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铁路线路维修中钢轨尺寸偏差的影响分析

刘静辉
  
安家(建筑与工程)
2022年11期
大板综合维修段 内蒙古 赤峰 025450

摘要:钢轨尺寸偏差在铁路线路维修、养护等方面,均有极为关键的影响,且大多数情况下,随着钢轨尺寸偏差量的增大,铁路钢轨的使用寿命会明显缩短。作为铁路线路维修标准中的关键性技术条件,相关施工部门必须将钢轨尺寸偏差控制在一定的数值限度标准之中。为实现铁路线路的平稳与安全化行车,相关建筑部件的尺寸数值必须满足国家所制定的标准约束条件。由于铁路列车的不间断高速行驶,车轮结构在整个动态作用过程中会对底部钢轨产生侧向与垂直方向的作用力,且随着冲击、振动、摇摆外力强度的增大,铁路线路钢轨也会长期处于相对疲劳的存在状态中。

关键词:铁路线路维修;钢轨尺寸偏差;影响;

引言

随着我国铁路发展的高速化和重载化,钢轨疲劳裂纹、磨耗磨损、波浪形磨耗等问题日益严重。如果钢轨发生严重磨耗和病害,不仅影响列车运行的平稳性,更重要的是给铁道车辆的安全运行带来严重隐患。近年来,钢轨廓形打磨已经成为我国工务部门控制钢轨疲劳和磨耗,提高列车运行品质,延长钢轨使用寿命的重要方法之一。

1长度尺寸偏差

由于钢轨的长度水平会在轨温影响下出现伸缩变化形式,因此为实现铁路线路的有效维修,应对钢轨的标准长度进行统一定义。所谓铁路钢轨的标准长度,是指标准轨温下,铁路线路测量所获得的钢轨长度数值。在实际施工过程中,由于外力作用、力学误差等条件的影响,铁路线路维修允许一定偏差数值的存在,但要求该数值结果必须保持在一定的实值区间之内。在单根换轨施工中,若使用钢轨的长度数值不能处于理想化数值区间内,易导致列车脱轨、行驶振荡等情况的出现。因此,在铁路钢轨不能在原长状态下使用时,应在轨道淬火层部分增加端头螺栓孔,并借助坚固的钢型材设备,对薄弱锯截面进行加固处理。

2钢轨检测

检测环节指运用先进的检测设备,定期或按需对路基-轨道-车辆等铁路大系统相关指标进行检测。钢轨使用状态为重点检测项目,其检测内容包括钢轨廓形、轨面光带、钢轨磨耗、表面伤管理体系包括检测、评估、决策、实施4个环节,其关键是车辆、轨道、桥梁各专业数据共享,核心是铁路大系统动力学理论。该体系明确高速铁路钢轨检测内容,提出高速铁路钢轨评估模型,建立基于铁路大系统动力学理论的专家决策模型,整合先进的高速铁路钢轨整治措施,延长钢轨使用寿命,提高车辆运行平稳性和安全性。

3标准轨与短尺轨

现阶段国内铁路线路所使用钢轨的标准长度由25.0m、12.5m两种类型组成,而用于曲线铁路中的钢轨则由24.84m、24.92m、24.96m、12.38m、12.42m、12.46m等6种类型共同组成。在实际施工过程中,确定这些线路钢轨的标准长度值极为必要。规定钢轨的标准长度数值,不仅有利于铁路线路设备的标准化处理,也能在一定程度上辅助机械化施工作业的顺利进行,从而提高维修养护技术的施工效率,降低铁路线路维修所需的消耗成本。在铁路钢轨生产与制造的过程中,由于人为疏忽、数值偏差等问题,不可避免地会出现大量不满足长度标准的“短尺轨”,特别是随着机械化施工技术的逐渐普及,“短尺轨”现象的发生概率更是不断增大,由于该类型铁路钢轨所占的产出比重过大,除站内正线建设外,一部分钢轨也被用于外部铁路线路的建设,甚至被直接应用于区间干线之上。“短尺轨”线路的持续增多,导致铁路线路的尺寸不再趋于整齐化,有时甚至会造成无法配对情况的出现,对单根独长钢轨的利用带来极为不便的影响。

