劉 桂 雙
(大秦鐵路股份有限公司茶塢工務(wù)段,北京 101402)
軌道不平順是輪軌系統(tǒng)的激擾源,是軌道結(jié)構(gòu)綜合性能和承載能力的重要體現(xiàn),是引起機(jī)車車輛產(chǎn)生振動(dòng)和輪軌作用力的主要原因。軌道不平順狀態(tài)的良好與否,對(duì)機(jī)車車輛的安全運(yùn)行、貨物運(yùn)送的效率、設(shè)備的使用壽命和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的高低起著決定性作用。無荷載作用時(shí),即人工或輕型測(cè)量小車測(cè)得的靜態(tài)不平順不能如實(shí)反映暗坑、空吊板、剛度不平順等問題,用軌檢車檢測(cè)軌道動(dòng)態(tài),則能完全避免這些問題的出現(xiàn)。所以,在日常維修過程中,我們更要加強(qiáng)對(duì)動(dòng)態(tài)檢查結(jié)果的分析與應(yīng)用,結(jié)合動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)果去查找軌道的靜態(tài)病害,找到軌道結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn),逐步從結(jié)構(gòu)和維修上進(jìn)行加強(qiáng)。因大秦鐵路正線基本均為直向過岔,所以本文只考慮直向過岔的軌檢車波形圖情況。
GJ-6型軌檢車采用自動(dòng)地面位置檢測(cè)裝置ALD檢測(cè)地面標(biāo)志,采用電渦流金屬探測(cè)傳感器檢測(cè)金屬物的存在,該傳感器安裝在車體下面與車軸平行的軌距、軌向檢測(cè)梁上,自動(dòng)檢測(cè)地面金屬材料輸出不同識(shí)別標(biāo)志。
軌檢車直向通過道岔時(shí),安裝在軌檢梁上的ALD傳感器在經(jīng)過轉(zhuǎn)轍器尖軌拉桿和導(dǎo)曲線鋼軌時(shí),會(huì)產(chǎn)生高電壓信號(hào)。具體描述如下:
1)軌檢車在經(jīng)過尖軌拉桿位置時(shí),拉桿較細(xì),ALD反應(yīng)持續(xù)時(shí)間短,所以ALD信號(hào)表現(xiàn)為兩根小刺(如圖1所示)。
2)軌檢車在經(jīng)過導(dǎo)曲軌部分時(shí),導(dǎo)曲線鋼軌和連接部分直股連接鋼軌截面積大,ALD反應(yīng)持續(xù)時(shí)間較長,所以ALD經(jīng)過導(dǎo)曲軌部分時(shí)產(chǎn)生等邊梯形信號(hào)曲線(如圖1所示)。
3)軌檢車在經(jīng)過轍叉部分有害空間時(shí),在波形圖中會(huì)同時(shí)出現(xiàn)一處超限大軌距,兩處超限軌距變化率,一處超限軌向,四項(xiàng)缺一不可。根據(jù)有害空間,我們可以更精準(zhǔn)的鎖定病害位置。此處超限應(yīng)予剔除。
4)大秦鐵路正線道岔尖軌前均含2 mm的加寬值,在波形圖中呈現(xiàn)的將是一處軌距的小尖刺。
根據(jù)這些道岔在軌檢車波形圖上的特征,能夠精確的定位出道岔各個(gè)位置,因此也就能夠準(zhǔn)確判斷出道岔各個(gè)位置的超限病害和假病害,便于現(xiàn)場(chǎng)利用軌檢車波形圖查找和整治相應(yīng)病害。
道岔軌檢車軌向超限,主要是指在鋼軌內(nèi)側(cè)出現(xiàn)橫向不平順的狀態(tài)。
軌向不良會(huì)引起車體的搖擺,產(chǎn)生車體橫向振動(dòng),引起車輛的蛇形運(yùn)動(dòng)。軌向嚴(yán)重不良時(shí),會(huì)使得輪軌間產(chǎn)生很大的橫向沖擊力,可能會(huì)引起鋼軌外翻甚至軌排橫移,造成列車脫軌事故。因此,必須及時(shí)整治軌向不良地段,保證列車平穩(wěn)安全的運(yùn)行。
從大秦鐵路單開道岔的實(shí)際分析,產(chǎn)生軌向病害的主要原因有:尖軌或基本軌存儲(chǔ)過程中產(chǎn)生硬彎并上線使用;接頭支嘴或左右錯(cuò)牙;框架剛度減弱,扣件扣壓力不足,軌道彈性不均勻擠開;軌距變化率過大或過小等。
在日常養(yǎng)護(hù)和維修過程中,我們要根據(jù)實(shí)際情況處理超限軌向,具體方案主要有:做好道岔及前后50 m線路的整體維修,日常要強(qiáng)化道岔的整組撥道,建議使用激光撥道儀對(duì)道岔進(jìn)行撥道,使道岔經(jīng)常保持軌面平、方向順;做好直股基本軌方向,撥好道岔位置;日常巡視加強(qiáng)各部分零件的養(yǎng)護(hù)維修和小補(bǔ)修,充分發(fā)揮各種零配件的作用;加強(qiáng)對(duì)接頭支嘴或左右錯(cuò)牙的處理;針對(duì)岔區(qū)無縫化的道岔,要使無縫道岔在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)鎖定,根據(jù)季節(jié)情況適時(shí)進(jìn)行應(yīng)力放散或調(diào)整,保證道岔內(nèi)應(yīng)力均勻;靈活掌握并合理選用“起、撥、改”作業(yè)方法,保證道岔軌距、軌距變化率和方向良好。
