

摘?要:旨在確保鐵路運輸安全,我們將通過對菱形道岔病害造成的主要因素以及綜合整治方法,以改善菱形道岔的整體質量。同時,因強化了道岔結構,而減少日常養護維修成本與工作量。文章就菱形道岔結構描述、菱形道岔病害與原因分析、菱形道岔病害整治措施進行了較為深入的闡述。
關鍵詞:菱形道岔;病害問題分析;病害整治
一、 引言
菱形道岔作為一種交分道岔設備其價值主要在于縮短站場咽喉部長度以減少車站用地以及可以在一定程度上提高調車作業效率。通過采取針對性地菱形道岔綜合性整治方案,以控制道岔故障與病害,使消除或減緩道岔病害發展程度與速度,減少維修工作量。使菱形道岔養護達成方向直軌面平、軌距遞減尺碼達標與導曲線圓、基本軌與尖軌豎切部緊密程度達標。同時,還需達成滑床板、軌撐與鋼軌之間緊密度符合標準要求。并且達成岔枕間隔位置方正與各部連接零件及螺栓緊密以及 搗固堅實、牢靠等。為此,強化菱形道岔病害問題與成因分析并提出整治措施成為該領域非常重要的戰略性舉措。
二、 菱形道岔構成結構描述
(一)菱形交叉結構描述
菱形交叉即在兩條鐵道線路平面交匯處所設置的交叉結構,該結構其目的在于在同一個平面,導引列車行進至另一軌道。菱形交叉由4組轍叉構成:其一,位于兩組部件端頭的是銳角轍叉2組,其構造與單開道岔轍叉相同;其二,位于轍叉兩側的稱為護軌;其三,位于中間因處于菱形鈍角位置的稱為鈍角轍叉;其四,鈍角轍叉可以劃分為兩種,即固定與活動型。其中,基本軌、幫軌、叉心(即長心軌與短心軌)與護軌與其連接零件構成固定型鈍角轍叉。另外,活動型鈍角轍叉的構造為基本軌、幫軌、可動心軌、扶軌與相關連接零件。扶軌的價值在于阻止心軌變形而造成軌距增大,同時可動心軌與單開道岔的尖軌作用相同。在運行過程中,因活動型轍叉具備消除有害空間問題的性能,為此不必設置護軌。
(二)交分岔道結構描述
交分道岔即在菱形交叉結構上,增加4組轉轍器與2組導曲線而構成,交分道岔與2組對向設置的單開道岔相當。交分道岔其作用在于連接與交叉,即不但可以連接兩條線路,而且還可以令兩條線交叉。固定與活動方式形成交分道岔的2種模式。其中,固定方式由3組部件組成;第一,轉轍器,包含4組尖軌,即位于內側設置4條曲線型尖軌;位于道岔兩端的4條可同時擺動的尖軌,并與轉轍機用一條連桿相構成連接。第二,轍又與護軌,由2組銳角轍叉與固定式鈍角轍叉構成。第三,連接部分,由2組導曲線構成。如圖1所示。
2組活動鈍角轍叉與4組轉轍機構成活動式交分道岔,其中,2組用于控制相應的2組可動心軌,另外,2組轉轍機則用于掌控位于兩端的轉轍器。另外,在固定式交分道岔構造當中,轉轍連桿的作用在于為線路導引方向。
三、?菱形道岔病害與原因分析
(一)道岔方向出現偏差病害問題的原因分析
道岔方向偏移問題主要由以下四個方面:
第一,因為道岔前后線路缺乏維修維護,而造成線路爬行與方向偏移;第二,未能按照標準要求完成搗固作業而排水效果不良,引發道床的不實與不足;第三,在鋪設鐵軌過程中,道岔中軸線設置不準,而導致道岔經過重載運行之后其方向變形;第四,在運營過程中被大軸重車輛沖擊造成道岔方向偏移的結果。
(二)道岔出現爬行病害問題的原因分析
造成道岔出現爬行病害的主要原因為在道岔內設計過程中,未設置防爬設備、裝置,為此,道岔路軌會在重車強力沖擊朝著重車方向爬行。道岔的爬行問題會導致接頭相錯軌縫出現非均勻問題以及枕木偏斜、螺栓折斷等問題。
(三)道岔出現轉轍部分復合病害問題的原因分析
1. 道岔出現基本軌橫移病害問題的原因分析
