田海蒙
【摘要】短轨接头是线路最突出的薄弱环节,短轨接头病害是诸多设备病害中的一大顽症,如何维修保养好短轨接头,整治消除接头病害,始终是铁路工务部门研究讨论的课题之一。当前我国大部分线路都为短轨有缝线路,并且当前接头病害已经逐渐显现,本文结合对线路接头状况的调查,对接头病害进行分析,并提出了整治措施。
【关键词】短轨线路;低塌接头;病害;整治
前言
钢轨接头是线路的薄弱环节,混凝土轨枕线路更为严重。机车车辆的轮对通过接头时,因其不平顺而产生剧烈振动,加速线路状态的变化,以致形成接头病害。接头病害产生之后,又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用,互为因果,使病害发展变化加速。在钢轨、道床和路基状态基本相同的情况下,混凝土轨枕线路接头比木枕线路接头变化快,各类接头病害产生周期短,发展迅速。如不從根本上整治病害,接头就很难维持正常工作状态,影响铁路运营。
1.低塌接头病害
低塌接头主要是指不稳定的接头,其主要是表现在轨面的渍塌,由于钢轨变形、低头、夹板弯曲,形成接头死坑,这种接头的病害已相当严重,属于设备病害的顽症。这种病害主要出现在捣固不良地段,尤其是在曲线下股。
钢轨接头病害的产生,最根本的原因在于轨道接头存在结构上的不平顺,这就导致轮轨之间产生较大的附加动力作用。过大的附加动力作用又促使不平顺的发展和附加动力的增长,同时也就促进了接头病害的发展,可见,钢轨接头病害的发生与发展是相互作用的。由于养护不当也会促使接头病害的产生。
2.低塌接头病害的形成原因
2.1结构不平顺
钢轨接头在结构上的不平顺,指的是接头轨缝:车轮在钢轨的输出端时,邻接钢轨的接受端有抬高的趋势,形成台阶;荷载下钢轨接头的挠曲不是连续曲线,而是折线。当折角,轨缝,台阶三个因素同时出现,都将产生轮轨冲击,从而增大接头处得附加阻力。
2.2附加不平顺
这是在运营过程中形成的以下情况都能形成:结构薄弱、轨面不均匀磨耗、弹性不足。
2.3动态不平顺动态不平顺
其一般有两种情况:一种是轨道弹性不均匀和荷载波动,轮轨接触点轨迹呈波浪形不平顺;另一种是线路存在暗坑吊板和道床不均匀弹性下沉。线路的动态不平顺加剧了列车在运行中的冲击和振动。有时使用厚度不等、弹性不均匀的轨下垫板以及线路养护质量不良,都加剧了轨道动态不平顺。
2.4铁路线路大,运行中容易造成低塌接头病害
我国的铁路线路大,而长长的钢轨是由短轨连接起来的,所以接头就使得钢轨的连续性受到影响,并且列车的负重较大,虽然可以保证轨道的几何行位不受破坏,但是接头部分会受到冲击,根据实测的资料显示,在接头处车身晃动可能会产生四五倍的荷载,这样就会使得接头的变化加快,从而出现病害。接头遭到破坏的的过程是先呈现低凹、空吊板,这样就会加大冲击附加动力,造成钢轨、夹板变形。轨缝造成车轮瞬时悬空,出现碰撞现象,在突然加大对驶入端的冲击作用下,轨道发生强迫震动,轨道的缝隙越来越大,变形加快,逐渐出现接头低塌,如果不及时维修将会造成钢轨变形。这样就容易造成车身晃动,车轮会不断的加大接头钢轨的附加冲击力,使得接头病害加重,形成恶性循环,这样也会使得接头处的钢轨、夹板越过弹性变形的界限,这样就会出现永久的塑性变形,这也就造成了低塌接头病害。
3.短轨线路低塌接头病害的综合整治措施
3.1做好夹板弯曲产生低接头的整治工作
(1)垫板倒换整治.在炎热天气,分别在接头处4-6根轨枕处垫上3-5MM垫板,经过7天左右,小腰垫板压实后,把3-5MM垫板换成8-10MM垫板,最后撤除垫板,在接头8根轨枕范围内进行清筛起道,接头起高10-12MM,在从两端小腰向接头加强捣固,做好顺橇.经过列车碾压后再加强一次捣固,并夯实.这样反复数次,就可以整平接头.
