汪訓(xùn)海 上海鐵路局合肥工務(wù)段
上海鐵路局合肥工務(wù)段管轄的淮南線為阜杭通道中的重要組成部分,正線為P60跨區(qū)間無(wú)縫線路,鋪設(shè)P60-1/12#水泥枕道岔。貨運(yùn)主要是兩淮地區(qū)的煤炭外運(yùn)。近年來(lái),隨著貨運(yùn)量的持續(xù)增加,淮南線一直維持著較高的運(yùn)量。至2012年底,淮南下行線水家湖—合肥東區(qū)段運(yùn)量已達(dá)1.24億噸,合肥東—蕪湖東區(qū)段也接近1億噸。開行重載直通貨物列車后,對(duì)線路設(shè)備的影響較以前有明顯不同。具體到正線道岔上,主要表現(xiàn)為加劇鋼件磨損、加快結(jié)構(gòu)及軌面變化等,這給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備養(yǎng)護(hù)帶來(lái)了很大的工作量,使得安全質(zhì)量控制難度加大。
淮南線上下行正線鋪設(shè)P60-1/12#水泥枕道岔,分專線4249、專線SC330兩種型號(hào)。其中4249型號(hào)的有47組,主要集中在合肥以北下行線,SC330型號(hào)有193組,上下行都有鋪設(shè)。
(1)兩種道岔的相同點(diǎn):
兩種道岔均采用貝爾合金鋼轍叉,轍叉長(zhǎng)度為5.992 m??奂扇、蛐蛷棗l扣件,尖軌采用AT軌制造彈性可彎尖軌,岔內(nèi)鋼軌全長(zhǎng)淬硬。護(hù)軌為分開式,采用槽型護(hù)軌或鋼軌護(hù)軌。
(2)不同點(diǎn):
①專線4249道岔全長(zhǎng)37.8 m,尖軌長(zhǎng)12.4 m,直向允許通過(guò)速度為≤160 km/h。轉(zhuǎn)轍器設(shè)置防跳限位滑床板。電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備采用鉤型外鎖閉裝置。
②專線SC330道岔全長(zhǎng)37.907 m,尖軌長(zhǎng)12.48 m,直向允許通過(guò)速度為≤120 km/h。在結(jié)構(gòu)限制部位采?、笮蛷棗l扣件。轉(zhuǎn)轍器在第一牽引點(diǎn)前、第二牽引點(diǎn)后設(shè)置通常墊板,牽引點(diǎn)附近等部分滑床板設(shè)置軌撐。設(shè)置防跳限位滑床板。電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備采用聯(lián)動(dòng)內(nèi)鎖閉裝置。
道岔區(qū)接頭按連接方式分為膠結(jié)絕緣接頭、焊接接頭和凍結(jié)接頭三種。膠結(jié)絕緣接頭主要設(shè)于設(shè)置軌道電路絕緣的道岔基本軌前、道岔中部導(dǎo)軌接頭。焊接接頭用于道岔和線路、道岔內(nèi)導(dǎo)鋼軌之間、鋼軌與貝爾轍岔的焊聯(lián)。凍結(jié)接頭僅用于貝爾轍岔側(cè)向和導(dǎo)軌的連接,偶爾在臨時(shí)更換傷損轍岔時(shí)也用于直股的連接。
重載列車通過(guò)道岔時(shí),由于軌面結(jié)構(gòu)的突然不連續(xù)造成接頭處沖擊力變大,對(duì)接頭狀態(tài)的破壞也就隨之加大。主要表現(xiàn)為:
(1)膠結(jié)絕緣接頭。道岔內(nèi)部膠結(jié)接頭多為廠制,岔前基本軌接頭處均為現(xiàn)場(chǎng)膠結(jié),采用膠結(jié)絕緣夾板膠粘和高強(qiáng)度螺栓緊固。發(fā)生傷損情況有:
①岔前線路鋼軌多為施工時(shí)臨時(shí)切割,相比廠制普通鋼軌淬火軌端,受力性能要差。在重載列車的沖擊下,容易造成軌端掉塊、肥邊和接頭鞍型磨耗(見圖1)。
圖1 膠結(jié)絕緣接頭軌面出現(xiàn)鞍型磨耗
