重載鐵路線路病害的治理維修與養(yǎng)護(hù)研究

蔣志東

（中國神華能源股份有限公司軌道機(jī)械化維護(hù)分公司，天津 300450）

0 引言

重載鐵路是指特殊的貨運(yùn)專線鐵路，在該鐵路線路上可以行駛大軸重貨車、總重大的列車或貨運(yùn)量極大的列車，可承受的行車密度較高，通常用來運(yùn)輸大型貨物。正是因?yàn)橹剌d鐵路可承載能力較強(qiáng)，所以對(duì)線路的質(zhì)量要求較高，為了保證列車安全平穩(wěn)，維修人員應(yīng)定期檢查病害、維修故障并做好日常養(yǎng)護(hù)工作。

1 重載鐵路線路病害類型與原因

1.1 曲線鋼軌病害

重載鐵路出現(xiàn)曲線鋼軌病害的主要原因是鋼軌冷負(fù)荷過大，軌道因承受不住重力導(dǎo)致磨損過重，從而產(chǎn)生變形。具體原因表現(xiàn)為：①重載鐵路的圓曲線和緩和曲線設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)合理性，線路鋪設(shè)位置不正確，使得列車在運(yùn)行過程中，車輪對(duì)軌道進(jìn)行反復(fù)摩擦，使得鋼軌磨損程度逐漸加深，導(dǎo)致線路使用壽命大幅度縮減[1]；②鋼軌本身質(zhì)量存在問題，如果在建設(shè)初期選擇的鋼軌質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在后期使用過程中，鋼軌會(huì)因?yàn)楹奢d、積壓、抗力等因素，產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損與變形，導(dǎo)致重載鐵路線路出現(xiàn)曲線鋼軌病害。

1.2 線路道岔病害

道岔是一種鐵路線路連接設(shè)備，主要作用是保證列車安全平穩(wěn)地從一股軌道轉(zhuǎn)入另一股軌道，在重載鐵路所有組成中相對(duì)薄弱，極易出現(xiàn)病害問題。列車在行駛過程，通常會(huì)產(chǎn)生較大的橫向水平力，在該力的影響下，道岔這種使用頻繁且薄弱的位置極易出現(xiàn)病害，產(chǎn)生的病害被稱為線路道岔病害。除了橫向水平力，鋼軌的溫度變化、列車運(yùn)行的制動(dòng)力，都會(huì)對(duì)重載鐵路的線路道岔造成一定影響，如沒有及時(shí)治理，病害會(huì)使列車運(yùn)行時(shí)時(shí)處于危險(xiǎn)中。

1.3 線路爬行病害

列車在鋼軌上行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生縱向力，受縱向力的影響，鋼軌沿著道床發(fā)生縱向移動(dòng)，將這種移動(dòng)現(xiàn)象稱為線路爬行。該病害對(duì)重載鐵路的安全具有極大的威脅，比如：將鋼軌之間的縫隙拉大，導(dǎo)致線路接頭鋼軌磨損嚴(yán)重，某些組成零部件出現(xiàn)不同程度的損傷；將鐵路軌枕拉斜，使得重載鐵路的軌矩與軌向發(fā)生變化，影響列車安全運(yùn)行。導(dǎo)致線路爬行病害發(fā)生的原因大致有“列車運(yùn)行產(chǎn)生的縱向力”、“列車制動(dòng)”、“車輪撞擊”、“鋼軌溫度變化”等，如果道床的縱向阻力與防爬設(shè)備的扣件壓力不匹配，直接產(chǎn)生的不良后果是產(chǎn)生線路爬行病害并隨時(shí)間變化而加劇。

1.4 鋼軌接頭病害

鋼軌接頭與道岔一樣，都屬于重載鐵路線路的薄弱部分，始終位于安全性低但使用頻率高的位置。鋼軌接頭病害的主要產(chǎn)生原因是：①列車的重力、車輪的摩擦力、行駛產(chǎn)生的縱向力令鋼軌承受著較大荷載，鋼軌為了保證列車平穩(wěn)運(yùn)行，采取移動(dòng)的方式卸力，這種方法所產(chǎn)生的振幅會(huì)對(duì)鋼軌接頭造成極大沖擊，導(dǎo)致接頭發(fā)生損壞；②鋼軌接頭的新舊連接位置不相符，當(dāng)鋼軌接頭存在較為明顯的高度差時(shí)，在列車運(yùn)行或轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的各種力的沖擊下，鋼軌接頭連接處的螺栓松動(dòng)，引發(fā)接頭病害問題。

