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【摘要】本文概述了我段无缝线路的现状,并通过将其与普通线路进行对比,说明了其重要性。通过对无缝线路折断故障的产生原因,为我们介绍了处理问题的应急方法。
【关键词】无缝线路;防断;应急处理
中图分类号: U213 文献标识码: A
一、前言
我国铁路事业发展突飞猛进,动车高铁等一系列高科技产品不断应运而生。因此,对于无缝铁路的高标准严要求也随之而来。虽然我国无缝铁路取得了飞速进展,但其遇到一些灾害,处理方法仍然是个难题。
二、我国铁路钢轨折断的实际情况和危害
我国幅员辽阔、地质复杂、气候多变,铁路网纵横密布,铁路线路要跨越江河湖泊、山川平原。在复杂的气候条件下,由于钢轨受到列车重载冲击碾压、热胀冷缩等因素的影响,在冬春季拉应力增大的情况下,断轨现象在各个铁路都有不同程度的发生。尤其是我段管辖处于秦巴山区,承担着襄渝、西康、阳安三条铁路线路共1087.5公里正线线路养护任务。
近年来,由于我段铁路大量采用无缝线路技术,大提高了列车平稳性和旅客舒适度,减少了一线职工对钢轨接头养护工作量。但是无缝线路区段每1 ~ 2 km 左右就有一个焊接接缝,由于焊接接缝受气候、焊接技术及列车载重冲击的影响,焊接质量难以与钢轨母材相比,焊缝处所也是易发生断裂的薄弱处所。
另外,由于养护维修不当,造成线路连接零件缺损、扣压力及接头扭力矩不足,道床脏污,排水不畅,道床板结,线路病害增多,尤其是道床翻浆,焊接及钢轨接头低塌,钢轨擦伤、掉块等病害的增加,钢轨折断现象也就随之增加。
一旦发生断轨,断裂间隙较小时造成线路故障,影响行车秩序,给铁路造成经济损失; 当断缝大于50 mm 以上时,列车在高速运行情况下,很可能在断轨处所造成颠覆,后果不堪设想。由于我段铁路线路大部分线路处于山区,桥梁和隧道多,这些地点交通困难,在紧急情况的事故处理救援工作难度相当大,因此要千方百计做好防止钢轨断轨的预防工作,最大限度地减少和消除断轨的发生。
三、无缝线路与普通线路的比较
无缝线路与普通线路比较, 在相当长的一段线路上消灭了钢轨接头, 因而具有行车平稳、旅客舒适、节省接头材料、降低维修费用、延长线路设备和机车车辆的使用寿命等优点, 并能适应高速行车要求, 对工务部门主要解决了轨面平顺, 减少了接头振动, 使道床和路基面翻浆减少, 增加道床弹性, 能保持线路几何尺寸基本稳定等特点。但是, 无缝线路在日常养护维修中也凸现出一些难以解决的问题: 如何解决冬季防断、夏季防胀;如何保持原锁定轨温和钢轨爬行记录准确;如何延长曲线钢轨使用寿命,防止侧磨、偏磨和磨耗加快,以及防止钢轨锈蚀;如发生线路胀轨和断轨后如何尽快恢复线路, 减少运输干扰等。以上问题若处理不好,将直接危及行车安全和畅通。
四、无缝线路折断产生的主要原因
通过对以往事故、险情的分析,与事故责任人的交流,以及对现场作业的观察和突击检查, 经总结分析主要有以下几个方面原因:
1.钢轨本身材质不良,有核伤、裂纹。
2.钢轨焊缝不良
铝热焊接头缺陷较多(常见的有黑核、夹碴、夹沙、气孔、热裂、焊偏、光斑等),经过一段时间的运行后逐渐降低其强度,在温度力和动弯应力作用下拉断。
3.锁定軌温偏低或偏高
当钢轨承受的温度应力超过临界值时,线路就要丧失稳定,出现线路折断,主要原因为铺设时锁定轨温偏低或偏高,低温焊复钢轨.
