重载铁路线路病害的治理维修与养护

2020年7月17日00:00:34 1 28 3136字阅读10分27秒

1 重载铁路线路病害类型与原因

1.1 曲线钢轨病害

重载铁路出现曲线钢轨病害的主要原因是钢轨冷负荷过大,轨道因承受不住重力导致磨损过重,从而产生变形。具体原因表现为:

①重载铁路的圆曲线和缓和曲线设计缺乏科学合理性,线路铺设位置不正确,使得列车在运行过程中,车轮对轨道进行反复摩擦,使得钢轨磨损程度逐渐加深,导致线路使用寿命大幅度缩减;

②钢轨本身质量存在问题,如果在建设初期选择的钢轨质量不达标,在后期使用过程中,钢轨会因为荷载、积压、抗力等因素,产生严重的磨损与变形,导致重载铁路线路出现曲线钢轨病害。

1.2 线路道岔病害

道岔是一种铁路线路连接设备,主要作用是保证列车安全平稳地从一股轨道转入另一股轨道,在重载铁路所有组成中相对薄弱,极易出现病害问题。列车在行驶过程,通常会产生较大的横向水平力,在该力的影响下,道岔这种使用频繁且薄弱的位置极易出现病害,产生的病害被称为线路道岔病害。除了横向水平力,钢轨的温度变化、列车运行的制动力,都会对重载铁路的线路道岔造成一定影响,如没有及时治理,病害会使列车运行时时处于危险中。

1.3 线路爬行病害

列车在钢轨上行驶时会产生纵向力,受纵向力的影响,钢轨沿着道床发生纵向移动,将这种移动现象称为线路爬行。该病害对重载铁路的安全具有极大的威胁,比如:将钢轨之间的缝隙拉大,导致线路接头钢轨磨损严重,某些组成零部件出现不同程度的损伤;将铁路轨枕拉斜,使得重载铁路的轨矩与轨向发生变化,影响列车安全运行。导致线路爬行病害发生的原因大致有“列车运行产生的纵向力”、“列车制动”、“车轮撞击”、“钢轨温度变化”等,如果道床的纵向阻力与防爬设备的扣件压力不匹配,直接产生的不良后果是产生线路爬行病害并随时间变化而加剧。

1.4 钢轨接头病害

钢轨接头与道岔一样,都属于重载铁路线路的薄弱部分,始终位于安全性低但使用频率高的位置。钢轨接头病害的主要产生原因是:

①列车的重力、车轮的摩擦力、行驶产生的纵向力令钢轨承受着较大荷载,钢轨为了保证列车平稳运行,采取移动的方式卸力,这种方法所产生的振幅会对钢轨接头造成极大冲击,导致接头发生损坏;

②钢轨接头的新旧连接位置不相符,当钢轨接头存在较为明显的高度差时,在列车运行或转弯时产生的各种力的冲击下,钢轨接头连接处的螺栓松动,引发接头病害问题。

2 重载铁路线路病害治理与维修

2.1 曲线钢轨的治理与维修

(1)在重载铁路线路发生曲线钢轨病害现象时,应对铁路轨道的曲线进行重新调整,采用“方位误差曲线”计算法对钢轨分布曲线进行核算,定期对曲线钢轨上的桩位进行核校,保证桩位置没有发生变动或在允许范围内变动,为了缓解钢轨承受的横向水平力,要及时更换外口接头夹板,巩固曲线两端的拔道。

(2)在重载铁路线路的曲线半径较小时,为了保证列车运行安全平稳,需要对列车的运行速度、钢轨的荷载能力进行检测与匹配,根据列车运行要求设置科学合理性的曲线超高,以防止曲线钢轨病害发生。

