曹海洋
【摘 要】鐵路道岔是重載鐵路極容易發生問題的部位,在長期運行過程中不可避免地會出現各種各樣的道岔區病害,嚴重影響鐵路運營的安全性和可靠性。論文主要針對鐵路道岔的相關概念進行探究,指出當前重載鐵路道岔病害產生的主要原因,并提出了綜合整治措施,希望能夠為重載道岔的綜合整治工作提供一定的參考。
【Abstract】Railway turnout is the place where is prone to problems in heavy load railway. In the long-term operation process, various kinds of diseases in the turnout area will inevitably occur, which will seriously affect the safety and reliability of railway operation. This paper mainly probes into the related concepts of railway turnout, points out the main causes of the diseases of heavy load railway turnout, and puts forward the comprehensive improvement measures, hoping to provide some references for the comprehensive improvement of heavy load railway turnout.
【關鍵詞】重載鐵路;道岔;綜合整治
【Keywords】 heavy load railway; turnout; comprehensive treatment
【中圖分類號】U298 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069(2019)06-0014-02
1 引言
隨著社會經濟的飛速發展和交通運輸行業的進步,重載鐵路在交通領域所發揮的作用越來越大,由于重載鐵路通常用于資源的長距離運輸,具有運輸密度高、運輸載荷量大的特點,在長期使用過程中必然會產生一定的損壞,影響鋼軌的正常使用。因此,必須要加強對重載鐵路道岔病害原因的分析,明確相應的解決措施,綜合整治道岔病害,保證重載鐵路能夠安全順利的運行。
2 重載鐵路道岔概述
通常情況下,將兩條或兩條以上的軌道在平面上進行相互交叉或連接的設備稱為道岔。根據道岔構成形式和用途的不同,主要分為交叉設備、連接設備、連接與交叉組合設備三種,根據道岔平面形狀和用途的不同,具有以下幾種標準類型,包括單式對稱道岔、普通單開道岔、交叉渡線、交分道岔以及單開道岔。道岔是鐵路軌道一個必不可少的組成部分,其結構的穩定性直接影響列車的通行質量。道岔是鐵路軌道主要的薄弱環節之一,容易發生磨損問題,限制列車的行駛速度,構造比較復雜,使用壽命短,養護維修投入的成本較大。因此,必須要加強對重載鐵路道岔病害問題的研究,采取綜合整治的措施,提高道岔的使用壽命,減少道岔對正常鐵路運輸的影響,提高鐵路運輸行業的經濟效益。
重載鐵路對線路的沖擊破壞效果比較大,尤其對于道岔、曲線、鋼軌等軌道結構損傷更加嚴重。隨著鐵路運輸量的不斷增加以及運輸頻率的逐漸加強,對鐵路軌道運輸質量的要求越來越高。作為鐵路軌道系統的主要薄弱環節,道岔的質量直接關系著整體鐵路運行質量和運行的安全性。在實際鐵路運行維護過程中,需要明確道岔結合部位常見的病害以及病害發生的原因,確定相對應的整治方法,有效解決關鍵零部件磨損嚴重問題,提高關鍵零部件的使用壽命,促進重載運輸行業的可持續發展[1]。
3 重載鐵路道岔病害產生的主要原因
3.1 軌道間距超出限制
重載鐵路由于運輸量較大,通行密度大,相對于普通鐵路來說需要承受更大的載荷。與普通鐵路相比,重載道岔曲線線路的離心力要大很多,導致鋼軌具有明顯向兩側偏移的趨勢,引起鋼軌的水平位移,影響鋼軌的正常使用。從實際情況來看,長期運行之后的重載鐵路道岔鋼軌軌距要遠遠超出設計值和允許的誤差范圍,機車的輪對寬度凈距與鋼軌實際水平凈距不一致,容易引起脫軌事故,給列車的安全運行帶來極大的隱患。
3.2 出現鋼軌疲勞裂紋
