劉溥漢
摘要:當列車在進入曲線后,軌道迫使車體不斷地轉(zhuǎn)向,這樣形成車輪沖擊軌道,造成軌道變形,發(fā)生方向不良。曲線方向不良,列車發(fā)生劇烈搖擺,橫向水平力隨著搖擺而變化,加劇了對軌道的沖擊和振動,因而使各種不良現(xiàn)象惡化,曲線病害增多,病害峰值變大。曲線地段的病害如不及時、妥善的整治,輕則使旅客感到不舒適或列車發(fā)生晃動,影響行車質(zhì)量;重則造成列車的顛覆??辫F路曲線地段約占全線的1/4,提高曲線的養(yǎng)護質(zhì)量,對提高線路的整體質(zhì)量,延長軌道各部的使用壽命,保證行車安全有著重要的意義。
關鍵詞:鐵路;曲線;病害;成因及整治
0引言
奎北鐵路是指從奎屯至北屯市的鐵路線路,它從奎屯西與蘭新線西段鐵路接軌,向北經(jīng)克拉瑪依、福海至北屯市。線路全長463.96km,管內(nèi)有曲線55條,曲線全長105.76km,曲線地段約占線路全長的1/4,軌道工程采用P50kg/m25m標準長度的鋼軌,屬有縫線路。線路平面最小圓曲線半徑1200m,最小圓曲線及夾直線長度均大于97.7m:直線與圓曲線間采用緩和曲線連接,緩和曲線最小長度150m。
2009年,奎北鐵路奎屯站-克拉瑪依北站開通運營:隨著2011年克拉瑪依北-北屯市段開通運營,奎北鐵路全線開通運營,它的工務維修管理由中鐵二十一局一公司克拉瑪依維管段負責。全段下設3個線路車間,五五車間為3個車間之一,擔負奎北鐵路K1+337-K150+000區(qū)段線路養(yǎng)護維修工作,此區(qū)段包括8個車站、15條曲線。2014年隨著“北疆之星”城際列車的開通運營,車間所管轄線路由100km/h提速至120km/h,且每日開行3對城際列車,行車密度翻倍,線路設備質(zhì)量要求提高,維修標準更加嚴格,車間維修量增大,任務日益繁重,為保證城際列車安全平穩(wěn)運行,車間對管轄線路進行了徹底的檢查統(tǒng)計,在檢查出來的問題中,尤其奎屯河至袁家莊區(qū)段的曲線病害最為嚴重。
1奎屯河至袁家莊曲線病害的基本情況
奎屯河至袁家莊曲線由三條曲線半徑分別為3000m、1200m、1400m的曲線組成,俗稱“回頭曲線”,如圖l所示,三條曲線的長度分別為977m、4103m、1116m:這條“回頭曲線”使得奎北鐵路從奎屯向西遷出后轉(zhuǎn)向了北向。
奎北鐵路截止目前進行過三次線路提速維修施工,由于這里基礎較為落后,在人員素質(zhì)和維修設備上均很滯后,使得線路質(zhì)量提升經(jīng)歷了漫長過程。表現(xiàn)在這條回頭曲線的病害整治上,就是缺乏大型養(yǎng)路機械,維修人員能力有限,該段曲線病害長久沒有得到有效解決,病害日益突出,行車中曲線晃車情況非常嚴重,直接影響運輸安全和車間的生產(chǎn)成本支出。此區(qū)段曲線病害由來已久,通過對比軌檢車檢測結果,波形圖中出現(xiàn)的分數(shù)、數(shù)值差有些與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)不符,該扣分的地方設扣分,不該扣分的地方反而扣分,仔細對比分析原因為線路高低雙坑或大坑帶小坑,這種波形連帶起伏極易檢出扣分公里,反而大長距離緩坑、慢坑軌檢車圖形無峰值變化。但是長大緩坑就像病菌的溫床,任其發(fā)展而得不到有效整治,很容易全面爆發(fā)病害,給行車安全帶來安全隱患,受奎屯河特大橋地形限制,此區(qū)段長大距離緩坑幾年來都沒有進行過有效整治。
2奎屯河至袁家莊曲線病害的成因分析
奎屯河至袁家莊三條曲線中第一、第二條曲線在奎屯河特大橋上。該橋全長6859m,橋中心里程K13+900?,F(xiàn)場分析調(diào)查線路病害的主要原因:
①曲線正矢不良,其中977m曲線兩頭緩和曲線超高順坡嚴重不足,順坡率>2.5%,造成線路高低超限,緩和曲線正矢標點偏離樁點2.6m,造成曲線不圓順,正矢超限。我們發(fā)現(xiàn)車間維修管理人員參加工作時間短,專業(yè)技術基本功比較差,在撥道作業(yè)中,從不事先進行科學計算撥道量,而是每個人根據(jù)自己的經(jīng)驗進行人為估算撥道量,長此以往,日積月累就使得曲線線路的方向出現(xiàn)了嚴重不良,并且撥正前也不進行軌縫調(diào)查,強壓硬頂使接頭頂密后發(fā)生彈性恢復,撥正后沒有對另一邊軌枕頭間隙進行搗固,這樣撥道作業(yè)就始終處于一個無序狀態(tài),曲線方向不良就再所難免了。
