关键词:铁路线路维修养护
随着我国铁路第六次大提速,铁路运量日益增长,轴重日益增加,对铁路线路维修与保养提出了更高的要求。铁路线路维修养护工作,应贯彻“预防为主,防治结合,修养并重”的原则。按线路设备技术状态的变化规律和程度相应地进行综合维修、经常保养和临时补修,有效地预防和整治线路病害,有计划地补偿线路设备损耗,以取得较好的技术经济效益[1]。
1、铁路线路病害分析
铁路线路由于长期在恶劣的自然条件下,以及火车机车车辆的动力作用,线路设备不断机械磨损,道床、路基随时发生变形,轨道的几何尺寸也在不断地发生着变化。在加上未能够及时进行周期性的大、中修工作,或者紧急补修、计划维修的维修方法不当,亦或者重点整治比例安排的不合理等等因素都会对铁路线路造成很多的病害。从铁路线路的维修保养中我们可以看到,铁路轨道结构破坏主要有以下几种,曲线病害、钢轨及接头联接零件病害、线路爬行。为了保持线路质量均衡和设备完整,加强设备的使用寿命,找出其病害形成的原因,有效地预防病害的发生和发展,那么,加强铁路线路维修养护就显得尤为重要[2]。
2、铁路线路维修的基本原则
铁路线路是由路基、道床和轨道等组成,它是一个整体工程结构,其任何组成部分的改变或损坏,都将影响整体功能。铁路线路设备常年在大自然中,经受着风雨冻融和列车荷载的作用,轨道几何尺寸不断变化,路基及道床不断产生变形,钢轨、联结零件及轨枕不断磨损,因而使线路设备的技术状态不断地发生变化[3]。线路维修养护应贯彻“预防为主,防治结合,修养并重”的原则,经常保持线路设备完整和维修质量,才能使列车以安全、平稳和不间断地运行。
3、铁路线路维修以及维护的措施
3.1线路整修
铺设前的线路整修工作。在无缝线路铺轨之前,要求工区根据铺轨安排,提前3-6个月停止综合维修,有计划地进行线路全面整修工作,并在铺轨前不少于15天完成。
3.1.1铺设初期的整修工作
搞好铺设初期的线路整修,是发挥无缝线路优越性的基础工作,必须高度重视。
3.1.2初期整修工作的主要内容
全面加强线路:要组织力量,及时安排以起道、拨道、改道、封碴和夯拍道床为主要内容的全面整修工作,使无缝线路尽快得到加强和稳固;成段综合整修扣件:在接管线路后,首先安排全面复紧一次轨枕扣件,以锁定线路。之后,要按照“全、正、靠、润、紧”的标准进行扣件整修,同时改正轨距和不良方向,要组织专业组,逐根整修,按公里验收;进行应力放散:对锁定轨温偏高或偏低的地段,应制定施工方案,适时进行应力放散或调整等。
3.2铁路无缝线路的维修
3.2.1严格控制锁定轨温变化
进行无缝线路养护维修作业,必须测量和掌握轨温,观测钢轨位移,按实际锁定轨温安排作业,并严格遵守“无缝线路维修作业轨温条件”制度。定期做好无缝线路锁定工作,保持无缝线路经常处于稳定状态。强化轨道整体结构:在养护维修作业中,要注重做好补充均匀道碴、堆高碴肩、夯拍道床、整修扣件、复紧螺栓等提高线路阻力的作业,以及进行必要的设备加强工作,强化轨道整体结构,提高轨道抗变形的能力。
3.2.2严格遵守施工顺序
在执行现行道岔养护维修作业方法的同时,要参照无缝线路养护维修的方法安排作业,执行“两清、三测、四不超”等有关制度,严禁违章蛮干。清筛道床要采取逐孔倒筛的方法,间隔不少于6孔。凡进行扒开道床的作业,作业完毕应及时回填道床,必要时应进行道床夯拍,保持和提高道床阻力。起道时连续扒开道床长度不超过20m,一次起道量不大于30mm,一次拨道量不大于20mm要及时消除几何尺寸超限,尤其要注重整治方向不良和消灭空吊板。
3.3全面检查