(2)在Ⅰ型、Ⅱ型水泥枕线路地段,在接头处更换2-4根Ⅲ型轨枕,增加线路承载能力.
3.2做好钢轨接头上下左右错牙的整治工作
(1)、更换钢轨完毕后要进行焊补或打磨,使新旧钢轨轨面在同一水平面上。
(2)、更换接头枕木要两根同时更换,以免使钢轨受力不均产生错牙。
(3)、捣固时接头枕木要捣固均匀。
(4)、经常保持接头螺栓扭矩达到规定要求。
(5)、左右错牙要根据错牙大小、扣件作用况态、接头两端轨距大小等情况采取加垫片、相应开发丝胶垫、改道等方法进行整治。
3.3加强轨道复合不平顺的控制,减少车身晃动
通过在现场对多次晃车仪病害的复核,轨道单项几何尺寸很少有超限的,但均存在小值的各种几何尺寸、状态不良复合在一起的现象,这些复合不平顺的存在,就是产生III级偏差晃车的主要原因.所以,在日常养护维修,设备检查时,一定要注意分析复合不平顺的存在,并进行综合整治,控制轨道复合不平顺的发生与发展。
3.4做到合理养护维修
(1)控制轨缝:钢轨接头存在轨缝是接头病害产生和发展的根本原因,在规范要求的前提下,限定并控制轨缝是25M钢轨混凝土枕线路接头养护的重要内容,因此,必须按规定拧紧螺栓,以保证足够的接头阻力,提高钢轨接头的整体性.及时调整轨缝.一旦出现大轨缝和连续瞎缝时,及时进行调整使轨缝经常处于良好状态.接头顶面轨端应进行倒棱,一旦出现顶端飞边,要及时进行切磨处理,以防顶死引起揭盖掉块.接头涂油.要有计划地对夹板和螺栓进行涂油.
(2)捣固:钢轨接头在列车冲击荷载反复作用下,道床应力和振动加速度远远高于非接头部位,残余变形积累加剧.为了提高抵抗冲击的能力,接头道床应有良好的捣固质量.捣固前,要先拧紧接头夹板螺栓和轨枕扣件螺栓,以加强接头的整体性和防止捣固后有空吊板;打撬塞时,应打在靠接头的两根轨枕的枕头一侧,以防止扭断轨枕和来车时压伤轨枕、钢轨和夹板;轨底捣固必须加强.
(3)轨面修理:轨端的不均匀磨耗、掉块、擦伤,是钢轨在运营过程中产生的各种伤损和缺陷,当轨端轨面出现掉块和马鞍型,应进行焊补,在焊补前要整修好钢轨接头,保证焊补质量不受损坏,用钢丝刷仔细清除油渍,然后进行焊补.
(4)钢轨接头病害种类很多,造成病害的原因也很复杂,而且相互关联,互相影响,因此,整治接头病害必须坚持“预防为主,预防与整治结合”的原则.根据接头的构造特点,从提高接头的整体性和平顺性入手,采取综合整治的措施.对以上各单项措施采取有什么病害消灭什么病害,有什么项目做什么项目的办法,任何一个单项措施都不是万能的.例如加厚胶垫、改善轨下垫层弹性是一个简单易行的方法,但如果不打磨轨面的不均匀磨耗,对低扣接头钢轨的垂向硬弯或夹板下弯问题不解决,即使加厚胶垫也不会有什么效果.又如低扣接头约有80%出现夹板下弯,采取上弯夹板的措施较好,但如果不配合加强道床捣固,调整轨缝等工作,也是难以奏效的.因此,整治接头病害必须采取综合整治措施.
结语
综合整治低塌接头对于铁路事业是非常重要的一个环节,这样不仅可以降低维修的投入,也可以实现设备的标准化,保障行车安全。随着铁路运输量的不断加大,短轨接头病害的文题也越来越突出,在运用好这些整治方法的基础上要不断创新,不断的探索新方法,从而适应我国铁路事业的发展。
参考文献
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