一 、前言
無縫線路是鐵路軌道現(xiàn)代化的重要表現(xiàn)。由于無縫線路消除了車輪對鋼軌接頭的沖擊,減少了接頭數(shù)量,使得列車運行平穩(wěn)、旅客舒適度增加,延長了線路設(shè)備和機(jī)車車輛的使用壽命、降低了列車運動阻力、減少了基層單位的勞動量, 經(jīng)濟(jì)效益顯著。由于我國已普遍使用混凝土軌枕,更是夯實了全面使用無縫線路的基礎(chǔ)。但無縫線路也有其弱點,就是鋼軌應(yīng)力冬夏變化巨大,冬季增加了斷軌的幾率,防止脹軌跑道也成了夏季工作重點。
二、鋼軌的自由伸縮量 計算
鋼軌不受任何阻礙的伸縮叫自由伸縮。自由伸縮量同鋼軌的長度和軌溫變化度數(shù)成正比。鋼軌自由伸縮量的計算公式是:
△l=αl△t
式中: △l――鋼軌的自由伸縮量(mm); α――鋼軌的線膨脹系數(shù)(0.0118mm/m.℃) l――鋼軌長度(m); △t――軌溫變化度數(shù)(℃)。
例:一根不受任何阻礙的鋼軌,在軌溫為25℃時測定的長度是100m,軌溫升高到55℃時鋼軌的自由長度是:
△t= 55℃-25℃=30℃。
△l=αl△t=0.0118mm×100×30=35.4mm
此時鋼軌的長度為: 100m+35.4mm=100.0354m
三、熟知牢記脹軌跑道形成的原因、影響因素
1) 無縫線路作業(yè)違反‘‘兩清、三測、四不超’’ 引起脹軌。
2) 冬季在低溫下焊軌使局部鎖定軌溫偏低,夏季局部應(yīng)力過大引起脹軌。
3) 道床缺砟或兩側(cè)石砟嚴(yán)重不均勻、扣件缺損失效嚴(yán)重、翻漿、空吊板、軌道不平順,在夏季列車的碾壓沖擊下容易發(fā)生脹軌。
4) 高溫季節(jié)進(jìn)行擾動道床的作業(yè)時,會產(chǎn)生線路高低方向臨時變化,使鋼軌不均勻爬行,雖作業(yè)后線路高低、方向大體恢復(fù),但應(yīng)力不均勻仍然存在,加之線路兩側(cè)、枕盒石砟松散,道床與軌枕摩擦阻力遭到破壞,溫度升高應(yīng)力加大,在列車的碾壓的作用下,很容易產(chǎn)生線路爬行、橫向位移,造成脹軌,如果發(fā)現(xiàn)處理不及時進(jìn)一步發(fā)展,突破了線路框架結(jié)構(gòu)剛度和道床石砟束縛,軌排就會向兩側(cè)或上方大幅運動,造成嚴(yán)重扭曲自行釋放應(yīng)力,形成跑道。
四、 容易產(chǎn)生脹軌跑道的薄弱處所
大中修地段,木枕與混凝土枕交界處、固定區(qū)與伸縮區(qū)交界處、鋼軌硬彎處、曲線頭尾、長大坡道頭尾、制動地段、明橋臺附近等應(yīng)力容易集中的地段,道床厚度不足石砟缺少地段。
五、線路有脹軌跡象的判定
1) 夏季軌向嚴(yán)重不良,線路連續(xù)出現(xiàn)3-5mm的碎彎,或碎彎在原有的基礎(chǔ)上增多增大。
2) 鋼軌高低水平不好、變化較大,空吊增多,枕木頭一側(cè)石砟離縫。
3) 起道省力,且抬起的軌枕根數(shù)過多。
4) 搗固越搗越輕且不易搗實
5) 撥道逆向撥不動或撥好又彈回來,撥好一處又鼓出一處,軌道移動距離大范圍長等。
6) 這時用10m弦測量兩股鋼軌的軌向偏差,當(dāng)平均值達(dá)到10-12mm時,可判定為有脹軌跡象。
六、脹軌跑道的判定
1)軌向不良用10m弦測量兩股鋼軌的軌向偏差,當(dāng)平均值達(dá)到12-24mm時,可判定為脹軌。
2)當(dāng)兩股鋼軌的軌向偏差平均值達(dá)到10mm時,在軌溫不變的情況下,過車后線路彎曲突然擴(kuò)大可判定為脹軌。
3) 軌向不良用10m弦測量兩股鋼軌的軌向偏差,當(dāng)平均值達(dá)到24mm及以上時,可判定為跑道。
七、遇有脹軌跡象的處理措施
1)當(dāng)線路連續(xù)出現(xiàn)碎彎并有脹軌跡象時,必須加強(qiáng)巡查或派專人監(jiān)視,觀測軌溫和線路方向的變化。若碎彎繼續(xù)擴(kuò)大,應(yīng)設(shè)置慢行信號防護(hù),進(jìn)行緊急處理。線路穩(wěn)定后,恢復(fù)正常行車。
2)作業(yè)中如出現(xiàn)軌向、高低不良,起道、撥道省力,枕端道碴離縫等脹軌跡象時,必須停止作業(yè),并及時采取防脹措施。
3)無論作業(yè)中或作業(yè)后,發(fā)現(xiàn)線路軌向不良,用10m弦測量兩股鋼軌的軌向偏差。當(dāng)平均值達(dá)到10mm時,必須設(shè)置慢行信號,并采取夯拍道床、填滿枕盒道碴和堆高碴肩等措施;當(dāng)兩股鋼軌的軌向偏差平均值達(dá)到12 mm,在軌溫不變的情況下,過車后線路彎曲變形突然擴(kuò)大時,必須立即設(shè)置停車信號防護(hù),及時通知車站,并采取鋼軌降溫等緊急措施,消除故障后放行列車。
