楊松姍，郭春玲，張 威，何馮斌（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222）

?

港口鐵路翻車機房重車線防爬措施

楊松姍，郭春玲，張 威，何馮斌
（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222）

摘要：爬行是軌道破壞的重要因素之一。港口鐵路翻車機房卸車線由于列車起停頻繁，對鋼軌的影響更大，本文從增加軌道強度，加強軌道基礎(chǔ)，加強日常養(yǎng)護工作等方面提出了港口鐵路防爬的措施，為港口鐵路作業(yè)提供保障。

關(guān)鍵詞：翻車機房卸車線；軌道爬行； 整體道床；扣件；防爬器

引 言

列車運行時，鋼軌在動荷載作用下形成波浪撓曲，同時產(chǎn)生縱向水平力，以及溫度?制動和車輪對接頭的沖擊作用，引起鋼軌的縱向移動，有時還帶動軌枕縱向移動，這種移動即為軌道爬行。

爬行是軌道破壞的重要因素之一，會引起軌縫不均勻，軌距變化，軌枕位置歪斜，尤其會帶動一部分軌枕和接頭軌枕一起移動，造成夾板?螺栓拉彎或斷裂，中間扣件斷裂，使軌枕離開堅固的道床面，造成鋼軌接頭病害。對軌道破壞性極大，嚴(yán)重時影響行車安全。

港口鐵路翻車機房卸車線由于翻車作業(yè)的需要，列車啟停頻繁，這種情況下爬行對鋼軌的影響更為嚴(yán)重，而停機檢修對于承擔(dān)大量港口作業(yè)的專業(yè)化翻車機房來說對作業(yè)的影響非常巨大。因此減少或避免翻車機房鐵路鋼軌爬行是保證港口鐵路生產(chǎn)的重要工作之一。

1 軌道防爬措施

鋼軌相對于軌枕相對于道床的阻力不足是鋼軌產(chǎn)生爬行的一個主要原因。因此減少鋼軌爬行的主要手段包括增加鋼軌強度，加強軌道基礎(chǔ)等軌道加強的方法。

1.1 增加軌道強度

軌道由鋼軌?聯(lián)接扣件，軌枕?道床組成，軌道結(jié)構(gòu)是由力學(xué)性質(zhì)不同的材料共同構(gòu)成，承受機車車輛的壓力，并傳遞，分散到路基面上，所以要求軌道各部構(gòu)件有足夠的強度。翻車機房為專業(yè)化卸車設(shè)備，區(qū)段通車次數(shù)較多，且啟停頻繁，對軌道強度要求更高?？赏ㄟ^改善道床?制作整體火車梁?升級扣件，增設(shè)防爬器等手段改善軌道強度。

1）整體道床

整體道床由混凝土整體灌筑而成的道床，整體道床具有站場整潔?改善作業(yè)條件?提高勞動生產(chǎn)率等優(yōu)點。同時整體道床能夠增加軌道強度，且翻車機房卸車線重車入口端需設(shè)軌道衡和夾輪器，整體道床的運用，對改善卸車區(qū)的作業(yè)條件有很大幫助。

整體道床形式有道床內(nèi)預(yù)埋混凝土支撐塊，或在混凝土整體道床上預(yù)留扣件槽，直接安裝扣件?彈性墊層和鋼軌；或制作整體火車軌道梁，軌道梁上上預(yù)留扣件孔。

整體道床相對碎石道床造價較高，結(jié)合港口作業(yè)特點，一般將港口鐵路翻車機房重車線對應(yīng)翻車機定位車長度范圍設(shè)為整體道床。

2）扣件

扣件系統(tǒng)能夠長期有效地保持鋼軌與軌道基礎(chǔ)的可靠連接，防止鋼軌相對于軌道基礎(chǔ)的移動，具有足夠的壓力是是鋼軌穩(wěn)定的重要保證，扣壓力可以使扣件的縱向阻力抵抗道床的縱向阻力?？奂陌惭b時向鋼軌施加扣壓力，使鋼軌在鐵路荷載下保持穩(wěn)定，扣件阻力大于道床阻力，以抵抗鋼軌的縱向爬行。翻車機房重車線可增加扣件數(shù)量，提高扣件等級等方法增加扣件阻力。

同時可提高扣件等級，近年部分港區(qū)新建翻車機房卸車線整體道床采用 WJ-7型高鐵扣件（常阻力）替代原有的I型彈條扣件。與I型彈條扣件相比，WJ-7型扣件單組扣件的扣壓力＞9 kN，鋼軌縱向阻力＞9 kN，預(yù)埋件抗拔力不小于100 kN；彈條I型扣件的扣壓力8 kN，鋼軌縱向阻力7.5 kN，預(yù)埋件抗拔力不小于60 kN。

