淺談如何加強(qiáng)重載道岔的綜合整治

曹海洋

【摘 要】鐵路道岔是重載鐵路極容易發(fā)生問題的部位，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種各樣的道岔區(qū)病害，嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)營(yíng)的安全性和可靠性。論文主要針對(duì)鐵路道岔的相關(guān)概念進(jìn)行探究，指出當(dāng)前重載鐵路道岔病害產(chǎn)生的主要原因，并提出了綜合整治措施，希望能夠?yàn)橹剌d道岔的綜合整治工作提供一定的參考。

【Abstract】Railway turnout is the place where is prone to problems in heavy load railway. In the long-term operation process， various kinds of diseases in the turnout area will inevitably occur， which will seriously affect the safety and reliability of railway operation. This paper mainly probes into the related concepts of railway turnout， points out the main causes of the diseases of heavy load railway turnout， and puts forward the comprehensive improvement measures， hoping to provide some references for the comprehensive improvement of heavy load railway turnout.

【關(guān)鍵詞】重載鐵路;道岔;綜合整治

【Keywords】 heavy load railway; turnout; comprehensive treatment

【中圖分類號(hào)】U298 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）06-0014-02

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和交通運(yùn)輸行業(yè)的進(jìn)步，重載鐵路在交通領(lǐng)域所發(fā)揮的作用越來越大，由于重載鐵路通常用于資源的長(zhǎng)距離運(yùn)輸，具有運(yùn)輸密度高、運(yùn)輸載荷量大的特點(diǎn)，在長(zhǎng)期使用過程中必然會(huì)產(chǎn)生一定的損壞，影響鋼軌的正常使用。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)重載鐵路道岔病害原因的分析，明確相應(yīng)的解決措施，綜合整治道岔病害，保證重載鐵路能夠安全順利的運(yùn)行。

2 重載鐵路道岔概述

通常情況下，將兩條或兩條以上的軌道在平面上進(jìn)行相互交叉或連接的設(shè)備稱為道岔。根據(jù)道岔構(gòu)成形式和用途的不同，主要分為交叉設(shè)備、連接設(shè)備、連接與交叉組合設(shè)備三種，根據(jù)道岔平面形狀和用途的不同，具有以下幾種標(biāo)準(zhǔn)類型，包括單式對(duì)稱道岔、普通單開道岔、交叉渡線、交分道岔以及單開道岔。道岔是鐵路軌道一個(gè)必不可少的組成部分，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接影響列車的通行質(zhì)量。道岔是鐵路軌道主要的薄弱環(huán)節(jié)之一，容易發(fā)生磨損問題，限制列車的行駛速度，構(gòu)造比較復(fù)雜，使用壽命短，養(yǎng)護(hù)維修投入的成本較大。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)重載鐵路道岔病害問題的研究，采取綜合整治的措施，提高道岔的使用壽命，減少道岔對(duì)正常鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊?，提高鐵路運(yùn)輸行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

重載鐵路對(duì)線路的沖擊破壞效果比較大，尤其對(duì)于道岔、曲線、鋼軌等軌道結(jié)構(gòu)損傷更加嚴(yán)重。隨著鐵路運(yùn)輸量的不斷增加以及運(yùn)輸頻率的逐漸加強(qiáng)，對(duì)鐵路軌道運(yùn)輸質(zhì)量的要求越來越高。作為鐵路軌道系統(tǒng)的主要薄弱環(huán)節(jié)，道岔的質(zhì)量直接關(guān)系著整體鐵路運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行的安全性。在實(shí)際鐵路運(yùn)行維護(hù)過程中，需要明確道岔結(jié)合部位常見的病害以及病害發(fā)生的原因，確定相對(duì)應(yīng)的整治方法，有效解決關(guān)鍵零部件磨損嚴(yán)重問題，提高關(guān)鍵零部件的使用壽命，促進(jìn)重載運(yùn)輸行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