检查是提高铁路线路维修保养质量的基础。维修保养作业计划的产生,来自于检查,及时准确的掌握设备病害情况,做到早发现、早汇报。检查必须与现场实际状况相符,做到计划周密,合理安排。由于目前工区管内点多线长,为使检查工作不漏项,又能准确判断设备病害的原因、部位,必须分组进行,选派责任心强、业务技术精的职工担任组长,划分检查区段,把铁路线路检查包保到人,防止在铁路线路检查上弄虚作假。在“三全”检查上要做到经常检查与临时检查相结合,定期检查与专项检查相结合。通过经常检查分析不同的设备和不同的部位变化规律,合理利用作业时间,工区能够解决的尽早安排处理,不能处理的及时向上级汇报,以寻求解决办法,及时消灭检查中发现的问题。
3.4加强铁路线路的日常维修养护
第一,加强铁路轨道的维修养护,也就是要整正轨道的几何尺寸。由于轨道是承受荷载的载体,列车的重复振动荷载导致轨道的变形,也容易使线路产生变形。因此,如果想最大限度得减少列车的重复振动荷载对线路的破坏和冲击,那么我们就必须加强整正轨道几何尺寸的;
第二,应该根据铁路线路所在地区的具体气温变化来对不良轨缝进行及时调整,使其能够保持一个合适的轨缝;同时,为了防止各链接零部件被锈蚀,还应该每年对零配件进行涂油一次。与此同时,为了在整体上锁定线路,那么就应该春秋两次复紧轨道结构的各链接零部件,使这些零配件都能够达到标准规定的扭力矩;
第三,铁路线路的基本组成部分就是路基,主要路基病害是铁路的路基下沉,大多数轨道结构的变化就是由于路基的变化来导致的。在对铁路路基进行日常养护的过程中,应该经常性的检查和保养路基的路基边坡、浆砌骨架、浆砌护坡、各类排水设施,只有这样,才能够保持路基的稳定状态;
第四,为了有效改善轨枕的受力状态,应该及时更换失效的轨枕。这样不仅能够减少维修工作量、保持轨道的平顺性,而且还能够有效减小轨道下沉量,使病害得到控制;
第五,钢轨状态的好坏与铁路运营的安全息息相关,钢轨是轨道结构的直接受力部分,同时也是列车运行的筋骨。同时我们还可以引进诸如强度比较大的PD3耐磨轨、机车自动涂油装置等先进设备来提高钢轨质量。
4、结论
总之,铁路线路维修是一项繁琐工作,只有在实行综合治理的基础上,真正做到预防为主、防治结合,才能从根本上提高铁路线路维修的水平,节约人力、物力,为机车的平稳运行提供保障。
参考文献:
[1]严健.线路养护维修存在的问题及其解决办法.中国铁路,2004(11).
一、无缝线路基本情况介绍及构造
无缝线路就是把钢轨焊接起来的线路,又称焊接长钢轨线路。钢轨长度可以达数千米或数十千米,但为了铺设、维修、焊接、运输的方便,我国的无缝线路钢轨长度为1~2km。因线路上减少了大量钢轨接头和节缝,故称之为无缝线路。
在普通线路上,当车轮滚过轨缝时,钢轨一端下垂,在接头处形成台阶,车轮冲击另一轨端形成的瞬间高频力甚大,以致轨端逐渐压溃或基础性生永变形,造成低接头,接头愈低则冲击愈大,这种车轮对钢轨的冲是击力,有时可高达车轮静荷载的3-4倍。如排水不良,很容易造成翻浆冒泥或板结,缩短钢轨及扣件寿命;使用混凝土枕时,则容易被击溃或发生裂纹;留有轨缝,钢轨容易伸缩,甚至爬行,这些病害大大增加了跟着养护费用的35%--50%。线路上换下的破损钢轨60%-70%在接头区。钢轨接头不仅给线路养护工作带来沉重的负担,而且对机车车辆的使用寿命、维修周期都有不利影响。同时,车轮经过接头时,发生的剧烈振动和噪声,使旅客感到不舒服,有些货物也容易损坏。随着现代焊接技术的进步,以及对焊接长钢轨的温度应力、胀缩、稳定性进行的试验研究,对它们有了进一步的理解,并找到了相应的处理方法,长钢轨的运输、铺设、更换和养护维修等问题相继得到妥善解决,经过技术经济比较,肯定了铺设无缝线路的技术经济效益。随着高速铁路和重载运输的发展,大量铺设无缝线路自然成为客观需要。