重載道岔鋼軌在長期卸載和加載載荷的循環過程之中一直處于疲勞的狀態,影響鋼軌的使用壽命,長此以往,會導致鋼軌疲勞裂紋的產生,對列車的正常運行產生干擾。鋼軌所處的運行環境比較復雜,損傷機制也相對復雜,根據相關研究表明,不僅載荷的循環加卸載會破壞鋼軌的正常形態,外界極端天氣以及自然災害也會對鋼軌產生極大的損傷。在長期載荷加載與卸載的過程中,鋼軌的抗拉容許應力會得到一定的提升,但是鋼軌彈性恢復能力會下降并最終喪失,導致鋼軌在彎矩的作用下出現橫向與豎向的裂紋,裂紋逐漸向周圍擴展到一定程度時,材料強度會斷崖式地下降,影響鐵路列車的正常通行[2]。
3.3 尖軌不密貼
根據相關重載道岔病害案例發現,很多重載鐵路道岔部位存在尖軌不緊貼基本軌的問題。重載列車在對軌道道岔不斷作用的情況下,尖軌會承受比較大的載荷,而由于離心力較大,會導致基本軌道和尖軌之間沒有辦法完全貼合,引起尖軌上拱和側拱形式的危害,影響軌道的使用壽命。尖軌不密貼病害主要是由鍵軌頂軌過長或不足、軌道內部截面缺乏有效的刨切長度、基本軌道高程基準線與切線角度不符以及尖軌補強板螺栓過長等因素所導致的。
4 重載道岔病害的綜合整治措施
4.1 準確查找和分析道岔結合部位的病害
由于重載鐵路道岔部位結構比較復雜,病害的確定與分析具有一定的難度,需要技術人員具備專業的養護知識和維修技能,能夠準確判斷病害的位置以及病害的原因。首先,工作人員采取詳細查看的方法,直股看軌相,曲股看圓順,查看直線軌道是否為道岔的基準線以及曲線基本軌道是否呈現拋物線的形狀,并查看基本軌道軌底膠墊是否存在缺失和破損,頂貼是否調整良好,桿件安裝以及轉轍機安裝是否方正以及基本軌道和尖軌是否爬行等。然后,技術人員要在道岔轉換時仔細傾聽道岔各個部位以及轉轍機工作是否存在異常聲音,將重點放在道岔鎖閉、解鎖以及列車經過道岔的過程,查看是否出現滑床板吊板、膠墊破損、螺栓松動、鋼軌扣件失效、連接螺栓過緊過松以及道床不穩等病害。其次,技術人員做好工務方面和電務方面各項參數的測量,測試軌道間距、框架支距與尺寸,一旦出現曲線尖軌矢度偏差或者直股方向不良時,需要及時測量具體的偏差值,明確偏差值對鐵路正常運行的影響。同時還需要測試相應的故障電流、動作電流、阻力、拉力等數據,并結合信息技術和計算機技術對道岔運行進行實時監督,分析道岔功率曲線和電流曲線,有效判斷道岔運用狀態的變化。最后,對道岔功能進行測試,判斷安裝裝置和鎖閉裝置磨損超標的原因,在日常整治和修理環節重點關注容易出現磨損的區域[3]。
4.2 鋼軌疲勞裂紋的處理方案
技術人員首先需要準確預估鋼軌所要承受的設計載荷值,并判定鋼軌的抗彎抗剪容許值和抗拉壓能力,從而選擇正確的軌道材料進行鋼軌的搭建,提高鋼軌搭建質量,使得鋼材可以符合相應的力學性能。對特殊道岔區域可以采取冷拔形式增加鋼軌的強度,在進行鋼軌鋪設之前的抗疲勞實驗時,需要模擬鋼軌使用的實際環境特點,綜合考慮各種因素并形成環境影響因子,提高鋼軌抗疲勞實驗的準確度,為后續鋼軌搭建工作提供有效的數據支持。
4.3 軌距水平超限問題
鋼軌轍叉區和轉轍區軌距容易發生水平超限而影響軌道的正常使用,因此,需要安排專業技術人員定期對軌道間距進行檢測,監測道岔幾何位置和幾何形狀,實時掌握轍叉區和轉轍區軌距水平發展情況。一旦檢測過程中發現軌距水平超限問題,要及時進行軌彎折好,保證各個區域軌道間距尺寸合格。另外,技術人員還需要做好軌道道床維護工作,鎖定道岔前后五十米左右距離的線路,有效避免水平病害和軌道間距病害的發生,延長道岔的使用壽命。在監測過程中,如果發現軌距出現較大的偏差,要立即聯系施工單位整修線路,必要時對整體鋼軌進行更換,以保證列車運行的平穩性和安全性,避免出現列車安全事故。
5 結語
綜上所述,道岔是重載鐵路軌道的薄弱區域,在長期重載載荷的影響下,道岔位置容易出現病害而影響鐵路的正常運行,增加了運行的安全隱患,不利于我國鐵路運輸行業的持續穩定發展。因此,必須要加強對重載道岔病害的分析,采取針對性的綜合整治措施保證重載鐵路能夠更好地運行。
【參考文獻】
【1】謝桂明.淺談油田社區的綜合治理工作存在的問題及對策[J].法制博覽,2016(17):318-319.
【2】趙天運,駱眾,許有全.大秦重載鐵路 75kg/m 鋼軌 18 號固定型轍叉設計研究[J].鐵道標準設計,2012(02):7-11.
【3】中國神華能源股份公司神朔鐵路分公司:煤炭外運創輝煌[J].當代陜西,2006(02).