冯 杰 上海铁路局合肥工务段
合福高速铁路巢湖东站有砟区段线路设备精调实践与应用
冯 杰 上海铁路局合肥工务段
通过对合福高速铁路巢湖东站有砟区段线路设备精调实践,探索出高速铁路有砟区段线路设备联调联试的方法,为后期养护提供借鉴。
合福高速铁路;有砟区段;线路设备;精调;探索
合福高速铁路位于安徽省中南部、江西省东部以及福建省东北部地区,北起安徽省省会合肥市,经合蚌客专衔接京沪高速铁路至北京,中与宁安城际、杭长客专、浦建龙梅、南三龙相交,南连福州枢纽至福州,构筑了京福快速铁路大通道。线路全长809.92 km,设计速度300 km/h,2010年7月开工建设,2015年1月完成工务专业静态验收,2015年2月开始联调联试,2015年6月具备开通条件。
巢湖东站设于巢湖市东侧,巢湖高新技术开发区内,由于站内无砟轨道发生了侧向及竖向变形,K1068.374~ K1070.508范围内原建无砟轨道变更为有砟轨道。2015年1月下旬至3月上旬无砟轨道改有砟轨道施工完成,5月5日轨检车进行了160 km/h的速度检测,5月8~5月9日进行了第一次提速试验,最高速度达到275 km/h,5月25日进行了第二次提速试验,最高速度达到330 km/h,创造了国内有砟线路试验最高速度。
合福高速铁路巢湖东站示意图,详见图1。
图1 合福高速铁路巢湖东站示意图
2.1人员的组织
每个精调小组由12~14人组成:其中带班人员1名,检查轨距、水平及高低的人员2名(兼记录调整结果),根据测量分析结果标注调整资料1名,质检员1名,现场防护员1名,此外再配备6~8人左右的劳务工队伍。
带班人员:精心挑选责任心强、业务精的生产骨干作为带班人员;作业人员:组织作业人员学习扣件系统的特点,现场观摩扣件组合形式,尽快熟悉扣件型号,掌握调整方法;测量人员:对测量人员进行全面系统培训,熟悉掌握测量小车的使用方法,严格按照控制标准进行数据分析,确定调整方案。
2.2机具的准备
根据不同的轨道结构和扣件类型,提前准备作业机具,提高作业效率。(1)单头电动扳手两台;(2)液压起道机一台/套;(3)弦绳、钢尺一套;(4)电动扭力扳手两把;(5)发电机一台;(6)材料运输车一辆(线下);(7)扭力矩检测扳手一把;(8)塞尺一把;(9)撬棍一根;(10)改道器一台。
2.3材料的准备
根据精测结果和扣件系统特点,安排各种组合件型号的加工计划,提前做好调整材料的准备工作。
2.4精调前的准备
测量前的检查:在精调小车测量前,必须对测量区段的结构状态进行全面检查。对有砟线路调查补充缺少零配件,复拧扣件,清理轨件、轨枕及零配件表面的脏污杂物。对有砟道岔重点检查轨枕间隔、扣件状态、锁定轨温、尖轨与心轨密贴状态等是否满足要求。对焊缝重点检查接头平直度和钢轨光带、焊缝两边胶垫吊板情况以及焊缝是否处在轨枕上面等情况。
测量前的清扫:对轨道进行全面的清扫,清除钢轨上的所有杂物,确保测量数据真实可靠,防止因环境影响导致测量数据造成错误调整或重复调整。
精调测量前必须对CPIII进行复测、评估。
核对道岔设计平纵断面资料,重点复核道岔前后200 m及站内正线的坡度及竖曲线等关键参数。测量仪器设备齐全,状态良好,校定完成。
3.1全面调整轨距和轨距变化
在大机作业前,对线路、道岔设备轨距和轨距变化率进行全面调整,轨距控制在(0~1)mm间,轨距变化率控制在1/ 1500内,并检查扣件位置是否正确,空隙是否达标。焊缝平直度不达标引起扣件不达标时先处理焊缝再复查扣件。
3.2严控轨道精测质量
每次精测,精测小车换站测量必须搭接10 m(16根轨枕),搭接区重复测量误差控制在±1 mm,否则重新设站搭接。调整资料完成后结合现场标注再对资料进行复核,有疑问数据或地段重点分析,确保精测资料准确可靠。
3.3狠抓大机作业质量
有砟线路安排4遍大机捣固,前3遍采用单机双捣精确法作业,两台捣固车分段作业,夹持时间不低于0.6 s,起道量原则上不大于40 mm,超过40 mm时分层起捣,夹持时间不低于0.8 s。第四遍两台捣固车分别采用精确法和顺平法作业,第四遍作业后稳定车全程覆盖。每遍大机作业起拨量分别按照(X~70)mm、(X~50)mm、(X~30)mm、(X~10)mm标准给定,作业完成后标高分别预留(60~80)mm、(40~60)mm、(20~40)mm、(0~10)mm,中线控制分别在20mm、10mm、5mm、5mm以内。
有砟道岔,安排5遍大机捣固,采用单机双捣精确法作业。两台道岔大机分别负责一个岔区单元,夹持时间不低于0.8 s。捣固车主要作业直股,遇转辙机部位加强一捣。控制每遍大机作业起拨量,第一遍按照(X~60)mm给定起道量。当起道量大于40mm时分层起捣。第二遍为密实性捣固,不进行起拨作业。第三遍分别按照(X~40)mm、(X~20)mm、(X~0)mm给定起道量,作业后标高预留(40~50)mm、(20~30)mm、(0~10)mm、中线控制在20 mm、10 mm、5 mm以内。
