張永林
現(xiàn)代有軌電車作為中低運(yùn)量的城市軌道交通工具,它具有投資小、建設(shè)周期短、安全準(zhǔn)點(diǎn)、舒適平穩(wěn),越來(lái)越受到北京、上海、武漢中特大城市作為主干交通網(wǎng)接駁延伸線作用,同時(shí)也受到三四線城市的關(guān)注,全國(guó)目前已有北京、上海、武漢、南京、廣州、深圳、沈陽(yáng)、淮安、嘉興等15個(gè)運(yùn)營(yíng)城市500多公里運(yùn)營(yíng)線路。
槽型軌道是有軌電車的特有的制式特點(diǎn),帶有唇邊護(hù)軌的軌道,有效保護(hù)有軌電車的運(yùn)營(yíng)安全。隨著運(yùn)營(yíng)周期延長(zhǎng)槽型軌道相繼出現(xiàn)波磨、光帶異常、點(diǎn)蝕等病害,嚴(yán)重影響有軌電車的運(yùn)營(yíng)安全及乘坐舒適度,大大降低有軌電車的運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量。出現(xiàn)病害后需要檢測(cè)和處理,鋼軌的病害處理基本上采用打磨、更換鋼軌的手段。下面就槽型軌病害處理與打磨經(jīng)驗(yàn)與大家共同探討。
1相關(guān)病害的危害分析
1.1波磨的危害
鋼軌出現(xiàn)波浪形磨耗病害以后,將直接影響輪軌的正常貼合。小曲線路口出現(xiàn)運(yùn)行噪聲大、車輛通過(guò)路口震動(dòng)強(qiáng)烈等情況,影響乘客乘坐舒適度。該情況加速車輛和軌道部件的損壞,并進(jìn)一步加劇波浪形磨耗的嚴(yán)重程度,產(chǎn)生惡性循環(huán),需及時(shí)處理。
1.2光帶異常的危害
車輪在鋼軌的支撐和導(dǎo)向下,沿著運(yùn)行方向作蛇行運(yùn)動(dòng)。車輪踏面在鋼軌面的滾動(dòng)、滑動(dòng),車輪輪緣與鋼軌間相互作用,都會(huì)在鋼軌上留下亮痕,這種亮痕稱為鋼軌光帶。正常鋼軌光帶應(yīng)在軌面居中寬度20-30mm。
軌面滿光帶導(dǎo)致車輛踏面和鋼軌接觸面積過(guò)大,車輪滾動(dòng)阻力增大,牽引能耗增加,增高車輛蛇形運(yùn)動(dòng)的頻率使行駛穩(wěn)定性變差,降低乘車舒適度。光帶異常產(chǎn)生的蛇形運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定還將進(jìn)一步影響未來(lái)車輛提速,后期病害逐漸發(fā)展將嚴(yán)重影響到安全性和舒適性,需要降速才能滿足運(yùn)營(yíng)安全,對(duì)有軌電車的快速、高效、準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行將造成極大影響。
1.3點(diǎn)蝕的危害
目前點(diǎn)蝕傷損處于輕度發(fā)展階段,隨著通過(guò)軸重的不斷累加,疲勞性傷損將會(huì)逐步演變?yōu)檐壝鎰冸x掉塊、橫縱向裂紋等嚴(yán)重病害,增加鋼軌更換的工作量,維修成本上升。不及時(shí)處理,剝離掉塊和橫縱向裂紋會(huì)引發(fā)鋼軌斷裂,造成線路中斷,列車脫軌等嚴(yán)重安全運(yùn)營(yíng)問(wèn)題。
1.4打磨的必要性
有軌電車槽型鋼軌需不需要打磨,需要詳細(xì)對(duì)正線軌道進(jìn)行檢測(cè),并與有關(guān)檢驗(yàn)檢測(cè)單位進(jìn)行了客觀全面的分析。如已經(jīng)出現(xiàn)了波磨、光帶異常和點(diǎn)蝕等病害,部分區(qū)段已嚴(yán)重影響運(yùn)營(yíng)安全性、乘坐舒適性。相關(guān)病害如進(jìn)一步惡化,將出現(xiàn)鋼軌掉塊、裂紋甚至斷軌風(fēng)險(xiǎn),將導(dǎo)致準(zhǔn)點(diǎn)率、運(yùn)行效率降低,甚至發(fā)生脫軌顛覆的危險(xiǎn)。根據(jù)TG/GW102-2019《普速鐵路線路修理規(guī)則》第4.12.3條,鋼軌打磨列車打磨作業(yè)要求。疲勞裂紋、剝離掉塊、波磨深度或肥邊寬度超過(guò)0.3mm等傷損時(shí)應(yīng)進(jìn)行修理性打磨。城市軌道交通地鐵修規(guī)超過(guò)0.1mm開展修理性打磨。第3.6.12條軌面光帶不良時(shí)應(yīng)檢測(cè)廓形并按照設(shè)計(jì)廓形進(jìn)行打磨。
