关于港管铁路技术运用到大机轨道维修的探讨

2018-03-28

四川水泥 2018年2期

(秦皇岛港股份有限公司铁路运输分公司，河北秦皇岛 066003)

1 港管铁路技术运用到大机轨道维修的探索

铁运公司伴随着秦皇岛港而诞生，至今成立118年。1983年，由路、港双方投资建设东港站，新建六个车场，至此，铁运公司东、西港共拥有12个分区车场，194km铁路线路。港管铁路钢轨型号多为50kg，单轨长度为25m标准轨，直线段为标准轨距1435mm，采用国铁标准弹条、扣件。经过百年发展，港管铁路经验积累十分丰富，铁运公司拥有成熟的铁路设计、维修能力，设备设施完善，成为路、港连接的重要枢纽。大机轨道情况与港管铁路十分相似，钢轨型号多为 50kg，扣件、弹条等零部件可以通用，技术标准也可以参考应用。所以，将港管铁路技术运用到大机轨道维修具有一定的可行性。

2 大机轨道简介

作为煤码头的秦皇岛港大机轨道是煤场机械设备的重要走形轨道，主要包括堆料机轨道、取料轨道以及装船机轨道。据统计，秦港大机轨道全长共计约96km。轨道所属公司分别为秦港二、六、七、九以及杂货公司，多数轨道处在煤场堆之中，环境复杂多变，较为恶劣。设备建设年限存在差距，钢轨存在 50、60、100多种类型，道床也是整体道床与板式道床并存。

3 大机轨道现状病害问题

3.1 年久失修，轨道几何形位破坏严重

大机轨道多数使用时间较长，线路投入使用时间最长的超过30年。几何形位的良好是保证大机正常运行的基本技术条件，大机在合理的轨道尺寸内行走，能够减少设备的磨损，从而降低维修费用。年久失修造成了大机轨道大范围的几何形位变化，主要包括轨道扭曲、高低不平、轨距变宽、接头错位、连续瞎缝等问题。这些问题加剧了大机轮缘与轨道的摩擦阻力，改变了轨道与大机的受力状态，严重时会造成大机的倾覆，为企业的安全与经济带来难以弥补的损失。

3.2 中水、煤尘腐蚀

中水、煤尘的浓度、PH值、Clˉ、氨氮等化学性质对钢铁具有极强的腐蚀特性。一方面，中水、煤尘中的物质与钢铁进行化学反应，在经过与空气的相互作用，形成Fe2O3(三氧化二铁)，使钢轨、扣件应力发生改变，作用失效；另一方面，中水作为电解质，使得钢轨发生电化学腐蚀。垫板、扣件、弹条、螺栓以及钢轨均出现大范围的严重锈蚀。

腐蚀是造成设备失灵的主要因素之一。技术上，锈蚀使得轨道难以保持原有的几何形位，造成轨距、轨向、水平、高低的偏差，还会增加轮轨之间的摩擦，出现大机在行走过程中啃轨、卡死的现象。安全上，锈蚀使得设备增加了大机运行的安全隐患，技术的偏差极易造成大机行走不顺，严重时甚至脱轨。

3.3 强荷载持续作用

港区大机的重量较大，堆取料机一般在970t左右，装船机更是达到上千吨。在运行过程中，考虑到动、静荷载相互作用和单边作业的因素，滚轮与钢轨的作用形成持续的强荷载作用，这就对道床与钢轨的强度提出更高的要求。强荷载的持续作用，使得轨面下的胶垫很容易挤出，当出现单边胶垫大面积挤出时，单边轨面高程下降。尽管左右高差较小，但大机的本身重量较大，引起大机轮轨与轨道的作用力的单边急剧增加，在轨缝等集中受力点受力状态达到峰值，就会造成钢轨断裂以及螺栓裂缝贯穿的病害。