4螺栓孔位置偏差

螺栓孔是连接设备的作用位置,通常情况下,可将两个完全独立的铁路线路钢轨固定在一起,在实际维修过程中,相邻两个螺栓孔所处位置的物理距离越远,钢轨尺寸的偏差量也就越大。在标准情况下,铁路钢轨轨缝等于8mm,此时鱼尾螺栓、鱼尾板螺栓都处于一个相对宽松的连接状态。若已知钢轨的实际重量水平,则可认为螺栓孔位置偏差是影响铁路线路维修质量的唯一因素。现阶段大多数铁路线路钢轨均采取无缝连接的形式,相邻螺栓孔位置偏差量基本等于0.5m或0.6m,当该项物理量数值水平过大时,钢轨结构易因物理承载力过大,出现断裂或弯折的情况。当该项物理量数值水平过小时,螺栓孔处的连接螺栓易因膨出作用而向外不断外移,并最终脱落进入列车的行驶轨道之中,造成列车脱轨事件的出现。因此,在设置螺栓孔位置偏差量数值时,应综合考虑多项因素,在保障钢轨物理承载能力的同时尽量将螺栓放置在相对较远的连接位置处,一方面避免外部压力过大,对轨道结构造成的弯曲性影响,另一方面也可最大限度延长列车的实际行进距离。当螺栓孔位置偏差量数值不断趋近于0.5m时,钢轨尺寸的偏差量也会逐渐靠近其最小数值,获得理想的铁路线路维修结果。

5铁路线路维修优化措施

5.1建立健全铁路建设工程管理机制

施工单位需要制定相应的规章制度约束员工的日常行为,对于不按照标准化流程进行施工的员工给予批评。施工单位可以采取责任制提高员工对工作的积极性,督促员工能够为自己份内的工作负责。施工单位可以选择能力较强企业责任心较高的员工作为管理主任,管理主任对手下的员工负直接责任。管理主任需要在日常工作时关注每一位员工的工作状态,改正施工单位懒散的工作风气,提高铁路建设的工作效率。管理主任需要保证员工能够按照标准化流程开展施工,严格按照设计图纸建造铁路。管理主任需要定期到施工现场巡查,通过巡查发现施工过程中存在的漏洞,并针对存在的漏洞加强管理力度。

5.2标准轨接头的养护维修

(1)根据季节变化,及时调整均匀不良轨缝。(2)保持接头螺栓和扣件扭力达标。(3)保证接头部位道床捣固质量良好,特殊接头采取轨下枕木头等措施。(4)对轨面的修理,及时整治轨端不均匀磨耗、掉块、擦伤、接头高低、错牙、低扣等。(5)对翻浆冒泥、板结地段进行清筛换砟,改善接头道床弹性。更换高弹胶垫或TD复合胶垫,改善轨下垫层弹性。

5.3定期对铁路进行养护

在完成铁路建设后,施工人员必须对铁路的运行状态进行定期检查。由于铁路长期受到磨损,路基很有可能产生损坏,如若施工人员在检查的过程中发现损坏的路基应当及时修补。此外,施工人员必须逐个检查铁路接缝处的螺丝,如若螺丝松动将会影响高铁和火车的正常运行,严重情况下还有可能导致列车的侧翻。施工人员需要针对每次养护的结果进行记录和归档,方便施工管理的长期开展。对于铁路中出现故障及维修的部位应当依据事实记录,为将来的检修提供相应的资料支持。

结束语

为获得理想化的铁路线路维修效果,应从长度尺寸偏差、断面尺寸偏差等多个方面同时着手,在控制钢轨尺寸偏差数值量水平的同时,提升钢轨结构的物理力学承载能力,从而为列车行驶提供一个相对稳定且可靠的环境,使乘客的生命安全得到有效保障。

参考文献

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