機械清篩施工對無縫線路鎖定軌溫影響及對策

夏雪寶

在無縫線路上進行大型機械清篩施工作業,必然對無縫線路的鎖定軌溫產生影響,如何控制、消除這些影響是我們在施工中必須考慮的問題。

2008年12月 23日,我段在京廣下行線K1716+100～K1717+400區段進行大型機械清篩施工,由于氣溫低,清篩車未作相應調整,導致曲線地段線路全部往下股方向偏移了30 mm左右,搗固車搗固時,直線地段未偏移,進入曲線后,同樣使線路向下股方向偏移,平均偏移20 mm,最大處達到30 mm,開通前復量線間距,發現曲線地段平均向下股方向偏移50 mm,最大一處達到了60 mm,由于線間距均未超限,所以當時決定在第二天搗固施工時,把曲線地段下移處全部撥回到清篩前的位置,并參照設計撥道量適當調整撥道值。12月24日搗固車將線路撥移后使之恢復到了原來的平面位置。

現在用數值計算當天清篩施工對無縫線路鎖定軌溫的影響,當天清篩及搗固完畢后整個曲線向下股方向平均偏移了約50 mm,取均值50 mm,線路向下股偏移,整個曲線長度必然縮短,則線路的鎖定軌溫必然下降。

該區段有一右向曲線,轉角 θ=33.173 5°,曲線起終點里程為K1716+690.26～K1717+387.15,曲線半徑 R=1 010 m,曲線全長 L=696.89 m,緩和曲線長110 m,圓曲線長476.89 m,曲線超高130 mm,計算曲線長584.48 m。

則12月23日清篩、搗固作業后,曲線線路縮短量:

ΔL=θ(R-R′)。

其中,R為原曲線半徑;R′為位移后的曲線半徑,R-R′=50 mm。

則:ΔL=(33.173 5÷180)×3.14×0.05=0.028 934 7 m。

由鋼軌線性膨脹公式ΔL=α LΔt可知:

其中,Δt為軌溫變化幅度;ΔL為鋼軌長度伸縮量,為0.028 934 7 m;L為鋼軌長度,取計算曲線長584.48 m;α為鋼軌的線膨脹系數,取0.000 011 8/℃。

由此可知:當天清篩施工導致曲線地段無縫線路實際鎖定軌溫下降了4.2℃(系指兩端緩和曲線中點之間的線路,兩端緩和曲線中點至各自起點的鎖溫下降值則從 4.2℃直線遞減至0℃)。該段無縫線路原來鎖定軌溫為32℃,則當天清篩搗固后的線路鎖定軌溫變為27.8℃(系指兩端緩和曲線中點之間的線路)。

因此,如果第二天不將線路及時撥回,將影響以后該段線路的養護、維修,并最終將影響該段無縫線路的穩定性。

由上可知,任何影響無縫線路既有長度的施工都將對無縫線路的鎖定軌溫產生影響。清篩車清篩深度不足或過深,清篩時線路偏移一邊太多都將改變線路的長度,從而影響無縫線路的鎖定軌溫。同樣道理,搗固車施工過程中將線路抬的過高或不足,或是將線路只往一邊撥都會影響線路的長度,從而影響無縫線路的鎖定軌溫。

為消除大型機械清篩施工對無縫線路鎖定軌溫的影響,我們必須采取以下對策:

1)設計時,必須考慮施工對無縫線路的影響,縱斷面避免大起大落及長距離抬道或落道,平面應避開大撥大移以及長距離一個方向撥移道。否則對無縫路鎖定軌溫要做另行設計。

2)施工時,應嚴格按設計文件進行操作。

3)清篩機必須嚴格按設計清篩深度作業,清篩后的線路標高與設計相差-50 mm～0 mm為最佳。如清篩過程中發現超出-50 mm～0 mm這一范圍,則必須對清篩機進行作業深度調整,以回到-50 mm～0 mm范圍內。

4)清篩機清篩過程中必須控制好線路方向,當直線地段超過±10 mm,曲線地段超過±15 mm時,必須對清篩機撥道量進行調整。尤其是曲線地段清篩時,在高溫季節由于鋼軌膨脹,線路將向上股方向移動,而在低溫季節由于鋼軌收縮,線路將向下股方向移動,這就要求我們在清篩過程中要不斷地調整清篩機的撥道量,使線路方向達到規定要求。

5)搗固車要按設計要求及作業標準進行搗固作業,禁止搗固車在縱斷面上大起大落及在無縫線路地段長距離單方向撥道,否則要對無縫線路鎖定軌溫進行重新檢算。

6)凡是影響無縫線路鎖定軌溫達到1℃及以上的大機清篩起道、撥道等施工都必須作出相應的調整。能當天處理的當天處理,不能當天處理的第二天必須處理。如施工調整的確有困難,則必須會同設備管理單位對該段無縫線路鎖定軌溫進行重新標定,并知會相關部門。

[1] 童大塤.鐵路軌道[M].北京:中國鐵道出版社,1988.

[3] 劉永孝,孫學先.養路機械維修和清篩對道床橫向阻力的影響[J].山西建筑,2008,34(1):289-290.