(一)、无缝线路的优点
1、节约养护维修费用2、增加了;行车的平稳性,改善了线路质量;3、适合高速、重载线路;4、延长了线路设备和机车车辆的使用寿命。
(二)、无缝线路的分类
①、温度应力式无缝线路。其结构形式是在两长钢轨之间用几根普通标准长度的钢轨连接,一般为50~100m,这一区段叫缓冲区;长轨本身仅在两端约数十米长度范围内容许伸缩(与扣件扭力、道碴情况等有关)容许伸缩的段落叫伸缩区;长轨中间不能伸缩的部分叫固定区。我国的无缝线路主要采用以上这种结构形式。
②、放散应力式无缝线路。在每年春、秋两季各放散应力一次,以免钢轨所承受的压力过大。由于每年放散的工作量过大,这种形式的无缝线路已基本淘汰。
二、无缝线路技术管理
为了在生产实践中,不断总结经验,掌握无缝线路的变化规律,必须加强技术管理,对无缝线路执行规定的检查和观测制度,建立必要的技术档案和制度,以提高养护质量,消灭设备事故。
(一)、检查制度
⑴、经常检查
无缝线路的经常检查和监视,主要由线路工长和巡道工负责。工长和巡道工应熟悉无缝线路的特点,掌握每根长轨条的锁定轨温和每个爬行观测桩的位移情况。夏天,注意观察线路方向和轨缝变化情况,特别是线路薄弱地段和施工作业地段,更应认真注意检查(桥头、桥尾、隧道头、隧道尾、曲线的缓和曲线地段、道口以及无缝线路的缺碴地段都是容易引发胀轨跑道的薄若环节);冬季,注意检查现场焊接的焊缝和缓冲区轨缝的变化情况。
⑵、定期检查
①、每年冬、夏季之前,工务段必须组织车间,对管内无缝线路进行全面检查、分析,并做出书面总结,报送铁路局。
②、入冬前,工务段应组织钢轨探伤组,对现场焊接的焊缝进行一次全断面检查;工区对用鱼尾板或急救器加固的伤损钢轨和不良焊缝,应进行全面拆检。
③、入夏前,工务段对工区使用的测温计进行检查、校正。确保测量出轨温的正确性。
⑶、线路方向检查制度
每年3~4月份检查线路方向一次,用10m弦测量不良处所弯曲矢度,对超限处所进行整修,做出标记并记录其矢度值。以后6、7、8月,每月检查其矢度变化,作出记录,如弯曲矢度有超过规定时,应作出适当处理。高温季节检查人员应深入现场,并组织人员添乘列车,检查线路的变化情况;必要时,临时增设巡检人员,加强巡查监视。施工作业地段,在气温变化急剧时,应留人看守。
(二)、位移观测桩定期检查制度
⑴、爬行观测桩的设置
爬行观测桩是检查爬行位移量、内应力是否均匀的重要辅助设施。爬行观测桩可用旧钢轨或钢筋混凝土制作。位移观测桩必须先预先埋设牢固,内测应距线路中心不小于3.1m(道床坡脚处)。在轨条就位或轨条拉伸就位后,应立即进行标定。位移观测桩要埋设牢固、垂直、桩顶要与轨顶平或略高于轨顶,桩顶涂白铅油,锯口或预埋的钢轨头涂红铅油。
按轨条布置的要求设置位移观测标志和观测桩,可因地制宜地利用接触网支柱和地锚桩做观测标志。对缺少、移动和损坏的位移观测桩,应及时补充和修复,并同时做好初次标定。
⑵、爬行位移观测及分析
当长轨条累计位移量大于10mm时,无缝道岔岔首、岔尾最大爬行超过10mm,最大横移量超过4mm,两尖轨相错量超过20mm,限位器间隙顶死,心轨与翼轨相错量超过4mm时,工区及时报车间,车间报段线路技术科,由线路技术科组织分析,采取相应措施。
(三)、故障报告分析制度
