柯發(fā)瑋
成都地鐵運營有限公司維保分公司 四川成都 610000
地鐵車輛的數(shù)量繼續(xù)增加,鐵路破壞現(xiàn)象也越來越普遍,為了有效降低安全事故引發(fā)的鐵路破壞概率,它必須明確發(fā)展的鐵路損傷演化的基礎(chǔ)上,分析鐵路、傷害的發(fā)生的主要原因,采取有針對性的預(yù)防和控制的技術(shù)措施。
地鐵軌道的損傷分為輕傷和重傷,其中輕傷包括磨損、銹蝕、劃傷、焊點損傷等。嚴重的損傷包括螺紋孔裂紋和接頭處的擴孔、軌頭裂紋與劈裂、焊接孔與裂紋、軌道銹蝕與磨損等。根據(jù)軌道損傷的規(guī)律和特點,軌道損傷的發(fā)展可分為三個階段:一是塑性變形階段,主要表現(xiàn)為軌道踏面損傷。其次是剝落破壞階段,主要表現(xiàn)為淺剝落或深剝落及點蝕等。造成這種情況的主要原因是軌道的塑性變形程度逐漸增大,使軌道出現(xiàn)魚鱗狀的層狀剝落和裂紋等。隨著時間的推移,剝離裂紋逐漸演化為軌頭裂紋。最后是疲勞損傷階段[1]。這一階段的損傷裂紋多發(fā)生在內(nèi)部軌道,不易檢測。如果不能及時修復(fù),當(dāng)裂縫發(fā)展到較大區(qū)域時,很容易導(dǎo)致軌道的突然坍塌,造成嚴重的安全事故。
首先,由于軌道材料的缺陷或疲勞。主要表現(xiàn)為以下三種形式:(1)裂縫。由于軌道制造工藝的不完善,在軌道投入使用后,由于外力作用產(chǎn)生縮孔和撓度,長時間后軌道的腰部和頭部出現(xiàn)裂紋。(2)拆下料塊。做導(dǎo)軌時選擇的材料質(zhì)量不合格,導(dǎo)致導(dǎo)軌能承受的接觸應(yīng)力較低,所以導(dǎo)致導(dǎo)軌輕易脫下塊。此外,如果軌道線不平整或軌道中含有雜物,會導(dǎo)致軌道脫落塊。(3)核損傷。如果選擇鐵路材料內(nèi)部缺陷、鐵路時,將發(fā)生斷裂鐵路投入運營了很長一段時間,在外部荷載的重復(fù)作用下,導(dǎo)致嚴重的穿在鋼軌表面和周圍的鐵核損傷并不足以抵抗外力。
其次,由于焊接工藝不當(dāng)。在地鐵軌道焊接施工中,如果焊接工藝不合格,會在軌道表面產(chǎn)生許多焊點,對軌道造成損壞。特別是在鋼軌接頭的焊接需要一個更高層次的技術(shù),如果焊接溫度、設(shè)備、操作過程和其他元素的控制不當(dāng),將焊接接頭損壞,如使用移動氣動焊接過程很容易形成燒損,鋁合金焊接過程很容易形成氣孔和夾渣。
此外,由于不適當(dāng)?shù)年P(guān)節(jié)護理或螺紋損壞。一般來說,地鐵軌道的連接處承受的應(yīng)力比其他部位大得多,是軌道最薄弱的部分。當(dāng)軌道接縫護理不到位時,會導(dǎo)致頭部開裂;另外,當(dāng)鋼軌連接處使用的螺栓孔加工質(zhì)量不合格,或者螺栓孔周圍有毛刺和缺口時,會在連接螺紋處產(chǎn)生較大的應(yīng)力,導(dǎo)致鋼軌連接處的螺栓孔出現(xiàn)裂紋。
最后,由于軌道檢查不準確。在損傷初期,地鐵軌道的損傷程度通常比較小。此時,如果能夠準確地檢測到損傷并及時修復(fù),就可以有效地避免對軌道的損傷,否則會使軌道的損傷程度不斷加劇,最終導(dǎo)致軌道斷裂,造成嚴重的安全事故。軌道檢測一般采用手工檢測和小型靜態(tài)檢測設(shè)備兩種方法[2]。當(dāng)采用手工檢驗方法時,檢驗結(jié)果的準確性受檢驗人員主觀能動性的影響較大,檢驗結(jié)果缺乏可靠性。但實踐證明,使用小型靜態(tài)檢測設(shè)備不能準確反映車輛對軌道的實際損傷程度,判斷軌道損傷時容易出現(xiàn)誤判,不利于后續(xù)軌道損傷的修復(fù)。
有效地防止地鐵損壞,需要安排的預(yù)防和控制措施:第一,所選擇的材料性能是根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和鐵路材料具有良好的韌性和強度,并采用科學(xué)的軌道安裝過程中,為了提高鐵路電阻材料疲勞以及應(yīng)對外力的能力產(chǎn)生損失。此外,疲勞模型可以用來預(yù)測軌道的損傷,從而防止軌道的損傷。其次,在地鐵軌道施工中,為防止焊接缺陷對軌道接頭螺紋的損傷,應(yīng)適當(dāng)增加軌道桿長,減少接頭數(shù)量。并在焊接鋼軌接頭時,采用無縫焊接工藝。三是做好軌道整體維護工作,特別是軌道節(jié)點、坡段、曲線段、加減速段等關(guān)鍵部位的維護。軌道的維護應(yīng)適應(yīng)軌道的損壞。對易損壞的軌道彎道部位應(yīng)及時涂上潤滑油,對銹跡部位應(yīng)及時打磨并清除銹跡。第四,采用科學(xué)的檢測技術(shù),引進先進的檢測儀器,提高軌道損傷檢測的準確性。第五,在地鐵軌道鋪設(shè)時,應(yīng)盡量減小彎角,加強彎道截面的軌道,防止軌道在轉(zhuǎn)彎處受力不均而受到損傷
發(fā)現(xiàn)地鐵軌道損壞時,應(yīng)及時采取合理的修復(fù)措施避免損壞部位進一步膨脹導(dǎo)致斷裂。軌道損傷修復(fù)的技術(shù)措施有:(1)軌道磨削修復(fù)技術(shù)。磨床主要用于技術(shù)軌道損傷發(fā)生剝落,拋光順平磨損部件,為了保證磨削深度符合工程要求,每個控制的光澤的長度在1米和深度控制在0.5毫米,每次拋光完成后必須進行檢查,如果不符合工程要求繼續(xù)打磨,直到損壞的零件進行修復(fù),結(jié)果符合檢驗標準。(2)軌道表面焊接修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)主要是通過手工電弧焊、氧乙炔焊和氧乙炔火焰金屬粉末噴焊等方法對地鐵軌道損壞部位進行修復(fù)。在使用鋼軌表面焊接修復(fù)技術(shù)時,要根據(jù)具體位置和損傷程度選擇合適的焊接方式。其中手工電弧焊經(jīng)大量實踐證明是最方便實用的焊接修復(fù)技術(shù),具有良好的修復(fù)效果,能有效處理大型儀器設(shè)備無法處理的損壞零件[3]。對于軌道損壞的修復(fù),除了以上兩項技術(shù)措施外,還需要注意無縫線路在軌道接縫處的使用,確保焊接頭飽滿緊湊。
隨著地鐵交通的不斷應(yīng)用和發(fā)展,人們必然對地鐵的安全使用提出更高的要求。只有不斷探索軌道損壞的基本規(guī)律,才能更好地做好地鐵軌道的維護和管理,確保地鐵軌道的安全運行。