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时速低于160 km既有线正线曲线养护探讨

2012-06-20徐振辉上海铁路局阜阳工务段

上海铁道增刊 2012年1期
关键词:轨距正线扣件

徐振辉 上海铁路局阜阳工务段

1 概述

曲线作为铁路线路养护工作中三大薄弱环节之一,一直以来都是工务养护工作中的一大难点。在线路动态检测特别是轨检车检测中,曲线横向加速度及曲率变化率扣分一直占总扣分40%左右,所以,如何提高曲线养护水平,提高曲线动态品质,就成为提高轨控质量的关键之一。

2 既有线曲线养护

为提高轨控质量,确保曲线良好状态,在曲线养护维修工作中,严格按照综合维修、经常保养和临时补修三种不同的养修手段,根据设备状态,合理选用,保证线路质量不断稳步提高。

2.1 正线曲线养护主要存在的病害及预防整治措施

2.1.1 曲线养护常见病害

(1)曲线轨向不良,方向不易保持。圆曲线方向不良,则说明圆曲线曲率不等,存在曲率变化点,列车通过时必然要发生摇晃,进而破坏曲线方向,并引起挤道、坑洼等病害,促使钢轨磨耗不均,形成钢轨不均匀磨耗。

(2)曲线"鹅头"。曲线方向不良,多数发生在曲线头尾,曲线头尾向上凸出,通常称之为"鹅头"。

(3)钢轨磨耗。由于钢轨轨面与轮轨的不正常接触,钢轨材质或轨下道床基础弹性不均等,都会造成钢轨顶面或作用边发生磨耗。

2.1.2 正线曲线病害预防及整治措施

(1)曲线轨向不良的预防及整治措施:

① 从曲线结构状态整治曲线方向,首先要确保钢轨结构良好,要矫直钢轨硬弯,整治或更换钢轨不良接头(如支嘴焊缝等)。同时,要及时整治曲线翻浆冒泥,均匀道床弹性,并且加强薄弱区段道床捣固与夯实,增加道床阻力,稳定曲线状态。

② 从日常养护工作中,要加强曲线正矢检查及整治,坚持曲线拨道制度。根据曲线2.5m附点,按周期循环检查5m附点,对大值偏差正矢及时进行计算拨道。

③ 安装曲线方向控制设备,对于长期不宜保持的曲线晃点及拨道保持不住地点,在加装绝缘的前提下,可适当增加轨道加强设备(如霸王桩等)进行稳定。

④ 建立健全曲线技术基础,精确控制曲线。对曲线单元进行全站仪精确定位测量,全面控制曲线横距,在路肩外侧埋设定位装置,标定精测资料,永久性控制曲线横距,确保曲线方向良好。

(2)预防与整治曲线"鹅头"。导致曲线"鹅头"的原因一般有,长期利用目视进行拨道,破坏了四大桩点的位置。另外,列车由直线进入曲线或由曲线驶向直线,长久惯性力的冲击也是造成鹅头的一个原因,如图1所示。

图1 曲线"鹅头"示意图

具体防治措施有:

① 加强曲线单元管理,在每月的三全检查及重点检查工作中,对于曲线头外100 m直线段多检查几点,在计算拨道时,提前拨直直线段,找准曲线四大桩点。

② 在日常曲线拨道养护工作中,可以根据计算的拨道量及正矢调整量,采用从曲线两端向中间拨道的办法,消除曲线头尾拨道误差累积。

(3)预防钢轨磨耗的整治措施主要有:

① 合理计算设置曲线超高,特别是客货共线铁路,由于高速客车和重载货车所产生的离心力不同,对于钢轨碾压磨耗不同,所以,要根据公式h=11.8V2/R,合理计算,找出两者的平衡点,正确设置曲线超高,使曲线过超高和欠超高控制在合理范围内,降低列车行驶对于曲线钢轨的磨耗。

② 加强曲线结构病害整治,及时更换压溃、失效胶垫,加强钢轨打磨工作,保证钢轨轨底坡正确,钢轨截面良好,使车轮的重心落在钢轨顶面中央位置,使其接触良好,降低磨耗速率。

③ 在有条件的情况下,可以采取定期钢轨涂覆工作,这样既可以减缓钢轨磨耗损坏,延长钢轨使用寿命,同时也可以增加旅客列车行驶的平稳度。

④ 建立曲线侧磨观测点,特别是对于一些小半径曲线,由于其侧磨是不可避免。所以要建立观测点,定期观测,对于侧磨已达更换标准的应及时进行更换。

⑤ 加强曲线拨改工作,在保证曲线圆顺外,加强曲线改道,严格控制曲线轨距递减率,防止由于曲线轨距递减不顺造成钢轨磨耗。

2.2 精心养护,确保曲线状态良好

铁路曲线除了承受正常列车荷载外,还受到列车横向水平力挤压,易使曲线方向遭到破坏,影响曲线圆顺度。所以,在进行曲线养护时进行结构整治过程中,还应用"拨、改、直"三结合的办法,及时调整曲线正矢,确保曲线圆顺。

