徐振輝 上海鐵路局阜陽工務(wù)段
曲線作為鐵路線路養(yǎng)護工作中三大薄弱環(huán)節(jié)之一,一直以來都是工務(wù)養(yǎng)護工作中的一大難點。在線路動態(tài)檢測特別是軌檢車檢測中,曲線橫向加速度及曲率變化率扣分一直占總扣分40%左右,所以,如何提高曲線養(yǎng)護水平,提高曲線動態(tài)品質(zhì),就成為提高軌控質(zhì)量的關(guān)鍵之一。
為提高軌控質(zhì)量,確保曲線良好狀態(tài),在曲線養(yǎng)護維修工作中,嚴格按照綜合維修、經(jīng)常保養(yǎng)和臨時補修三種不同的養(yǎng)修手段,根據(jù)設(shè)備狀態(tài),合理選用,保證線路質(zhì)量不斷穩(wěn)步提高。
2.1.1 曲線養(yǎng)護常見病害
(1)曲線軌向不良,方向不易保持。圓曲線方向不良,則說明圓曲線曲率不等,存在曲率變化點,列車通過時必然要發(fā)生搖晃,進而破壞曲線方向,并引起擠道、坑洼等病害,促使鋼軌磨耗不均,形成鋼軌不均勻磨耗。
(2)曲線"鵝頭"。曲線方向不良,多數(shù)發(fā)生在曲線頭尾,曲線頭尾向上凸出,通常稱之為"鵝頭"。
(3)鋼軌磨耗。由于鋼軌軌面與輪軌的不正常接觸,鋼軌材質(zhì)或軌下道床基礎(chǔ)彈性不均等,都會造成鋼軌頂面或作用邊發(fā)生磨耗。
2.1.2 正線曲線病害預(yù)防及整治措施
(1)曲線軌向不良的預(yù)防及整治措施:
① 從曲線結(jié)構(gòu)狀態(tài)整治曲線方向,首先要確保鋼軌結(jié)構(gòu)良好,要矯直鋼軌硬彎,整治或更換鋼軌不良接頭(如支嘴焊縫等)。同時,要及時整治曲線翻漿冒泥,均勻道床彈性,并且加強薄弱區(qū)段道床搗固與夯實,增加道床阻力,穩(wěn)定曲線狀態(tài)。
② 從日常養(yǎng)護工作中,要加強曲線正矢檢查及整治,堅持曲線撥道制度。根據(jù)曲線2.5m附點,按周期循環(huán)檢查5m附點,對大值偏差正矢及時進行計算撥道。
③ 安裝曲線方向控制設(shè)備,對于長期不宜保持的曲線晃點及撥道保持不住地點,在加裝絕緣的前提下,可適當增加軌道加強設(shè)備(如霸王樁等)進行穩(wěn)定。
④ 建立健全曲線技術(shù)基礎(chǔ),精確控制曲線。對曲線單元進行全站儀精確定位測量,全面控制曲線橫距,在路肩外側(cè)埋設(shè)定位裝置,標定精測資料,永久性控制曲線橫距,確保曲線方向良好。
(2)預(yù)防與整治曲線"鵝頭"。導(dǎo)致曲線"鵝頭"的原因一般有,長期利用目視進行撥道,破壞了四大樁點的位置。另外,列車由直線進入曲線或由曲線駛向直線,長久慣性力的沖擊也是造成鵝頭的一個原因,如圖1所示。
圖1 曲線"鵝頭"示意圖
具體防治措施有:
① 加強曲線單元管理,在每月的三全檢查及重點檢查工作中,對于曲線頭外100 m直線段多檢查幾點,在計算撥道時,提前撥直直線段,找準曲線四大樁點。
② 在日常曲線撥道養(yǎng)護工作中,可以根據(jù)計算的撥道量及正矢調(diào)整量,采用從曲線兩端向中間撥道的辦法,消除曲線頭尾撥道誤差累積。
(3)預(yù)防鋼軌磨耗的整治措施主要有:
① 合理計算設(shè)置曲線超高,特別是客貨共線鐵路,由于高速客車和重載貨車所產(chǎn)生的離心力不同,對于鋼軌碾壓磨耗不同,所以,要根據(jù)公式h=11.8V2/R,合理計算,找出兩者的平衡點,正確設(shè)置曲線超高,使曲線過超高和欠超高控制在合理范圍內(nèi),降低列車行駛對于曲線鋼軌的磨耗。
② 加強曲線結(jié)構(gòu)病害整治,及時更換壓潰、失效膠墊,加強鋼軌打磨工作,保證鋼軌軌底坡正確,鋼軌截面良好,使車輪的重心落在鋼軌頂面中央位置,使其接觸良好,降低磨耗速率。
③ 在有條件的情況下,可以采取定期鋼軌涂覆工作,這樣既可以減緩鋼軌磨耗損壞,延長鋼軌使用壽命,同時也可以增加旅客列車行駛的平穩(wěn)度。
④ 建立曲線側(cè)磨觀測點,特別是對于一些小半徑曲線,由于其側(cè)磨是不可避免。所以要建立觀測點,定期觀測,對于側(cè)磨已達更換標準的應(yīng)及時進行更換。
⑤ 加強曲線撥改工作,在保證曲線圓順外,加強曲線改道,嚴格控制曲線軌距遞減率,防止由于曲線軌距遞減不順造成鋼軌磨耗。