不论线路还是道岔,每遍大机作业后,都进行CPIII资料复测,及时准确掌握设备状态。
3.4提高人工精调质量
有砟线路,严格按照“轨道结构调查整治→第一遍精测、放样、上砟→预留后续起道量进行第一遍大机作业、人工线路精调、补砟→第二遍精测、放样→第二遍大机作业、人工线路精调→第一次回检、补砟→第三遍精测、放样→第三遍大机作业、人工线路精调→第二次回检、补砟→第四遍精测、放样→第四遍大机作业、人工线路精调→第三次回检→刷新标记→外观整理”的作业流程,重点解决结构件密贴、几何尺寸达标等问题。
有砟道岔,严格按照“方正轨枕位置→补充零配件→定基准股→定框架尺寸→调整密贴→检查整治辊轮状态,确保闭合端尖轨与辊轮有1 mm间隙→检查整治尖轨、心轨降低值”的作业流程。抓好三个方面的控制(以18#道岔为例);
一是控制转辙部分支距。35#枕位置支距值偏差控制在(-0.5~0)mm,后两个点偏差控制在(0~+0.5)mm,防止出现尖轨扭曲;转辙部分特别是对心轨100-102#枕三处的间隔尺寸应保证短心轨跟端小块支距扣板(106-109#枕位)与轨底留有(0~1)mm的缝隙,尖(心)轨与各顶铁间隙控制在(0~0.5)mm。
二是控制转辙部位滑床台板受力。三机后22#至35#枕间的滑床板台面与轨底、辊轮与尖轨杜绝扛死,防止操动时摩擦阻力过大形成不足位移。
三是控制尖(心)轨各转辙机位置框架尺寸。转辙部分4-6#枕位的框架尺寸控制在(0~+0.5)mm,不做负号,防止尖轨尖端先靠影响后部密贴状态。同时盯控辙叉部分心轨一动处两翼轨和咽喉处以及96#枕框架尺寸。
根据动静态波形图分析,对轨道精调质量不良处所及时整治销号,提高轨道品质。
巢湖东站有砟线路2015年5月5日进行了轨检车检测,5月8日进行了下行线提速试验,5月9日进行了上行提速试验,自200 km/h提速至275 km/h。主要检测数据如表1所示。
表1 巢湖东站200 km/h至275 km/h提速试验检测资料
从动检波形图分析,巢湖东站大里程下沉地段纵断面不良,冲高速肯定有问题,工务处和工务检测所等一同研究确定,配置2台道岔捣固车和1台稳定车,对下行K1070+070-K1070+240(含106#道岔)、上行K1070+060-K1070+508(含104#、110#道岔)进行落道、捣固。道岔脱杆捣固,道岔全断面人工补强捣固。
5月10日:大机捣固小里程方向6组道岔(109、103、113、111、107、119#岔)、站内上下行线路500 m;落道下行K1070+070-K1070+240(含106#道岔)计170 m。
5月11日:大机捣固下行线K1070+070-K1070+240(含106#道岔)计170m,找平102#道岔-K1070+508(有砟、无砟分界点)。人工细整109、103、113、111、107、119#道岔,落道上行104#道岔-K1070+508(有砟、无砟分界点)。
5月12日:大机捣固上行线104#岔-K1070+508(有砟、无砟分界点),人工细整下106#道岔-K1070+508(有砟、无砟分界点),人工落道上行K1070+060-110#道岔。
5月13日:大机捣固上行K1070+060-110#道岔。人工细整104#、110#道岔。人工全面补充道砟、全面整理外观。
5月17日动车组重联试验,5月25日对上下行进行拉通前最后一次提速试验,速度从(220~330)km/h。主要检测数据如表2所示。
表2 巢湖东站220km/h至330km/h提速试验检测资料
动力学各项指标均不超限,达到了整治效果。
(1)加强对道岔范围内钢轨焊缝的检测与整治。现场分析可知,道岔范围内动力学指标超限70%是由焊缝状态不良引起的,重点要抓好三方面工作,一是落实焊缝平直度标准、二是严格打磨程序、三是控制打磨削量。
(2)高速线路道床的密实度非常重要。大型捣固车捣固后,必须要用小型液压捣固机或捣固棒对线路、道岔的轨枕进行多次全断面捣固,尤其是道岔连杆范围内要重点强化捣固,确保道床弹性良好、均匀。
(3)为防止高速运行时道砟飞溅击打动车组,必须对道床断面进行严格控制,并建立道砟变化观测区,动态掌握情况及分析。
(4)加强对动检波形图的分析。根据添乘晃车点和波形图之间的对应关系,在动检晃车点前后至少50 m范围内进行静态复核、检测。根据现场分析总结,微小的不平顺若放在直线地段人体感觉不明显,但在道岔前存在,加之道岔的特殊结构,人体感觉就比较明显。我们要特别重视道岔前(200~300)m线路状态,杜绝线路上的不良振动带到道岔区域,产生叠加现象。
(5)线路精调是一个系统工程,要发挥各方面优势,保证精调进度和质量。施工单位应负起全面责任,负责提供精调小车和数据的采集分析,提供调整所需的材料,组织部分劳力。工务部门应积极参与测量数据的分析,负责现场作业的质量和进度,同时全面负责后期的动态精调,确保联调联试按期完成。
责任编辑:许耀元 张建强
来稿日期:2016-05-20