运营地铁轨道改造维修施工关键技术

运营地铁轨道改造维修施工关键技术

赵志鹏,丁大伟

青岛地铁运营有限公司  山东青岛 266400

摘要：随着城市发展和人口增长，地铁系统的运营和维护变得至关重要。轨道改造维修是地铁系统的重要组成部分，涉及到轨道的修复、更换和升级。本文介绍了轨道改造维修的关键技术，包括轨道检测与评估、轨道修复与更换、轨道升级与创新等方面。通过研究这些关键技术，可以提高地铁系统的安全性、可靠性和运行效率，满足不断增长的乘客需求。

关键词：轨道检测、轨道修复、轨道升级

引言：随着城市化进程的不断推进，地铁系统在现代城市交通中扮演着重要角色。地铁的运营和维护对于城市的发展和居民的出行至关重要。地铁轨道作为地铁系统的基础设施之一，承载着列车的重量和乘客的安全。然而，随着地铁运营时间的延长和乘客量的增加，轨道的磨损和老化问题逐渐显现。因此，地铁轨道的改造和维修施工变得尤为重要。

1 轨道检测与评估

1.1轨道磨损检测

常用的轨道磨损检测方法包括超声波检测、磨损量测量仪和轨道激光扫描仪等。超声波检测是一种非破坏性的检测技术，通过向轨道表面发送超声波信号并接收反射波，可以测量出轨道的磨损程度。这种方法可以准确判断轨道的磨损情况，并提供参考数据以指导后续的修复工作。另一种常用的方法是使用磨损量测量仪，它通过测量轨道表面的凹陷深度或凸起高度来评估轨道的磨损情况。这种方法操作简单、快速，并且可以提供定量的磨损数据，为轨道维修工作提供重要依据。此外，轨道激光扫描仪也是一种常见的轨道磨损检测工具。它通过扫描轨道表面，利用激光传感器测量出轨道的三维形貌，可以准确地获取轨道的磨损情况。这种方法具有高精度和高效率的特点，能够提供详细的轨道磨损信息，为轨道修复和更换工作提供准确的数据基础。

1.2轨道几何检测

常用的轨道几何检测方法包括激光测距仪、全站仪和轨道检测车等。激光测距仪是一种高精度测量工具，它通过向轨道发送激光束并接收反射光来测量轨道的轨距、高低和水平度等参数[1]。这种方法具有快速、精确的特点，可以提供准确的轨道几何信息，为轨道调整和修复提供重要数据支持。全站仪是一种综合测量仪器，结合了激光测距、角度测量和数据处理等功能。它可以全方位地测量轨道的几何形状，包括轨距、高低和曲线等参数。全站仪具有高精度和全面性的优势，可以提供详尽的轨道几何数据，为轨道改造和维修工作提供准确的依据。此外，还有轨道检测车这种专用设备用于轨道几何检测。轨道检测车配备了各种传感器和测量设备，可以在运行过程中对轨道进行实时监测和测量。它能够快速、连续地获取轨道几何信息，为轨道调整和维修提供实时反馈。

1.3轨道质量评估

常用的轨道质量评估方法包括轨道动态测试、轨道振动测试和轨道位移测试等。轨道动态测试是通过模拟列车行驶过程，对轨道的动力响应进行测量和分析。通过测试轨道的振动特性和动态响应，可以评估轨道的结构健康状况和安全性能。这种方法可以帮助确定轨道的强度和刚度，并为轨道修复和加固工作提供参考依据。轨道振动测试是通过安装振动传感器，测量轨道在列车通过时的振动情况。这种方法可以检测轨道的共振频率、振幅和振动模态等参数，为轨道质量评估提供重要数据。根据振动测试的结果，可以判断轨道的稳定性和可靠性，并采取相应的维修措施。轨道位移测试是通过安装位移传感器，测量轨道的沉降和位移情况。这种方法可以监测轨道的变形和变位，及时发现轨道的不均匀沉降和移位现象。通过位移测试，可以评估轨道的平整度和水平度，并进行相应的维修和调整工作。

2 轨道修复与更换

常用的轨道修复材料包括聚合物复合材料、金属修复材料和水泥基修复材料等[2]。这些材料具有高强度、耐磨性和耐久性等特点，可以修复轨道的磨损和损坏部位。此外，还有一些特殊的修复技术，如热喷涂修复技术和冷喷涂修复技术，可以有效修复轨道的缺陷和裂纹。

