中国铁路北京局集团有限公司秦皇岛工务段 河北省秦皇岛市 066000
摘要:既有线钢轨磨耗病害影响列车运行的平稳,如在适当的时候对磨耗钢轨调边使用,可以消除不安全因素,延长钢轨的使用寿命。本文对钢轨调边使用的类型和条件进行了说明,同时对钢轨调边施工的方法和注意事项进行了详细介绍。
关键词:既有线;钢轨;调边使用;施工方法
既有铁路线的线路状态不好,曲线半径过小,机车以及车辆轴重加大等原因所造成的钢轨磨耗是铁路线路养护工作中常见的一种病害,特别是小半径曲线上股钢轨侧磨更为严重。钢轨磨损到一定程度,应更换钢轨。为了最大限度地延长钢轨使用寿命,降低运行成本,可以在适当的时间对钢轨进行调整使用。
一、铁路钢轨调边使用的分类
钢轨调边使用可分为;(1)直线地段左右股互换位置;(2)曲线地段上下股互换位置;(3)在线路并行等高,或在一个平面内且无障碍物的情况下,先将上行(或下行)同转向曲线最外侧线路换下的上股钢轨调到下股使用,然后再将上行(下行)换下的下股钢轨调到下行(上行)线路的上股使用。钢轨调边使用可以降低维修成本,适用于备用钢轨无法满足正常维修需求,山区曲线较多、交通不便,运输繁忙、运送或回收钢轨困难,钢轨侧磨发展较快的区段,在曲线上股钢轨侧磨接近轻伤标准,但(调边施工时)尚未达到轻伤标准,或直线地段一定范围内钢轨出现左右股交替侧磨(不影响行车平稳性)时也可应用。
二、铁路钢轨调边的施工
1.建立正常的钢轨磨耗观测管理制度,坚持每月观测,记录台账,并进行分析。考虑到钢轨侧磨发展速度,结合现场实际情况,曲线钢轨调边可在侧磨量达到10至12mm时开始,每次(每个点)调边钢轨长度不宜超过700 m,保证调边施工在钢轨达到轻伤标准之前进行,并按要求提报施工计划。
2.施工准备与施工组织。(1)施工计划批准后,施工准备与施工组织要立即展开。(2)施工准备主要包括技术、人员、材料(线路连接配件、钢轨焊接料、长度不小于6 m短轨)、作业机具和交通工具、防雨和防暑、夜间或隧道内施工照明设备和防护用品准备。(3)施工组织是有针对性地制定好安全技术组织方案,落实有关施工组织事项。主要包括;1)施工人员应按单股计,长5 m(或双股计长10 m)需1人(不含施工防护、钢轨焊接、施工管理人员);2)钢轨拨接应分两班同时进行;3)施工作业人员最好是熟练工人。
3.曲线地段调边作业施工方法与养护要求。线路直线地段调边钢轨长度有限、施工方法简单,第(3)类调边作业相当于单股换轨,这两类调边作业的行车条件同曲线地段施工,这里不作赘述。重点针对曲线地段施工方法与行车条件进行介绍。(1)曲线地段施工方法:1)按照规定,所有作业人员、机具等到达工地,各班组负责人进行施工安排和安全教育工作,所有人员到达指定位置待命。2)准备作业:拆除轨距杆和曲线地锚拉杆等影响施工的设备、清除龙口(钢轨切口位置)轨枕间道砟和拨接钢轨范围内高于轨枕面的道砟、钢轨焊接人员完成机具(切割、焊接、整修、拉伸钢轨设备)准备工作、电气化地段作业龙口处钢轨横向和纵向封连线(横截面不小于70mm2)准备、龙口落在轨枕上或边缘处的方枕准备工作、撞击钢轨工具准备。
