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        高寒地區(qū)鐵路施工中膠結絕緣接頭技術研究

        2016-12-31 00:00:00吳培巖
        科技創(chuàng)新與應用 2016年13期

        摘 要:隨著我國鐵路網(wǎng)絡建設進程的加速,鐵路網(wǎng)絡延伸范圍越來越廣。而高寒地區(qū)鐵路施工中,鋼軌膠結絕緣接頭施工是保證鐵路線路的連續(xù)性、整體性,從而保證工程的整體質量。文章針對當前高寒鐵路施工中鋼軌膠結絕緣接頭施工進行了分析,結合施工實踐可以看出,局部控溫法在施工溫度的控制中效果顯著,且施工便捷,對高寒地區(qū)鐵路施工中絕緣接頭施工質量保障提供了可靠的基礎。

        關鍵詞:高寒地區(qū);無縫線路;膠結絕緣接頭

        鐵路軌道施工中,絕緣接頭施工質量關系著整個軌道系統(tǒng)質量。依照適當距離,軌道路網(wǎng)被分為多個閉塞區(qū)間,每一區(qū)間之間使用軌道絕緣接頭進行間隔,從而令每一區(qū)間形成獨立電路。雖然鐵路施工技術得到了優(yōu)先發(fā)展,但軌道絕緣接頭仍舊是鐵路施工中最為薄弱的內容。目前我國鐵路大多使用尼龍絕緣體置于魚尾板和鋼軌之間,形成鋼軌絕緣接頭,并利用螺栓固定鋼軌和魚尾板。通過實踐可以看出,施工整體效果較差。由于溫度變化鋼軌會產(chǎn)生壓力和縱向拉力,在鋼軌同接頭之間會產(chǎn)生撓曲力,因此鋼軌同魚尾板之間會出現(xiàn)蠕動,最終致使軌道絕緣磨損失效。隨著鐵路施工技術的發(fā)展,在鋼軌絕緣施工中,引進了膠結絕緣接頭,利用膠結工藝進行軌道施工,有效提升了軌道結構的剪切強度,提高了軌道結構的可靠性,并延長了軌道絕緣的使用壽命。但一般施工中所使用的粘結劑在18℃~25℃較為適宜,文章主要介紹了高寒地區(qū)(-25℃~-30℃)的施工技術。

        1 絕緣膠結接頭概述

        絕緣膠結接頭由高強度螺栓、絕緣套管以及膠結絕緣夾板和防松螺母。絕緣板、平墊圈構成。需要利用高強度膠黏劑進行安裝,從而令膠結絕緣夾板同軌道之間絕緣,形成絕緣接頭。

        2 施工流程

        在高寒地區(qū)進行膠結絕緣接頭施工不同于普通施工,因此必須優(yōu)化施工工藝,以保證膠結絕緣接頭施工質量。其施工流程如下:

        現(xiàn)場調查、方案設計→施工準備場地清理→搭設施工保溫裝置/搭設打磨加工場→打磨鋼軌/打磨夾板(打磨夾板時需注意研究打磨參數(shù)、試裝夾板)→涂膠→安裝夾板、螺栓→保溫養(yǎng)護→整理外觀/測試絕緣→移走保溫裝置→進行下一接頭施工/投入使用。

        3 施工技術分析

        3.1 準備

        施工前將施工所需原料準備齊全。膠結絕緣接頭數(shù)量應當依照施工設計準備,并相應配置施工所需的設備、人員。由于高寒地區(qū)故障率高,每種機具需各備用1臺。以一個作業(yè)面為準,需要軌端打磨機、軌腰專用打磨機、發(fā)電機、軌頭打孔機各1臺,扭矩扳手、手持砂輪機、手持角磨機各2臺,撬棍6根。同樣以一個作業(yè)面為準,安全員、技術員、質檢員各1人,膠粘工、打磨工、線路工各2人,其它零工4人,共13人。在接頭施工位置進行場地清理。

        3.2 作業(yè)保溫棚的應用

        粘結劑必須達到一定溫度才能實現(xiàn)粘結作用,而在高寒地區(qū),為了確保施工溫度達到要求,必須利用作業(yè)保溫棚。作業(yè)保溫棚材料一般導熱系數(shù)小,具有很好的保溫作用,施工時在棚中生火爐,確保其中溫度。在施工位置搭設作業(yè)保溫棚可以有效提高接頭位置溫度,確保其符合規(guī)定,保證膠黏劑可以發(fā)揮作用,確保接頭施工質量。這里需要注意,依照現(xiàn)場施工環(huán)境以及施工需要,作業(yè)保溫棚尺寸可以在一定范圍內進行調整。作業(yè)保溫棚的骨架采用鋼管搭設,鋼管直徑不得小于41mm,橫豎間距不得大于1.2m,嚴格按腳手架搭設規(guī)定進行搭設確保安全。

