提速道岔常见病害的分析及整治
2012-04-14俞侃敏上海铁路局上海工务段
俞侃敏 上海铁路局上海工务段
道岔是使列车由一股道进入另一股道的铁路设备,在铁路运输中起着重要的作用。同时也是一种比较薄弱的设备,其状态的好坏直接影响到列车安全、平稳、正点运行。为满足提速需要,消除因道岔限速因素,改善列车过岔的平稳性,牢固树立安全意识、忧患意识。针对提速道岔的病害,结合现有提速道岔尖轨、辙岔维修养护,对道岔病害的产生原因进行分析,并提出针对性的养护维修办法。
1 道岔的病害分析
1.1 轨距递减率不良
(1)钢轨件有硬弯。
(2)轨距块与钢轨或轨枕档肩有间隙,不能保持轨距。
(3)钢轨焊缝对接不良。
(4)钢轨有不均匀侧磨或"飞边"。
(5)道岔锁定时,锁定轨温过高。
(6)尖轨心轨顶铁不靠、竖切不靠或辙叉部位间隔铁尺寸不正确。
(7)轨枕大螺栓失效或松动。
(8)尖、心轨处轨枕位置不准确,造成滑床板与基本轨、翼轨卡死,无法将轨距改到位。
1.2 轨向不良
(1)新岔铺设时,没有就位,造成方向不顺。
(2)看道的方向不对,看道距离近。另外拨道时会受到基本轨、尖轨断面刨切后光带的影响,把整组道岔拨成大方向。
(3)钢轨,尖轨硬弯,基本轨位置不正确。
(4)直基本轨外侧,因电务设备的影响,石碴不多,堆高不足,以及列车过岔时对尖轨的冲击,造成基本轨方向外凸。尤其对口道岔会在两尖轨处形成“S”方向。
1.3 钢轨件作用面、作用边不平顺
随着列车速度不断提高,道岔上的焊接接头不平顺对列车的平稳运行影响越来越大。另外道岔区段钢轨件的不均匀侧磨以及波浪型磨耗对列车平稳运行影响也相当大。
翼轨特种断面处存在构造不平顺。用1 m电子尺测量翼轨特种断面顶面,显示堆高1.1 mm,并且翼轨特种断面的材质与普通钢轨不同,造成翼轨特种断面焊缝前后两种钢轨的垂直磨耗不同,使列车通过时冲击力非常大。
1.4 高低水平不良
(1)电务动作杆处的轨枕由于道碴较少,不易捣固,导致空吊较多。
(2)钢轨接头焊接时轨面对接不良,造成低扣或拱腰,形成空吊。
(3)尖轨、心轨与滑床板离缝。
(4)为了防止道岔导曲线出现反超高,在起道、养护时通常会将道岔外直股水平做高1—2 mm,这样会造成整个道岔群存在水平三角坑。
(5)道岔的水平存在逆向位不平顺(相当于曲线上水平与方向形成"反超高"的关系)。
1.5 尖轨心轨与基本轨、翼轨不靠
1.5.1 尖轨、心轨前靠后不靠
(1)尖轨心轨顶铁过长 或顶得过死。
(2)基本轨、尖轨长心轨有硬弯。
(3)曲基本轨第一弯折点位置靠尖轨尖端太近(一般以距尖轨尖端80—100 mm为宜);曲基本轨第一弯折点弯折量过大(一般是用2 m长弦线拉矢度为6 mm为宜)。
(4)尖轨、心轨尖端有方向或轨距偏小,即1 435 mm框架尺寸过小或咽喉尺寸136.8 mm过小,造成尖轨、心轨第一动程不够。
1.5.2 尖轨、心轨后靠前不靠
(1)基本轨、尖轨有硬弯。
(2)基本轨后部的框架尺寸1 455、1 485过小。辙叉咽喉尺寸136.8 mm过大。一般来说心轨前第一、第二间隔铁距离(176.3 mm、220.3 mm)也过大。
(3)基本轨作用边与尖轨非作用边、短心轨非作用边与翼轨工作边存在"飞边"造成后部假密贴。
1.5.3 尖轨与基本轨两头靠中间不靠
(1)直尖轨有向内侧的硬弯。
(2)两基本轨中间框架尺寸1 455 mm、1 485 mm过大。
(3)一动、二动之间有方向。
(4)基本轨在一动、二动处框架尺寸过小。
1.5.4 心轨与翼轨两头都不靠
