混凝土軌枕在煤礦窄軌鐵牛裝車線上的應(yīng)用

鄭傳福

（河南能源化工集團(tuán)永煤公司鐵路運(yùn)輸處，河南 永城 476600）

引言

在企業(yè)鐵路裝車線上，一般使用鐵牛系統(tǒng)牽引或推動車輛裝車。當(dāng)采用外側(cè)1435mm的準(zhǔn)軌、內(nèi)側(cè)900mm的窄軌分別用作列車、鐵牛走行軌道時，由于沒有適用于該類型軌道的標(biāo)準(zhǔn)的混凝土軌枕，就只能使用木枕，但由于木枕固有的破壞環(huán)境、易腐蝕、維修量大等弊端，逐步淘汰木枕，將其更換為混凝土枕是必然的趨勢，這就需要按照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)生產(chǎn)滿足上述裝車線軌道需要的混凝土軌枕。

1 使用木枕的弊端

1.1 破壞環(huán)境

木枕使用優(yōu)質(zhì)木材加工而成，需要采伐大量的森林資源，在加強(qiáng)環(huán)保成為迫切需要和普遍共識的今天，盡可能采用環(huán)境代價更小的混凝土枕，是我們每一個企業(yè)可以邁出的一小步。

1.2 木枕易失效，綜合成本高

木枕失效原因很多，主要是腐朽、機(jī)械磨損和開裂。木枕腐朽是生物作用的過程，而機(jī)械磨損和開裂則是列車反復(fù)作用和時干時濕的結(jié)果。這三者是互為因果的。木枕一旦腐朽，強(qiáng)度就要降低，同時又會促進(jìn)機(jī)械磨損和開裂的加劇發(fā)展。相反，木枕一旦出現(xiàn)機(jī)械磨損和開裂，木質(zhì)受到損傷，這就為加速腐朽提供了有利條件。以永煤公司專用鐵路使用的木枕為例，2000年鋪設(shè)的17535根木枕中，10～12a后有5567根失效或接近失效，占木枕總量的31.7%。

這些特點(diǎn)導(dǎo)致木枕使用壽命較短，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，其平均壽命在10a左右，即使是較為理想的情況下，壽命也僅有15a左右。在相同的通過總重的條件下，混凝土軌枕使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過木枕。但現(xiàn)在兩者采購成本已不相上下，使用木枕已經(jīng)成為一種昂貴的選擇。

1.3 木枕線路穩(wěn)定性不好，維修工作量大

由于木枕長年承受來自列車和鋼軌的壓力，且自身存在強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差、耐腐蝕性差的特點(diǎn)，線路工區(qū)需要進(jìn)行經(jīng)常性的改道、搗固等維修作業(yè)，造成線路浮離釘多、鋼軌爬行、高低、方向、軌距變化大。線路工區(qū)需要花費(fèi)大量的時間處理木枕線路的病害，同時行車安全也沒有保證。

2 采用標(biāo)準(zhǔn)混凝土枕存在的不足

2.1 替代方案

可以采用IIZQ-C型有碴橋面預(yù)應(yīng)力混凝土枕作為替代軌枕，在承軌槽中安裝基本軌，在原安裝護(hù)軌的位置安裝窄軌，根據(jù)該型橋枕的技術(shù)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)窄軌與基本軌間距200mm，即窄軌軌距900mm的要求。

IIZQ-C型有碴橋面預(yù)應(yīng)力混凝土枕各部主要尺寸如圖1所示。

圖1

2.2 存在的弊端

根據(jù)《IIZQ-C型有碴橋面預(yù)應(yīng)力混凝土枕》規(guī)定：該型混凝土橋枕適用于基本軌為P60鋼軌、護(hù)軌為P50鋼軌，或基本軌為P50鋼軌、護(hù)軌為P43鋼軌的情況。上述規(guī)定主要是為了滿足規(guī)范中“護(hù)軌軌面一般不低于基本軌軌面25mm，不高于基本軌軌面5mm”的要求。而由于實(shí)際線路基本軌及窄軌均為P43鋼軌，導(dǎo)致兩者扣除軌下墊板高度后的軌面高差為窄軌高于基本軌20mm，不符合規(guī)范要求。

綜合以上情況，直接將橋枕應(yīng)用于煤礦窄軌鐵牛裝車線不具有完全的可行性，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

3 對標(biāo)準(zhǔn)混凝土枕的改進(jìn)

3.1 改進(jìn)思路

為了將ⅡZQ-C型橋枕改進(jìn)加工成適用于窄軌鐵牛線路的混凝土軌枕，解決存在的窄軌高于基本軌20mm的問題，需要降低窄軌的高度，即將軌枕原有承軌槽向內(nèi)側(cè)擴(kuò)大，使窄軌也落在承軌槽內(nèi)。這樣就解決了高差問題。

但同時產(chǎn)生了另外兩個問題：一是窄軌和基本軌之間由2個螺栓孔，空間太過于狹窄；二是基本軌失去了內(nèi)側(cè)的混凝土擋肩。這兩個問題解決方案為：只保留1個螺栓孔，加工制作1個較長的雙面軌距擋板同時扣住基本軌和窄軌，既可解決空間狹窄的問題，又可以通過雙面軌距擋板使窄軌為基本軌提供保持軌距的作用力。

3.2 改進(jìn)型軌枕的技術(shù)方案

套線中軌距分別為標(biāo)準(zhǔn)軌距（1435mm）和窄軌（900mm），均采用43kg/m鋼軌。雙面軌距擋板設(shè)計(jì)采用彈條Ⅰ型扣件，使用A型彈條。

混凝土套線軌枕外形尺寸（頂面承軌槽局部修改）、配筋方式與專線3363《ⅡZQ-C型有碴橋面預(yù)應(yīng)力混凝土枕》相同，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)按《ⅡZQ-C型有碴橋面預(yù)應(yīng)力混凝土枕》及TB/T2190-91《Ⅱ型預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)條件》執(zhí)行。因鐵道部標(biāo)準(zhǔn)《 TB/T1495-92 彈條Ⅰ型扣件》不適用于43kg/m鋼軌，故套線軌枕按《TB562-1976 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕70型扣板式扣件扣板配置表》技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)，使用單位采購的43kg/m鋼軌用非標(biāo)彈條Ⅰ型扣件，必須能與70型扣板式扣件互換，否則軌距將達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

雙面軌距擋板材質(zhì)為ZG230-450型鑄鋼材料。擋板供貨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按《GB 11352-1989 一般工程用鑄造碳鋼件》執(zhí)行。

3.3 加工制作

根據(jù)上述改進(jìn)方案，委托安徽中志軌道交通裝備制造有限公司按要求加工制作，改進(jìn)型混凝土軌枕如圖2所示。

圖2

4 結(jié)語

經(jīng)實(shí)際使用，將原有的木枕線路更換為改進(jìn)型混凝土軌枕線路后，很好的解決了混凝土軌枕在煤礦窄軌鐵牛裝車線上的應(yīng)用問題。實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)與延長軌枕使用壽命、降低線路維修成本、降低工人勞動強(qiáng)度的兼顧，具有非常好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 中華人民共和國鐵道部.TB-T2190-2002 預(yù)應(yīng)力混凝土枕_Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型[S].北京：中國鐵道出版社，2002.