城市轨道交通工务概论
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1.2 工务养护维修概述

轨道交通线路设备是轨道交通运营的基础设备,在外界环境和列车荷载的作用下,轨道几何形位不易保持,路基及道床易产生变形,钢轨、轨枕及联结零件易磨损,致使线路设备的技术状态不断发生变化。为确保运输安全,必须加强对线路的监测,并适时进行养护维修。轨道交通工务设备是轨道交通运营安全畅通的关键,并且其具有结构复杂、技术性强、修建困难、造价较高的特点。一旦损坏,轻则减速限行,重则中断行车。因此,做好轨道交通工务养护工作意义重大。

轨道交通线路设备维修应采用新技术、新设备、新材料、新工艺和先进的施工作业方法,优化劳动组织,提高劳动生产率和施工作业质量,降低成本,改进检测方法,推行信息化技术,健全并严格执行安全管理和检查验收制度。

1.2.1 工务养护维修的概念

为保证轨道交通线路状态良好,使列车按规定速度安全、平稳、不间断地运行以及延长线路各部件使用寿命而进行的各项工务养护作业统称为工务养护维修,亦称为养路。它包括恢复轨道交通线路各组成部件性能的线路更新、修理,预防和消除线路在列车动力作用及其他影响下所产生的变形、病害等的经常性维修工作。根据线路设备技术状态变化规律,我国轨道交通线路的修理划分为线路设备大修和线路设备维修两种。

1.2.2 工务养护维修的基本任务

工务养护维修的基本任务是:以轨道交通运营为中心,在技术上,最大可能地减少永久变形的积累,经常保持线路设备状态均衡完好,保证列车按规定的最高允许速度安全、平稳、不间断地运行;在经济上,以最少的人力、物力和财力获得最佳的经济效益,最大限度地延长大中维修周期以及设备使用寿命。

1.2.3 工务养护维修的周期

由于轨道变形是经常发生的,许多变形完全具有规律性和周期性。所以,轨道结构的养护维修同样具有经常性和周期性。它不同于其他工程结构物,必须在工作的条件下,进行经常性和周期性的养护维修和修理工作。

以怎样的周期组织维修,是非常重要的,不仅关系着线路质量、运营安全,而且关系着工作的效率和经济效益。

我国国家铁路长期以来一直以线路所通过的运输总量来控制线路大、中修及综合维修的周期。

城市轨道交通线路的养护维修周期一般以国家铁路的维修周期作参考,结合城市轨道交通自身的特点做相应的调整。

1.2.4 维修的体制

国家铁路把线路的修理分为大修、中修和维修三大层次,如图1-1所示。

图1-1 国家铁路线路修理划分

1.线路大修

线路大修是按大修周期所组织进行的成段成批全面更换轨道部件及全面改进线路纵横断面的修理,有综合性大修,也有单项大修。单项大修只进行其中一个独立项目,属于局部性的大修。

2.线路中修

线路中修主要针对碎石道床而言,是全面进行道床清筛或更换道床的作业。

线路大修与线路中修通常都由铁路系统的专业大修单位来实施。

3.线路维修

线路维修是指对线路设施的日常维护和日常管理的过程所组织的养护和维修作业。通常由线路设施管理的专业单位(工务段)来实施。

在线路维修的范畴,国家铁路又把线路维修分为综合维修、经常保养和临时补修。

根据以上国家铁路对线路维修的划分,把维修界定为小修,往往会使业外人士混淆,我们不妨把维修的理念进行更新,如图1-2所示。

图1-2 线路修理结构

国家铁路所指的中修通常是以清筛道床为主体的修理,而城市轨道交通的碎石道床线路所占的比例极低,路基与道床翻浆冒泥的现象极少,所以,清筛道床作业基本上可以认为几十年一遇,因此,完全可以划分到小修的范畴。