圖1 WJ-7型扣件示意

對于鋼軌的扣件，每組扣件的單位長度防爬阻力R（kn/m）為：

式中：Pc為每個扣件的鋼軌扣壓力；μ1為扣件與鋼軌之間的摩擦系數(shù)；μ2為鋼軌與軌下墊層之間的摩擦系數(shù)；α為扣件節(jié)點間距。

由上式可知，防爬阻力R與扣件節(jié)點間距成反比，鋼軌位移隨軌枕間距的增大而增大，普通鐵路扣件根據(jù)每公里鋪設(shè)軌枕數(shù)量不同，間距一般為550～700 mm左右，翻車機房前重車線通過縮短間距，加密扣件來增加扣壓力抵抗鋼軌爬行，實際設(shè)計中扣件間距一般縮短至500 mm。

3）防爬器

為了防止軌道爬行，在加強扣件扣壓力，在容易爬行地段應(yīng)增設(shè)防爬設(shè)備。根據(jù)規(guī)范，混凝土枕地段使用彈條扣件，可不安裝防爬設(shè)備?？紤]到翻車機房重車線車輛啟停頻繁，為加強軌道強度，由于整體道床使用標(biāo)準(zhǔn)傳銷式防爬器施工較為困難，可采用特制非標(biāo)防爬器，在軌道衡和夾輪器前后根據(jù)需要增設(shè)。

非標(biāo)防爬器的類型有兩種：一種需對鋼軌軌底邊緣切割出一矩形豁口，將一矩形楔塊置于豁口內(nèi)。另一種需在鋼軌軌底預(yù)埋鋼筋和鋼板，在鋼軌側(cè)面穿孔，防爬器扣件側(cè)面與鋼軌軌腰緊貼，用螺栓固定；底面與軌底的上表面密貼，在防爬器扣件底面留出一矩形豁口，將一矩形楔塊置于豁口內(nèi)，阻止鋼軌爬行。秦皇島港煤五期鐵路安裝了此非標(biāo)防爬器，現(xiàn)場反饋較好緩解了鋼軌爬行。此兩種方式均改變了鋼軌的斷面形狀，即改變了鋼軌的受力，操作不當(dāng)可造成裂軌?斷軌，造成列車出軌事故，安裝此類防爬器需根據(jù)防爬的實際需求設(shè)置。

此外，翻車機房重車線可以通過設(shè)置不斷軌軌道衡以減少鋼軌接頭，增設(shè)軌距桿等措施來增加軌道強度。

1.2 加強軌道基礎(chǔ)

鐵路路基是承受并傳遞軌道重力及列車動態(tài)作用的結(jié)構(gòu)，是軌道的基礎(chǔ)，支撐軌道，承受車輛通過軌道傳遞的荷載。對于整體道床地段，基床壓實標(biāo)準(zhǔn)壓實系數(shù)應(yīng)達(dá)到 0.93，地基系數(shù)達(dá)到100 MPa/m，基床底層厚度范圍內(nèi)天然地基的靜力觸探比貫入阻力值不得小于1.5 MPa?？刹扇組填料分層碾壓，或者換填改良土等方法來改善路基條件。港口工程用地部分為回填造陸形成，為避免整體道床地段不均勻沉降，對于軟弱地基，考慮采用水泥攪拌樁二次處理。

對于火車軌道梁形式，在整體道床范圍內(nèi)按鐵路荷載計算樁徑?樁長?樁位間距設(shè)灌注樁，每個斷面為雙樁，樁頂上設(shè)承臺，承臺上為火車整體軌道梁，為滿足地基承載力及變形要求，承臺下設(shè)水穩(wěn)墊層。

1.3 加強日常養(yǎng)護工作

鐵路維修工作是一個動態(tài)變化?周期循環(huán)的過程，區(qū)段通車次數(shù)越多，則線路變化越大，加強日常養(yǎng)護工作是減少鋼軌爬行損壞的一個重要環(huán)節(jié)。使用單位需設(shè)立鐵路線路軌道的專人負(fù)責(zé)制度，每日必須有專業(yè)人員進行鐵路線路軌道的巡道工作，運營中應(yīng)注意鐵路線路的養(yǎng)護，配備相應(yīng)的工器具，保證道釘螺母擰緊力矩為150 N·m。

