鐵路線路是由路基、軌道和橋隧建筑物及其他附屬系統如信號系統等組成。它是一個整體結構工程,所有系統設備共同發揮各自的功用,其任何組成部分的改變或損壞,都將影響鐵路的整體功能。鐵路線路由于長期裸露在惡劣的自然條件下,以及火車機車車輛的動力作用,線路設備不斷機械磨損,道床、路基隨時發生變形,軌道的幾何尺寸也在不斷地發生著變化。在加上未能夠及時進行周期性的大、中修工作,或者緊急補修、計劃維修的維修方法不當,亦或者重點整治比例安排的不合理等等因素都會對鐵路線路造成很多的病害。從鐵路線路的維修保養中我們可以看到,鐵路軌道結構破壞主要有曲線病害、鋼軌及接頭聯接零件病害、線路爬行等幾種。為了保持線路質量均衡和設備完整,加強設備的使用壽命,找出其病害形成的原因,有效地預防病害的發生和發展,那么,加強鐵路線路維修養護就顯得尤為重要。
隨著高速鐵路的快速發展,大量采用無縫線路、無砟軌道、板式軌道等新技術新設備,這就使我國對高速鐵路的線路養護維修標準要求也越來越高。下面重點介紹一下高速鐵路線路維修與養護技術技術。
一是側磨的檢查。測量鋼軌的側磨情況,尤其是不均勻磨耗的檢查。當發現鋼軌出現不均勻磨耗時,要加強對現場幾何尺寸的分析,分析出現不均勻磨耗的原因。二是軌底坡的檢查分析。軌底坡在現有的檢查手段下不易定量測量,可以根據鐵墊板的銹蝕情況,膠墊的失效變形情況,軌枕的變形情況,鋼軌焊接時是否發生扭轉,鋼軌軌頂面的磨耗情況進行分析,也可以根據鋼軌軌面的光帶變化或采用軌面噴涂油漆分析軌跡線的方法進行分析。三是軌距、水平的測量及三角坑的分析。按“一二三”的檢查模式全面檢查軌距、水平,軌距誤差滿足±2,變化率不大與0.5‰,水平一側高2~3mm,變化率不大于0.5‰,三角坑不大于3mm。四是線路動態情況下空吊、外闖情況檢查。過車時檢查鋼軌軌枕的空吊情況,包括軌枕的空吊,鐵墊板與軌枕間的吊板,鋼軌與墊板之間的吊板,鋼軌是否存在外闖。五是軌面平順度的檢查。一米直尺測量鋼軌軌面的平順狀態采用一米直尺測量軌面及作用邊的平順度,重點注意接頭焊縫是否平直。
無砟道床底座板和軌道板在縱向連結后形成整體的長細桿件結構,在列車活載、收縮徐變及溫度應力作用下,因端刺、剪力齒槽及剪切連接鋼筋限制了結構變形而產生的內力若釋放不及時,混凝土結構容易產生裂紋。側向擋塊在與梁體整體一起滑動時,常因其與底座板交接部粘連而導致開裂形成裂紋。這些裂紋的產生將會使混凝土的受力性能不斷下降,無法滿足“百年客專”的耐久性要求。因此要及時修補出現的裂紋,目前常用的無砟軌道裂紋修補方法主要有表面封閉法、無壓注漿法及低壓注漿法三類,主要適用原則如下:①對于無砟軌道I級裂紋暫不修補,但應進行觀察記錄,及時掌握裂紋發展變化;②對于軌道板預裂縫處的II、III級裂紋;軌道板非預裂縫處的II、III級垂直裂紋,當裂紋寬度<0.5mm時;底座板及側向擋塊II級裂紋;采用表面封閉進行修補;③對于軌道板非預裂縫處的水平裂紋;底座板III級裂紋;采用無壓注漿法進行修補;④對于軌道板非預裂縫處的II、III級垂直裂紋,當裂紋寬度≥0.5mm時;側向擋塊III級裂紋;采用低壓注漿法進行修補。
高鐵曲線是高速線路薄弱環節之一,加強曲線養護維修管理,從結構到幾何尺寸貫標,精益求精不斷提高動車舒適度,對行車平穩,延長曲線軌道使用壽命,具有重要意義。利用人工和軌檢儀檢查核對、糾正曲線頭尾位置、曲線要素(緩和曲線長、圓曲線長、超高等),要求與圖表設計一致,一般均采用非對稱型曲線即圓曲線最后一點設置附點正矢。
