(秦皇島港股份有限公司 鐵路運(yùn)輸分公司, 河北 秦皇島 066003)
鐵運(yùn)公司伴隨著秦皇島港而誕生,至今成立118年。1983年,由路、港雙方投資建設(shè)東港站,新建六個(gè)車場,至此,鐵運(yùn)公司東、西港共擁有12個(gè)分區(qū)車場,194km鐵路線路。港管鐵路鋼軌型號(hào)多為50kg,單軌長度為25m標(biāo)準(zhǔn)軌,直線段為標(biāo)準(zhǔn)軌距1435mm,采用國鐵標(biāo)準(zhǔn)彈條、扣件。經(jīng)過百年發(fā)展,港管鐵路經(jīng)驗(yàn)積累十分豐富,鐵運(yùn)公司擁有成熟的鐵路設(shè)計(jì)、維修能力,設(shè)備設(shè)施完善,成為路、港連接的重要樞紐。大機(jī)軌道情況與港管鐵路十分相似,鋼軌型號(hào)多為 50kg,扣件、彈條等零部件可以通用,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也可以參考應(yīng)用。所以,將港管鐵路技術(shù)運(yùn)用到大機(jī)軌道維修具有一定的可行性。
作為煤碼頭的秦皇島港大機(jī)軌道是煤場機(jī)械設(shè)備的重要走形軌道,主要包括堆料機(jī)軌道、取料軌道以及裝船機(jī)軌道。據(jù)統(tǒng)計(jì),秦港大機(jī)軌道全長共計(jì)約96km。軌道所屬公司分別為秦港二、六、七、九以及雜貨公司,多數(shù)軌道處在煤場堆之中,環(huán)境復(fù)雜多變,較為惡劣。設(shè)備建設(shè)年限存在差距,鋼軌存在 50、60、100多種類型,道床也是整體道床與板式道床并存。
大機(jī)軌道多數(shù)使用時(shí)間較長,線路投入使用時(shí)間最長的超過30年。幾何形位的良好是保證大機(jī)正常運(yùn)行的基本技術(shù)條件,大機(jī)在合理的軌道尺寸內(nèi)行走,能夠減少設(shè)備的磨損,從而降低維修費(fèi)用。年久失修造成了大機(jī)軌道大范圍的幾何形位變化,主要包括軌道扭曲、高低不平、軌距變寬、接頭錯(cuò)位、連續(xù)瞎縫等問題。這些問題加劇了大機(jī)輪緣與軌道的摩擦阻力,改變了軌道與大機(jī)的受力狀態(tài),嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成大機(jī)的傾覆,為企業(yè)的安全與經(jīng)濟(jì)帶來難以彌補(bǔ)的損失。
中水、煤塵的濃度、PH值、Clˉ、氨氮等化學(xué)性質(zhì)對鋼鐵具有極強(qiáng)的腐蝕特性。一方面,中水、煤塵中的物質(zhì)與鋼鐵進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),在經(jīng)過與空氣的相互作用,形成Fe2O3(三氧化二鐵),使鋼軌、扣件應(yīng)力發(fā)生改變,作用失效;另一方面,中水作為電解質(zhì),使得鋼軌發(fā)生電化學(xué)腐蝕。墊板、扣件、彈條、螺栓以及鋼軌均出現(xiàn)大范圍的嚴(yán)重銹蝕。
腐蝕是造成設(shè)備失靈的主要因素之一。技術(shù)上,銹蝕使得軌道難以保持原有的幾何形位,造成軌距、軌向、水平、高低的偏差,還會(huì)增加輪軌之間的摩擦,出現(xiàn)大機(jī)在行走過程中啃軌、卡死的現(xiàn)象。安全上,銹蝕使得設(shè)備增加了大機(jī)運(yùn)行的安全隱患,技術(shù)的偏差極易造成大機(jī)行走不順,嚴(yán)重時(shí)甚至脫軌。
港區(qū)大機(jī)的重量較大,堆取料機(jī)一般在970t左右,裝船機(jī)更是達(dá)到上千噸。在運(yùn)行過程中,考慮到動(dòng)、靜荷載相互作用和單邊作業(yè)的因素,滾輪與鋼軌的作用形成持續(xù)的強(qiáng)荷載作用,這就對道床與鋼軌的強(qiáng)度提出更高的要求。強(qiáng)荷載的持續(xù)作用,使得軌面下的膠墊很容易擠出,當(dāng)出現(xiàn)單邊膠墊大面積擠出時(shí),單邊軌面高程下降。盡管左右高差較小,但大機(jī)的本身重量較大,引起大機(jī)輪軌與軌道的作用力的單邊急劇增加,在軌縫等集中受力點(diǎn)受力狀態(tài)達(dá)到峰值,就會(huì)造成鋼軌斷裂以及螺栓裂縫貫穿的病害。
硫磺錨固是一項(xiàng)傳統(tǒng)的錨固方式,施工工藝較為復(fù)雜,施工人員較多、工作強(qiáng)度大,由于作業(yè)現(xiàn)場多為煤堆,考慮到安全因素,要求作業(yè)手續(xù)與施工現(xiàn)場都較為嚴(yán)格。同時(shí),硫磺錨固的材料配比較為嚴(yán)格(硫磺:砂子:水泥:石蠟=1:(1~1.5):(0.3~0.6):(0.01~0.03)),人為因素使其很難達(dá)到應(yīng)有的力學(xué)性能,不能保證維修質(zhì)量,很可能影響到大機(jī)的安全運(yùn)行。
為確保維修質(zhì)量,引進(jìn)鐵路成熟的錨固技術(shù),更新錨固工藝。TD道釘錨固劑由廠家配比制作,使用時(shí)與適量的水配比即可使用,省去了大量的中間環(huán)節(jié),節(jié)省了人力、物力、財(cái)力,同時(shí)又保證了維修質(zhì)量。根據(jù)試驗(yàn)情況,TD道釘錨固劑在4小時(shí),強(qiáng)度P可以達(dá)到30 Mpa以上,完全能達(dá)C30混凝土強(qiáng)度要求。