这里的“周期修”就是原来的综合维修,“状态修”包括了日常保养和临时补修,状态修是没有周期的,完全根据线路的状态而决定日常工作的计划和范围。当然,要根据状态的程度及对安全行车的影响程度,并结合轻重缓急的原则,合理安排生产计划。

在设备维修的理论上,“修”和“养”的概念是完全不同。

“修”是指设备缺陷或设备故障已经发生或快要发生的前提下所组织的维修,前提是缺陷和故障,所以,也可以称之为“故障修”。换言之,哪里有缺陷,或哪里有故障,就到哪里去维修。

“养”指的是在没有故障或缺陷甚微的条件下所组织的设备维护,或称保养。“养”的目的是为了减少将来的“修”,是一种预防性的措施,把线路病害消灭在萌芽之中。所以,线路设施的维修要坚持“安全第一、预防为主”的方针。在养护与维修的关系上,要本着以养为主的指导思想。

必须说明,这里的“状态修”,它不单单专指“修”,其中还包括了“养”。

这样,在线路的小修范畴中,既有按周期所控制的“周期修”,又有按日常设备状态所控制的“状态修”,从而使维修的体制趋于完善。

目前,各城市地铁所采取的维修形式是不一致的,有的基本按照国家铁路的体制运行,结合本企业的特点进行一些改革。修程修制是非常重要的因素,但不是唯一的因素和决定的因素。

在维修的运作过程中,我们不能机械地套用维修周期而安排不必要的设备维修,要提倡科学养路,提高设备质量。要不断探索状态修的理念,建立“检测—分析—维修—检测”的循环体系,不断进行质量跟踪,确保设施质量始终处于受控状态。

1.2.5 线路养护维修的内容

根据国家铁路的《铁路线路修理规则》(以下简称《修规》)可以将铁路线路设备维修分为综合维修、经常保养、和临时补修。

综合维修是根据线路变化规律和特点,以全面改善轨道弹性、调整轨道几何尺寸和更换、整修失效零部件为重点,按周期、有计划地对线路进行的综合修理,以恢复线路完好技术状态。

经常保养是根据线路变化情况,以养路机械为主要作业手段,对全线进行有计划、有重点的经常性养护,以保持线路质量经常处于均衡状态。

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超过临时补修容许偏差管理值及其他不良处所的临时性整修,以保证行车平稳和安全。

以上三个层次具有不同的特点,对设备质量和行车安全都具有互补性。综合维修是根据轨道各部件老化的规律和使用寿命所进行的周期性工作,周期的长短主要取决于运量、部件的技术指标和质量指标。同时,还取决于日常养护维修的工作质量,当日常养护工作的质量高,完全可以延长维修周期。

经常保养是及时减缓或消灭线路所发生的经常性变化,阻止线路超限的发展或线路病害的积累,是确保全线质量均衡的措施。

临时补修带有突发性和不可预见性,及时发现和处理突发性病害是养护工作的重中之重。

国家铁路的维修方法机制在计划经济的年代,具有一定的科学性、合理性和实用性。

针对城市轨道交通的特点,上海地铁将工务养护维修分为综合维修和保养两个层次,其中保养又分为重点保养、日常保养、临时补修三种。

根据地铁轨道设备总量和实际条件,综合维修的周期一般为:

轨道设备:4年;

正线道岔、钢轨温度伸缩调节器:2年;

站场线道岔:4年;

站场试车线:4年。

1.线路、道岔、伸缩调节器的综合维修基本内容

(1)全面调整、改善线路、道岔、伸缩调节器纵断面;

(2)根据碎石道床线路状态适当起道,木枕地段全面捣固;混凝土枕地段应撤除调高垫板全面捣固或重点捣固;整体道床地段,应根据扣件橡塑件的老化程度进行批量更换,或更换零星失效的胶垫;

(3)改道,拨道,调整线路、道岔、伸缩调节器各部尺寸,全面拨正曲线;

