錢水林
摘 要:隨著我國高速鐵路的快速發展,對無砟軌道結養護維修研究十分必要。本文重點介紹了時速200km客貨共線鐵路長大隧道內的雙塊式無砟軌道結構的特點和檢測方式,并探討了雙塊式無砟軌道結構的養護維修技術。
關鍵詞:高速鐵路;雙塊式無砟軌道;養護維修
前言 傳統有砟軌道結構由于碎石道床在列車荷載長期高速沖擊作用下,結構形態易發生變化,使軌道結構的穩定性和平順性相對較差。特別是在福建山區鐵路長大隧道內使用有砟軌道的話,受交通條件和天窗時間限制,維修養護難度大大增加,但無砟軌道整體道床可以解決這個問題,因而在向莆鐵路福建段長度大于6km的隧道內鋪設無砟軌道。無砟軌道結構具有軌道整體性強、平順性好、低維修量、社會經濟效益顯著等優點。雙塊式無砟軌道是中國常見無砟軌道形式的一種,其具有大部分無砟軌道的優點,但目前我國尚無成熟的雙塊式無砟軌道維修養護經驗,通常還是采取“預防為主、防治結合、嚴檢慎修”的維修原則,滿足線路高可靠性、高穩定性、高平順性要求,保持無砟軌道耐久性。
1. 雙塊式無砟軌道結構病害分類及動靜態檢查
1.1雙塊式無砟軌道結構病害分類
向莆鐵路開通以來,通過設備管理單位近幾年的日常檢查和檢測發現,雙塊式無砟軌道目前存在的主要結構病害有:道床板裂縫、道床板滲水、道床板上拱、扣件彈條折斷和軌枕絕緣套管失效等。其中較突出的傷損為道床板混凝土裂縫,危害較大的則是道床板上拱。
1.2雙塊式無砟軌道動靜態檢查
高速鐵路線路的檢查原則是以“動態檢查為主,動、靜態檢查相結合,結構檢查與幾何尺寸檢查并重”的原則。動態檢查以綜合檢測列車和車載式線路檢查儀結果為主要依據,軌道巡檢設備、便攜式添乘儀和人工添乘等檢查方式作為動態檢查的輔助手段。動態檢查發現問題時,應結合現場靜態復核,全面分析原因,合理確定維修作業方案和計劃,嚴格執行“檢查、分析、計劃、作業、驗收、考核”的工作思路。
(1) 線路動態檢查
高速鐵路線路的動態檢查可以準確地掌握設備的真實狀態,以及列車壓載情況下的變化規律,可以及時發現高速鐵路線路病害,從而指導工務部門進行日常養護維修作業。目前高速鐵路營業線的動態檢查有以下幾種類型:工務技術人員攜帶便攜式添乘儀檢查、車載式線路檢查儀檢查、總公司動態綜合檢測列車檢查以及軌道巡檢設備檢查。其中動車組安裝車載式線路檢查儀,工務段安排專人每日使用便攜式線路檢查儀添乘檢查線路,總公司動態綜合檢測列車每10至15日檢查1遍,軌道巡檢設備每半年檢查線路設備結構狀態1遍。通過分析對比總公司綜合檢測列車軌道波形圖,并使用車載式線路檢查儀驗證,近年來發現并及時整治了向莆鐵路雪峰山無砟隧道K302+600-K302+700、高蓋山隧道K469+000-K469+300等無砟道床板上拱病害。
(2) 線路靜態檢查
長大隧道內無砟軌道線路的人工靜態檢查,通常使用自輪運轉設備進出,每季度利用軌道檢查儀對無砟軌道線路幾何尺寸檢查一遍;對于道床板傷損情況遵循每半年一遍的靜態檢查,對沒有及時處理的Ⅱ級傷損處所,檢查周期每季度不少于一遍;無砟軌道結構狀態檢查內容主要包括:鋼軌、無砟道床、聯接零件、焊縫以及扣件系統;動態檢查不良處所采用CPIII精確測量設備對線路中線偏差、高程偏差進行檢測。
2.雙塊式無砟軌道的維修與養護
無砟軌道具備高穩定性、高平順性以及軌道幾何尺寸變化量小、維修養護周期長的優點。但另一方面,由于不同于有砟軌道的結構特點,無砟軌道一旦產生因基礎變化造成的不平順,其整治將是非常困難。基于無砟軌道維修養護方法,當軌道幾何尺寸變化較小時,可通過鋼軌扣件進行精細調整;軌道幾何尺寸變化較大、僅調整扣件難以恢復時,則可能是軌道板變形引起,需要進行徹底整治。有關具體方法如下:軌道板、軌枕、支撐層等無砟軌道部件都是混凝土結構,在列車運行過程中可能產生裂紋,這些裂紋分為結構裂紋和受力裂紋。在這些裂紋中,不影響構件承載能力的微細裂紋,則可采用表面封閉法、無壓注漿法和低壓注漿法修復。隧道內無砟道床的天敵是地下水壓力,富水地段如果水沒排除,水壓則會頂起軌道板,使得軌道幾何尺寸驟變。在整治這種情況時,通常首先是采用打孔、注漿,釋放水壓,使其自然沉降。
3.無砟軌道維修的幾點思考
采用無砟軌道結構形式解決了長大隧道內工務部門維修養護難度大的問題,但因福建山區地下水資源豐富,存在因水壓造成軌道板上拱,線路幾何尺寸突變的行車安全隱患。為確保動車組旅客安全,首先建設施工單位應重視富水地段的調查記錄,并在建設時期做好卸壓工作。其次設備管理單位在開通運營后,必須高度重視無砟軌道區段線路動態檢查數據的使用,特別是綜合檢測列車的波形圖疊加對比和每日車載式線路檢查儀的超限分析,一旦出現動態檢測數據超限或存在突變,應立即對該區段進行幾何尺寸檢查、軌道結構檢查、混凝土鉆孔取芯、軌道精確測量等靜態復核。如現場檢查在病害,需根據設備行車條件采取限速及監護措施,并及時制定下步整治方案,保證列車安全、平穩、舒適和不間斷地運行。
4.結語
通過近年來對長大隧道內雙塊式無砟軌道維修養護經驗總結,主要是以動檢車檢測數據為依據,以靜態數據進行輔助,利用維修天窗進行線路設備檢查、維修和養護,并嚴格執行檢查驗收制度。
參考文獻:
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