②受溫度應(yīng)力作用,在熱脹冷縮的周期性作用下,容易產(chǎn)生膠結(jié)接頭絕緣片擠壓變形、上端或下端脫離。另螺栓絕緣套管也易產(chǎn)生擠壓變形,失去絕緣作用。
③在列車的反復(fù)作用下,絕緣夾板和鋼軌之間的膠粘材料會(huì)漸漸失去粘性,產(chǎn)生離縫,加之雨水的侵蝕,絕緣夾板和鋼軌之間的電阻會(huì)降低,造成絕緣接頭失效。
④接頭螺栓孔由于受沖擊力大,易產(chǎn)生螺孔裂紋。
(2)焊接接頭。在重載列車輪對(duì)的反復(fù)作用下,焊接接頭容易產(chǎn)生焊縫兩端凹陷、作用邊肥邊、焊縫內(nèi)部傷損等病害。
(3)凍結(jié)接頭。在更換施工時(shí),可能存在軌縫控制不達(dá)標(biāo)、鎖定不嚴(yán)等原因,造成接頭鋼平墊片掉塊、鋼軌軌端掉塊等病害。
道岔尖軌采用P60AT軌鍛制,尖軌軌面預(yù)留1:40軌頂坡,跟端1 m范圍內(nèi)變截面為普通P60軌斷面,采取焊接方式和岔內(nèi)導(dǎo)軌聯(lián)接。
在列車重載作用下,直尖軌上道初期易產(chǎn)生尖軌非作用邊肥邊。后期在尖軌斷面寬度小于20 mm內(nèi)的頂面容易產(chǎn)生掉塊現(xiàn)象。尖軌跟變截面處由于軌高增大,鋼軌抗壓性能遞減,在變截面處易產(chǎn)生軌面寬邊,肥邊等病害。曲尖軌在側(cè)向通過(guò)車次較多時(shí)多會(huì)產(chǎn)生尖軌側(cè)磨問(wèn)題(見圖 2)。
圖2 尖軌跟端軌面出現(xiàn)寬邊
淮南線正線道岔均采用貝爾轍岔。心軌處采用耐磨性能較好的合金鋼拼接而成。重載列車運(yùn)行下,初期容易出現(xiàn)心軌處肥邊,后期會(huì)產(chǎn)生心軌剝落掉塊、壓潰,翼軌軌面磨損嚴(yán)重等病害(見圖3)。
圖3 貝爾轍叉心軌出現(xiàn)剝落掉塊
主要表現(xiàn)在:彈條扣押力衰減、水泥枕朝天螺栓松動(dòng)、岔心連接螺栓松動(dòng)、滑床板離縫、尖軌跟限位器頂死等病害。
由于重載列車的沖擊,轉(zhuǎn)轍部位的框架尺寸不易保持,SC330型道岔由于在結(jié)構(gòu)限制部位采取Ⅲ型彈條扣件,扣件扣壓力衰減較快,造成過(guò)車時(shí)鋼軌外移,電務(wù)道岔測(cè)試時(shí),會(huì)出現(xiàn)4 mm電機(jī)鎖閉的故障現(xiàn)象。
重載列車沖擊力大、在道岔道床板結(jié)的狀態(tài)下,則容易產(chǎn)生軌枕裂紋,嚴(yán)重的開裂失效。
3.1.1 膠結(jié)絕緣接頭
(1)由于接頭受力狀態(tài)和鋼軌材質(zhì)、軌面平順度有較大關(guān)系,因此在日常養(yǎng)護(hù)中,要注重鋼軌的日常修理工作。出現(xiàn)軌端肥邊及時(shí)安排打磨,防止肥邊擴(kuò)大影響絕緣和產(chǎn)生軌端剝落掉塊。
(2)有軌面塌陷跡象和作業(yè)邊肥邊時(shí),及時(shí)采用仿形打磨機(jī)進(jìn)行修理,軌面打磨深度不得超過(guò)0.5 mm,避免損壞鋼軌頂面的淬火層。
(3)處理傷損絕緣接頭應(yīng)用同一鋼軌同時(shí)更換兩側(cè)舊軌,以保持軌面高低、狀態(tài)一致;新鉆螺栓孔重點(diǎn)做好倒棱工序。
(4)加強(qiáng)接頭的日常養(yǎng)護(hù),保持道床彈性,不輕易增加調(diào)高墊片,以減少膠結(jié)絕緣接頭所受的沖擊,降低螺孔裂紋和膠結(jié)夾板開裂的傷損率。
3.1.2 焊接接頭
(1)加強(qiáng)接頭兩側(cè)的軌枕?yè)v實(shí),防止出現(xiàn)空吊。
(2)做好焊頭的日常檢查和修理工作,除探傷進(jìn)行全斷面檢查外,線路車間對(duì)焊頭加強(qiáng)平順度檢查,對(duì)超標(biāo)焊頭有計(jì)劃安排打磨,恢復(fù)接頭平順度。