鐵路曲線除了承受正常列車荷載外,還受到列車橫向水平力擠壓,易使曲線方向遭到破壞,影響曲線圓順度。所以,在進行曲線養(yǎng)護時進行結(jié)構(gòu)整治過程中,還應(yīng)用"撥、改、直"三結(jié)合的辦法,及時調(diào)整曲線正矢,確保曲線圓順。
2.2.1 正線曲線養(yǎng)護程序
加強曲線養(yǎng)護,按計劃對曲線設(shè)備進行養(yǎng)護工作,是確保曲線動靜態(tài)質(zhì)量的有效途徑。精心養(yǎng)護應(yīng)按以下程序逐步推進:
(1)全站儀精確測量。對曲線單元(包括前后100 m直線段)進行全面的精確測量,以精確的數(shù)據(jù)資料作為養(yǎng)修依據(jù),達到科學(xué)養(yǎng)路的目的。
(2)結(jié)構(gòu)病害整治。全面打點方枕,處理道床翻漿冒泥,更換失效枕以及失效、非標零配件,矯直鋼軌硬彎,對設(shè)備結(jié)構(gòu)進行全面優(yōu)化,確保設(shè)備結(jié)構(gòu)健康。
(3)軌面幾何尺寸整治。對曲線單元軌距、水平、正矢進行全面檢查,做到重起全搗,細撥細改。
(4)外觀、標志標記以及涂油工作。對曲線外觀進行全面整理,清理路肩雜草,刷新線路標志標記,對曲線進行全面涂油。
2.2.2 正線曲線養(yǎng)護注意事項
(1)注重曲線單元化管理。對照段曲線標志標記刷新要求,按照2.5 m附點設(shè)置曲線測點,做好曲線前后100 m直線的曲線單元控制,保證曲線正矢良好,曲率圓順,曲線頭尾無反彎。
(2)消除曲線小方向及軌距遞減不順。全面撥正調(diào)整曲線正矢,嚴格控制曲線軌距遞減不順,防止曲線由于上述原因?qū)е萝圀w蛇形搖晃,造成鋼軌形成不均勻側(cè)磨。
(3)對曲線進行重起全搗,防止曲線道床由于搗固撬短和搗固密實度不均造成彈性不均,長期形成空吊及鋼軌波形磨耗等結(jié)構(gòu)病害。
(4)加強曲線扣件扭力矩的檢查和傷損扣件的及時更換工作。使扣件扭力矩滿足,整套扣件各部無傷損,擋板座位置平靠,軌距擋板前后無離縫,使曲線上股鋼軌在承載狀態(tài)下,其扣件不會發(fā)生彈性擠開,無動態(tài)病害存在,確保列車運行平穩(wěn)性。
(1)加強鋼軌打磨修理工作,更換曲線不良鋼軌。調(diào)查鋼軌接頭平直度,對曲線側(cè)磨鋼軌設(shè)置觀測點,對不良焊縫能打磨的要及時安排計劃進行打磨,消除焊縫頂面及作用邊不平順。對于嚴重支嘴或錯牙無法打磨處理的焊縫,要及時提報施工計劃進行更換處理。
(2)根據(jù)鋼軌狀態(tài)及行車情況,合理調(diào)整軌底坡。由于車輛在線路上長期的蛇形運動,不斷地推擠鋼軌使其向外傾斜,使得鋼軌原有的1:40的軌底坡將變得更加平緩,造成車輪踏面與鋼軌的接觸面偏離鋼軌頂面中軸線向鋼軌里口,減小了輪軌接觸面,增加鋼軌應(yīng)力,加劇鋼軌磨耗,增加過車不平順度。所以,在產(chǎn)生上述情況后,可以根據(jù)現(xiàn)場情況,利用坡行膠墊,對軌底坡進行適當調(diào)整,不但可以恢復(fù)軌底坡,增加輪軌接觸面,而且也增加了軌下彈性,提高列車運行平順度。
(3)加強曲線線形控制,建立曲線單元理念,以曲線單元為一個整體養(yǎng)護單位,通過全站儀精測資料,對曲線建立精確控制樁,并根據(jù)曲線變化情況,建立定期撥道制度,對曲線進行細撥細改,注重曲線線形控制是曲線養(yǎng)護工作的基礎(chǔ)工作。
(4)注重動靜態(tài)結(jié)合,充分利用動態(tài)添乘資料特別是軌檢車波形圖資料進行分析,指導(dǎo)現(xiàn)場養(yǎng)護工作,提高曲線動態(tài)質(zhì)量。
(5)利用鋼軌涂油減緩曲線鋼軌磨耗,提高列車平順度。
通過對正線曲線養(yǎng)護及現(xiàn)場經(jīng)驗推廣應(yīng)用,在我段正線曲線設(shè)備養(yǎng)護過程中取得了較為明顯的效果,使得我段曲線設(shè)備養(yǎng)護及軌控質(zhì)量得到了穩(wěn)步提升:
(1)軌道靜態(tài)幾何尺寸容許偏差管理值:無Ⅲ級偏差,Ⅱ級偏差均公里兩處;
(2)軌道動態(tài)指標:無Ⅲ級分,Ⅱ級分均公里0.3個,無晃車,無動力學(xué)指標超限;無0.11 g以上水加及0.15 g以上垂加;
(3)列車運行至曲線頭尾時人體感覺明顯改善,軌檢車加速度扣分也相應(yīng)減少。