超限病害的確定:①結構病害嚴格按標準一次作業到位;②保持曲線道床飽滿,及時補碴、勻碴,清挖翻漿,整治道床病害,提高曲線穩定性;③無縫線路地段在夏、秋兩季節更迭前要安排扣件螺栓復擰工作,保證扭矩達標,鎖定線路;④有條件地段夜間采用軌檢儀檢查,根據波形現場劃撬,指導作業。無條件根據動靜態曲線頭尾里程差確定動態病害的準確里程,點對點查找。
我們在做到高速鐵路線路病害整治和養護維修的同時,應當根據實際情況制定一個合理的檢修方案,這就是“狀態修”。實施“狀態修”可以從以下三個方面著手。
(1)建立健全檢測體系。綜合軌道檢測車的應用以及信息化傳輸是線路體檢體系中重要的內容,在體系中結合地理信息系統和智能檢測等先進的計算機手段,做到對任何的檢測實時監控,同時深入分析檢測的數據,用各種手法檢測出現的問題,為鐵路線路的維修提供堅實的數據基礎。
(2)界定不同設備的“狀態修”。在狀態修系統中最重要的就是如何界定設備實施“狀態修”。根據借鑒日本的管理經驗,可以將不同質量的設備做不同的分類,如將鐵路線路分為三個等級:第一個等級為新線標準,不需要維修;第二個等級為警告值,為準備維修等級;第三個等級為干預值,即實施維修。通過這個標準來對設備進行維修。
(3)建立與鐵路線路養護維修相互適應的組織架構。比如在維修現場建立值班工區,將設備維修的責任到人;建立巡視制度,對值班人員進行合理分配,把設備的狀態當場反映給技術工,讓技術人員在第一時間進行有針對性地修復和整理,使之保持正常的運行。
要及時對線路和山體進行檢查,利用科學技術對橋涵、側溝進行疏通,按時撤除凍害墊板,對路基翻漿冒泥處所進行重點防治,及時更換失效的軌枕;在雨季來臨之前,要從材料和人員等方面做好防洪的準備工作,對危險處進行重點的監測,對薄弱處所進行整治;嚴寒時期,要對線路曲線進行撥正,做好線路排水工作,做好凍害順坡,及時檢查鋼軌和夾板,避免雙折現象的發生。
既有的很多鐵路線路還是有碴軌道的形式,當前乃至今后一段時期,還要保持使用狀態,這個是鐵路事業發展的現實。要實現安全運行,必須在局部對這些線路進行升級改造,可以采用新的軌道材料延長使用周期,同時,鐵路相關部門就要采取維修的信息化管理系統及自動化辦公平臺,加大監控軌道的工作力度,實現安全發展,減少維修次數。此外,故障檢測的自動化和施工作業的機械化能夠顯著提高鐵路線路的維修水平。科技含量不斷加大的表現是施工作業方式的科學分析,研制開發高性能設備機械,科學檢測軌道,對數據科學分析及處理、全面應用傳感器技術。
一是要適應天窗修的變化,使其在全面實行天窗修的模式下更加有利于維修作業組織,有利于提高天窗作業效率。二是要適應生產組織的變化,滿足車間全面組織和掌控管內作業和設備狀態的要求,使其更加有利于維修作業安全控制。三是要逐步適應檢養修分開體制,推進專業修、機械修的發展要求,使各車間班組職能明確,資源配置更加合理。
為保持鐵路線路經常處于完好狀態,達到符合鐵路技術所規定的良好狀態,就需要經常的對鐵路軌道進行維修與養護作業。我國鐵路線路維修養護工作開展中應當貫徹“預防為主,防治結合,修養并重”的原則,不斷提高維修養護的先進化水平,開展狀態檢修和季節性檢修,解決不適應天窗修的觀念問題。
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