2.2.1 正线曲线养护程序

加强曲线养护,按计划对曲线设备进行养护工作,是确保曲线动静态质量的有效途径。精心养护应按以下程序逐步推进:

(1)全站仪精确测量。对曲线单元(包括前后100 m直线段)进行全面的精确测量,以精确的数据资料作为养修依据,达到科学养路的目的。

(2)结构病害整治。全面打点方枕,处理道床翻浆冒泥,更换失效枕以及失效、非标零配件,矫直钢轨硬弯,对设备结构进行全面优化,确保设备结构健康。

(3)轨面几何尺寸整治。对曲线单元轨距、水平、正矢进行全面检查,做到重起全捣,细拨细改。

(4)外观、标志标记以及涂油工作。对曲线外观进行全面整理,清理路肩杂草,刷新线路标志标记,对曲线进行全面涂油。

2.2.2 正线曲线养护注意事项

(1)注重曲线单元化管理。对照段曲线标志标记刷新要求,按照2.5 m附点设置曲线测点,做好曲线前后100 m直线的曲线单元控制,保证曲线正矢良好,曲率圆顺,曲线头尾无反弯。

(2)消除曲线小方向及轨距递减不顺。全面拨正调整曲线正矢,严格控制曲线轨距递减不顺,防止曲线由于上述原因导致车体蛇形摇晃,造成钢轨形成不均匀侧磨。

(3)对曲线进行重起全捣,防止曲线道床由于捣固撬短和捣固密实度不均造成弹性不均,长期形成空吊及钢轨波形磨耗等结构病害。

(4)加强曲线扣件扭力矩的检查和伤损扣件的及时更换工作。使扣件扭力矩满足,整套扣件各部无伤损,挡板座位置平靠,轨距挡板前后无离缝,使曲线上股钢轨在承载状态下,其扣件不会发生弹性挤开,无动态病害存在,确保列车运行平稳性。

2.3 提高曲线动态品质的办法

(1)加强钢轨打磨修理工作,更换曲线不良钢轨。调查钢轨接头平直度,对曲线侧磨钢轨设置观测点,对不良焊缝能打磨的要及时安排计划进行打磨,消除焊缝顶面及作用边不平顺。对于严重支嘴或错牙无法打磨处理的焊缝,要及时提报施工计划进行更换处理。

(2)根据钢轨状态及行车情况,合理调整轨底坡。由于车辆在线路上长期的蛇形运动,不断地推挤钢轨使其向外倾斜,使得钢轨原有的1:40的轨底坡将变得更加平缓,造成车轮踏面与钢轨的接触面偏离钢轨顶面中轴线向钢轨里口,减小了轮轨接触面,增加钢轨应力,加剧钢轨磨耗,增加过车不平顺度。所以,在产生上述情况后,可以根据现场情况,利用坡行胶垫,对轨底坡进行适当调整,不但可以恢复轨底坡,增加轮轨接触面,而且也增加了轨下弹性,提高列车运行平顺度。

(3)加强曲线线形控制,建立曲线单元理念,以曲线单元为一个整体养护单位,通过全站仪精测资料,对曲线建立精确控制桩,并根据曲线变化情况,建立定期拨道制度,对曲线进行细拨细改,注重曲线线形控制是曲线养护工作的基础工作。

(4)注重动静态结合,充分利用动态添乘资料特别是轨检车波形图资料进行分析,指导现场养护工作,提高曲线动态质量。

(5)利用钢轨涂油减缓曲线钢轨磨耗,提高列车平顺度。

3 取得的实际效果

通过对正线曲线养护及现场经验推广应用,在我段正线曲线设备养护过程中取得了较为明显的效果,使得我段曲线设备养护及轨控质量得到了稳步提升:

(1)轨道静态几何尺寸容许偏差管理值:无Ⅲ级偏差,Ⅱ级偏差均公里两处;

(2)轨道动态指标:无Ⅲ级分,Ⅱ级分均公里0.3个,无晃车,无动力学指标超限;无0.11 g以上水加及0.15 g以上垂加;

(3)列车运行至曲线头尾时人体感觉明显改善,轨检车加速度扣分也相应减少。

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