(4)清筛枕盒不洁道床和边坡土垄,处理道床翻浆冒泥,补充道砟和整理道床;整修、更换和补充浮置板道床防尘条、橡胶连接盖板、检查孔盖板,保持整体道床面及浮置板道床检查孔的清洁;

(5)更换、方正和修理碎石道床线路轨枕、岔枕,修理支承块、预埋长枕及其他轨下基础;

(6)调整轨缝,整修、更换和补充防爬设备,整治线路爬行,锁定线路、道岔;

(7)矫直钢轨硬弯,焊补、打磨钢轨,处理轨端肥边,综合整治接头病害;消除道岔、伸缩调节器尖轨与基本轨因车轮碾压而产生的肥边;

(8)整修、更换和补充联结零件及扣件,对非防锈型联结螺栓进行防锈涂油;全面拆解、更换道岔绝缘件;

(9)整修道口及线路附属(防脱护轨、挡车器、涂油器等)设备,修理、补充和刷新标志、标记;

(10)整修路肩,疏通并整修排水设备,清除道床杂草、路肩大草及其他垃圾,回收沿线旧料及处理轨行区其他隐患;

(11)其他预防和整治病害工作。

2.线路、道岔、伸缩调节器的重点保养基本内容

(1)清理和修补排水设备,整修路肩、路基护坡及边坡;

(2)整治翻浆冒泥及轮筛严重不洁边坡道床,补充道砟和整理道床;处理整体道床开裂、起壳;整修浮置板道床、梯形枕基础及其他轨下基础;

(3)整治大轨面不良地段、不均匀沉降地段的轨面纵坡;

(4)打磨钢轨,矫直钢轨硬弯,处理轨端及辙叉轮缘槽、尖轨和基本轨肥边;锈蚀地段钢轨进行防锈处理;

(5)调整成段不良轨缝,整治爬行,锁定线路;对无缝线路锁定轨温变化不良地段,适时进行应力放散;

(6)更换失效联结零件及扣件,整治接头综合病害,对非防锈型联结螺栓及扣件进行防锈涂油;

(7)成段方枕、修理、更换轨枕,整修支承块、预埋长枕、无枕基础及其他轨下基础;

(8)曲线、道岔及其他薄弱设备的强化;

(9)整修道口及其铺面、挡车器、防脱护轨、涂油器、自动轨温系统等不良设备;

(10)轨道设备的季节性安全检修工作,其他预防和整治病害工作,处理轨行区其他隐患。

3.线路、道岔、伸缩调节器的日常保养基本内容

(1)开展各类预防性检查工作,包括:巡道、周检、月检、年检、工电联检、钢轨探伤以及其他检查和巡守工作;

(2)根据轨道几何尺寸超过经常保养容许偏差管理值的状态,整修轨道设备;

(3)处理道床翻浆冒泥,均匀道砟和整理道床;

(4)更换失效轨枕、联结零件及扣件;

(5)恢复接头螺栓扭矩和扣件的扣压力,调整轨缝,整治接头病害;

(6)整修道口、挡车器、防脱护轨等不良设备,疏通、整修排水设备;

(7)清除道床杂草和路肩大草,保持整体道床面的清洁,清除沿线垃圾、杂物及隧道冲洗;

(8)保持标记、标志的正确、清晰;

(9)其他预防和整治病害工作,处理轨行区其他隐患。

4.线路、道岔、伸缩调节器的临时补修主要内容

(1)整修轨道几何尺寸超过临时补修容许偏差管理值的处所;

(2)更换重伤钢轨和达到更换标准的伤损尖轨、辙岔、夹板,更换折断的接头螺栓和护轨螺栓;

(3)调整严重不良轨缝;

(4)进行无缝线路地段钢轨折断、重伤钢轨和重伤焊缝的紧急处理和临时处理;

(5)疏通严重淤塞的排水设备,处理严重冲刷的路肩和道床;

(6)整修严重不良的道口设备;

(7)处理其他影响行车安全的病害和其他需要临时补修的工作。