2 重載鐵路線路病害治理與維修

2.1 曲線鋼軌的治理與維修

（1）在重載鐵路線路發(fā)生曲線鋼軌病害現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)對(duì)鐵路軌道的曲線進(jìn)行重新調(diào)整，采用“方位誤差曲線”計(jì)算法對(duì)鋼軌分布曲線進(jìn)行核算，定期對(duì)曲線鋼軌上的樁位進(jìn)行核校，保證樁位置沒有發(fā)生變動(dòng)或在允許范圍內(nèi)變動(dòng)，為了緩解鋼軌承受的橫向水平力，要及時(shí)更換外口接頭夾板，鞏固曲線兩端的拔道。

（2）在重載鐵路線路的曲線半徑較小時(shí)，為了保證列車運(yùn)行安全平穩(wěn)，需要對(duì)列車的運(yùn)行速度、鋼軌的荷載能力進(jìn)行檢測(cè)與匹配，根據(jù)列車運(yùn)行要求設(shè)置科學(xué)合理性的曲線超高，以防止曲線鋼軌病害發(fā)生。

（3）通過定期涂抹潤滑油的方式，降低鋼軌的磨損程度，在潤滑油的作用下，車輪對(duì)鋼軌造成的沖擊力與摩擦力減小，不僅延長(zhǎng)鋼軌的使用壽命，還能維護(hù)重載鐵路的運(yùn)營安全。

（4）定期對(duì)鋼軌的各個(gè)組成零部件進(jìn)行檢查，對(duì)于磨損程度較大，或已出現(xiàn)損壞的連接零件，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，做好預(yù)防工作。

2.2 線路道岔的治理與維修

（1）對(duì)于線路道岔縫隙較大的問題，先將線路基本軌撥回原來的方向，然后對(duì)發(fā)生彎曲的軌道進(jìn)行校正，為保證經(jīng)過校正的軌道與道岔使用要求相符，應(yīng)反復(fù)對(duì)基本軌的內(nèi)側(cè)飛邊進(jìn)行打磨，最后對(duì)道岔基本軌所處的位置間距進(jìn)行調(diào)整，安裝電子監(jiān)控檢測(cè)裝置，對(duì)道岔后續(xù)變動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)管。

（2）對(duì)于道岔方向發(fā)生改變的問題，首先要撥正道岔兩條基本軌，然后根據(jù)鋼軌樁位調(diào)整道岔的橫向水平位置與縱向水平位置，隨后在距離道岔（50～100）m 范圍內(nèi)對(duì)方向進(jìn)行校正，最后打磨道岔的基本軌側(cè)面飛邊，將厚度控制在1 mm 左右，以避免列車因道岔問題影響運(yùn)行[2]。

2.3 線路爬行的治理與維修

（1）維修人員要增強(qiáng)重載鐵路線路道床與軌道連接處的縱向水平阻力，按照國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)定對(duì)道床進(jìn)行維修，為加強(qiáng)道床的承載能力，可以在軌枕下鋪設(shè)道砟，以此解決線路爬行問題，為列車安全運(yùn)行提供保障。

（2）由于線路爬行病害的形成需要較長(zhǎng)時(shí)間，因此維修人員可以通過定期對(duì)道床進(jìn)行全面清潔的方式進(jìn)行治理，清理道床上的泥漿與污染物，保證軌枕下方兩端道砟平直，對(duì)治理線路爬行、提高鐵路線路縱向水平阻力具有重要作用。

（3）治理線路爬行時(shí)，可以提高鋼軌與夾板、墊板之間的阻力值，增強(qiáng)防爬設(shè)備扣件的壓力，對(duì)于已經(jīng)失效的扣件，維修人員要及時(shí)更換。

2.4 鋼軌接頭的治理與維修

（1）利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)重載鐵路線路進(jìn)行無縫化線路改造，從基本上減少線路鋼軌接頭數(shù)量，如此列車在運(yùn)行過程中，線路便不會(huì)因?yàn)闆_擊力出現(xiàn)縫隙或斷裂，對(duì)降低鋼軌接頭病害的發(fā)生與維護(hù)列車運(yùn)行安全產(chǎn)生積極影響。

（2）將重載鐵路線路軌道底部的坡度修正，保證鋼軌接頭符合線路運(yùn)行要求，避免鋼軌接頭出現(xiàn)新舊連接位置不相匹配的問題。

（3）應(yīng)對(duì)鋼軌接頭相關(guān)治理工作提高重視，定期對(duì)鋼軌、夾板、軌道面等部件進(jìn)行全面檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。