3)封锁点起,首先设置防护和安装钢轨横向和纵向封连线;其次同时进行扣件拆除(放于轨枕间)、钢轨切割;再进行钢轨调边拨接(先将下股钢轨从两端向中间拨出到轨枕中部,然后将上股钢轨从中间向两端拨出进入曲线下股位置,最后将道心钢轨从两端向中间拨入曲线上股位置);然后进行配轨(考虑拉伸量和焊道)切割、拉伸、定位(上紧部分扣件固定钢轨);最后进行钢轨焊接和恢复轨道结构。4)开通线路后的慢行点内进行轨道几何尺寸、扣件、加强设备、标记、外观的整修恢复工作,并按要求开通线路限速放行列车。5)为了延缓曲线侧磨速度,曲线超高设置应按照《铁路线路维修规则》的规定进行,不能随意加大曲线外股超高量,增加曲线圆顺度减少钢轨侧磨。
三、施工中的注意事项
施工时的轨温最好处于(Ts-2)℃~(Ts-15)℃范围内,Ts为锁定轨温,避免增加钢轨切割、拉伸的难度,保证正点开通线路。超出规定的轨温范围施工时,钢轨无法拉伸到位时应插入短轨,切割长度不够时需插入短轨,此种情况下的施工还须考虑进行二次无缝线路轨温锁定和焊轨工作,因此,安排钢轨调边施工应避免高温或寒冷天气作业。轨温适宜时应用切轨机进行钢轨切割作业,只有在轨温高于实际锁定轨温较多时才使用氧气切割作业。切割上下股钢轨尽可能做到等长,误差不应超过60 mm(两个焊道量)。钢轨拉伸作业用两台拉伸机(每个龙口处一台)同时进行施压,中间辅以人工撞击钢轨,待两端焊道均达25 mm左右(根据施工时的实际轨温掌握,轨温低时可<25 mm,轨温高时可>25 mm)时停止拉伸作业,主要应考虑到拉伸机撤除后,钢轨条有一定量收缩。钢轨拉伸到位后方可锁定轨条,轨条锁定到一定程度(每端30~50 m或整个轨条范围内达到隔3~5个扣件已上紧1个,此为经验数据,可自行掌握)方可撤除拉伸机,然后才能进行钢轨焊接工作。曲线上股钢轨切断后,务必将龙口轨端拨入道心或架起(轨底高于不动钢轨的轨顶),防止上股钢轨从中部下压拨轨时,两端顶死无法拨出。现场调查安排工作时,凡有切口落在轨枕上或边缘处,必须安排专人抽轨枕和方枕。安装在拨接轨条上的封连线会与轨枕刮碰(拨轨或拉伸时),务必安排专人处理。轨温过低时,必须待钢轨切断后才能卸下扣件,否则,将引起钢轨突然收缩并向曲线内侧倾倒。施工时需备用长度不短于6 m的钢轨,至少2根,防止出现意外时插入使用,避免影响线路开通。恢复线路结构,安装扣件时应先上钢轨内侧扣件,避免钢轨拉伸导致钢轨向曲线内侧移位。龙口外侧不动钢轨上的扣件也要松开(尽可能多)不少于6个,防止切轨起道时将轨枕带起,导致原有轨道高低和水平变化。每次调边施工长度不宜超过700 m(单股),如施工长度过长,导致拨轨时间多,钢轨拉伸难度大,人员组织困难。小半径曲线实施钢轨拉伸作业时,当拉伸量大时会导致钢轨倾倒。因此,钢轨入槽后在曲线中部安装2~3根轨距杆(不要上紧),并将后拉伸轨条固定(在安装轨距杆附近上紧部分扣件即可,待拉伸此轨条时再将扣件松开)。拉伸时由安装轨距杆的人员负责看护轨距杆状态,当轨距杆与钢轨不垂直时,立即进行锤击,使其处于垂直状态,防止轨距杆与钢轨卡死,延长拉伸时间。施工结束后要及时对线路进行检查,处理问题,重点是轨距、扣件、曲线正矢及轨道加强设备。一方面是轨道经过轮轨作用后,轨距、扣件、轨道加强设备会起变化;另一方面是调边后钢轨没有侧磨,正是检测正矢和整治曲线圆顺度的好机会,实现消除钢轨不均匀侧磨的目的。
总之,在适当的时机对钢轨调边使用,可以延长钢轨使用寿命,延缓换轨大修周期,节约资金,确保无缝线路的完整性,正确的施工方法和及时的养护维修,能够保证行车安全。
参考文献:
[1]王浩宇,吴海英,等,浅谈既有线钢轨调边使用及施工技术.2018.
[2]刘佳瑶.李大海,等,探讨既有线钢轨调边使用及施工技术.2019.
[3]张东平.郑萍,关于既有线钢轨调边使用及施工技术.2019.