導致道岔出現基本軌橫移病害問題主要的原因在于以下兩個方面:一方面,出現兩曲尖軌尖端處橫向距離過近問題于道岔內4組尖軌中,且在滑床板內側存在連續三塊未打道釘,形成橫向阻力減小問題;另一方面,當以木枕為岔枕時,因材料剛性剛性較低,導致對大軸重車輛的橫向沖擊力承受力不足而發生基本軌橫移,則形成了軌距被擴大的問題。
2. 道岔出現尖軌與基本軌不密貼病害問題的原因分析
造成不達標的主要問題原因在于以下兩個方面:一方面,因為在尖軌旁彎的頂鐵過長,且存在基本軌方向偏移,同時墊片過多在頂鐵底部與肥邊部位;另一方面,道岔的尖軌動程出現問題,則導致4毫米鎖閉部完善問題等病害。
3. 道岔出現尖軌跳動病害問題的原因分析
導致道岔出現尖軌跳動病害的主要原因在于以下兩個方面:一方面,為道岔建設施工過程中,其尖軌僅僅使用4只扣板來進行扣壓,造成道岔尖軌與活接頭鐵磚、接頭夾板磨耗與松動,很容易促使尖軌產生縱向爬行病害問題;另一方面,在道岔尖軌全長范圍內,出現諸如滑床臺竄出或壓塌以及搗固的堅實度不夠,促成道岔尖軌懸空造成狀態而構成了尖軌跳動病害問題。
4. 造成道岔尖軌軋傷、磨耗損傷病害問題的原因分析
道岔尖軌與道岔基本軌結合不牢,同時道岔的基本軌垂直面磨耗較為嚴重,形成因道岔尖軌的前端狹窄部位較早受到沖擊力且跳動,而形成與基本軌縫隙加大、道岔方向偏移與不良并伴有空吊板在過車過程中出現搖晃問題現象,進而增加了道岔的橫向沖擊力、道岔自大軸重車輛與大重量列車的沖擊下,線路在縱橫垂直方向承受較大的沖擊力。
(四)道岔出現導曲線鋼軌擠動病害問題的原因分析
造成道岔出現導曲線鋼軌擠動病害問題主要原因在于以下兩個方面:一方面,因導曲線半徑小所致而無發揮緩沖作用的緩和曲線,為此上股超高6毫米的指標難以保持;另一方面,囿于間距限制,對位于上股導軌外側與下股導軌內側部位的岔枕每只僅打道釘一個,同時因為導曲線無軌撐部件裝配,則造成曲導軌掌控力度不夠堅固;另外,加上道岔運行過程中,大軸重車輛通過給鋼軌所帶來強大的橫向沖擊以及道岔導曲線軌距不均勻,而形成支距不能依照設計要求進行設置等。
四、 菱形道岔病害整治措施
(一)對于道岔方向出現偏差問題的整治措施
1. 針對線路出現大方向偏移的情況則采取撥道方式,而針對線路出現小方向偏移的情況則采取改道方式。在采取措施過程中,可以采取擺正叉心、整正兩個主要方向與交叉直股方向的方法。采取彎軌器整直的方法調整硬彎軌、拱腰軌以達標,以及采取直順兩個直股方向與前后線路方向的方式進行撥正操作。接下來,進行鎖定前后線路操作,依照軌距與遞減率,將轉轍器調整好;依照菱形長軸將導曲線上股支距調整到位,并將上股為標準股,采取將曲股軌距與各部輪緣槽調整到位的方法,對導曲線與短中軸部分軌距進行調整并達標,請參照圖2所示內容;菱形交分道岔甲股的檢測部位示意圖。同時,可以采取于道岔兩側安裝防橫移地錨樁的方式進行,但是在此操作過程中,可采取固定地錨樁與鋼軌用連接拉桿的方法,并配裝具有絕緣性能的配套裝置,以實現強化其穩固性能。
2. 可以采取加寬道床斷面,以實現增加木岔枕橫向阻力增強,并防止軌道外移的目的。相關研究表明,鐵路道床為軌道框架提供了65%的穩定力,整體軌枕橫向阻力的40%來自軌枕端部阻力。同時,在將道床肩寬自0.2米加寬0.1米,可以提高10%的橫向阻力。并為實現軌枕橫向阻力的有效增強的維護維修工程目標,可以采取在岔枕兩側端部位安裝防移擋板的方法進行操作。另外,可以采取增加道床厚度的方法,以治理道床板結、翻漿冒泥問題現象,通過強化軌道彈性,實現緩解、減弱大軸重車輛對軌道較強的沖擊力。
(二)對于道岔爬行問題的整治措施
