薛旭龍 龔新斌 上海鐵路局工務(wù)處
合寧、合武客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)使用的118組P60-1/18道岔是在引進(jìn)法國(guó)科吉富公司高速道岔技術(shù)的基礎(chǔ)上,按照我國(guó)現(xiàn)有P60-1/18號(hào)道岔的線(xiàn)形條件,由寶橋廠制造的250 km/h高速道岔,適合用于最高行車(chē)速度在250 km/h及以下的有砟客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)或高速鐵路。該道岔已在法國(guó)高速線(xiàn)路(SNCF)、英國(guó)高速線(xiàn)路(CTRL)、比利時(shí)高速線(xiàn)路(SNCB)、韓國(guó)高速線(xiàn)路(KTX)等國(guó)際鐵路網(wǎng)上廣泛應(yīng)用;由于在我國(guó)還是首次鋪設(shè),在道岔的設(shè)計(jì)、制造、施工、養(yǎng)護(hù)過(guò)程中都存在不同程度的不足,所以在上道初期該類(lèi)型道岔晃車(chē)現(xiàn)象一直是上海局工務(wù)部門(mén)急待解決的問(wèn)題。
合寧線(xiàn)60-18號(hào)道岔自2008年4月28日開(kāi)通以后,采取定機(jī)、定人、定期進(jìn)行添乘,根據(jù)添乘人員反饋情況,當(dāng)機(jī)車(chē)進(jìn)入轉(zhuǎn)轍部位時(shí)機(jī)車(chē)有明顯的橫向擺力,人體感覺(jué)不良,便攜式檢查儀、晃車(chē)儀、路局軌檢車(chē)、鐵道部軌檢車(chē)檢查Ⅱ、Ⅲ級(jí)報(bào)警較多。通過(guò)靜態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)主要存在以下問(wèn)題。
合寧線(xiàn)45組高速道岔,有不少存在長(zhǎng)短心軌密貼不靠問(wèn)題,例如:黃庵站1#、4#、巢北站 9#、肥東站 3# 等,其中最大離縫有3 mm之多,與"長(zhǎng)短心軌之間須密貼,縫隙≤0.5 mm"的要求有較大差距。
合寧、合武線(xiàn)150組高速道岔,部分長(zhǎng)心軌存在矢度問(wèn)題,例如:獨(dú)山站6#,六安站5#、墩義堂站8#道岔等,目視長(zhǎng)心軌存在矢度的現(xiàn)象,使得長(zhǎng)短心軌的線(xiàn)型較差,在長(zhǎng)短心軌刨切點(diǎn)處軌距一般為負(fù)值,長(zhǎng)心軌矢度中心處軌距為正值,軌距從+2 mm到-1 mm,在3 m范圍內(nèi)軌距遞減達(dá)到1.67‰,已超過(guò)Ⅲ級(jí)偏差標(biāo)準(zhǔn)。
(1)合武高速道岔現(xiàn)場(chǎng)焊接不同程度存在焊接接頭拱腰問(wèn)題。用3 m弦線(xiàn)測(cè)量有1~2 mm高低,如獨(dú)山站8#道岔、墩義堂站8#、2#、南分路站、六安站等。
(2)焊接接頭有扭曲現(xiàn)象。高速道岔直尖軌及道岔前后基本軌焊接接頭鋼軌扭曲,在方向良好的情況下,軌距遞減不順,在焊縫前后2根枕600 mm范圍內(nèi)有1 mm軌距變化,軌距遞減達(dá)到1.67‰,超過(guò)Ⅲ級(jí)偏差標(biāo)準(zhǔn),而此處車(chē)輪碾壓的光帶有突變現(xiàn)象,光帶從緊貼鋼軌作用面忽變?yōu)殇撥壷胁?,光帶忽變明顯,變向范圍較小,在機(jī)車(chē)逆向進(jìn)入道岔時(shí),機(jī)車(chē)擺動(dòng)力更大,現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn),在變截面處往往容易出現(xiàn)肥邊,在機(jī)車(chē)逆向進(jìn)岔時(shí)尤為突出,肥邊更易出現(xiàn)。在機(jī)車(chē)添乘中此處容易出現(xiàn)晃點(diǎn)及人體感覺(jué)不良,如:南分路站6#、8#道岔,獨(dú)山站6#道岔,墩義堂站8#道岔等。
(3)尖軌側(cè)彎問(wèn)題。在合寧、合武線(xiàn)高速道岔中有部分道岔直尖軌存在尖軌側(cè)彎現(xiàn)象,光帶變化大,車(chē)輪輪緣走向明顯不在一條線(xiàn)上,工區(qū)在整治作業(yè)中,檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍部分的軌距偏小,頂鐵有離縫現(xiàn)象,但道岔的框架尺寸良好,直尖軌的軌距遞減和方向不良,如:墩義堂站4#道岔。