(3)通过定期涂抹润滑油的方式,降低钢轨的磨损程度,在润滑油的作用下,车轮对钢轨造成的冲击力与摩擦力减小,不仅延长钢轨的使用寿命,还能维护重载铁路的运营安全。

(4)定期对钢轨的各个组成零部件进行检查,对于磨损程度较大,或已出现损坏的连接零件,应及时进行更换,做好预防工作。

2.2 线路道岔的治理与维修

(1)对于线路道岔缝隙较大的问题,先将线路基本轨拨回原来的方向,然后对发生弯曲的轨道进行校正,为保证经过校正的轨道与道岔使用要求相符,应反复对基本轨的内侧飞边进行打磨,最后对道岔基本轨所处的位置间距进行调整,安装电子监控检测装置,对道岔后续变动情况进行监管。

(2)对于道岔方向发生改变的问题,首先要拨正道岔两条基本轨,然后根据钢轨桩位调整道岔的横向水平位置与纵向水平位置,随后在距离道岔(50~100)m 范围内对方向进行校正,最后打磨道岔的基本轨侧面飞边,将厚度控制在1 mm 左右,以避免列车因道岔问题影响运行。

2.3 线路爬行的治理与维修

(1)维修人员要增强重载铁路线路道床与轨道连接处的纵向水平阻力,按照国家标准与行业规定对道床进行维修,为加强道床的承载能力,可以在轨枕下铺设道砟,以此解决线路爬行问题,为列车安全运行提供保障。

(2)由于线路爬行病害的形成需要较长时间,因此维修人员可以通过定期对道床进行全面清洁的方式进行治理,清理道床上的泥浆与污染物,保证轨枕下方两端道砟平直,对治理线路爬行、提高铁路线路纵向水平阻力具有重要作用。

(3)治理线路爬行时,可以提高钢轨与夹板、垫板之间的阻力值,增强防爬设备扣件的压力,对于已经失效的扣件,维修人员要及时更换。

2.4 钢轨接头的治理与维修

(1)利用现代科学技术对重载铁路线路进行无缝化线路改造,从基本上减少线路钢轨接头数量,如此列车在运行过程中,线路便不会因为冲击力出现缝隙或断裂,对降低钢轨接头病害的发生与维护列车运行安全产生积极影响。

(2)将重载铁路线路轨道底部的坡度修正,保证钢轨接头符合线路运行要求,避免钢轨接头出现新旧连接位置不相匹配的问题。

(3)应对钢轨接头相关治理工作提高重视,定期对钢轨、夹板、轨道面等部件进行全面检查,以便及时发现和解决问题。

3 重载铁路线路养护措施

3.1 道床的养护

道床是重载铁路的重要组成部分,主要作用是向轨道提供纵向水平阻力与横向水平阻力,能够增强钢轨的荷载能力,做好道床的养护工作,有利于为列车运行安全提供保障。道床的养护标准是清洁、饱满、均匀、密实且弹性好,由于列车运行会产生较强振动,道床易出现板结、切入路基、弹性降低等问题,所以维护人员应明确道床养护工作的重难点,定期查看修补路基下沉区域,及时补充道砟,以此保证道床的弹性。

3.2 钢轨的养护

钢轨在整个重载铁路线路组成中,是唯一与列车有接触的部位,主要作用是将车轮携带的冲击力传递给轨枕,保证列车平稳运行,如果该部位出现问题,会给列车安全运行带来较大威胁。因此,养护钢轨时,要严格按照标准与规范开展工作,采用人工与电子自动设备共同作用的方式,强化钢轨巡查检测力度,全面掌控擦伤、磨损、掉块、轨面凹陷等损伤并及时整修。由于重载铁路每日承载的压力作用过大,为了降低钢轨的受损程度,可以利用重型钢轨打造无缝线路,以延长钢轨的使用时间。

3.3 路基的养护

与钢轨、道床相同,路基也是重载铁路的重要组成部分,是组成轨道的基础,对保证列车平稳运行具有重要作用。基于此,如果路基在使用过程中出现问题,会直接引起轨道结构变化,故而维修人员要做好路基的养护工作,首先按照我国铁路相关管理办法与标准,对重载铁路线路路基进行定期检修;其次做好护坡、骨架、浆砌护肩、边坡等组成部分的养护工作,合理规划路基周边自然环境与社会环境;最后结合
工作经验与科学技术优化路基养护模式,提高路基的支撑能力与承载能力。

3.4 钢轨接头的养护

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