孟 梁
(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務段,北京 101402)
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談既有線道岔無縫化施工與維修
孟 梁
(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務段,北京 101402)
結合道岔無縫化形式,以薊縣西站為例,介紹了其施工流程,對道岔無縫化效果進行了分析,并基于無縫道岔的一些常見問題,對無縫道岔的日常維修進行了闡述,為今后同類工程提供參考。
無縫道岔,重載鐵路,尖軌,轍叉
道岔是制約重載鐵路提高整體設備質量的薄弱環節,現有重載道岔的維修保養需投入大量的人力、物力,但道岔質量提升效果并不明顯。通過對道岔直向鋼軌接頭的無縫化處理,使列車在通過接頭時更加平順,改善接頭的受力狀態,優化道岔軌道結構,使得接頭病害大大減少,不僅延長了道岔軌件的使用壽命,而且使得道岔的維修周期增長,減少了維修工作量,對提高鐵路工務道岔維修工作效率具有積極意義。
道岔無縫化按鋪設形式可以分為新鋪設道岔、整組更換、既有道岔無縫化三種形式。
大秦線道岔為既有線道岔,采用既有道岔無縫化處理或成組更換道岔大軌件后無縫化處理方式較為實用。既有道岔無縫化是指將既有道岔現狀接頭或對經優化處理后的接頭進行無縫化處理,改造為無縫道岔。2016年4月大秦線薊縣西線路車間結合成組更換道岔大軌件對管內薊縣西站既有重車線道岔進行了無縫化施工。
2.1 工程概況
此次薊縣西站成組更換道岔大軌件合計7組,其中6組為75-12型道岔(4組圖號為SC559,2組圖號為SC444)、1組為75-18型道岔(圖號為專線4295-Ⅲ),根據現場軌件實際情況對線上道岔軌件及連接軌進行成組更換。
2.2 工作量調查
道岔無縫化的實施需要全面細致的對岔區單元進行工作量調查,調查項目包括道岔型號、圖號、道岔全長、膠結絕緣接頭和焊接接頭的位置和數量、線上活接頭的位置、站場現有備用軌件、枕下及鐵墊板下膠墊等。工作量調查完畢需繪制整個岔區單元無縫化實施方案示意圖,以指導道岔無縫化施工。
2.3 道岔材料準備
道岔軌料的準備主要有兩種方式:1)整組道岔軌件統一由廠家按我段要求配置好,由軌道車將整組道岔軌件運抵現場;2)由我車間按標準尺寸配置道岔內各部分連接軌,道岔軌件使用現有備用軌件(多數軌端已打好眼)。薊縣西站道岔無縫化基本采用第二種形式準備軌料。另外根據工作量調查提前申領膠結絕緣和鋁熱焊焊劑及其他道岔零配件。
2.4 無縫道岔焊接
無縫道岔焊接主要采用線下焊接與線上焊接結合的方式進行,線下焊接應在開闊地帶進行,確保焊接時鋼軌擺放平直,接頭對正,保證線下焊接質量。為使整個岔區形成一個岔區單元,岔間線路進行焊接,可由車間自行安排天窗內進行。道岔具體焊接位置如圖1,圖2所示。


75-12型道岔中的①,②兩個接頭采取線下焊接的形式分別將直基本軌和直尖軌與連接軌進行焊接,其中①,③間鋼軌非道岔鋪設圖中的標準長度,采用25 m長鋼軌,減少焊接接頭。③接頭待鋼軌全部到位后進行線上焊接。④,⑤如果為普通接頭需與③接頭同時焊接,如果為絕緣接頭需同時進行膠結處理。道岔曲股和轍叉前后未進行焊接。轍叉后直股需插入短軌,對區間無縫線路起緩沖作用,當轍叉產生重傷需更換時確保能夠快速更換。線下焊接后造成鋼軌長度較長,可在舊軌下線前,采用吊軌車將較長鋼軌運抵待換鋼軌對應位置,待舊軌下線后將鋼軌整體撥承軌槽(此處僅考慮單組道岔焊接順序,實際焊接過程中通常要考慮道岔與相鄰道岔間的連接形式)。
75-18型道岔中的①,②,④,⑤四個接頭采取線下焊接的形式分別將直基本軌和直尖軌與連接軌進行焊接。③接頭采用線上焊接的形式焊接,⑥,⑦為普通接頭需與③接頭同時焊接。②,③間鋼軌非道岔鋪設圖中的標準長度,采用25 m長鋼軌,減少焊接接頭。道岔曲股和轍叉前后未進行焊接(此處僅考慮單組道岔焊接順序,實際焊接過程中通常要考慮道岔與相鄰道岔間的連接形式)。
2.5 施工人員組織
薊縣西站成組更換道岔大軌件施工人員由我段組織50人的施工隊伍、薊縣西綜合檢修工區人員配合,現場防護和駐站聯絡員由薊縣西維修工隊人員負責,如需進行線上膠結由薊縣西維修工隊單獨組織5人作業班進行膠結,具體人員分配情況:
軌件搬運組:作業人員50人,負責舊軌撥出、新軌就位,抬運軌件人員應相對固定。
扣件組:作業人員15人,負責拆卸更換扣件、膠墊、墊板,整修幾何尺寸等,扣件作業人員應相對固定。
鋼軌切割、焊接、膠結組:焊接、膠結根據工作量確定人員數量,一般需10人~15人,由車間綜合檢修工區配合進行切割鋼軌、焊聯,絕緣接頭膠結由薊縣西工隊人員負責。
監護、驗收組:作業人員5人,負責現場作業的監護以及作業質量的驗收。
舊軌擺放組:對更換的舊軌件按照要求進行堆碼,對可再用軌件應刷白頭標注圖號、軌件名稱、長度等。由軌件搬運組待新軌全部入槽后實施此項工作。