此外,通過(guò)對(duì)道岔結(jié)構(gòu)、道岔施工過(guò)程及道岔的日常養(yǎng)護(hù)維修工作的分析,還可以發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題:
(4)岔本身存在制造缺陷,道岔鋼軌件的加工精度不高。
(5)在前期施工中,將高速道岔作工程線(xiàn)用,道岔鋼軌損壞嚴(yán)重,特別是通向站線(xiàn)的高速道岔尤為明顯,曲股鋼軌有明顯的打飛輪鋼軌壓傷現(xiàn)象,如:長(zhǎng)安集站13#道岔,獨(dú)山站8#道岔等。
(6)鋪設(shè)質(zhì)量控制不到位,造成岔區(qū)無(wú)縫線(xiàn)路的鎖定軌溫普遍偏低以及部分焊接接頭超標(biāo)。
(7)前期車(chē)間、工區(qū)對(duì)該道岔的結(jié)構(gòu)、原理、養(yǎng)護(hù)方法沒(méi)有完全掌握;現(xiàn)場(chǎng)對(duì)道岔養(yǎng)護(hù)不到位,主要表現(xiàn)在對(duì)高速道岔的作業(yè)方法不熟悉,作業(yè)手段簡(jiǎn)單。
通過(guò)對(duì)產(chǎn)生"道岔病害類(lèi)型"所述道岔病害的原因進(jìn)行綜合分析,其主要原因可歸納為幾何狀態(tài)控制不良、結(jié)構(gòu)狀態(tài)不良、鋼軌表面狀態(tài)控制不良和其他方面原因等四種類(lèi)型。
檢測(cè)和養(yǎng)修工具不到位,現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)修經(jīng)驗(yàn)不足,導(dǎo)致幾何狀態(tài)控制方面不能達(dá)到250 km/h道岔靜態(tài)幾何尺寸容許偏差管理值的技術(shù)要求。
(1)直尖軌刨切點(diǎn)順坡設(shè)置變化率過(guò)大,使車(chē)輪輪緣在短距離內(nèi)的急促變向?qū)е铝藱C(jī)車(chē)的搖晃。
(2)長(zhǎng)短心軌密貼不靠問(wèn)題。主要是生產(chǎn)廠加工工藝問(wèn)題,出廠前未進(jìn)行每組長(zhǎng)短心軌刨切調(diào)試。合武線(xiàn)新鋪高速道岔長(zhǎng)短心軌刨切點(diǎn)處加強(qiáng)化螺栓,臨時(shí)解決了長(zhǎng)短心軌密貼不靠問(wèn)題。
(3)長(zhǎng)心軌存在矢度、尖軌側(cè)彎問(wèn)題。主要原因有:長(zhǎng)心軌或尖軌存在殘余應(yīng)力上道運(yùn)營(yíng)后釋放引起,運(yùn)輸、堆放過(guò)程中未嚴(yán)格按規(guī)定操作等。
(4)道岔本身存在制造缺陷,道岔鋼軌件的加工精度不高。主要體現(xiàn)在翼軌、尖軌鍛壓刨切部位軌頭斷面修理不到位,導(dǎo)致變截面軌頂坡過(guò)渡不平順。
鋼軌表面狀態(tài)控制方面,產(chǎn)生的問(wèn)題主要表現(xiàn)在道岔焊接接頭的非標(biāo)問(wèn)題,如合武高速道岔現(xiàn)場(chǎng)焊接不同層度存在焊接接頭拱腰問(wèn)題、焊接接頭存在扭曲現(xiàn)象等。
其他方面的原因,包括道岔施工過(guò)程、道岔的日常養(yǎng)護(hù)維修等方面,亦會(huì)造成道岔使用或維護(hù)上的問(wèn)題。
道岔施工過(guò)程中,道岔鋼軌因施工中的非規(guī)范使用而造成損壞(如壓傷等)、道岔鋪設(shè)質(zhì)量控制不到位而造成的岔區(qū)無(wú)縫線(xiàn)路的鎖定軌溫普遍偏低以及部分焊接接頭超標(biāo)。
道岔的日常養(yǎng)護(hù)維修中,產(chǎn)生的問(wèn)題包括:
(1)因缺乏有效的檢測(cè)工具和作業(yè)手段,而造成現(xiàn)場(chǎng)對(duì)道岔養(yǎng)護(hù)不到位;,主要表現(xiàn)在對(duì)高速道岔的作業(yè)方法不熟悉,作業(yè)手段簡(jiǎn)單。
(2)缺乏250 km/h有砟軌道18#道岔工務(wù)養(yǎng)修經(jīng)驗(yàn),對(duì)高速道岔性能的不熟悉均會(huì)影響作業(yè)效率和道岔維護(hù)質(zhì)量。
