摘要:无缝线路因其接头少、列车运行稳定、舒适等优点在我国得到了广泛的应用。无缝道岔的养护维修是无缝线路发挥作用的关键。文章研究了解了无缝道岔的现状,分析了其中存在的问题,并相应提出了解决对策,希望可以在控制养护成本的基础上提高工作效率。本文根据无缝道岔常见的一些问题,对无缝道岔的日常维护进行了阐述,为今后类似工程提供参考。
关键词:无缝道岔稳定性 维护
引言
无缝线路是由许多短线路拼接而成的,利用一些高技术手段,无缝线路实现了钢轨接头少的特性。现阶段,我国使用的无缝线路是温度应力型的。它的特性是在温度变化的情况下,两端长度小于100米,外膨胀很小,中间部分缩小很少。所以,钢轨在夏季容易出现温度压力,而在冬季就会出现温度张力。无缝道岔是保证跨区域通行的关键,它的质量好坏会影响铁路道路的运行状况。所以,对无缝道岔的日常养护维修的重要性就凸显了出来。
1.无缝道岔养护的国内研究现状
国外对无缝道岔养护维修的研究在20世纪80年代就已经出现了萌芽。到目前为止,对于无缝道岔的维修已经采用了无缝道岔限位传动部件、心轨跟端等技术,形成了一定的养护维修体系。现阶段,国内专家学者在借鉴国内国外先进经验的基础上提升无缝道岔的养护维修技术,分析目前存在的问题,并积极研究解决策略,为无缝道岔的养护提供了理论基础。
2.无缝道岔的检测方法
现阶段,对无缝道岔的检测大部分还是采用传统的检测方法,而这些方法具有一定的落后性,检测的准确率和效率都有一定的局限性,无法达到我国当前对检测技术的标准。在此基础上一些专家学者利用光纤的光敏性特点,研究出了光纤光栅传感检测技术。它的工作原理是在光纤中的激光中掺杂了光纤之后,它的折射方向会随发生相应的变化。光纤芯中有一个特制的反射器,信号进入光纤会通过反射器被反射。这种检测技术信号传输比较准确,而且辐射范围广,在一定程度上减少了周围环境对信号产生的干扰。利用光纤光栅传感技术进行检测时,大多采取以下几种方式:
2.1温度参数的测量
在利用光纤光栅温度传感器进行温度参数的测量时,需要将钢轨的温度传感器安装在钢轨的轨腰处,然后要把无缝线路的传感器埋设在混凝土中,测量温度的温度传感器暴于空气中。
2.2钢轨应力及位移的测量
利用光纤光栅应力传感技术测量钢轨的应力和位移,将钢轨的应力传感器安装在钢轨的腰部,在进行基本轨位移测量时,要把无缝线路的钢轨设为固定点,指针指向钢轨。
3.无缝道岔常见问题
3.1道岔爬行
重载无缝道岔中钢轨爬行的现象是很常见的。无缝道岔的基本轨和直尖轨侧结构存在着一定的差异,因此,经常造成两轨不均匀爬行。如果出现爬行量相差太多的情况,就很可能会导致开关发生故障。钢轨爬行还会造成限位器的故障,爬行的力太大,会造成钢轨侧面拱起,从而造成顶铁顶离缝,顶铁顶紧钢轨收不拢。
针对这些问题,建议如下:1)采用高强度紧固件,增加紧固件强度,减少导轨爬行;2)采用无缝钢轨,并在合适的温度下连接。
3.2更换伤损轨件
在不同条件下,采用无缝道岔的铁路部分,它的运行状况也会受到影响。一般夏季和冬季对受损部件进行更换时较难控制钢轨的温度,就可能会造成道岔的不同部分锁定轨温的不同,并出现温度差异和受力差异,所以,我们应在轨温相对合适的季节对部分轨件进行应力调整。除此之外,标准尺寸的尖轨和基本轨的焊接接头在出现问题之后,应及时进行更换。如果将其进行加长处理,就可避免因焊缝出伤而更换尖轨、基本轨的情况发生。
4.无缝道岔日常维修以及无缝道岔处理方法
4.1无缝道岔日常维修要求:
