劉云山
(遼寧軌道交通職業(yè)學院,遼寧 沈陽 110000)
鐵路線路由路基、橋隧建筑物和軌道3 個部分組成,其中,路基以上的部分稱為軌道,是行車的基礎。軌道的基本結構主要由道床、軌枕、鋼軌及道岔等組成。軌道是一個整體性的工程結構,由力學性質(zhì)各不相同的材料所組成,由于長期處于列車運行的動力作用下,以及氣候變化所造成的影響,產(chǎn)生線路殘余變形,包括:一類是線路在橫向、豎向和縱向方向內(nèi)幾何形位的改變;另一類是鋼軌及其他組成部件的疲勞傷損和磨耗傷損。殘余變形往往又帶有明顯的不均勻性和不一致性,構成線路的不平順。這種線路的不平順性,即使是微小的,也將顯著增加機車車輛對線路的附加動力作用。不平順性大,則附加動力作用越大,鋼軌及其軌下基礎負擔越重,殘余變形的幅度及其積累越快,線路承載能力越低。
為保證列車的正常運行,線路必須保持規(guī)定的技術完好狀態(tài),因此,計劃性、系統(tǒng)性、經(jīng)常性地對線路進行檢查和維修是必要的。隨著我國鐵路高速、重載和舒適化的快速發(fā)展和要求,線路驗收標準逐步提高,再加上近年來各種新建鐵路、客運專線和改、擴建線路的大量竣工,大大增加了我國鐵路的運營里程,傳統(tǒng)的維修手段已無法滿足維修要求,大力發(fā)展大型養(yǎng)路機械事業(yè)已成為解決這個矛盾的必然。
大型養(yǎng)路機械對線路的維修主要集中在石砟道床上,通常一個機組也有施工的順序:首先是清篩機,再是搗固車,然后是配砟整形車,最后上動力穩(wěn)定車。鋼軌打磨車通常不在一個機組中,而是單獨作業(yè)。
鐵道線路在運營過程中,會發(fā)生變形、磨耗、破損、腐蝕、臟污及老化。對碎石道床而言,當其不潔度超過30%時(按質(zhì)量計算),道床的彈性和排水性能將不能達到使用要求,應該進行清篩。道床清篩是線路大、中修任務中一項工作量大、勞動強度高的作業(yè)項目,目前我國已越來越多地采用道砟清篩機來完成。道砟清篩機是用來清篩道床中道砟的大型機械,它將臟污的道砟從軌底挖出,進行篩分后,將清潔道砟回填至道床,將篩出的污土清除到線路外。隨著清篩機的發(fā)展,道砟清篩機的功能不斷增多,如可用清篩機進行墊沙、鋪土、拋床等作業(yè)。QS-650k 是我國清篩機的主力車型。
如圖1 所示,清篩機將道床里的石砟挖出后篩分出細小的碎石和塵土,再將碎石和塵土拋到線路外面,最后將篩好的石砟回填到道床里,這樣就保證了道床足夠的彈性和通水性能。
搗固車用在鐵道線路的新線建設, 舊線大修清篩和運營線路維修作業(yè)中,對軌道進行撥道,起道抄平,石砟搗固及道床肩部石砟的夯實作業(yè),使軌道方向、左右水平和前后高低均達到線路設計標準或線路維修規(guī)則的要求,提高道床石砟的密實度,增加軌道的穩(wěn)定性,保證列車安全運行。搗固車可以在清篩機作業(yè)后作業(yè),也可以單獨作業(yè)。D08-32 型和D09-32 型搗固車是我國搗固車的主要車型。
如圖2 所示,搗固鎬在振動的情況下下插,并伴有異步夾持的動作,這樣就能提高道床的密實度,夾軌輪提起鋼軌撥軌輪同時左右撥動鋼軌,以修正軌道的幾何參數(shù),夯拍裝置也在振動的情況下夯實道床路肩。
在鐵路線路的新建、維修和大修過程中,道床的配砟、整形是必不可少的一項工作。配砟整形車一般位于作業(yè)機組之首或穿插于搗固車之后,用于補砟并對道床整理成形,同時將散落在軌枕或扣件上的道砟清掃干凈,具有對道床進行配砟、整形和清掃軌枕面等作用。SPZ-200 雙向配砟整形車是當前應用比較廣泛的車型,如圖3 所示。
鐵路線路經(jīng)過破底清篩和搗固作業(yè)后,道床的橫向阻力有所降低。動力穩(wěn)定車通過對軌道產(chǎn)生的壓力和振動作用,迅速消除軌道的初始下沉量,提高線路修理后的道床橫向阻力和穩(wěn)定性。動力穩(wěn)定車一次作業(yè)后,線路的橫向阻力值便恢復到作業(yè)前的80%,從而有效地提高了搗固作業(yè)后的線路質(zhì)量,為列車的安全運行創(chuàng)造了必要的條件。WD-320 動力穩(wěn)定車是當前應用比較廣泛的車型,如圖4 所示。
高速重載使鋼軌磨損越來越嚴重,鋼軌打磨車針對不同鋼軌缺陷采取個躬模式對高速鐵路的鋼軌波浪型磨耗、鋼軌肥邊、馬鞍型磨耗、焊縫凹陷及魚鱗裂紋等病害實施快速打磨,以消除鋼軌表面不平順、軌頭表面缺陷及軌頭輪廓恢復到設計要求,從而實現(xiàn)減緩鋼軌表面缺陷的發(fā)展、提高鋼軌表面平滑度,進一步達到改善旅客乘車舒適度、降低輪軌噪音、延長鋼軌的使用壽命。PGM96c 型鋼軌打磨車是當前比較先進的車型,如圖5 所示。