岔控制设备调整和步行巡道（工务、电气化）等方面，法国城际客专在白天设有1公里左右的“V”型维修天窗。法国铁路规程规定，检测车只能对线路检测，道岔区只相信白天人工检查结果。法国铁路养护维修是按照预防性维修为主、故障性维修为辅的原则实施维修工作，主

25、要分为预防性维修、更新改造维修和矫正性维修三种方式。预防性维修是指为了预防铁路设施发生故障而进行的一系列的养护维修措施，主要包括检查、保养及处理三项内容。更新改造是指在设备老化、陈旧、过时或者缺乏零配件等情况下，对设备进行更新改造。矫正性养护维修时指在铁路设备发生故障后实施维修，这种维修需根据养护维修辅助系统和远距离监测系统所提供的信息进行处理分析。法国铁路的基层班组是由工程师领队，并且成立了由基础设施部门直接负责的维修监控中心。在各类信息等的保障下，以实现预防修及计划修，维持线路完好的技术状态，有效地减少设施损伤和意外事故的发生。法国在轨道养护维修方面也建立了综合维修管理信息系统，综合维修管

26、理信息系统实现了对固定设备综合维修管理，在东部铁路线路的建设中，同步建成铁路线路三维精确定位系统，通过设在电化立柱上和桥隧等固定设备的测点能精确定出线路位置，不仅有效控制新线平纵断面位置，而且还为线路的养护维修提供永久性的标准位置和测量点，使线路平纵断面能得到有效控制，避免作业对线路平纵断面的破坏。法国铁路维修监控中心通过远程设备监控装置发出警报，通知故障发生的地点及其他故障信息，同时直接联络具体维修工区和相应的维修人员，尽快赶到故障现场进行抢修。1.3.2.4 国外养护维修的总结由上面几个国外的养护维修的组织模式。我们可以得出以下几个特点：1） 国外基本上实行“管、检、修”分离模式，“管、检

27、、修”分离模式是指管理、检测、维修由不同部门负责，基础设施的主管部门根据设备设施状态与外部的检测公司签订合同，委托检测公司根据合同对设备进行检测，检测项目包括线路、牵引供电、接触网和通信信号固定设备等，需提交检测信息和对设备设施的修理建议。同时，主管部门和外部的维修公司签订合同，委托维修公司根据合同承担设备设施的维修任务，并与主管部门进行维修质量验交和财务清算。此种模式的优点是可以使管、检、修三方的责、权、利清晰分明。主管部门是设备的责任单位，负责设备的全面管理和运用，对设备安全和效益承担全部责任。检测、维修公司按照合同承担任务、交验结果和进行财务清算。2） 国外铁路保养机构侧重于管理方面，且

28、技术力量较强。国外铁路维修的天窗时间一般为56 小时，且大都安排在午夜至临晨。3） 国外高速铁路维修政策均以设备状态的检测诊断与评定为基础，这是一切维修工作的先决条件。这种检测诊断通过先进的综合检测车、探伤车和作业人员使用小型设备以及目测巡视来完成。4）国外铁路线路的检查以综合轨检车为主，以营业列车和人工巡道为辅。检测数据通过专用的网络传输到有关部门，并建立相应的信息管理系统（MIS）来处理检测的数据，并指导线路的维修工作。1.3.3 国内铁路养护维修概况中国铁路养护维修起步比较晚，线路检测依然是以每月的人工检查为主，轨道车、车载添乘仪等技术手段为辅，和国外的检查技术仍然有一定的差距。现在的养

29、护维修体系有两种：一种是“修养合一”，另一种是“修养分开”。我国主要的维修体系主要是“修养合一”，国外的发达国家都是实行“修养分开”体系。“修养分开”主要分为三种模式：一是机械化线路维修段负责综合维修，工务段配合，负责经常保养和临时补修；二是工务段直接领导的机械化维修队负责综合维修，养路领工区配合；三是养路领工区下设的机械化工队负责综合维修，保养工区配合。“修养合一”与“修养分开”最主要的区别就是“修养合一”由机械化工队或养路工区负责全面线路养护维修工作。我国也有部分地区实行想“修养分开”的养护维修模式，但是和外国的“修养分开”是存在很大差别的。国外的铁路养护维修大部分维修工作都是由非铁路部门