3 重載鐵路道岔病害產(chǎn)生的主要原因

3.1 軌道間距超出限制

重載鐵路由于運(yùn)輸量較大，通行密度大，相對(duì)于普通鐵路來說需要承受更大的載荷。與普通鐵路相比，重載道岔曲線線路的離心力要大很多，導(dǎo)致鋼軌具有明顯向兩側(cè)偏移的趨勢(shì)，引起鋼軌的水平位移，影響鋼軌的正常使用。從實(shí)際情況來看，長(zhǎng)期運(yùn)行之后的重載鐵路道岔鋼軌軌距要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)值和允許的誤差范圍，機(jī)車的輪對(duì)寬度凈距與鋼軌實(shí)際水平凈距不一致，容易引起脫軌事故，給列車的安全運(yùn)行帶來極大的隱患。

3.2 出現(xiàn)鋼軌疲勞裂紋

重載道岔鋼軌在長(zhǎng)期卸載和加載載荷的循環(huán)過程之中一直處于疲勞的狀態(tài)，影響鋼軌的使用壽命，長(zhǎng)此以往，會(huì)導(dǎo)致鋼軌疲勞裂紋的產(chǎn)生，對(duì)列車的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾。鋼軌所處的運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，損傷機(jī)制也相對(duì)復(fù)雜，根據(jù)相關(guān)研究表明，不僅載荷的循環(huán)加卸載會(huì)破壞鋼軌的正常形態(tài)，外界極端天氣以及自然災(zāi)害也會(huì)對(duì)鋼軌產(chǎn)生極大的損傷。在長(zhǎng)期載荷加載與卸載的過程中，鋼軌的抗拉容許應(yīng)力會(huì)得到一定的提升，但是鋼軌彈性恢復(fù)能力會(huì)下降并最終喪失，導(dǎo)致鋼軌在彎矩的作用下出現(xiàn)橫向與豎向的裂紋，裂紋逐漸向周圍擴(kuò)展到一定程度時(shí)，材料強(qiáng)度會(huì)斷崖式地下降，影響鐵路列車的正常通行[2]。

3.3 尖軌不密貼

根據(jù)相關(guān)重載道岔病害案例發(fā)現(xiàn)，很多重載鐵路道岔部位存在尖軌不緊貼基本軌的問題。重載列車在對(duì)軌道道岔不斷作用的情況下，尖軌會(huì)承受比較大的載荷，而由于離心力較大，會(huì)導(dǎo)致基本軌道和尖軌之間沒有辦法完全貼合，引起尖軌上拱和側(cè)拱形式的危害，影響軌道的使用壽命。尖軌不密貼病害主要是由鍵軌頂軌過長(zhǎng)或不足、軌道內(nèi)部截面缺乏有效的刨切長(zhǎng)度、基本軌道高程基準(zhǔn)線與切線角度不符以及尖軌補(bǔ)強(qiáng)板螺栓過長(zhǎng)等因素所導(dǎo)致的。