(1)电务密贴调整不良。原则上,只要心轨用撬棍撬密贴后不反弹,电务就能调密贴。
(2)长心轨底部与翼轨轨底先碰住,其原因有:①道岔大方向不良,造成心轨与翼轨的相对位置不对;②垫心轨前间隔铁框架尺寸时只垫上面,没有垫下面,时间久了造成翼轨上部外倾;③辙叉部分的顶铁垫得太死。
1.6 道岔区段道床弹性不足
列车过道岔时,道岔的震动相对比较大,其次捣固作业频繁都会加速石碴的粉化;另外道岔区段电务硬面化也造成道床排水不良,造成道床板结、冒浆,加上道岔区段清筛施工比较困难,道床弹性普遍不足。
道床的板结也是造成道岔几何尺寸难以保持的重要因素。捣固时,石碴捣不进枕底,且捣不均匀;另外板结的道床对岔枕形成一种框架阻力,减弱了石碴与岔枕底之间的摩擦力,使道岔的方向不易保持,
2 针对道岔病害进行的整治措施
2.1 道岔水平和前后高低的整治
(1)加强捣固,尤其是对电务动作杆、焊接接头、限位器处以及辙叉心轨处的岔枕用捣固机捣固。在大机脱杆捣固前在动作杆处填满道碴,确保捣固质量。在日常养护中要加强与电务部门的联系与沟通,在确保石碴的高度不影响电务动作杆正常使用的前提下尽可能增加动作杆处的石碴,以提高捣固质量,延长养护周期。
(2)大机捣固前要做好操平工作,注意与前后线路、道岔高差,道岔区段原则上设置平坡。特别要做好与前后线路的顺坡工作。有条件的最好采取大机捣固同时进行激光拨道;没有条件则建议对对口道岔岔区进行穿中测量,计算出的拨道量,利用拉线间距的方法,安排天窗修进行人工拨道,拨道时要注意先扒清岔枕前段枕头石碴,一次拨到位,以免拨高轨面。
(3)及时更换压溃、失效的橡胶垫板。翼轨下失效的5 mm胶垫要利用更换轨件的时机更换,增加橡胶垫板的弹性。
2.2 尖轨与基本轨、可动心轨与翼轨不密贴病害的整治
(1)拨正道岔的大方向,减少方向对密贴的影响。建议拨道时,将顶铁部分拆除(与尖轨、心轨离缝2-3 mm),减少顶铁对密贴的影响。
(2)尖轨尖端可动心轨以及一动、二动不密贴改框架尺寸、轨距后由电务部门调整密贴。
(3)整修过长或过短的顶铁,规范顶铁垫插片作业。原则上由电务部门先调整密贴,再根据实际情况垫顶铁插片。
(4)焊补或更换磨损挠曲不平、脱胶的滑床台板。
(5)校正基本轨弯折点的位置与弯折量,使之符合设计要求。
(6)整修基本轨或尖轨硬弯,长短心轨或翼轨硬弯。
(7)及时打磨基本轨工作边与尖轨非工作边之间的“飞边”,长短心轨与翼轨工作边之间的“飞边”。
(8)整治尖轨,可动心轨爬行。加强各种螺栓的扭矩与扣件压力,合理设置锁定轨温。
2.3 道岔方向和轨距病害的整治
在整治方向时,坚持"拨、改、弯、垫、拉"的方法,即大弯拨、小弯改、硬弯弯、间隔尺寸小垫、不易保持的方向用拉杆或地锚桩拉以达到方向良好。在拨好道岔的方向以后,为得到较精确的标准股,还须用改道的方法改正小弯,有了精确的标准股,便可进行轨距的改正。
改转辙部分轨距时,要遵循一定的程序:
(1)改尖轨中部轨距,应先固定下股基本轨的位置,在两尖轨竖切起点处,两基本轨的作用边的框架尺寸等于尖轨中部轨距加一个轨头宽,在竖切起点处按此距离固定下股基本轨后,将尖轨刨切部分与基本轨密贴处改直,其余部分按1 435 mm轨距将下股基本轨改圆顺。
(2)在整治尖轨尖端曲折点后的轨距,先固定尖轨尖端的轨距。
(3)如转辙部分轨距大,一般其框架尺寸也大,需改正框架尺寸,改正后可以安装部分轨距拉杆,以固定框架尺寸。