①必须严格按照《无缝道岔管理实施细则》中的要求来进行操作管理。②严格按照规定的轨温进行作业,在温度不合适的情况下禁止作业③在进行无缝道岔工作时,应及时处理好接头位置,避免出现钢轨悬吊导致钢轨被砸低的情况。④起道、拨道的工作要严格执行相应的工作要求。⑤加强对道岔的检查,及时更换道岔老旧、损坏的零部件⑥积极探索新的维修模式,如:利用大型机械结合小型道岔打磨修复道岔轨廓线,改善轮轨接触关系,提高轨道使用寿命。
4.2提高无缝道岔受力稳定性
①温度附加力的最大值一般出现在尖轨与限位器的连接处,温度附加力的最大值能够达到固定区域的百分之四十,基本轨会承受较大的附加力。所以,在进行基本轨设计时要考虑到温度附加力对无缝道岔的作用。
②减少无缝道岔的扣件阻力,选择适当的扣件阻力参数会对无缝道岔的稳定性产生重大影响,所以我们应该注意选择减少限位器的最小值,扣件阻力增加,这有利于力无缝道岔的稳定。
③进行限位器间隙设计时,把间隙控制在一定范围内可以实现控制尖轨伸缩位移,然而这个控制度一定要合理,否则就会导致剪力增大。所以,在重新设计的过程中,限位器的间隙在尖轨伸缩位移的正常范围内可以做适当调整。
④进行无缝道岔轨枕抗压度数据分析之后,一旦枕轨的抗压度没有达到一定强度,基本轨的温度附加力,钢轨的位移量都会受到不同程度的影响。所以,在进行设计时,一定要对无缝道岔的轨枕抗弯强度进行仔细检查,选用强度比较高的轨枕,会对无缝道岔的稳定性产生积极影响。
4.3无缝道岔设于桥梁产生受力变形的处理方法
连续梁桥设计的轴承位置也很严格,在进行设计时,连续梁桥的固定支座应尽量放置在跨度内。通过计算发现,摩擦板的长度对无缝道岔直基轨的纵向力和位移、开关端轨的位移、轨床板的力和位移、开关的传力元件和固结机构的力都有影响。但对墩台和端刺受力的影响比较大,摩擦板越长,对墩台和端刺受力更有利。因此,要确定摩擦板的长度,就必须考虑到各个方面的影响因素。
4.4无缝道岔区轨温变化病害的处理
钢轨温度在限位钢轨处的附加力,可避免限位误差的影响,在无缝线路运行过程中还应加强限位断面的维修检查。无缝道岔焊接时严格按照设计锁轨温度,确保无缝道岔的最大钢轨温度变化范围在设计允许范围内。通过改进道岔接头处的焊接方式,可以有效地减小温度附加力,扩大钢轨温度的工作范围。
4.5养护工作
①无缝道岔维修工作,要遵循无缝道岔维修的有关规范,实行“二清、三试、四不超过”;及其他相关规定,严禁野蛮维护方法。根据相关施工规范,应定期开展轨道打磨平整度、弯曲矫正等维护保养工作,以提高分岔区域轨道的平整度,延长列车的使用寿命。
对无缝道岔进行养护维修时,应该将锁轨温度控制在±5℃范围内,采取多种养护维修技术手段,可以有效避免因无缝道岔前后钢轨锁轨温度差造成的温度负荷危害。
③要严格按照相关规定对无缝道岔进行养护管理,按照制定好的养护计划进行养护管理,不同环境下的养护时间也是不同的。同时,在不同环境温度条件下,要根据实际情况合理采用养护技术和安排養护时间。在夏季温度比较高的情况下,首要的工作是对道岔方向的设计。在冬季低温环境中,核心工作是对接头位置的检查,避免低温造成接头的损坏。
结语:就目前来看,无缝道岔在铁路中的应用发挥着不可替代的作用,因此,对无缝道岔的养护管理也是需要重视的。无缝道岔的研究对保证无缝铁路线路的发展和铁路运输的安全具有重要意义。
参考文献:
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[3]李晓飞.无缝道岔养护维修中存在的问题及对策[J].科技创新导报,2009(18).
[4]李桂保.无缝道岔养护维修中存在的问题及对策[J].铁道建筑,2007(02).
个人简介:于洋洋,1991年10月,男,汉,河北省张家口人,硕士学历,助理工程师(职称),研究方向:铁路工务道岔线路养护维修。