4 港管铁路技术运用到大机轨道维修阶段性成果

4.1 引进铁路锚固工艺

硫磺锚固是一项传统的锚固方式，施工工艺较为复杂，施工人员较多、工作强度大，由于作业现场多为煤堆，考虑到安全因素，要求作业手续与施工现场都较为严格。同时，硫磺锚固的材料配比较为严格（硫磺:砂子:水泥:石蜡=1:(1～1.5):（0.3～0.6）:（0.01～0.03）），人为因素使其很难达到应有的力学性能，不能保证维修质量，很可能影响到大机的安全运行。

为确保维修质量，引进铁路成熟的锚固技术，更新锚固工艺。TD道钉锚固剂由厂家配比制作，使用时与适量的水配比即可使用，省去了大量的中间环节，节省了人力、物力、财力，同时又保证了维修质量。根据试验情况，TD道钉锚固剂在4小时，强度P可以达到30 Mpa以上，完全能达C30混凝土强度要求。

4.2 根据差异性需求，制作特定垫板

由于强荷载的持续作用，加之早期对道床的混凝土强度养护以及地基处理问题，部分大机轨道道床出现不均匀的沉降现象，特别是六公司板式道床下沉严重，例如BQ1取料机板式最大下沉量达到40mm。港管铁路捣固作业要求石渣厚度至少为50cm，考虑到板式道床下层为38cm碎石，不具备起道捣固条件，根据港管铁路与大机轨道的差异性，采取制作特定铁垫板的方案，根据道床下沉量的不同，合理制作不同厚度的铁垫板，使得轨道线路实现合格的水平度。

4.3 港管铁路放线测量应用

测量是港管铁路维修的必要过程，为保证施工过程中轨道的几何形位提供技术支持。在大机轨道维修中，引用铁路测量方法，在施工前，利用水平仪对轨面的高程进行放线测量，确定线路状况，编制施工方案；施工中，利用经纬仪确定轨道线路轴线，保证轨向的直顺度；施工后，复检轨道的轨距、高低、水平、轨向各项技术参数，根据国标《TB10423-2014铁路站场建筑工程质量检验检定标准》和国标《TB10413-2003铁路轨道工程质量验收标准》进行验收检测。保证经过维修后大机行走过程平稳、安全，不会出现机身摇晃和啃轨现象。

5 港管铁路与大机轨道维修相结合的发展展望

港管铁路技术运用到大机轨道的维修具有一定的必要性，其一，港管铁路技术十分成熟，经验丰富，设备设施完善；其二，大机轨道承载荷载较大，并且在强荷载下持续作业，加之中水、煤尘的腐蚀影响，使得轨道各种病害问题严重；其三，港区大机轨道全长达到95km，数量多规模大，有必要将港管铁路的技术应用到大机轨道的维修中，对大机轨道进行系统的维修。

5.1 引入先进港管铁路科学技术

纵观技术领域，在大型的煤炭堆取料机使用方面，大机轨道的维修并不是一项成熟的、普遍的施工作业，需要我们结合港管铁路成熟的技术，在探索中前进。邓小平同志曾提出“科学技术是第一生产力”，要实现与时俱进，就要以科学技术为依托，锚固材料、扣件类型、施工工艺引进科学技术，对于提升维修质量有良好的作用。针对较为严重的道床下沉问题，要多方考察论证，引进入铁路新的材料、施工工艺，提出切实可行的施工方案，在根本上解决道床下沉问题，更好的为相关港务分公司服务。

5.2 结合港管铁路走出特色道路

大机轨道的维修之路已经过去三年的时间，在这期间，我们总结了宝贵的经验，保存了大量的资料，无论是各种规章制度的补充，还是相关技术标准、资料的完善，大机轨道维修工作的进展昭然若揭，维修工作的标准化作业逐渐步入正轨，并得到相关港务分公司的极大认可。在未来的时间中，大机轨道维修将结合港区特点，走出属于自己的特色道路。据了解，其他港口集团大机轨道也存在着一定问题，在需要的时候，也希望能将秦皇岛港区，关于港管铁路技术应用到大机轨道维修的经验推广到其他港口，走出大机轨道维修结合港管铁路技术应用的特色道路。