2 工程實例

某港翻車機房重車線采用整體道床形式，扣件采用彈性調(diào)高扣件，間距700 mm。2009年4月現(xiàn)場反應(yīng)翻車機房重車線有扣件斷裂，軌面破損等爬行損壞。經(jīng)調(diào)查，相同的設(shè)計施工條件下相鄰港區(qū)同類項目未出現(xiàn)重大爬行病害。從現(xiàn)場查看，項目軌道養(yǎng)護欠缺，存在部分螺帽護套缺失，鋼軌銹蝕等問題，結(jié)合工程實際情況，提出修復(fù)措施并提出加強養(yǎng)護建議。

1）在翻車機入口端的軌道上增設(shè)軌距桿

a）翻車機房入口端鋼軌端頭上有魚尾板孔，設(shè)置2根非標(biāo)軌距桿，即軌距桿穿過鋼軌魚尾板孔的形式。

b）在軌道衡兩側(cè)的基本軌上， 每側(cè)設(shè)國標(biāo)軌距桿1根。每25 m軌鋪設(shè)4根國標(biāo)軌距桿，或每12.5 m軌鋪設(shè)3根國標(biāo)軌距桿。

c）在碎石道床的線路上， 每25m軌鋪設(shè)4根國標(biāo)軌距桿， 有軌道電路的地段鋪設(shè)絕緣軌距桿；無軌道電路的地段鋪設(shè)普通軌距桿。

2）根據(jù)現(xiàn)場情況，在翻車機入口的軌道上增加防爬設(shè)備的設(shè)置

a）翻車機重車線的整體道床地段的軌道上安裝非標(biāo)防爬器。

b）碎石道床地段，每公里鋪設(shè) 320對穿銷式防爬器； 防爬支撐960個。

3）增加鋼軌扣件

由于翻車機廠家設(shè)計的鐵路軌道壓板式扣件扣壓力小，間距大（間距700 mm），在此段鐵路軌道線路的每兩組鋼軌扣件之間，增加1組彈條I型扣件。

4）原有彈性調(diào)高扣件的調(diào)換

將原有彈性調(diào)高扣件中的彈條直徑加大，由Φ13 mm增加為Φ16 mm，扣力可增大1/3以上，或?qū)⒃摰囟卧袕椥哉{(diào)高扣件拆除，改設(shè)彈條I型扣件。

上述工程措施實施后，現(xiàn)場鋼軌爬行情況得到了有效緩解。

3 結(jié) 語

本文通過理論和工程實例總結(jié)了翻車機房重車線鋼軌防爬的措施。設(shè)置整體道床、扣件升級，適當(dāng)降低扣件間距、設(shè)置防爬器等措施能夠提高軌道的強度，增加防爬阻力，抵抗軌道爬行；換填路基、采用水泥攪拌樁等地基處理方法加強軌道基礎(chǔ)；同時加強日常養(yǎng)護工作是減少鋼軌爬行損壞的一個重要措施。通過以上措施，能夠緩解港口翻車機房重車線鋼軌爬行損害，為后續(xù)類似工程建設(shè)提供參考。

參考文獻：

［1］ 練松良.軌道工程［M］.北京：人民交通出版社，2009，6.

［2］ 王其昌.無碴軌道鋼軌扣件［M］.成都：西南交通大學(xué)出版社，2006.

［3］ 鐵道第四勘察設(shè)計院.鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊站場及樞紐［M］.北京：中國鐵道出版社，2004，4

［4］ 田春香.關(guān)于高速鐵路扣件間距的探討［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2013（08）：32-36.

Anti-creeping Measures Applying to Unloading Lines of Car Dumper Shed in Harbor

Yang Songshan，Guo Chunling，Zhang Wei，He Fengbin
（CCCC First Harbor Consultants Co.， Ltd.， Tianjin 300222， China）

Abstract：Rail creeping is one of main causes for track being damaged.Wagons start and stop frequently on the unloading lines of car dumper shed in harbor， which affects the rail even more.In the case， the anti-creeping measures are proposed to intensify rail， reinforce rail foundation and improve daily maintenance work etc.The above measures will guarantee harbor railway operation.

Key words：unloading line of car dumper shed； creeping on rail； integral rail bed； fastening； anti-creeper

中圖分類號：U653.93

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-9592（2016）02-0043-03

DOI：10.16403/j.cnki.ggjs20160211

收稿日期：2015-10-19

作者簡介：楊松姍（1984- ），女，工程師，主要從事港口鐵路規(guī)劃?設(shè)計工作。