(4)轨距改正量较小只需改单股时,要先查看滑床台与轨底边是否有缝隙,要选择缝隙较宽处进行改道,外侧的轨距块一定要有可调整量,而对个别无缝隙的轨距应先进行方枕,获得在改道范围内的缝隙宽度后再改道,之后如方向不顺,再拨顺方向。
(5)轨距小,一般正常情况较少,要全面检查、综合分析,先检查框架尺寸,再看尖轨与基本轨是否有间隙,进一步查找其间隙产生的原因是属尖轨弯折量问题还是顶铁过紧,或钢轨有"飞边"等,根据不同情况分别对待。
(6)对于由钢轨锁定轨温过低引起的方向可根据现场限位器卡阻情况以及长心轨跟部的方向随轨温变化情况,对于不满80 m岔间线路应有计划的在7、8月份等高温季节进行应力放散。应力放散采取夜间施工,气温在30℃左右,在岔区线路钢轨切开,松开扣件,钢轨自由伸缩后再焊接。
对于长心轨跟连接区间长轨条的可进行拉伸放散,锁定轨温控制在33℃左右,同时注意道岔两头的长轨条锁定轨温要基本相同。在高温季节来临前,气温较低时,对岔区“ω”扣件进行复紧,对岔区的“潘得罗”扣件根据扣压力的衰减情况有计划的进行更换。以减少钢轨温度应力的道岔方向的影响。
(7)加强对轨枕大螺栓的保养工作,及时消灭岔枕吊板,发现弹簧垫圈断裂后及时更换,大螺栓松动应及时按标准扭矩拧紧。在日常作业中尽量少松开大螺栓,对失效的大螺栓应利用夜间“天窗”采取拆下钻出尼龙套管,用环氧树脂重新锚固新套管的方法消灭。
改辙叉部分时,对可动心轨、翼轨作用边“飞边”应及时打磨,防止钢轨件剥落掉块和假轨距,对心轨长心轨跟部异形断面处容易压塌的部位,需及时打磨平顺,若可动心轨第一拉杆中心处的动程不足132 mm,直、曲股轨距偏小时就要检查辙叉咽喉处的宽度(长心轨实际尖端前50 mm处)是否满足136.8 mm,若超过允许范围就得在心轨前第一、二间隔铁加垫插片,使间隔尺寸满足176.3 mm、220.2 mm的要求,确保动程和轨距良好。
2.4 重视和加强钢轨件的修理工作
加强钢轨接头的焊接管理工作,建立行之有效的各项制度,确保钢轨新焊接接头的质量良好,减少对道岔几何尺寸的影响。对既有焊接接头要全面检查并建立相关技术台帐,若有不良及时采用打磨机打磨。对于成段钢轨件作用面不平顺则需要打磨列车打磨,对大修后的钢轨件进行预防性打磨;对于打磨列车不能打磨的翼轨特种断面处则采用轮子加长的特制仿型打磨机打磨;零星的钢轨件飞边则用飞边打磨机打磨。
重视钢轨件硬弯的校正工作,对于低温季节轨温不能要求弯轨要求的采取“喷灯”局部加热的办法,使轨温满足要求后再弯轨(铝热焊接头不能弯)。
2.5 改善岔区的道床弹性
对于岔区道床板结严重,弹性普遍不足的问题,应结合线路的大、中修计划进行破底清筛,清筛的深度,尤其是辙叉等难清的部位一定要满足要求并且将道床要有一定的坡度,严禁出现“外高内低”以利于排水。清筛时与前后线路要尽量长,岔区要清通,以免道床软硬不均。另外要重视岔区的整碴、补碴工作,岔区的石碴要丰满、碴肩要堆高,作业完要及时回填,以保持道岔几何状态的稳定。
2.6 建议
(1)对长心轨、尖轨及其它钢轨件的装卸、运输、存放要特别小心,及时扶正、放平,避免出现轨件拱腰、硬弯。
(2)减少道岔轨件的制造公差,如尖轨顶面降低值的刨切顺坡度,1:40的轨顶坡顺坡度,心轨滑床板卡住翼轨的卡口距离及卡口高度等。
3 结束语
我国铁路提速以来,道岔以其通过速度高、保养工作量少及维修周期相应延长等诸多优点而得到了广泛应用。然而随着速度的提高,道岔亦出现了许多病害。通过对管内道岔出现的典型病害种类进行总结,并对其形成的机理进行初步分析,提出了提速道岔典型病害的处理对策,旨在指导现场提速道岔的养护维修工作。