摘 要:高速鐵路線路的穩(wěn)定性對鐵路行車安全至關(guān)重要,線路質(zhì)量、氣候條件(含溫度變化)、地質(zhì)條件、列車通過總重、行車密度、速度等對其穩(wěn)定性影響極大。為了減小溫度變化給線路穩(wěn)定來的影響,各種新材料、新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。高速鐵路鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器就是其關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以武廣客運專線衡陽湘江特大橋溫度調(diào)節(jié)器整修為例分析鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器病害檢查方法和處理措施。
關(guān)鍵詞:鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器;尖軌;工務(wù)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.024
1 基本情況
鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器(簡稱調(diào)節(jié)器,Expansion Joints,簡稱EJ)是高速鐵路重要的軌道部件之一。自攻克了橋上鋪設(shè)無縫線路這一難關(guān),各國鐵路就積極研發(fā)適用于各種軌道條件的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。長大連續(xù)梁上鋪設(shè)無縫線路,通常必需設(shè)置調(diào)節(jié)器。鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器用來協(xié)調(diào)長大橋梁因梁體溫差引起的梁端伸縮位移和長鋼軌的伸縮位移,使橋上無縫線路在運營過程中根據(jù)溫度變化情況自由放散梁體內(nèi)部產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,從而減小軌道及長大橋梁墩身所承受的無縫線路縱向力。確保無縫線路處于穩(wěn)定狀態(tài)。
武廣客運專線湘江特大橋(上下行K1754+800-K1755+600)上共鋪設(shè)有四組鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器,選用 60kg/m鋼軌,單向伸縮調(diào)節(jié)器,型號為TKY60-400DZ,圖號為研線0706-1。是由中鐵十四局負責(中鐵山橋廠施工)。作為我國第一條長大高鐵上鋪設(shè)的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器,由于鋪設(shè)年代早,出現(xiàn)了大量的病害如配件有松動、扣件有吊板,伸縮量不均勻。
2 病害調(diào)查的要求及標準
鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器由基本軌、尖軌、扣件、軌撐板、彈性墊板、軌枕或軌道板、伸縮量標識等部件組成的、協(xié)調(diào)橋梁與無縫線路縱向位移、可自動釋放無縫線路溫度應(yīng)力的軌道設(shè)備。
2.1 要求
(1)調(diào)節(jié)器所有螺母扭矩應(yīng)達到規(guī)定的數(shù)值。調(diào)節(jié)器及其前后線路扣件類型和扭矩應(yīng)符合設(shè)計要求。調(diào)節(jié)器扣件鐵墊板錨固螺栓扭矩為300~350N·m;尖軌螺栓扭矩為400~500N·m;基本軌軌撐螺栓扭矩為300~350N·m。(2)單向調(diào)節(jié)器應(yīng)加強尖軌及其后50~100m范圍內(nèi)鋼軌的鎖定,保持該范圍的線路平均阻力不低于8kN/m/軌;雙向調(diào)節(jié)器應(yīng)加強尖軌范圍的鎖定?;拒壪蚝?00m范圍內(nèi)的線路平均阻力不得小于4kN/m/軌。(3)尖軌尖端至第一塊雙軌墊板中心距的允許偏差為:+25、-15mm,且在該偏差范圍內(nèi),調(diào)節(jié)器的鋪設(shè)狀態(tài)應(yīng)滿足要求。(4)調(diào)節(jié)器在組裝狀態(tài)下,不得對基本軌、尖軌和其所焊聯(lián)的鋼軌進行張拉或頂推作用。(5)調(diào)節(jié)器基本軌始端和尖軌跟端焊接接頭位置距梁縫不應(yīng)小于2m。(6)如果尖軌或基本軌頂面出現(xiàn)飛邊現(xiàn)象,應(yīng)及時打磨。(7)尖軌或基本軌軌頭出現(xiàn)檫傷應(yīng)及時修復或更換。(8)尖軌軌頂零降值及以上斷面處,尖軌頂面低于基本軌頂面時,應(yīng)及時修理或更換。(9)每三個月對基本軌撐螺栓、尖軌軌撐螺栓涂油一次;不得對尖軌撐貼合面和臺板頂面進行涂油或使油污落入。(10)日常清掃灰砂、清除污垢,保持各部件清潔。(11)日常保養(yǎng)工作中,應(yīng)使用調(diào)節(jié)器保持尖軌鎖定、基本軌可伸縮狀態(tài),防止尖軌爬行和基本軌異常伸縮。(12)每月檢查調(diào)節(jié)器鋪設(shè)狀態(tài)不少于10次,在高溫和低溫季節(jié)加強檢查。
2.2 檢查更換標準
調(diào)節(jié)器基本軌或尖軌出項下列缺陷之一,應(yīng)及時更換。
(1)基本軌、尖軌材質(zhì)與將要焊聯(lián)的鋼軌材質(zhì)不同時;(2)基本軌或尖軌軌頭剝落掉塊長度超過15mm、深度超過3mm時;(3)尖軌尖掉塊長度超過15mm時;(4)基本軌或尖軌達到規(guī)定重傷鋼軌的標準時。
3 方案制定和審批
3.1 作業(yè)目的