②支咀接頭,圓曲線上股部分地段缺砟嚴重,軌枕螺栓、接頭螺栓扭力不足,起撥道器對接頭單點的起撥等造成夾板彎曲形成支咀接頭。經(jīng)檢查每公里螺栓扭力不足多達200多處,特別是在靠近奎屯河大橋西段曲線上,因這段曲線半徑為1200m,長度為4103m,曲線半徑小且曲線長度長,曲線接頭螺栓扭力若不足,當經(jīng)過列車荷載撞擊會產(chǎn)生接頭夾板變形,形成支咀接頭。
③高低不良,奎屯河大橋上兩條曲線普遍存在長平高低不良,有的扣分地點就是高低超限,現(xiàn)場檢查病害在長平不良地段又疊加小坑,形成扣分。這段曲線地段截止到2016年6月,因車間技術條件限制及設備運輸安全規(guī)定等因素,一直在奎屯河特大橋上未安排過大機作業(yè),線路質(zhì)量基礎極差,幾年來我們也只能處理一些簡單的單點病害,就連作業(yè)效率較高的小機群作業(yè)也是由于在奎屯河大橋上沒有機械停放位置,導致無法上線作業(yè),使得線路長平難以徹底矯正。
3奎屯河至袁家莊曲線病害整治措施
鑒于以上現(xiàn)場調(diào)查和線路實際情況,車間在七、八月份開展了奎屯河曲線線路專項整治活動,具體的整治措施如下:
①利用全站儀對977m曲線五大樁點進行復測,發(fā)現(xiàn)977m兩頭附帶曲線HY、ZH點偏離中心樁2.6m,車間根據(jù)曲線資料數(shù)據(jù)對977m曲線五大樁點進行重新布點。緩和曲線超高順坡按照5米遞減順坡,順坡率不大于1%o,緩和曲線正矢容許偏差值按照2、4、6mm標準控制,對正矢超標處所采取改道、撥道相結合的辦法處理。
②道砟是工務作業(yè)的糧食,沒有飽滿的道床,線路設備質(zhì)量得不到有效保障,現(xiàn)場調(diào)查4103m曲線缺砟1100方,我段積極協(xié)調(diào)奎北公司對該曲線補充道砟20車。為穩(wěn)定曲線線性,采取加寬和堆高外股砟肩高度的辦法,增加道床橫向移動阻力,砟肩加寬、加高數(shù)量可根據(jù)曲線半徑大小、道床穩(wěn)定程度和曲線圓度變化情況決定。
③保證正矢不超限。要求線路班組認真做好曲線正矢計算及撥道工作,撥、改、搗有機地結合,對整個曲線要全面考慮,統(tǒng)一調(diào)整。撥道時適當預留回彈量,下壓時多留,上挑時少留,撥道量大多留,撥道量小的少留,撥后正矢應滿足《鐵路線路修理規(guī)則》要求。
④提高起道質(zhì)量,嚴格控制曲線超高設置,利用小機群進行全起全搗。直線和圓曲線地段起道時,起道機和道尺應放置在同一地點,緩和曲線地段起道時,無論起道機放置在何處,道尺應放置在起道機鄰近的正矢點。
⑤將支咀接頭、變形夾板及時更換,在外部溫度適合時對整條曲線進行鎖定并緊固接頭螺栓,使得螺栓扭力達到標準。
4奎屯河至袁家莊曲線病害整治效果
經(jīng)過以上措施對此段曲線線路整治之后,2016年11月份鐵路局Ⅵ型軌檢車進行了動態(tài)檢查驗收,我們通過對比這段10km線路整治前后的設備狀態(tài),可以大體看出我們制定措施的成效。
整治前(2016年6月),I級65處,II級5處,I級臨界II級病害有5處,平均每公里扣分6.7分,總扣分67分,軌道TQI指數(shù)平均分值9.1,每公里平均T值1.84:整治后(2016年11月),I級7處,II級0處,I級臨界II級病害有0處,平均每公里扣分2.8分,總扣分28分,軌道TQI指數(shù)平均分值7.29,每公里平均T值1.41。
通過整治,該段線路消滅軌檢車II級、I級臨界II級病害,I級病害大幅減少,達到線路質(zhì)量均衡,軌道TOI指數(shù)平均分值達到路局的要求8.5以下。
5結束語
我段在工務線路維修方面漸漸走上正軌,線路質(zhì)量逐年得到提升,維修人員業(yè)務能力也逐漸適應了鐵路運輸發(fā)展的需要。曲線病害是工務段進行線路維修的重點和難點,通過上述病害整治方法,能降低曲線病害的發(fā)生率,日常加強班組曲線病害處理方法的培訓,引入單元化管理等先進理念,從基礎工作抓起,有效控制曲線病害的發(fā)生,使列車運行平穩(wěn)安全。endprint