以淮安現(xiàn)代有軌電車1號(hào)線為例:淮安有軌電車1號(hào)線自2015年開通運(yùn)營(yíng)近五年,通過(guò)6年的軌道保養(yǎng),線路一直保持安全平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)。在2019年下半年養(yǎng)護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鋼軌光帶異常,路口和23個(gè)站臺(tái)前后出現(xiàn)鋼軌疲勞點(diǎn)蝕(麻點(diǎn))病害逐漸加劇。體育館至水渡口、古末口、南門共12個(gè)曲線半徑小于400m的曲線線路鋼軌出現(xiàn)不同程度的波磨,包括內(nèi)側(cè)波磨和軌頂波磨。
通過(guò)2020年的養(yǎng)護(hù)跟蹤檢查,光帶異常及點(diǎn)蝕病害擴(kuò)大趨勢(shì)不大,體育館至水渡口、古末口、南門共12個(gè)曲線半徑小于400m的曲線波磨加重,列車經(jīng)過(guò)震動(dòng)劇烈,摩擦噪聲大,通過(guò)廓形儀、波磨儀等測(cè)試設(shè)備對(duì)波磨及軌道輪廓情況數(shù)據(jù)定量分析,根據(jù)情況淮安開展了部分路段的病害打磨工作。
3相關(guān)病害的打磨處理方式
處理鋼軌波磨、光帶異常、點(diǎn)蝕的最有效方式是對(duì)鋼軌進(jìn)行打磨處理。有軌電車槽型軌打磨有別于一般鐵路和地鐵打磨,主要體現(xiàn)在有軌電車線路曲線過(guò)小導(dǎo)致大型打磨機(jī)車無(wú)法適應(yīng)線路運(yùn)行,槽型軌地面鋪設(shè)且受軌唇影響普通打磨方式無(wú)法打磨軌距角和軌側(cè)。鐵路、地鐵的大型打磨車輛均不能滿足有軌電車打磨的技術(shù)需求條件,無(wú)法進(jìn)入線路開展打磨。
目前能夠適應(yīng)有軌電車軌道打磨的方式有三種,包括人工打磨、被動(dòng)式打磨、主動(dòng)式打磨。
國(guó)內(nèi)各路局工務(wù)段、地鐵公司在鐵路線路養(yǎng)護(hù)中通過(guò)自購(gòu)打磨車開展自主鋼軌打磨。國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)及在建28條有軌電車線路中,僅蘇州有軌電車自購(gòu)一臺(tái)德國(guó)ZAGRO打磨車,設(shè)備存在一些問(wèn)題和故障,目前在國(guó)內(nèi)尚未開展過(guò)有軌電車槽型軌打磨應(yīng)用。
有軌電車打磨可以通過(guò)主動(dòng)和被動(dòng)兩種打磨方式開展,兩種方式在國(guó)內(nèi)有軌電車槽型軌打磨均有應(yīng)用,主動(dòng)式打磨效果優(yōu)于被動(dòng)式打磨。
槽型軌打磨費(fèi)用測(cè)算
調(diào)研國(guó)內(nèi)鐵路、地鐵、有軌電車的打磨外包價(jià)格,目前在40至50元每米,病害的程度和打磨工程量對(duì)造價(jià)有所影響。對(duì)國(guó)內(nèi)三家有軌電車單位實(shí)施過(guò)打磨的價(jià)格情況進(jìn)行分析,平均單價(jià)49.2元每米。
目前調(diào)研國(guó)內(nèi)能夠提供有軌電車槽型軌打磨的單位及潛在供應(yīng)商共13家。