钢轨折断或胀轨跑道发生后,工区应及时报告车间及工务段。工务段应派人及时深入现场,分析原因,处理故障,制定措施。胀轨跑道,按规定格式做好记录;断轨,按要求登记,每季末由工务段汇总。
(四)、建立技术档案
车间、工区应建立管内无缝线路设备图表,并按要求建立技术卡片,及时登记胀轨跑道、断轨、焊接、应力放散以及大中修情况。
每段无缝线路应在长轨两端钢轨腹部注明铺设日期,锁定轨温、长度等情况。每处现场焊接的焊缝应有特殊标记。
三、无缝线路的日常维护
无缝线路地段应根据季节特点、锁定轨温和线路状态,合理安排全年维修计划。在气温较低的季节,应安排锁定轨温较低或薄弱地段进行综合维修;在气温较高的季节,应安排锁定轨温较高地段进行综合维修。
高温季节不应安排综合维修和影响线路稳定的作业。如必须进行综合维修或成段保养时,应有计划地先放散后作业,并适时重新做好放散和锁定线路工作。其他保养和临时补修,可采取调整作业时间的办法进行。
无缝线路线路养护维修的核心问题首先是保证锁定轨温准确可靠,才能保证无缝线路的安全运用。因此在日常的线路养护过程中必须做到:
(1)无缝线路的长轨条,必须在设计锁定轨温范围内牢固锁定,如有变动必须适时放散(调整)应力,按设计锁定轨温范围重新锁定。
(2)道床横断面必须按设计标准保持完好,如因清筛或其他原因导致缺碴,应及时按规定标准补充。
(3)线路纵、平面应保持平顺,其几何偏差要经常控制在养护标准的限值以内。
(4)要根据季节特征和气、轨温变化规律,有计划地组织线路作业。
(5)当轨温超过锁定轨温的差值大于该项作业规定的容温差范围时,不得进行该项作业。
【关键词】旧路改造;路基;路面设计
1、工程概况
S120线五华县河东圩镇至再新段公路改造工程位于梅州市五华县,项目起于五华县河东镇圩镇,起点桩号:K359+173,途经下一村、白石凹、大坪、岭背、油新村、黄田、大湖洋,终于河东镇再新村,终点桩号:K371+950.9,项目全长12.778Km,路线走向为由南向北走向,路线主要控制点主要有起点、终点。
2、路基设计
⑴路基设计原则
填方路堤:根据路段的地质情况、路堤填筑高度来确定坡度。当填方高度≤8.Om时,采用一级边坡,坡率为:l:1.5;当填方高度>8.0m时,填方高度每隔8m设置一平台,平台宽度为2米,上边坡坡率采用l:1.5;下边坡坡率采用l:1.75。填方坡脚处设1.0m宽的护坡道。
挖方路堑:路堑开挖边坡坡率系根据当地的土质情况、路基钻孔资料、边坡开挖高度而确定的。当挖方为土质挖深≤10m时,采用边坡坡率为l:0.5~0.75。当挖方为土质挖深>10m时,应分台阶开挖,每级台阶高度为10m,设2m宽平台。第一级路堑边坡坡率为l:0.5~0.75,第二级路堑边坡坡率为l:0.75~1.0。当挖方为石质边坡,挖深≤10m时,采用边坡坡率为l:0.3。挖深>10m时,采用边坡坡率为l:0.5。
⑵路基横断面布置
本路段采用标准横断面形式。
左侧土路肩0.5m+左侧硬路肩2.5m+左侧行车道4.5m+右侧行车道4.5m+右侧硬路肩2.5m+右侧土路肩0.5m,路基总宽为15米。
行车道及硬路肩横坡2%,土路肩横坡3%。
⑶路基压实标准与路基压实度
路基压实应满足路基压实度标准(《公路土工试验规程》JTJ051中重型击实试验法求得的最大干密度的压实度)。填方路段路面底面以下80厘米范围内的路基压实度应≥95%,80~150厘米范围应≥94%,150厘米以下应≥92%。零填方及路堑路段路床底面以下80厘米范围内的路基压实度应≥95%。