轨道更换是轨道改造维修的重要环节之一，可以解决严重磨损和老化的轨道问题。轨道更换的策略和方法包括全面更换和分段更换。全面更换适用于整段轨道的老化和损坏，需要使用大型起重设备进行拆卸和安装。分段更换适用于局部轨道的更换，可以减少对地铁运营的干扰和影响。

3 轨道升级与创新

3.1轨道新材料的应用

随着科技的进步，新材料在轨道改造维修中得到了广泛应用。例如，纤维增强复合材料可以作为一种补强材料，通过在轨道表面或内部应用纤维增强复合材料，可以有效地提高轨道的承载能力和抗磨损性。此外，纤维增强复合材料还具有良好的耐久性，可以延长轨道的使用寿命，减少维修频次。除了纤维增强复合材料，还有其他新型材料在轨道改造维修中得到应用。例如，自修复材料是一种具有自愈性能的材料，当轨道出现微小损伤时，自修复材料可以自行修复，恢复轨道的完整性。这种材料的应用可以降低维修成本和维护工作的频率，提高轨道的可靠性。

3.2轨道结构的优化

轨道结构的优化是地铁轨道改造维修中的重要内容，它旨在提高轨道的承载能力和稳定性，延长轨道的使用寿命。轨道结构的优化包括轨道断面形状的设计、轨枕和轨道固定系统的改进等方面。合理的轨道断面设计可以减少轨道与列车之间的摩擦，降低磨损和噪音产生，提高列车的运行效率和乘客的舒适度。通过优化轨道断面形状，可以实现轨道与列车之间更好的匹配，减少能量损耗和轨道的磨损。轨枕也是轨道结构中的重要组成部分，对轨道的稳定性和承载能力起着重要作用。通过改进轨枕的材料和结构设计，可以提高轨道的抗振性能和承载能力，减轻列车对轨道的冲击和振动。此外，采用可调节轨枕和防振轨枕等新型轨枕，可以进一步优化轨道结构，提高轨道的稳定性和舒适性。

3.3轨道设备的创新

轨道设备的创新可以提高轨道改造维修的效率和质量。例如，自动化轨道修复设备能够自动执行轨道修复任务，如磨削、填充和打磨等工作，通过先进的传感技术和控制系统，精确控制施工参数，提高修复的精度和一致性。同时，自动化设备还能够快速完成修复任务，减少施工时间，降低对地铁运营的影响。另外，还有一些新型设备应用于地铁轨道改造维修中，如轨道无损检测车和轨道维修机器人。轨道无损检测车能够在运行过程中对轨道进行实时监测和检测，通过各种传感器获取轨道的数据和状态信息[3]。这种设备可以快速发现轨道的缺陷和问题，及时采取维修措施，提高轨道的安全性和可靠性。轨道维修机器人是一种能够自主进行轨道维修工作的机器人设备，它具有高度的机械化和自动化程度。轨道维修机器人能够执行磨削、焊接和涂覆等工作，减少对人工劳动的依赖，提高施工效率和质量。

结束语：地铁轨道改造维修施工的关键技术对于现代城市的可持续发展和交通运输的高效运行至关重要。然而，随着城市人口的不断增长和地铁运营的日益频繁，地铁轨道的改造和维修任务变得更加繁重和复杂。因此，需要不断推动技术创新和研发，以提高轨道改造维修的效率和质量。同时，还需要加强对人员培训和专业知识的传承，确保施工人员具备专业技能和操作经验。未来，随着科技的进一步发展，可以期待更多智能化和自动化技术在地铁轨道改造维修中的应用，从而提高施工效率、降低成本，并减少对地铁运营的干扰。

参考文献：

[1]吴宏,庞婷婷.浅谈运营地铁轨道改造维修施工的关键技术[J].中国新通信,2018,20(14):161.

[2]王德渊. 浅谈运营地铁轨道改造中大修施工技术[J]. 科学大众:科技创新, 2020.

[3]刘承孙亮. 运营地铁轨道改造维修的关键过程分析[J]. 区域治理, 2020, 000(044):P.1-2.

作者简介：赵志鹏（1991.04—），男，汉族，山东青岛人，研究生学历，工程师，研究方向为地铁轨道设备运营维护