張宇慧
(大秦鐵路股份有限公司大同工務段,山西大同 037005)
跨區間無縫線路是目前鐵路發展的必然趨勢,也是提高旅客舒適度、降低工務維修成本的主要手段之一。道岔無縫化則是發展跨區間無縫線路的關鍵,也是一個制約點。由于道岔結構本身復雜,它是由轉轍部分、導曲部分、轍叉部分組成,存在著多處接頭。在列車反復碾壓下,接頭處承受非常大的沖擊,接頭坍白、空吊病害頻發,幾何尺寸難以保持,聯結零件松動、失效十分普遍,在當前維修天窗不足的情況下,日常養護十分困難。如何徹底解決這些病害,消滅岔區晃車,是我們當前迫切需要解決的問題,為此,急需對岔區實施無縫化,實現跨區間無縫線路。
1)對岔區及前后100 m線路進行全面小清篩,解決道床翻漿冒泥、坍白空吊等病害,并按規定標準設置道床肩寬和堆高。2)更換輕傷及以上軌件,并將尖軌、基本軌竄動至設計位置,復緊各類聯結零件。在確保軌件無傷損的基礎上,將道岔前后短軌、基本軌、尖軌跟部接頭進行焊聯,轍叉部接頭全部凍結,普通絕緣接頭全部膠結。3)無縫化改造后,對單元岔區進行三維定位觀測,并有計劃地對岔區幾何尺寸(包括支距)、偏斜軌枕、聯接零配件、超層超厚墊板、壓饋、失效橡膠墊板、拆斷鐵墊板、六角螺栓等進行整治,提高岔區設備質量。
由于我段無縫道岔只是對直向部分進行了無縫化改造,沒有形成真正意義上的全無縫道岔,勢必造成道岔范圍內軌條的不穩定,隨著季節的變化伸縮。另外,由于跨區間無縫線路接頭主要在岔區,區間已沒有接頭,因此,道岔區段的病害成為跨區間無縫線路主要病害的集中段。以下重點列舉無縫岔區三方面問題以及整治方法。
由于焊接工藝及技術原因,目前轍叉部位只使用凍結夾板來實現無縫化。而由于目前凍結技術存在一定的缺陷,因此,經過一段時間運營后,會有部分接頭軌縫變化,影響了無縫線路的穩定,所以,我們必須及時進行整治。
1)定期檢查軌縫的變化、道岔縱橫向位移、接頭和扣件螺栓的扭力矩。
2)若更換轍叉造成鋼軌收縮,軌縫擴大,可用液壓鋼軌拉伸器張拉鋼軌恢復初始狀態。
3)加強對凍結接頭扭矩的檢查、復緊。
4)凍結接頭軌縫要保持在8 mm左右,端縫要由玻璃鋼端板填滿。
5)每月對凍結接頭要手工拆開檢查,重點是轍叉部位,對有傷損的轍叉要及時進行更換。
6)要加強對凍結接頭作用面的整治與打磨,要保證其作用面用1 m直尺測量矢距達到0.3 mm以下。超出這一范圍時,要加強整治與打磨。
固定提速道岔在尖軌與基本軌之間設置了限位器,其主要作用是限制尖軌與基本軌之間發生較大的位移。設計上尖軌上的丁字鐵與基本軌上的U形鐵之間存在一定的間隙,設計為左右各7 mm。當季節變化引起的鎖定軌溫變化較大時,由于受鋼軌應力的促使,使二者之間頂死,并產生較大的力。由于目前我段道岔的半無縫化設計,使基本軌成為了無縫線路的伸縮區,這改變了其結構設計中的受力狀態,從而造成受力過大。當尖軌與基本軌之間所受的相剪切力大到一定范圍時,造成尖軌自尖端向外的彎曲,使軌距減少,影響行車安全。解決的辦法:1)在軌溫合適時段,將道岔兩端各200 m的線路扣件松開,重新鎖定,使鎖定軌溫達到相鄰軌條鎖定軌溫,如達不到,不能超過5℃。2)在限位器前端大約200 mm范圍內安裝短軌距桿進行加固補強。3)保持岔區道岔內扭矩達標和石碴充足,石碴不足時要及時進行補充,務必保證岔區道床的結構阻力。
跨區間無縫線路的主要病害是接頭病害:1)未焊接的凍結拉頭;2)段自焊的鋁熱焊接頭。由于接頭表面所存在的缺陷,造成病害的發展加劇,影響行車安全。它主要是因焊接質量存在問題所造成,因此防止的關鍵在于焊聯施工時嚴格按標準作業,保證焊接質量,確保施工一處,完好一處,不給日后養護維修留下后遺癥。在強化焊接施工質量的同時,要將焊縫的日常維修養護跟上。每季度用1 m直尺對設備進行測量,對超過0.5 mm的接頭及時進行必要的整治。車間成立鋼軌接頭病害整治小組,有計劃有安排地進行鋼軌接頭的病害整治工作;對低坍接頭,采取必要的、果斷的處理措施進行處理,通過打磨、更換優質道碴、調換魚尾板、墊板等作業手段,來保證接頭幾何尺寸的良好。
在岔區無縫化后,取消了原來的緩沖區,當軌溫較實際鎖定軌溫相差較大時,前后長軌條的內部應力無處釋放,只能向最薄弱的岔區傳遞,使岔區橫移的可能性增大。針對這個問題,主要有以下三種防治方法:
1)增加岔區道床寬度,建議為700 mm左右,并保證碴肩堆高200 mm,同時將道床搗固密實。2)加強無縫岔區的位移觀測,尤其要隨時掌握凍結接頭的軌縫變化情況,同時要準確掌握無縫道岔的實際鎖定軌溫,視軌溫情況合理安排維修作業,杜絕超溫作業。
對焊聯后的焊縫必須安排在24 h內,組織進行焊縫探傷,同時與手工檢查相結合,對于發現傷損的焊縫,要及時進行處理,重新焊聯,不得帶傷上道。
我段于2012年6月份對管內京包線較差的羅文皂站場岔區實施了無縫化,從使用至今一年時間內收到了良好的效果,軌檢車不良扣分從原來的12分下降至5分,TQI值從原來的13.6下降至12,在路局優質岔區驗收中有4個岔區被評為優質岔區,同時也給工區減少了維修工作量,受到了工區的歡迎。
[1]中華人民共和國鐵道部.鐵路線路修理規則[M].北京:中國鐵道出版社,2010.
[2]鐵道部運輸局.線路工[M].北京:中國鐵道出版社,2004.