路基填方应分层填筑,均匀压实,每层填土厚度(松铺时)不得大于30厘米,达到规定的压实度后方可填筑下一层。
在地面横坡陡于1:5的斜坡上修筑路堤时,路堤基底应挖台阶。
本项目基本沿老路两边加宽改建,地质状况清楚,且地质构造也属稳定,沿线未见明显危害道路安全的活动性构造。
⑷路基防护工程设计情况
路基防护工程是防治路基病害、保证路基稳定、改善环境景观和生态平衡的重要设施,本段路基防护设计主要以经济适用、美观大方、方便施工和照顾景观为原则。路基防护以绿色保护作为主要实施方案,减少污工体积,结合园林、排水工程形成有机整体,初步营造公路环保的基本环境,以期达到良好的公路运营空间。本设计中选择了拱形骨架+人工植草、铺草皮防护、挡土墙等多种防护型式。主要方案如下:
一般填方路堤边坡
3、路面设计
路面设计原则为:以交通量为基础,结合车型构成特点,吸收当地成功经验,设计适用于本项目远期交通量大的路面结构型式。路面性能应适应自然条件要求,性能优良造价合理。路面设计还应重点考虑当地筑路材料供应状况,综合考虑气候、水文,土质等自然条件,并遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护的原则,进行合理设计。本项目全路段采用水泥混凝土路面。
①路面结构组合设计
根据已有交通流量资料,公路运营期间折算交通量(小客车)按车型比例系数还原为各等代车型后,计算出路面竣工后当年双向日平均当量轴次。省道120五华县河东观测站历年观测交通量(年平均日交通量)单位:(辆/昼夜)
设计使用初期当量轴次表
根据上述技术指标,以Hpds2006路面计算程序进行计算,经反复试算比较优化,确定路面结构方案如下:
面层:25cm厚水泥混凝土面层(抗弯拉强度≥5.0MPa)
基层:18cm厚水泥稳定碎石基层(无侧限抗压强度≥3.5MPa)
底基层:15cm厚水泥稳定碎石底基层(无侧限抗压强度≥3.0MPa)
②接缝设计:
⑴胀缝:本项目胀缝一般平均每200m设置一条或设在邻近桥梁及凹型竖曲线纵坡变坡处,由施工单位根据实际情况加以调整设置。胀缝传力杆的活动端与固定端交叉设置。接缝板应用无结软木等,其性能应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011)的要求,并用沥青进行防腐处理,同时预留传力杆孔位。传力杆套管端部封顶的圆形硬塑料管,套管顶部留空3cm,填以纱头或泡沫屑,套管内侧壁与钢筋间保持间距1mm。胀缝填缝料有聚硫橡胶,其性能应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011)的技术要求。胀缝传力杆,采用光面圆钢,长度45cm,直径Ф32mm,间距30cm。
⑵纵向施工缝(采用螺纹钢):纵向施工缝设置长70cm,直径Ф14mm,间距80cm的拉杆。
⑶横向缩缝:缩缝设置在涵洞加强钢筋两侧边缘,采用传力杆(Φ32光圆钢筋、长度45cm×间距30cm)。
③特殊部位混凝土路面的处理
㈠混凝土面层下有箱形构造物横向穿越,其顶面至面层底面底距离小于800mm或嵌入基层时,在构造物顶宽一定范围内,混凝土面层内应布设双层钢筋网,上下层钢筋网各距面层顶面和底面1/4~1/3厚度处;构造物顶面至面层底面底距离在800~1600mm时,则在上述范围内布设单层钢筋网。
㈡混凝土面层下有圆形管状构造物横向穿越,其顶面至面层底面底距离小于1200mm时,在构造物顶宽一定范围内,混凝土面层内应布设单层钢筋网,钢筋网的布设祥见设计图。
㈢加宽板的路拱、横缝均宜与原有混凝土面板相同。