2.6 建議
1)專線4295-Ⅲ型75-18號道岔的基本軌、尖軌應在根部進行加長處理,這樣可以避免因焊接接頭重傷就對尖軌、基本軌進行更換(主要是考慮道岔限位器與焊接接頭的位置關系)。
2)SC559,SC444型道岔應對尖軌進行加長處理,同樣可以避免因焊接接頭重傷就對尖軌進行更換。
3)轍叉直股進行加長處理,可以對轍叉前后進行焊接,這樣可以增強無縫道岔整體框架結構,提高道岔穩定性。但現有轍叉在轍叉處線路狀態良好的情況下使用壽命也僅為3個月~6個月,如需焊聯應使用強度較高的轍叉,或者轍叉前后接頭不進行焊接,以避免因轍叉頻繁更換而破壞無縫道岔的整體結構。
3.1 動態檢測效果
薊縣西站于2016年4月份對同方岔區、秦方岔區分別進行了無縫化處理,通過對岔區單元無縫化前后TQI情況進行對比發現,岔區整體設備質量有了較為明顯的提升,如圖3所示。

3.2 岔區工作量減少
通過道岔無縫化,消除了鋼軌接頭,大大減少了道岔接頭病害數量,尤其是坍白、空吊處所大大減少。薊縣維修工隊4月份、5月份對下行無縫道岔進行了后續的保養工作,道岔設備已達穩定狀態,6月份以來對下行道岔整修投入的人力、物力明顯減少。通過天窗工作量調查和天窗維修盯控發現,工隊已將工作重心轉移到空車線道岔的整治。道岔無縫化對減少維修投入效果明顯。
4.1 道岔爬行
重載無縫道岔不可避免的存在鋼軌爬行,由于道岔直基本軌與直尖軌一側的結構差異,往往造成兩股鋼軌不等量的爬行,當爬行量差過大時,導致道岔不方正,有可能產生道岔轉換故障。鋼軌爬行還可能造成限位器頂得過死,傳力過大,會引起尖軌側拱,造成頂鐵離縫、頂鐵頂的過緊尖軌不密貼。
解決此類問題建議:1)采用高強度扣件,增加扣件強度,減小鋼軌爬行;2)在合適的溫度時對尖軌與連接軌進行無縫化。
4.2 更換傷損軌件
由于道岔各部分軌件受力情況不同,軌件使用壽命也不同,在夏季和冬季對傷損軌件進行更換時鎖定軌溫較難控制,容易造成道岔各部鎖定軌溫不同,從而產生溫度力差,應在軌溫合適的季節對軌件進行應力調整。另外標準尺寸的尖軌、基本軌當焊縫接頭出傷后下線時需將尖軌、基本軌換下。如果將其進行加長處理,就可避免因焊縫出傷而更換尖軌、基本軌的情況發生。
無縫道岔日常維修要求:
1)嚴格執行無縫道岔管理實施細則中關于無縫道岔的作業標準。
2)嚴格執行作業軌溫要求,不得超溫作業。
3)道岔無縫化后要及時對道岔原活接頭位置進行搗固,防止因軌枕空吊造成鋼軌被砸低。
4)起道、撥道嚴格執行無縫線路作業標準。
5)加強對道岔的巡視檢查工作,及時更換、復緊失效的零配件。
6)積極探索新的維修模式,例如:采用大機結合小型道岔打磨機對道岔鋼軌廓形進行修復,改善輪軌接觸關系,提高鋼軌使用壽命。
通過對大秦線既有道岔進行無縫化處理,岔區空吊、坍白、翻漿冒泥、接頭低踏等病害明顯減少,對解決道岔軌件使用壽命短,接頭病害難以徹底整治有著明顯的作用。但在后續的維修、養護、技術管理等方面依舊存在不足,仍需進行更加深入的研究。謹在此拋磚引玉,不足之處還請斧正,指教。
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[3] 李福財.無縫道岔鋪設與應力放散施工技術研究[J].科學之友,2009(17):37.
[4] 馬明正.跨區間無縫線路維修養護技術研究[D].成都:西南交通大學碩士論文,2002.
On jointless construction of turnout on existing railways and its maintenance
Meng Liang
(ChawuTrackMaintenanceDivision,Datong-QinhuangdaoRailwayCo.,Ltd,Beijing101402,China)
Combining with the jointless turndown, the paper introduces its construction procedure by taking the West Station of Jixian County as the example, and illustrates the daily maintenance of the jointless turndown based on some common problems, so as to provide some reference for similar projects in future.
jointless turndown, heavy-loaded railway, point rail, frog
1009-6825(2017)18-0146-02
2017-04-12
孟 梁(1987- ),男,助理工程師
U213.6
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