30、完成的，而中国的都是由铁路部门完成的。比如说日本，日本新干线的维修工作均是由非铁路部门的专业承包商以承包的方式进行作业。这种管理模式为养护维修的技术发展提供了一个良好的平台，并且提高了养护维修的质量。所以，我国应该鼓励并推广“修养分开”的铁路养护维修模式。且应实行机械化维修为主，人工维修为辅，进行数据化、信息化管理。轨检车的数据处理有两种方式。一种是轨道质量指数，轨检车的动态检测结果通过数据分析可以得到轨道质量指数（TQITrack Quality Index），通过TQI的统计和分析，可以反映出轨道的实际状态。但是TQI的数据存在一些缺陷。另一种是峰值扣分法，峰值扣分法是目前我国轨道车数据采

31、集比较普遍的一种轨道质量评价方法。峰值扣分法是从轨道的几何尺寸指标和动力指标的角度，以一公里为单位计算总扣分的方式来评价轨道的质量。第二章 铁路线路养护维修的原则、计划和组织形式2.1 铁路线路养护的原则和标准铁路线路养护维修的目的主要是保持铁路线路设备的完整和质量均衡，使列车能够以规定的速度安全、平稳和持续的运行，同时尽量延长设备使用寿命。为了达到这一目的，铁路部门必须建立完善的铁路线路设备检测系统和维修体系，健全现有的各种铁路线路的养护维修的规则和制度。铁路线路必须贯彻“预防为主，防治结合，修养并重”的养护维修的原则，根据线路设备状态的变化规律和程度，进行相应的综合维修、经常保养和临时补修

32、，从而有效的预防和整治线路的病害，有计划地补偿线路设备的损耗。 铁路线路的维修可以分为铁路线路设备的大修和铁路线路设备的维修，铁路设备大修应贯彻“运营条件匹配、轨道结构等强。修理周期合理、线路质量均衡”的原则，并且坚持全面规划、适度超前、区段配套的方针。铁路线路维修主要可以分为综合维修、经常保养和临时补修，通过铁路线路设备的维修，有效的防治铁路线路的病害，保证铁路列车能够正常、平稳、安全的运行。综合维修是根据线路特点和变化规律，以全面改善轨道弹性、调整轨道几何尺寸和更换、整修失效零部件等为重点，以大型养路机械为主要作业手段，按一定周期和计划对线路进行的综合性维修，以恢复线路完好技术状态。经常保

33、养是根据线路变化情况，通过养路机械作业等手段，对全线路进行有计划、有重点的经常性养护，以保持线路处于质量均衡状态。临时补修是以小型养路机械为主要作业手段，及时对线路几何尺寸不合格的地方进行临时整修，如：线路几何尺寸超过临时补修容许偏差管理值，以保证行车安全和平稳。2.2 铁路养护维修的工作内容和计划铁路线路设备的养护维修的基本内容主要有路基、道床、轨枕、钢轨、道岔的养护维修，连接部件、轨道加强设备、道口、标志及隔离栅栏等的维修更换，铁路养护维修应制定线路设备维修施工的计划，线路设备的大修施工必须编制年度、季度和月度的维修施工计划。同时以正式批准的设计文件和施工计划为依据。铁路线路设备大修施工必

34、须认真贯彻执行安全第一、预防为主的原则，严格执行各项施工作业的标准，科学的安排组织施工，确保施工的质量、安全和进度。2.3铁路线路养护维修基本要求如何保持线路具有足够大的线路阻力是无缝线路养护维修的关键，由于无缝线路长期处于温度应力作用下，在温度较高的季节，钢轨承受了巨大了压力，而在温度较低的季节，钢轨又承受了巨大的拉力，而养护维修工作是在线路处于温度力作用条件下进行的，所以，养护维修工作必须选择合适的温度环境下进行。进行综合维修时应根据管区内的锁定轨温、实际锁定轨温、季节特点、线路实际使用状态等进行合理的安排。锁定轨温较低的线路或者是薄弱环节应安排在温度较低的季节里进行综合维修，而锁定轨温较