我們可以采取加裝防爬設備,以連續鎖定在其前后四股75米線路范圍內的方式對于出現爬行問題的道岔進行處理、處置。接下來,進行撥正道岔方向、擰緊螺栓與打緊道釘操作,并且還需要選擇相應位置,以加裝幾對防爬器于道岔框架內。
(三)對于道岔出現轉轍部分復合病害問題的整治措施
1. 針對道岔基本軌橫移病害問題的整治措施
實施措施為采取在尖軌前部位追加安裝絕緣軌距拉桿的方式進行操作,以強化其整體性于轉轍部分。為實現強化道岔就整體角度防范來自行車運行而導致較大的橫向沖擊力的功能,而可采取裝配護軌、防撞與防磨部件、裝置在直尖軌前部位的方法進行措施操作。
2. 針對道岔出現尖軌與基本軌不密貼病害問題的整治措施
整治措施辦法:一方面,旨在實現撥正基本軌直股方向,并將曲股基本軌曲折點彎制達標,我們可以采取依照基本軌內距調整兩側基本軌位置的方法進行操作;另一方面,需要電務部門共同對其進行操作以校正相關部件性能,同時將轉轍連接桿以及扳道器尺寸調整到達標標準值,并去除尖軌、基本軌工作邊的肥邊。并且還需要將頂鐵長度進行效驗操作,其目的在于防止出現欲消除頂鐵不夠密集而過多裝配相應的調整用片,造成頂鐵部位過硬與頂彎尖軌部位問題出現。另外,在操作起道過程中,需要注意滑床臺密貼而消除吊板。
3. 對于道岔出現尖軌跳動病害問題的整治措施
實施措施方法:一方面,旨在實現構成轉轍部位互為一體的目標,我們采取增加裝配絕緣軌距桿與之相連接的措施與方法;另一方面,采取更換活接頭傷損零件的方法并調直尖軌,同時還需要進一步加固搗固,令枕底道砟更加牢固與堅實。
4. 對于道岔出現尖軌扎傷、磨耗損傷病害問題的整治措施
整治措施:一方面,采取更換那些已經被磨耗基本軌的方法,與此同時,可以采取強化基本軌與尖軌豎切部分之緊密連接程度并使緊密度指標達標,以克服尖軌跳動病害問題;另一方面,在強化搗固特別是轉轍部分的同時,調整水平與道岔及前后 75米范圍內的線路方向。
(四)對于道岔出現導曲線鋼軌擠動病害問題的整治措施
整治措施:一方面,采取加強導曲線剛度的方法,即以一對特制短拉桿連接導曲線上下股的方式進行操作;另一方面,采取加裝支距拉桿于導曲線的各支距點處的方法,以達到分別連接導曲線鋼軌的目的,旨在實現控制總支距使之符合相關標準并確保軌距均勻、達標。
五、 結語
綜上所述,我們通過對于菱形道岔各種危機安全運行的病害問題、病害成因以及有的放矢的整治措施方法等的研究、分析與闡述,總結并得出以下三個方面的結論:其一,強化菱形道岔整治與加強為一項長期且系統化工程,在推進過程中需要工務、電務與車務三方通力合作方可達成目標;其二,上述總結的整治措施不僅僅局限于菱形道岔,其中某些局部加強項同樣適用于其他類型的道岔;其三,在整治措施實施過程中,如果能夠采取循環使用的材料以加工改制等,則可降低整治措施的成本并提高經濟效益。
參考文獻:
[1]李源杰.12號無縫道岔病害分析與整治技術研究[D].北京:中國鐵道科學研究院,2019.
[2]鄭輝.基于故障樹的高速鐵路道岔故障分析與研究[D].中國鐵道科學研究院,2018.
[3]錢力園.淺談木枕復式交分道岔病害整治[J].科技展望,2016,26(9):198.
[4]李赫然.關于加強整治復式交分道岔的建議[J].自動化應用,2015(8):24-25.
[5]謝耀寧.站場咽喉道岔病害分析及加強措施研究[D].北京:中國鐵道科學研究院,2015.
[6]張研.利用道岔三維定位結合大機搗固整治岔區[J].山西建筑,2015,41(14):161-163.
作者簡介:郭穎麗,中國鐵路青藏集團有限公司西寧工務段。