由于強(qiáng)荷載的持續(xù)作用,加之早期對道床的混凝土強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)以及地基處理問題,部分大機(jī)軌道道床出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象,特別是六公司板式道床下沉嚴(yán)重,例如BQ1取料機(jī)板式最大下沉量達(dá)到40mm。港管鐵路搗固作業(yè)要求石渣厚度至少為50cm,考慮到板式道床下層為38cm碎石,不具備起道搗固條件,根據(jù)港管鐵路與大機(jī)軌道的差異性,采取制作特定鐵墊板的方案,根據(jù)道床下沉量的不同,合理制作不同厚度的鐵墊板,使得軌道線路實(shí)現(xiàn)合格的水平度。
測量是港管鐵路維修的必要過程,為保證施工過程中軌道的幾何形位提供技術(shù)支持。在大機(jī)軌道維修中,引用鐵路測量方法,在施工前,利用水平儀對軌面的高程進(jìn)行放線測量,確定線路狀況,編制施工方案;施工中,利用經(jīng)緯儀確定軌道線路軸線,保證軌向的直順度;施工后,復(fù)檢軌道的軌距、高低、水平、軌向各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),根據(jù)國標(biāo)《TB10423-2014鐵路站場建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)檢定標(biāo)準(zhǔn)》和國標(biāo)《TB10413-2003鐵路軌道工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行驗(yàn)收檢測。保證經(jīng)過維修后大機(jī)行走過程平穩(wěn)、安全,不會(huì)出現(xiàn)機(jī)身搖晃和啃軌現(xiàn)象。
港管鐵路技術(shù)運(yùn)用到大機(jī)軌道的維修具有一定的必要性,其一,港管鐵路技術(shù)十分成熟,經(jīng)驗(yàn)豐富,設(shè)備設(shè)施完善;其二,大機(jī)軌道承載荷載較大,并且在強(qiáng)荷載下持續(xù)作業(yè),加之中水、煤塵的腐蝕影響,使得軌道各種病害問題嚴(yán)重;其三,港區(qū)大機(jī)軌道全長達(dá)到95km,數(shù)量多規(guī)模大,有必要將港管鐵路的技術(shù)應(yīng)用到大機(jī)軌道的維修中,對大機(jī)軌道進(jìn)行系統(tǒng)的維修。
縱觀技術(shù)領(lǐng)域,在大型的煤炭堆取料機(jī)使用方面,大機(jī)軌道的維修并不是一項(xiàng)成熟的、普遍的施工作業(yè),需要我們結(jié)合港管鐵路成熟的技術(shù),在探索中前進(jìn)。鄧小平同志曾提出“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,要實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn),就要以科學(xué)技術(shù)為依托,錨固材料、扣件類型、施工工藝引進(jìn)科學(xué)技術(shù),對于提升維修質(zhì)量有良好的作用。針對較為嚴(yán)重的道床下沉問題,要多方考察論證,引進(jìn)入鐵路新的材料、施工工藝,提出切實(shí)可行的施工方案,在根本上解決道床下沉問題,更好的為相關(guān)港務(wù)分公司服務(wù)。
大機(jī)軌道的維修之路已經(jīng)過去三年的時(shí)間,在這期間,我們總結(jié)了寶貴的經(jīng)驗(yàn),保存了大量的資料,無論是各種規(guī)章制度的補(bǔ)充,還是相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、資料的完善,大機(jī)軌道維修工作的進(jìn)展昭然若揭,維修工作的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)逐漸步入正軌,并得到相關(guān)港務(wù)分公司的極大認(rèn)可。在未來的時(shí)間中,大機(jī)軌道維修將結(jié)合港區(qū)特點(diǎn),走出屬于自己的特色道路。據(jù)了解,其他港口集團(tuán)大機(jī)軌道也存在著一定問題,在需要的時(shí)候,也希望能將秦皇島港區(qū),關(guān)于港管鐵路技術(shù)應(yīng)用到大機(jī)軌道維修的經(jīng)驗(yàn)推廣到其他港口,走出大機(jī)軌道維修結(jié)合港管鐵路技術(shù)應(yīng)用的特色道路。
港管鐵路技術(shù)應(yīng)用到大機(jī)軌道維修的道路還處于探索階段,同時(shí),兩者還存在著一定的差異性。大機(jī)軌道的維修的道路依然任重而道遠(yuǎn),有待進(jìn)一步努力,相信大機(jī)軌道的維修道路的前景廣闊,大有可為。
[1]TB-10413-2003 鐵路軌道工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004
[2]董俊清.《港口大機(jī)軌道的保養(yǎng)維修及安全運(yùn)行》.2014年第4期。