35、高的线路则应安排在相应温度较高的季节。在低温季节，可以进行钢轨打磨、矫直钢轨硬弯、轨缝焊补等作业；在高温季节，可以进行钢轨或者夹板的跟换等养护作业。在高温季节应尽量不安排成段养护作业，避免对线路的温度性造成影响。如果必须进行时，应有计划的进行养护作业，先对线路进行放散工作然后再进行保养作业，并且适时做好线路放散和锁定线路的工作。无缝线路养护维修工作主要可以总结为一下几点：l 线路的保养工作。做好线路的保养工作，可以有效地预防线路病害的产生，并且对线路进行定期的检查，研究线路设备状态的变化规律和发展趋势，采取预防性措施，消除隐患，保持线路设备的良性循环；l 尽量提高线路的稳定性。通过科学的管理方

36、法、先进的养护维修技术和合理的养护维修计划，使线路设备处于稳定的状态，且具有很强的防爬能力；l 提高线路轨道结构的强度。通过研制开发新材料、新设备、新技术，增强和改进现有的线路设备技术，吸收国外的先进的技术和装备，使得线路的平顺性和轨道的结构强度不断的提高l 延长线路使用寿命的工作。通过线路轨道结构的特点和运行状态，对线路进行保养工作，使线路处于完好的状态。2.4 国内铁路养护维修组织形式的现状我国既有铁路对线路、接触网、通信信号的养护维修体制是按专业分类，铁道部（也就是现在的铁路公司）是集合管理、检查、维修的综合管理部门，铁道部下设各专业铁路局，铁路局下设各专业业务处，业务处下设各专业业务段

37、，业务段下设各专业领工区，领工区下设各专业工区的五级管理机构（如图2.1）。这种五级管理机制对保持基础设施稳定、加强线路养护维修和维持一个相对较好的运输安全状况起到重要作用，但是这种维修体制使得维修管理机构庞大、铁路运营成本高、经济效益低下等弊端，这种“大而全、小而全”的维修机制，已经不适用技术进步和新的管理理念对铁路基础设施维修的要求。当今世界，日本实行三级、两级管理制度，德国实行两级管理制度，法国实行三级管理制度。随着维修方面的装备技术改进和信息化水平的提高，铁路养护维修管理层次也不断向扁平化的模式发展，而二级维修管理模式将是今后铁路发展的必然趋势。线路的养护维修的组织管理模式可分为“修养

38、分开”和“修养合一”两种形式。“修养分开”主要有三种组织形式：l 机械化线路维修段负责综合维修，同时工务段与之配合，负责经常保养和临时补修；l 工务段直接领导的机械化维修队负责综合维修，而养路领工区配合；l 养路领工区下设的机械化工队负责综合维修，而保养工区配合。修养分开的组织形式为机械化线路维修段负责综合维修的大型机械作业，工务段配合机械化线路维修段施工，并进行经常保养、临时补修以及其他作业项目等作业。养路车间下设有1个机械化工队和6一8个保养班组，机械化工队负责综合维修，同时保养班组负责经常保养和临时补修。而“修养合一”主要是由机械化工队或养路工区负责全面线路养护维修工作。“修养合一”的组

39、织形式是指由养路车间领导的3-4个机械化班组或者6一8个手工操作作业为主的养路班组，负责全线路养护维修工作，如果有大站时，可设站线养路班组和道岔班组。由于“修养合一”的管理组织模式中检查与养护维修不能形成相互控制，不能真实、客观、全面的反映设备的使用状态。而 “检养修分开”管理模式具有分工明确和专业性强等特点，而且注重线路维修质量和维修技术的创新与应用，有利于新技术、新工艺、新材料的推广和应用。所以，实行“检养分开”管理形式是铁路线路维修体制改革的必经之路，是保证线路设备有效的实行互检和互控、切实提高线路养护维修的质量的管理模式。现在我国铁路养护维修正在向“检养分开”模式过渡。但是我国目前推行