3 重載鐵路線路養(yǎng)護(hù)措施

3.1 道床的養(yǎng)護(hù)

道床是重載鐵路的重要組成部分，主要作用是向軌道提供縱向水平阻力與橫向水平阻力，能夠增強(qiáng)鋼軌的荷載能力，做好道床的養(yǎng)護(hù)工作，有利于為列車運(yùn)行安全提供保障。道床的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是清潔、飽滿、均勻、密實(shí)且彈性好，由于列車運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)振動(dòng)，道床易出現(xiàn)板結(jié)、切入路基、彈性降低等問題，所以維護(hù)人員應(yīng)明確道床養(yǎng)護(hù)工作的重難點(diǎn)，定期查看修補(bǔ)路基下沉區(qū)域，及時(shí)補(bǔ)充道砟，以此保證道床的彈性。

3.2 鋼軌的養(yǎng)護(hù)

鋼軌在整個(gè)重載鐵路線路組成中，是唯一與列車有接觸的部位，主要作用是將車輪攜帶的沖擊力傳遞給軌枕，保證列車平穩(wěn)運(yùn)行，如果該部位出現(xiàn)問題，會(huì)給列車安全運(yùn)行帶來較大威脅。因此，養(yǎng)護(hù)鋼軌時(shí)，要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范開展工作，采用人工與電子自動(dòng)設(shè)備共同作用的方式，強(qiáng)化鋼軌巡查檢測(cè)力度，全面掌控擦傷、磨損、掉塊、軌面凹陷等損傷并及時(shí)整修。由于重載鐵路每日承載的壓力作用過大，為了降低鋼軌的受損程度，可以利用重型鋼軌打造無縫線路，以延長(zhǎng)鋼軌的使用時(shí)間[3]。

3.3 路基的養(yǎng)護(hù)

與鋼軌、道床相同，路基也是重載鐵路的重要組成部分，是組成軌道的基礎(chǔ)，對(duì)保證列車平穩(wěn)運(yùn)行具有重要作用?；诖耍绻坊谑褂眠^程中出現(xiàn)問題，會(huì)直接引起軌道結(jié)構(gòu)變化，故而維修人員要做好路基的養(yǎng)護(hù)工作，首先按照我國鐵路相關(guān)管理辦法與標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)重載鐵路線路路基進(jìn)行定期檢修；其次做好護(hù)坡、骨架、漿砌護(hù)肩、邊坡等組成部分的養(yǎng)護(hù)工作，合理規(guī)劃路基周邊自然環(huán)境與社會(huì)環(huán)境；最后結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)技術(shù)優(yōu)化路基養(yǎng)護(hù)模式，提高路基的支撐能力與承載能力。

3.4 鋼軌接頭的養(yǎng)護(hù)

鋼軌接頭養(yǎng)護(hù)占總重載鐵路線路養(yǎng)護(hù)工作量的60%～70%，是需要提高重視的養(yǎng)護(hù)工作。

（1）結(jié)合重載鐵路所在地區(qū)的氣候條件，科學(xué)制定養(yǎng)護(hù)規(guī)劃，對(duì)因鋼軌接頭受到?jīng)_擊力而產(chǎn)生的不良軌縫及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證鋼軌接頭縫隙始終處于正常范圍內(nèi)。

（2）對(duì)鋼軌接頭的扣件（螺栓）進(jìn)行嚴(yán)格管控，定期對(duì)扣件的扭力、壓力進(jìn)行調(diào)整；對(duì)于低扣鋼軌接頭要開展平軌工作，對(duì)于下彎夾板，應(yīng)將其更換成減震夾板或上彎夾板，從而保證鋼軌接頭的連接穩(wěn)定。

（3）做好軌面的養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)磨損、掉塊等問題，可以通過打磨、焊補(bǔ)等手法進(jìn)行彌補(bǔ)；對(duì)于鋼軌接頭彈性養(yǎng)護(hù)，維修人員應(yīng)采用更換石砟、清潔板結(jié)或者更換膠墊等方式，改善軌下彈性較差問題。

4 結(jié)束語

綜上所述，重載鐵路的病害主要表現(xiàn)為曲線鋼軌病害、線路道岔病害、線路爬行病害、鋼軌接頭病害。為了保證列車安全平穩(wěn)運(yùn)行，應(yīng)定期對(duì)重載鐵路的道床、軌道、路基、鋼軌接頭進(jìn)行病害檢查，對(duì)已出現(xiàn)或即將出現(xiàn)病害的線路進(jìn)行維修與防治，做好后期養(yǎng)護(hù)工作，避免線路因自然或人為因素影響使用。