針對(duì)60-18高速道岔產(chǎn)生病害的原因及分析和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),提出了高速道岔的養(yǎng)修對(duì)策,主要包括幾何狀態(tài)的控制措施、鋼軌表面狀態(tài)的控制措施、結(jié)構(gòu)狀態(tài)的控制措施以及其他方面的控制措施等四個(gè)方面。
幾何狀態(tài)的控制從檢查和作業(yè)兩個(gè)方面加以控制。
檢查方面,要嚴(yán)格遵循"嚴(yán)檢慎修"的理念,突出把好設(shè)備檢查檢測(cè)關(guān)。
靜態(tài)軌道幾何尺寸檢查主要是動(dòng)態(tài)不良的復(fù)核檢查及正常的周期性檢查。線(xiàn)路動(dòng)態(tài)檢查包括鐵道部動(dòng)車(chē)組綜合檢查車(chē),軌道檢查車(chē)和路局軌道檢查車(chē)檢查,車(chē)載式線(xiàn)路檢查儀、便攜式線(xiàn)路檢查儀和人體感覺(jué)檢查。
動(dòng)態(tài)檢查時(shí),除跟蹤動(dòng)車(chē)組綜合檢查車(chē)、軌道檢查車(chē)外,應(yīng)著重抓好每天車(chē)載線(xiàn)路檢查儀、便攜式線(xiàn)路檢查儀和人工添乘儀的動(dòng)態(tài)檢查結(jié)果間的系統(tǒng)對(duì)比分析,再按"波形圖"指導(dǎo)車(chē)間、工區(qū)進(jìn)行靜態(tài)復(fù)核檢查,增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)針對(duì)性。
動(dòng)態(tài)檢測(cè)嚴(yán)格按照檢測(cè)周期執(zhí)行。軌道檢查車(chē)和動(dòng)車(chē)組綜合檢查車(chē)每月各檢查不少于二遍;車(chē)載式軌道檢查儀每天至少檢查1遍;每周一、三、五使用便攜式線(xiàn)路檢查儀添乘動(dòng)車(chē)組檢查一遍。
作業(yè)方面,對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的超限問(wèn)題,按照《250 km/h有砟軌道高速道岔養(yǎng)修方法》中規(guī)定的檢測(cè)方式、超限類(lèi)型和超限等級(jí)的不同,及時(shí)復(fù)核、消滅。
此外,在保證道岔大方向順直的情況下,需加強(qiáng)對(duì)道岔內(nèi)小方向的細(xì)撥細(xì)改,必須保證道岔直基本軌的平直,用40 m弦線(xiàn)利用"穿袖子"方法,對(duì)道岔的方向逐根測(cè)量,對(duì)小方向變化率超過(guò)0.30‰的部位,通過(guò)細(xì)撥細(xì)改矯直鋼軌硬彎,達(dá)到方向良好。
(1)探傷儀探傷檢查正線(xiàn)、到發(fā)線(xiàn)每季進(jìn)行一遍。鋼軌探傷車(chē)每2月檢查一遍,探傷車(chē)檢查發(fā)現(xiàn)的傷損應(yīng)采用探傷儀進(jìn)行復(fù)核。
(2)高速道岔的現(xiàn)場(chǎng)焊縫的探傷,每半年1次。
(3)當(dāng)探傷發(fā)現(xiàn)重傷鋼軌時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按上鐵工發(fā)【2006】15號(hào)"關(guān)于重新印發(fā)《上海鐵路局鋼軌傷損檢查、監(jiān)視、處理辦法》的通知"的規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)鋼軌發(fā)生如下情況時(shí),應(yīng)對(duì)鋼軌及時(shí)更換處理,并在48 h內(nèi)處理完畢:①鋼軌輕傷有發(fā)展;②探傷發(fā)現(xiàn)有傷損波形,但判定重傷有疑問(wèn);③魚(yú)鱗傷裂紋橫向長(zhǎng)度超過(guò)30 mm。
(4)鋼軌軌端或軌頂面剝離掉塊、軌頂面擦傷和波浪形磨耗達(dá)到輕傷,應(yīng)制定月度鋼軌打磨或更換計(jì)劃,按計(jì)劃進(jìn)行打磨或更換。
對(duì)于鋼軌傷損病害而言,應(yīng)提高對(duì)鋼軌傷損的形式的認(rèn)識(shí),針對(duì)不同的傷損類(lèi)型提出針對(duì)性的解決方案;同時(shí)探索鋼軌預(yù)防性打磨技術(shù),以保證目前高速列車(chē)安全舒適的運(yùn)行。