40、的“检养分开”模式与国外的有很大的不同。国外铁路大的维修任务基本上都是委托第三方进行，铁路公司只进行管理和日常保养工作。而我国养护维修全部是由铁道公司（也就是以前的铁道部）管理实施。下面是我国铁路工务部门组织图：图2-1 我国铁路工务部门组织图我国轨道维修管理机制正处于由周期性轮修作业逐步向状态维修作业转变的时期，在基层工务部门，对线路的评价主要是采用局部轨道不平顺管理模式（峰值扣分法），辅之以线路区段不平顺管理（轨道质量指数TQI），数据主要来源于轨检车的线路动态检查数据。工务部门根据轨检车车的动态检测数据，按照铁路线路维修规范，指导铁路线路的养护维修。我国铁路设备维修管理一般局限于设备台账

41、管理的模式，铁路线路养护维修的信息化管理技术与国外仍存在很大的差距，国外的基础设施管理信息系统利用先进的轨检车的实时检测的动态数据，结合基础数据来评估铁路线路的质量状态，对轨道进行自动检查、检查数据的记录、查询和分析等，并且能够自动将不合格的轨道区段在三维图像上高亮显示。我国实行的台账管理模式无法对过去进行统计分析和对以后的预测分析，它是以数据或图形进行静态管理，养护维修作业多是根据铁路线路维修规则和现场人员的经验来进行。铁路线路的综合维修管理要求实行高度信息化的实时管理，在现代化设备检测手段的基础上，依靠先进的数据存贮、传输和处理手段，建立详尽且应用方便的维修管理信息决策系统。用轨检车检查线

42、路，用管理信息系统管理线路设备数据（MIS），指导养护维修工作是发展趋势。因此我国需要大力发展信息化管理系统。“状态修”是现在铁路养护维修的重要方式，所谓“状态修”就是按照线路设备的状态进行必要的适度维修。线路“状态修”是以线路设备实际使用状态为基础，通过监测手段（如轨检车等）来掌握线路设备的工作状态，对照状态标准分析确定线路设备是否处于正常状态，在线路设备状态临近失效控制线但尚未出现故障时，进行适当和必要的维修，做到既不失修也不过剩修，避免养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠受控状态。“状态修”是未来铁路养护维修的趋势，国外发达国家的铁路养护维修都使用“状态修”形式。增大“状态修”实现的可

43、能性，必须具备能够准备测定轨道状态的检测技术和设备、先进计算机处理技术、科学的评价轨道质量的方法和相适应的组织机构。轨道检查车、钢轨探伤车等检测设备和计算机网络技术的发展，为获得轨道实际使用状态的数据提供了重要技术条件支持。而如何准确利用计算机技术对对这些数据进行科学的分析处理，仍是我国目前铁路线路养护维修工作面临的重大问题。第三章 京九线常见病害的养护维修方法3.1 铁路常见的病害当今世界，最主要的运输方式不过四种：飞机运输、轮船运输、公路运输和铁路运输。而铁路运输在一个国家的运输系统中占了举足轻重的地位。做好铁路运输系统关键要保证铁路运输的安全性，而为了保证铁路的安全性，我们必须做好铁路的

44、养护维修，而铁路养护维修做好的前提是深入了解铁路线路的各种病害的类型和发生的机理，从而使我们能够更好的解决病害。所以，首先我们必须了解铁路线路病害的种类。 铁路线路由于机车车辆的动力作用的影响和自然条件对线路的影响，常年裸露在大自然中，轨道几何尺寸不断发生变化。路基、道床随时发生变形，线路设备不断机械磨损，计划维修、紧急补修和重点整治比例安排的不合理，维修方法不当，以及周期性的大、中修工作未能够及时进行，因而对铁路线路造成诸多病害。铁路线路病害主要分为三大类“轨道病害、路基病害和沿线的桥梁隧道等建筑物病害。3.1.1 轨道常见的病害和维修方法轨道病害是铁路线路最常见的病害，也是直接影响铁路运营