        應確保作業(yè)保溫棚的密封性,作業(yè)保溫棚骨架搭設完畢后在鋼管外側進行棉被包裹覆蓋,棉被包裹采用雙層覆蓋,搭接縫隙錯開,然后根據(jù)熱工計算,確定安裝保暖爐子的數(shù)量,保證作業(yè)保溫棚內的溫度在18~25℃之間并使作業(yè)保溫棚的相對濕度<60%。同時為保證作業(yè)保溫棚內的溫度均勻,尤其是施工處的溫度,配置2臺電風扇在爐子點火后立即工作,以增加作業(yè)保溫棚內的空氣流通,提高熱循環(huán)。在現(xiàn)場施工時,注意做好棚內溫度觀測,當溫度開始下降時,及時加大爐子的火勢或增加爐子數(shù)量,以確保作業(yè)保溫棚內溫度。

        3.3 鋼軌和夾板的清理、打磨

        施工所需的鋼軌以及夾板由于材料、環(huán)境等原因其表面會存在雜質以及銹,因此施工前需要對其進行清理、打磨,令施工材料表面光滑,用以消除雜質、鐵銹對粘合的影響。

        (1)在鋼軌打磨除銹中需要利用專用的打磨機,例如軌腰打磨機,專門用來打磨軌道腹板兩側。打磨過程中需要注意打磨均勻,從而避免由于打磨過度對施工質量造成影響。并且打磨過程中需要利用夾板對軌道進行校核,以避免打磨過度。(2)軌端打磨也有專用的打磨機,即軌端打磨機,用以消除軌端倒角。打磨時首先進行粗打磨,這一步驟需要保證軌端平面垂直于鋼軌平面,粗打磨完成后需要進行檢驗,避免打磨出斜面。其次進行細打磨,從而保證鋼軌兩端能夠緊密貼合,若不能滿足需求則繼續(xù)打磨,直至軌道兩端緊密貼合為止,并包裹上薄膜防治軌端銹蝕。(3)打磨刨切夾板。夾板的打磨需要利用刨切機和打磨機,以軌腰弧度作為夾板打磨標準,首先進行刨切,然后進行打磨,依照劃線樣板對夾板進行加工,控制刨切量,最終保證夾板能夠同軌腰密切貼合。(4)完成打磨后需要對打磨部位進行清洗,利用專用丙酮噴涂槍清洗打磨部位,保證接觸面潔凈光滑后進行下一步施工。(5)鋼軌螺栓孔倒角、毛刺、表面銹等也需要進行清理、打磨。

        3.4 調膠、涂膠

        (1)在調膠板上膠將A、B雙組分膠調均勻,達到顏色一致。調膠前應檢查膠的保質期,嚴格保證所使用的膠的質量。(2)將膠粘劑均勻涂抹在夾板內側面和鋼軌腹部打磨面上,做到涂膠厚度均勻一致。從調膠到完成抹膠應掌握在3min以內。

        3.5 安裝夾板

        將軌端絕緣片放置在軌道之間的縫隙里,并利用對位棒將鋼軌同夾板對接好,并用螺栓擰緊,需要注意,在鋼軌腹板同夾板之間需要放置纖維布。固定所使用的螺栓套有絕緣套管,其兩端設置剛性墊片,因此在施工中,安放螺栓時禁止進行捶打。擰上螺母并緊固螺栓,嚴格按設計要求的1400N的扭力進行作業(yè),并及時復緊。安排專人對已安裝完成的膠結絕緣接頭進行整體外觀檢查。

        4 質量控制措施

        (1)對施工人員進行技術培訓,并進行相關技術考核,從而使施工人員熟練掌握施工方法以及質量檢測手段。對施工現(xiàn)場進行技術指導以及質量抽驗,從而確保膠黏接頭的施工質量。(2)對易損、消耗器具提前準備,保證其數(shù)量足以支撐施工所需,并確保施工設備狀態(tài)。(3)逐一檢查打磨后的施工材料,一旦發(fā)現(xiàn)與施工要求不符的,需重新打磨。(4)軌道對接作業(yè)應當由專業(yè)、經(jīng)驗豐富的施工人員進行。(5)溫膠拌膠應當由專人進行,確保拌膠溫度,保證拌膠均勻。(6)施工時應當確保技術交底,嚴格控制膠液質量。(7)保證施工搭設的作業(yè)保溫棚保溫作用。作業(yè)保溫棚所采用的材料應當以保溫為前提,并盡可能符合環(huán)保要求,同時降低施工成本。因此其內部可以使用非化工材料,例如棉被,外部則可以使用厚帆布等具有循環(huán)利用性的材料。

        5 結束語

        通過上述分析可以看出,施工過程中應當進行多點平行施工,從而確保膠接絕緣接頭施工能夠在最快的時間內完成,通過流水化施工方式,質量可控性更高。施工環(huán)境溫度可以利用局部溫控法有效控制,從而完成高寒低溫環(huán)境下的膠接絕緣接頭施工,確保高寒地區(qū)鐵路施工質量。目前該技術已經(jīng)在我國青藏鐵路線改造工程中利用,效果顯著。

        參考文獻

        [1]鐵道第四勘察設計院.鐵路工程設計技術手冊:站場及樞紐[M].北京:中國鐵道出版社,2004.

        [2]何震.低溫環(huán)境下既有線路鋼軌膠粘凍結接頭施工技術研究[J].天津城市建設學院學報,2011,17(4):236-239.

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