八、脹軌跑道的處理 程序
1)接報信息處理:現(xiàn)場調(diào)查人員確定線路故障為脹軌跡象時,應(yīng)立即通知駐站聯(lián)絡(luò)員,及時在車站登記“運統(tǒng)-46”,迅速通知工務(wù)段調(diào)度,同時向路局行調(diào)請求列車限速5—25KM/h;通知待命人員帶齊料具前往故障地點。并采取在線路顯著變化地點夯拍道床、填滿枕盒道砟和堆高砟肩、澆水降溫等措施。線路穩(wěn)定后,恢復(fù)正常行車速度。填滿枕盒道砟和堆高砟肩不得侵入機(jī)車車輛接近限界。
2)作業(yè)中發(fā)生脹軌跡象時,現(xiàn)場人員應(yīng)立即停止作業(yè),回填道床,堆高砟肩,擰緊扣件,觀測軌溫、派人巡視,加強(qiáng)線路觀察。
3)脹軌跑道
線路確定為脹軌跑道時,現(xiàn)場人員必須立即攔停列車,并立即通知駐站聯(lián)絡(luò)員封鎖線路,設(shè)置停車信號,并采取澆水降溫(在線路發(fā)生顯著變化地點前后50m范圍內(nèi)以防脹布覆蓋,從脹軌地段兩端向中間輕澆慢淋)的辦法降低鋼軌溫度。溫度降低后方可撥道。曲線地段撥道只能上挑,不宜下壓。整正線路,夯拍道床,按5km/h放行列車。現(xiàn)場派人監(jiān)視線路,并不間斷地采取降溫措施。撥道不得影響兩線線間距。待軌溫降至接近原鎖定軌溫時,再恢復(fù)線路和正常行車速度。
4)無降溫條件或降溫效果不良時或跑道后線路幾何狀態(tài)嚴(yán)重變形時,應(yīng)立即截斷鋼軌放散應(yīng)力,整正線路,加固切口,夯拍道床,首列放行列車速度不得超過5 km/h,并派專人看守、整修線路,逐步提高行車速度。在24h內(nèi)進(jìn)行臨時處理或永久性處理。
九、緊急處理時截去鋼軌的軌縫寬度估算與處理方式
1)首先在雙股切口處安裝短路銅線防護(hù),兩縱一橫。
2)在切口兩端1米以外的軌腰做出標(biāo)記,并準(zhǔn)確丈量兩標(biāo)記間的距離作出記錄,便于記錄實際切口寬度、日后計算核對。
3)切口寬度計算,根據(jù)鋼軌的線膨脹系數(shù)(0.0118mm/m.℃)和超過鎖定軌溫溫差以及鋼軌伸縮影響范圍大致估算
例:現(xiàn)場實際軌溫為超過原鎖定軌溫25°,漲軌跑道切口處兩端各100m為鋼軌伸縮影響范圍。
0.0118mm×25°×100m×2=59mm
考慮到跑道爬行造成的鎖定軌溫不準(zhǔn)、預(yù)留軌縫等因素,切口取60mm以上,但一般不宜超過100mm,以免造成放散工作量過大影響開通時間。
4)切口盡量在跑道的一側(cè)矢度變化較小的地方,這樣做加固整理切口時和恢復(fù)線路人員不會互相影響。
5)切割時先去除軌頭部分,可直切,去除軌頭部分后其次是軌腰,最后是軌底。由于切斷前應(yīng)力仍然存在,軌底亦采用八字斜切的方式并可分段實施,便于將廢軌塊打出。
6)切割完畢后即可由切口向兩端松開扣件放散應(yīng)力,并整正線路,加固切口,夯拍道床,限速放行列車。
圖
十、預(yù)防工作要點
1)每年定期組織線路工區(qū)職工尤其是工班長進(jìn)行防脹知識學(xué)習(xí)。
2)改善職工值班環(huán)境,加強(qiáng)高溫值班。
3)避免高溫季節(jié)進(jìn)行破壞道床穩(wěn)定性的施工作業(yè),若線路狀態(tài)嚴(yán)重不良必須進(jìn)行成段整治時,比照施工處理,先放散后整治。 對道床穩(wěn)定性較差地段要加強(qiáng)巡查。
4)對缺砟地段要及時進(jìn)行補砟、道床兩側(cè)道砟嚴(yán)重不均勻地段進(jìn)行勻砟。
5)高溫季節(jié)日作業(yè)盡量避開高溫時段。
6)作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行‘‘兩清、三測、四不超’’。
7)日常作業(yè)要注意消滅扣件離縫,扭力不足,增加框架剛度、防止爬行
8)對線路爬行、鎖溫變化較大地段要重新計算鎖定軌溫并列帳明示。工班長要心知肚明。
9)防脹備品要齊全有效,缺損要及時補充和更換。
結(jié)論與建議
現(xiàn)實工作中各單位發(fā)生的脹軌跑道比較少見,這無疑得利于我們平時所做的大量預(yù)防工作。防脹工作重在預(yù)防,無論是在管理上還是在現(xiàn)場作業(yè)中,只要我們在預(yù)防上工作做的越扎實、越是嚴(yán)謹(jǐn)有序,作業(yè)中嚴(yán)守各項規(guī)章,脹軌跑道就會離的我們越遠(yuǎn),列車安全運行就越有保障。
建議在不繁忙的線路上組織換軌時,如處于超過鎖定溫度較多的時節(jié),可組織人員同時進(jìn)行切割、放散演練。