45、安全性的重要因素，轨道一般是由钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬设备和道岔等组成，这些组成都有可能影响铁路的运行的平顺性，进一步就旅客的舒适性。轨道的病害主要可以分为轨道高低不平顺病害、轨距病害、轨向病害、轨道水平病害、三角坑病害、振动加速度病害六大类。轨道高低不平顺是指轨道沿着钢轨的长度方向，在垂直方向上形成的凹凸不平，轨道的高低不平顺病害主要是由大轨缝、接头低塌、钢轨掉块、钢轨接头打塌及鞍型磨耗引起的。极易发生在隧道、桥头、涵洞、道口、道床翻浆地段软硬结合部。常见的检查方法是利用轨道检查车进行动态检查。国外现在已经研发出一套结合轨检车数据、信息管理系统和地理信息系统（GIS）的铁路线路养护维

46、修的系统，使得铁路轨道高低不平顺的检查变得简单方便。我国仍然是以人工检查为主，轨检车检查为辅的模式。轨距是指钢轨顶面下16mm处两钢轨作用边之间的距离。钢轨病害主要是由于轨距设置不当造成的，主要影响线路运行的平稳性和轨道的稳定性。轨向病害轨道中心线在水平面上的不平顺性程度，方向不良的主要病害表现为“鹅头”和“支嘴。“鹅头”主要是由于缓和曲线采用直线型超高顺坡，列车经过时，在曲线头部位置产生冲击振动形成。“支嘴”主要是由于钢轨的弹性或硬弯而产生的。这两种病害在小半径曲线时极易产生，所以在小曲线养护维修的时候要特别注意这两种病害的防治。轨向病害相对于轨距病害常常是列车行车平稳性的控制因素。轨道水平

47、病害是指铁路线路左右两股钢轨顶面的相对高差超限。使得两股钢轨受力不均匀，影响列车运行的平稳性。水平病害偏差值过大时将会使车辆产生倾斜和侧滚振动，引起轮轨作用力变化，当水平超限幅值和运行速度一定时，其短波水平超限比长波水平超限对车辆产生的影响大。轨向病害常见的形成原因有两股钢轨下沉量不一致、缓和曲线超高顺坡不良、存在空掉暗坑现象等等。三角坑病害是指在一段规定的距离内，先是一股钢轨高于另一股钢轨，然后又低于另一钢轨，高差值超过容许偏差值，且两个最大水平误差点之间的距离少于18m。三角坑病害偏差值过大，会引起轮轨作用力变化，从而影响行车平稳性，其高点会使车辆出现侧滚，同时对车体附加一个垂直力，使车辆

48、产生垂直振动；其低点会使车轮悬空减载，同时使车辆转向架扭曲变形，在其他因素作用下有可能造列车脱轨。影响三角坑偏差值主要是：空吊、反撬水平、暗坑、缓和曲线超高顺坡不良（特别是在曲线直缓点、缓圆点处容易出现三角坑）等。铁路轨道振动加速度分为垂直振动加速度和横向振动加速度，车体振动加速度过大，直接影响列车的平稳度和旅客的舒适度，在其他因素作用下可能引起列车脱轨。它的偏差值大小除了与车辆构造有关外，还与列车速度、轨道结构状态、轨道各种不平顺的幅值、波长、分布及变化率等有关，是轨道质量整体状态的综合反映。轨道常见的病害是线路爬行、曲线病害和道床病害。线路爬行是导致铁路线路出现其他病害的直接原因，线路爬行

49、产生的因素很多，比如：列车运行过程中产生的纵向力、列车的制动和钢轨自身温度的变化等等。这些因素是线路产生爬行的主要因素，而线路上扣件压力不足等因素则会加剧线路的爬行。预防线路爬行的方法很多，主要有一下三种，1） 更换接头的病害。接头病害的出现会加剧列车等对钢轨的冲击力，从而加大钢轨的爬行。对于一些磨损较大的接头及时的进行更换，可以有效的减少线路的爬行。2） 加大线路的纵向阻力。例如增加道砟的厚度、加大轨枕和导轨之间的摩擦力等等。做好道床的养护维修，保持线路的纵向阻力，能够减少线路爬行。3） 经常检查扣件的扣押力。由于列车的运行产生的周期荷载作用以及自然环境的影响，铁路扣件很有可能发生松动等现象，扣