4 重載道岔病害的綜合整治措施

4.1 準(zhǔn)確查找和分析道岔結(jié)合部位的病害

由于重載鐵路道岔部位結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，病害的確定與分析具有一定的難度，需要技術(shù)人員具備專業(yè)的養(yǎng)護(hù)知識(shí)和維修技能，能夠準(zhǔn)確判斷病害的位置以及病害的原因。首先，工作人員采取詳細(xì)查看的方法，直股看軌相，曲股看圓順，查看直線軌道是否為道岔的基準(zhǔn)線以及曲線基本軌道是否呈現(xiàn)拋物線的形狀，并查看基本軌道軌底膠墊是否存在缺失和破損，頂貼是否調(diào)整良好，桿件安裝以及轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝是否方正以及基本軌道和尖軌是否爬行等。然后，技術(shù)人員要在道岔轉(zhuǎn)換時(shí)仔細(xì)傾聽道岔各個(gè)部位以及轉(zhuǎn)轍機(jī)工作是否存在異常聲音，將重點(diǎn)放在道岔鎖閉、解鎖以及列車經(jīng)過道岔的過程，查看是否出現(xiàn)滑床板吊板、膠墊破損、螺栓松動(dòng)、鋼軌扣件失效、連接螺栓過緊過松以及道床不穩(wěn)等病害。其次，技術(shù)人員做好工務(wù)方面和電務(wù)方面各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量，測(cè)試軌道間距、框架支距與尺寸，一旦出現(xiàn)曲線尖軌矢度偏差或者直股方向不良時(shí)，需要及時(shí)測(cè)量具體的偏差值，明確偏差值對(duì)鐵路正常運(yùn)行的影響。同時(shí)還需要測(cè)試相應(yīng)的故障電流、動(dòng)作電流、阻力、拉力等數(shù)據(jù)，并結(jié)合信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)道岔運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，分析道岔功率曲線和電流曲線，有效判斷道岔運(yùn)用狀態(tài)的變化。最后，對(duì)道岔功能進(jìn)行測(cè)試，判斷安裝裝置和鎖閉裝置磨損超標(biāo)的原因，在日常整治和修理環(huán)節(jié)重點(diǎn)關(guān)注容易出現(xiàn)磨損的區(qū)域[3]。

4.2 鋼軌疲勞裂紋的處理方案

技術(shù)人員首先需要準(zhǔn)確預(yù)估鋼軌所要承受的設(shè)計(jì)載荷值，并判定鋼軌的抗彎抗剪容許值和抗拉壓能力，從而選擇正確的軌道材料進(jìn)行鋼軌的搭建，提高鋼軌搭建質(zhì)量，使得鋼材可以符合相應(yīng)的力學(xué)性能。對(duì)特殊道岔區(qū)域可以采取冷拔形式增加鋼軌的強(qiáng)度，在進(jìn)行鋼軌鋪設(shè)之前的抗疲勞實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要模擬鋼軌使用的實(shí)際環(huán)境特點(diǎn)，綜合考慮各種因素并形成環(huán)境影響因子，提高鋼軌抗疲勞實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，為后續(xù)鋼軌搭建工作提供有效的數(shù)據(jù)支持。

4.3 軌距水平超限問題

鋼軌轍叉區(qū)和轉(zhuǎn)轍區(qū)軌距容易發(fā)生水平超限而影響軌道的正常使用，因此，需要安排專業(yè)技術(shù)人員定期對(duì)軌道間距進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)測(cè)道岔幾何位置和幾何形狀，實(shí)時(shí)掌握轍叉區(qū)和轉(zhuǎn)轍區(qū)軌距水平發(fā)展情況。一旦檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)軌距水平超限問題，要及時(shí)進(jìn)行軌彎折好，保證各個(gè)區(qū)域軌道間距尺寸合格。另外，技術(shù)人員還需要做好軌道道床維護(hù)工作，鎖定道岔前后五十米左右距離的線路，有效避免水平病害和軌道間距病害的發(fā)生，延長(zhǎng)道岔的使用壽命。在監(jiān)測(cè)過程中，如果發(fā)現(xiàn)軌距出現(xiàn)較大的偏差，要立即聯(lián)系施工單位整修線路，必要時(shí)對(duì)整體鋼軌進(jìn)行更換，以保證列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性，避免出現(xiàn)列車安全事故。

5 結(jié)語

綜上所述，道岔是重載鐵路軌道的薄弱區(qū)域，在長(zhǎng)期重載載荷的影響下，道岔位置容易出現(xiàn)病害而影響鐵路的正常運(yùn)行，增加了運(yùn)行的安全隱患，不利于我國(guó)鐵路運(yùn)輸行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)重載道岔病害的分析，采取針對(duì)性的綜合整治措施保證重載鐵路能夠更好地運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

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【2】趙天運(yùn)，駱眾，許有全.大秦重載鐵路 75kg/m 鋼軌 18 號(hào)固定型轍叉設(shè)計(jì)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012（02）：7-11.

【3】中國(guó)神華能源股份公司神朔鐵路分公司：煤炭外運(yùn)創(chuàng)輝煌[J].當(dāng)代陜西，2006（02）.