(5)用道岔打磨車(chē)對(duì)高速道岔鋼軌,按照鐵道部《既有線(xiàn)提速200~250 km/h線(xiàn)橋設(shè)備維修規(guī)則》進(jìn)行了預(yù)防性打磨。重點(diǎn)對(duì)高速道岔焊接接頭平直度進(jìn)行打磨。
(6)組織專(zhuān)業(yè)打磨隊(duì)伍,使用專(zhuān)業(yè)機(jī)械對(duì)高速道岔進(jìn)行精細(xì)打磨。
高速道岔的靜態(tài)檢查內(nèi)容包括軌道幾何狀態(tài)、結(jié)構(gòu)狀態(tài)等。靜態(tài)軌道幾何尺寸檢查主要是動(dòng)態(tài)不良的復(fù)核檢查及正常的周期性檢查。結(jié)構(gòu)檢查主要檢查鋼軌(表面?zhèn)麚p)、零配件、滑床板等項(xiàng)目。
對(duì)于結(jié)構(gòu)狀態(tài)不良的不同類(lèi)型,所造成的病害亦有所區(qū)別,因此,需分別采取不同的處理措施,如:
(1)對(duì)于結(jié)構(gòu)部件狀態(tài)明顯不良的道岔可直接更換;
(2)道岔直尖軌及心軌后焊頭處軌頂坡至軌底坡的扭轉(zhuǎn)量非標(biāo),光帶飄移及非標(biāo)焊頭進(jìn)行精修細(xì)磨;
(3)對(duì)尖軌過(guò)長(zhǎng),易造成尖軌不直、尖軌中后部軌距減小較多的道岔加裝1.4 m內(nèi)撐軌距;
(4)對(duì)尖軌側(cè)彎問(wèn)題進(jìn)行工電聯(lián)整,在電務(wù)轉(zhuǎn)轍桿處加裝調(diào)整片,使尖軌位移量保持一致,保證尖軌的平直性;
(5)對(duì)心軌存在翹頭現(xiàn)象,通過(guò)打磨、搗固等方法進(jìn)行修理。
在管轄的合寧線(xiàn)、合武線(xiàn)18號(hào)高速道岔的整治過(guò)程中,不斷探索新方法、新手段和新模式,效果顯著。
實(shí)施至今,合寧、武客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的高速道岔質(zhì)量始終保持著良好的狀態(tài),動(dòng)車(chē)組運(yùn)行的平穩(wěn)度和旅客乘坐的舒適度明顯提高,動(dòng)檢車(chē)檢查全部?jī)?yōu)良,安全性能有了強(qiáng)有力的保證。
在了解并掌握60-18號(hào)高速道岔的應(yīng)用特性及其整治措施的基礎(chǔ)上,可以合理維護(hù)高速道岔的工作狀態(tài),提高使用的效率與效益。
(1)掌握250 km/h有砟軌道 18號(hào)道岔的變化規(guī)律和養(yǎng)護(hù)周期,可有效地預(yù)防和減少設(shè)備早期病害的發(fā)生,最大限度地延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。設(shè)備損耗率有大幅度的下降,單組高速道岔的尖軌使用壽命可以較大幅度的延長(zhǎng)。由于此種高速道岔成本費(fèi)用昂貴,按每根尖軌平均1.8萬(wàn)元價(jià)格計(jì)算,每年可減少傷損尖軌更換3-5根,節(jié)約費(fèi)用5-9萬(wàn)元。
(2)提升了設(shè)備質(zhì)量,減少了工區(qū)的日常養(yǎng)護(hù)工時(shí)投入,高速道岔的強(qiáng)化整治使其質(zhì)量得到了加強(qiáng),同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)工區(qū)的日常養(yǎng)護(hù)人工投入上有了節(jié)省,按每月每組道岔減少3個(gè)人工,150組高速道岔每年可減少人工投入近5 400個(gè),節(jié)約費(fèi)用35萬(wàn)左右。
(3)隨著客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的大量建設(shè)以及高速道岔的鋪設(shè)使用,所建立的完整觀察體系(包括大軌面觀察、軌道幾何尺寸觀察、尖軌、基本軌、可動(dòng)心軌工作狀態(tài)觀察、電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備工作狀態(tài)觀察等),為今后高速道岔的養(yǎng)護(hù)維修積累經(jīng)驗(yàn)。