(3)打磨后仍不達(dá)標(biāo)的焊頭采取更換鋼軌消除病害。
3.1.3 凍結(jié)接頭
(1)更換轍叉應(yīng)在接近道岔鎖定軌溫時(shí)進(jìn)行。更換前丈量尺寸要準(zhǔn)確,預(yù)留好軌縫,防止出現(xiàn)軌縫偏大。
(2)出現(xiàn)肥邊時(shí)及時(shí)進(jìn)行打磨,防止鋼平墊崩斷。
(3)凍結(jié)夾板聯(lián)接時(shí)做好軌腰除銹工序,并復(fù)擰緊固螺栓。
(1)上道初期,及時(shí)做好非作業(yè)邊的肥邊打磨,防止產(chǎn)生尖軌掉塊。
(2)加強(qiáng)尖軌位置的岔枕?yè)v固作業(yè),軌面水平做到一股順平,以保證尖軌全長(zhǎng)范圍內(nèi)受力均勻。
(3)日常養(yǎng)護(hù)做到尖軌頂鐵緊靠,消除尖軌不密貼。對(duì)尖軌根部限位器前后的鋼軌薄弱段,重點(diǎn)要做好日常的軌面打磨,消除肥邊,以保證尖軌根部均勻受力。
(1)新上道貝爾轍叉一周左右安排第一次打磨,及時(shí)消滅初生肥邊,以后每月安排細(xì)打磨,修理好作業(yè)邊,防止出現(xiàn)因肥邊加劇而產(chǎn)生的掉塊。
(2)加強(qiáng)日常的養(yǎng)護(hù)作業(yè),做到轍叉旬搗固,消滅空吊。
(3)對(duì)翼軌磨耗較大的,更換下道后,可采取更換新翼軌,再換另一側(cè)使用的辦法,節(jié)約成本支出。
(1)及時(shí)更換補(bǔ)充失效的彈條、緊固松動(dòng)的零配件,加強(qiáng)滑床板部位的搗實(shí),緊固扣件螺栓,減少鋼軌的伸縮爬行。
(2)尖軌跟限位器出現(xiàn)抵死現(xiàn)象時(shí),松開螺栓、左右調(diào)整限位器狀態(tài),嚴(yán)重時(shí)切除一部分限位器鐵舌,保證限位器處于良好工作狀態(tài)。
(3)工區(qū)每周不少于一遍巡查道岔,及時(shí)消除零配件不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象。
(1)撥正線路方向,控制好軌距遞減率和水平狀態(tài),降低列車通過(guò)時(shí)因軌道不平順產(chǎn)生的沖擊力。
(2)加強(qiáng)軌枕?yè)v固,重點(diǎn)做好電務(wù)電機(jī)操作桿處軌枕的搗實(shí)。保證道床豐滿,道心道碴達(dá)標(biāo)。
(3)控制好框架尺寸,及時(shí)更換扣壓力不足的彈條,消除鋼軌外移現(xiàn)象。
(1)加強(qiáng)對(duì)道床的清篩和保潔,采用切邊坡、換道砟等辦法保持道床排水順暢,消除道床板結(jié)和翻漿現(xiàn)象。
(2)加強(qiáng)軌枕的八面搗實(shí),搗固時(shí)從鋼軌底部向外側(cè)連續(xù)進(jìn)行。軌枕中部保持道床疏松,道床不潔時(shí)可串通軌枕底部。
(3)對(duì)裂紋嚴(yán)重或達(dá)到失效標(biāo)準(zhǔn)的及時(shí)組織更換,以確保軌枕狀態(tài)良好。
既有線上開行重載列車一方面增加了貨運(yùn)量,增加了運(yùn)輸收入;另一方面也大大增加了工務(wù)設(shè)備養(yǎng)護(hù)的難度。通過(guò)對(duì)淮南線正線水泥枕道岔的綜合整治,有效提升了道岔整體狀態(tài),延長(zhǎng)了設(shè)備使用周期,降低了成本支出,不僅為單位實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)支降耗提供了較好的途徑,更為“以良好的設(shè)備質(zhì)量保障運(yùn)輸安全”奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。