規(guī)范鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器檢查工作程序、作業(yè)標準,對溫度調(diào)節(jié)器設(shè)備變化情況進行監(jiān)控,做到病害有分析、有處理。
3.2 作業(yè)檢查標準
明確專人負責、專人包保;加大檢查頻率,要求工區(qū)每三天對溫度調(diào)節(jié)器的各部零配件進行檢查復緊,車間干部負責現(xiàn)場指導。段技術(shù)科每2周檢查一次,段主管領(lǐng)導每月檢查一次。
3.3 現(xiàn)場檢查的主要內(nèi)容
(1)每根枕木逐一檢查軌道幾何尺寸;(2)基本軌或尖軌的縱向位移;(3)全面檢查零配件狀況;(4)尖軌軌頭切削范圍內(nèi)與基本軌接頭密貼、尖軌軌撐密貼、基本軌軌撐密貼、尖軌軌底與臺板密貼、基本軌軌底與鋼墊板密貼等情況;(5)尖軌跟端墊板情況等;(6)4組鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器焊縫平順度,采用1.5m鋼尺進行量測,鋼尺量測從軌頂面和內(nèi)側(cè)作用邊分別量測三次,鋼尺位于焊縫中心、北端和南端各一次(軌頂面量測見圖1,內(nèi)側(cè)作用邊以此類推);(7)4組鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器鋼軌光帶觀測,圖2中L為光帶寬度,a為光帶距作用邊(內(nèi)側(cè))的距離,b為光帶距非作用邊(外側(cè))距離;其中每處光帶觀測范圍為光帶變化范圍,包括起點、中點和終點,有焊縫的需增加1處;(8)測量軌溫:保證作業(yè)前、中、后軌溫滿足鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器施工作業(yè)要求。
4 組織實施
4.1 工具準備
0級電子道尺、弦線、塞尺、1.5m鋼尺、150mm直鋼尺或電子平尺儀、扭力矩扳手、475活口扳手、加力桿。上道前對當天使用的工具進行檢查,確保性能良好,上之能用,不能影響作業(yè)進度。
4.2 計劃、人員安排
工區(qū)每隔三天報湘江特大橋4組鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器檢查計劃,工長按照批復的計劃定人、定責檢查,指定檢查負責人。
4.3 進入工作門
檢查負責人根據(jù)作業(yè)地點,在車站登記申請領(lǐng)取最近防護柵欄工作門的鑰匙,在得到駐站聯(lián)絡(luò)員的調(diào)度命令后,由檢查負責人確認封鎖命令,安全員根據(jù)《武廣客運專線施工封鎖開通確認表》對上道人員、工具進行清點,確認無誤后,然后進入工作門。
4.4 檢查要求
檢查負責人按檢查內(nèi)容進行認真檢查,做好詳細記錄、建立專門臺帳,對于松動的螺栓應(yīng)及時復緊,檢查完后鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器上的螺栓與螺母間應(yīng)采用白油漆刷一齊縫線(沿螺桿涂刷一圈)。
4.5 病害整治
根據(jù)病害調(diào)查情況,按預先編制的作業(yè)方案依據(jù)高速鐵路修理規(guī)則對該段線路實施精測精調(diào)作業(yè)和鋼軌軌面修打磨作業(yè)。
4.6 出工作門
下道前,由檢查負責人及安全員對現(xiàn)場進行全面清理,對人員、工具進行清點,確認下道人員、工具數(shù)量無誤,檢查現(xiàn)場無遺留物品后撤離現(xiàn)場,撤出防護柵欄后,鎖閉工作門,及時歸還鑰匙。檢查負責人確認各項工作已按程序完成,向駐站聯(lián)絡(luò)員申請銷點,檢查負責人按規(guī)定在施工封鎖開通確認表上簽認。
5 處理效果
(1)通過對失效零部件進行更換整修,松動和扭力矩不合要求螺栓得到處理,符合規(guī)范規(guī)定。空吊板得以消除。
(2)通過對該區(qū)段精測精調(diào)后,軌檢車、動檢車檢查數(shù)據(jù)來看幾何尺寸良好,無超限,設(shè)備狀態(tài)正常。
(3)通過調(diào)整幾何尺寸,打磨軌面,該段線路輪軌關(guān)系得到好轉(zhuǎn),光帶居中,輪軌磨耗顯著減低,行車平順性得到提高。
(4)通過位移觀測,進行伸縮量數(shù)據(jù)分析,鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器伸縮量有明顯下降趨勢,由整修前的118mm降至68mm。設(shè)備狀態(tài)正常。伸縮器處于正常伸縮范圍。
6 結(jié)論
(1)國產(chǎn)TKY60-400DZ型鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器設(shè)計存在缺陷,溫度調(diào)節(jié)器與前后軌道框架剛度不一樣,運營一段時間后,造成扣件吊板、零配件松動,鋼軌軌面不平順,光帶不規(guī)則,這已成為該段線路的薄弱環(huán)節(jié),被列為重點病害整治的項目。最根本解決問題方法,就是將該型號鋼軌溫度調(diào)節(jié)器更換下道,更換成德國原裝的溫度調(diào)節(jié)器或自主研發(fā)新型國產(chǎn)鋼軌溫度伸縮調(diào)節(jié)器。
(2)針對目前溫度節(jié)器存在的系列問題,只有加大檢查頻率,一絲不茍地執(zhí)行集溫度調(diào)節(jié)器的檢查養(yǎng)護標準,加強設(shè)備變化監(jiān)測及分析,才能有效地確保行車安全。
參考文獻:
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[2]孫積順,王琦珉.伸縮調(diào)節(jié)器幾種常見病害的分析處理[J].鐵道標準設(shè)計,2003(02):13-15.
作者簡介:曾錕(1984-),男,陜西漢中人,本科,講師,研究方向:鐵路選線、鐵路線路病害分析與整治、工務(wù)管理等領(lǐng)域。