軌檢車軌距超限有大軌距和小軌距兩種。軌檢車檢測(cè)兩股鋼軌踏面下16 mm處,用激光伺服的方法測(cè)得軌距,軌距偏差過大會(huì)引起車輪掉道或卡軌。
從大秦鐵路單開道岔的實(shí)際分析,產(chǎn)生軌距超限病害的主要原因有:軌距塊與鐵墊板鐵座之間離縫過大,動(dòng)態(tài)情況下產(chǎn)生大軌距;軌撐損壞、松動(dòng),軌撐與軌頭下顎或軌撐與墊板擋肩離縫;楔鐵落槽并前后存在間隙,楔鐵喪失作用;扣件扣壓力不足;接頭支嘴或線路一側(cè)存在暗坑,在輪軌作用力作用下使軌距變大;各部的鋼軌存在肥邊等。
如圖2中的軌距超限,我們應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,選取合適的整修方案。首先我們應(yīng)在病害前20 m~30 m處查看此處的大平大向,如果此處存在軌向,說明該處軌距值一定偏大,我們應(yīng)當(dāng)將大軌距改小,并做好前后順坡。如果此處因?yàn)殇撥壞ズ脑斐傻拇筌壘?,我們?yīng)做好合理的順坡,消除由此產(chǎn)生的軌距變化率超限,并在鋼軌達(dá)到重傷之前及時(shí)更換。如果此處表觀上不存在大問題,我們可以采用復(fù)緊扣件、選取合適軌距塊等方式進(jìn)行解決。
高低是指鋼軌頂面縱向起伏變化,軌檢車波形圖中,高低向上為正,向下為負(fù)。
高低不平順會(huì)引起車輛劇烈地點(diǎn)頭和浮沉振動(dòng),會(huì)引起車輪的減載甚至懸浮,同時(shí)軌面不平順向下發(fā)展會(huì)直接影響道床的殘余變形和下沉,高低不平順的幅值過大,會(huì)降低道床的阻力,同時(shí)高低不平順會(huì)使得鋼軌承受較大的輪載,而輪載會(huì)引起鋼軌垂向負(fù)撓度,造成軌枕懸空使道床的阻力減小,因而易引起無縫線路發(fā)生動(dòng)態(tài)脹軌跑道。
大秦鐵路貨運(yùn)量大,密度高,極易產(chǎn)生高低超限病害。高低超限直接影響到軌面的水平,18 m范圍內(nèi)水平差超限造成三角坑,三角坑病害可產(chǎn)生車輪的減載甚至懸浮,造成脫軌事故。所以,我們要高度重視高低超限病害的檢查與整治,才能預(yù)防事故的發(fā)生。高低超限病害產(chǎn)生的主要原因有:軌枕底道床不實(shí)存在暗坑、吊板;因凍害造成道床或路基凍起,產(chǎn)生線路高低;盲目起高道在軌面上產(chǎn)生鼓包;扣件扣壓力不足;搗固作業(yè)搗固不實(shí);接頭低塌、大軌縫;鋼軌掉塊、鞍形磨耗等。
針對(duì)上述軌檢車高低病害,我們應(yīng)當(dāng)選擇合理的整修方案:
1)道砟在重載列車的碾壓作用下,道砟棱角會(huì)被磨圓、粉化,外加小型內(nèi)燃搗固機(jī)的弊病,道砟粉末化嚴(yán)重直接造成道床的板結(jié)或翻漿冒泥。所以我們應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)道砟,并有計(jì)劃的清篩不潔道床,更換不良道砟,恢復(fù)道床彈性和穩(wěn)定性,保證枕下道床密實(shí)。
2)采用墊、搗結(jié)合,加強(qiáng)并規(guī)范不良處所的搗固作業(yè),復(fù)緊扣件等,消除空板、吊板,保證軌道框架的穩(wěn)定。
3)加強(qiáng)對(duì)傷損鋼軌接頭、低接頭的焊補(bǔ)、打磨,改善線路鋼軌的平順性。
4)對(duì)于波形圖中的鼓包,我們可以采取墊板順坡的方式,處理高低病害,并保證順坡率不大于1.0‰(如圖3所示)。
5)利用軌檢車波形圖得到高低超限的病害長度,到現(xiàn)場(chǎng)查找病害,現(xiàn)場(chǎng)病害長度小于圖紙病害長度時(shí),觀察是否存在暗坑、吊板等情況,若存在此情況,視情況進(jìn)行搗固或墊板消除上述問題。
道岔軌檢車動(dòng)態(tài)不良呈現(xiàn)四個(gè)階段的變化特點(diǎn):第一階段從集中綜合養(yǎng)護(hù)維修結(jié)束開始,軌道狀態(tài)惡化速率較為緩慢;第二階段是軌道狀態(tài)不良達(dá)到一定程度后,惡化速率會(huì)急劇增加;第三階段是采取人工養(yǎng)護(hù)維修,惡化速率緩和,但還是持續(xù)發(fā)展;第四階段是安排集中全面綜合整治,返回第一階段狀態(tài)。因此大秦鐵路每年安排兩次集中修,對(duì)正線道岔每年進(jìn)行兩次的全面綜合整修,大秦鐵路日常維修天窗極其有限,只靠日常養(yǎng)護(hù)維修是不能保證道岔長期保持良好的使用狀態(tài)的。所以我們更應(yīng)該注重利用好軌檢車的檢測(cè)手段,做好人工精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),在病害的苗頭期(第二階段之前)去治理病害,減少日常的養(yǎng)護(hù)維修工作量。這要求我們?cè)谌粘R朴诶密墮z車波形圖去發(fā)現(xiàn)病害,到現(xiàn)場(chǎng)鎖定病害,針對(duì)不同病害分析其產(chǎn)生的原因,進(jìn)而有針對(duì)性的提出整修方案。軌檢車波形圖能夠?yàn)榇笄刂剌d鐵路單開道岔的綜合維修提供良策。