4.钢轨不正常收缩及爬行
由于钢轨爬行, 在一些局部地段积聚了一些附加的爬行应力,如曲线头尾,列车运行前方的固定区与伸缩区交界处,桥梁、道口和道岔附近,这些地段前后防爬锁定有较大差别,因而保存了附加爬行应力.
5.维修作业不当,使道床横向阻力降低
在维修作业中,违章作业,如扒道床过长、起道过高、连续松开扣件过多、作业不彻底、超温作业等,严重降低了道床的横向阻力,对无缝线路的稳定性造成很大影响,加大了线路折断的危险性.
6.无缝线路道床宽度不足
如枕木盒石碴不饱满、不密实、不清洁,尤其是轨枕端部露在外边,严重削弱道床横向阻力.
7.扣件扭力不足,造成轨道框架刚度降低
在线路设备中,扣件的扣压力不足,线路框架结构刚度就会降低, 轨道框架结构刚度的降低实际上就降低了线路的稳定性.
8.轨道方向不良
线路上钢轨存在一些小的弯曲,即原始弯曲,分为塑性原始弯曲(死弯)和弹性原始弯曲(活弯)两种.当轨温升高、温度应力增加,钢轨爬行及受列车横向力的作用时这些小弯就会增大,最后发生线路折断事故。
五、无线线路防断的基本措施(边改顺序、查找2013年防断措施)
1.对高温锁定的无缝线路,要在设计轨温范围内进行应力放散。
2、提高焊接质量,加强钢轨探伤。
改进焊接工艺,严格遵守操作规程,提高焊缝质量,是防止钢轨折断的根本措施,要力求减少焊接缺陷,消灭高低不平上下错口。
加强钢轨探伤工作一般在入冬前,对接头及焊接两侧1m范围内的钢轨,进行全面细致检查,鉴别伤痕类型,做好标记,注意观察,对一时不能判明的暗伤轨应用急救 器,夹上特制的鼓包夹板,必要时应锯开重焊。
3、整治焊缝病害
对高低接头,错口接头,马鞍形接头等缺陷接头,要用磨、焊、垫、捣等方法综合整治,轨面要平顺,对超过1mm的高低不平应及时打磨,焊补,使无缝线路钢轨顶面和内侧保持平整光滑。有严重缺陷焊缝必须锯掉重新焊接。
4.必须强化对防断工作的领导,加强对员工防断意识的教育和培养,实行专业化管理,层层落实防断责任制,成立跑道折断预防和处理应急机构,做好应急预案的编制和实施。
5.工区应该定期对无缝线路固定区和伸缩区的观测点进行观测,对缓冲区轨缝的变化进行测量,填写记录,领工区每月1次全面检查线路爬行,做好记录。不定期随机对无缝线路爬行观测工作进行检查,及时查看观测记录,将固定区观测值累计爬行量大于10mm的里程,做详细记录,计算出此段无缝线路锁定轨温的变化情况,通过观察核实,对应力严重不均匀的进行应力放散调整,以满足设计锁定轨道的要求。
6.无缝线路的维修保养严格遵守《铁路线路维修规则》规定,认真执行“一准、二清、三测、四不超、五不走”制度,保持无缝线路设备状态良好,保证线路有足够的抵抗轨道弯曲变形的能力和稳定性。
7.确保道床断面的几何尺寸符合设计标准,排水性好,轨枕扣件齐全,达到紧、密、靠、正、润的要求,方向保持顺直,各项几何尺寸应保持在保养限值以内。
8.当气温达到30℃及以上时,尽可能避免进行拔道、起道作业,应增加巡道次数,认真监视线路方向的变化,以便迅速采取措施。
9.按要求配备料具:在缓冲区备标准轨1根;工区内备夹板4块,臌包夹板2 套,急救器2套,螺栓及垫圈12套,短钢轨2根(其中6.0 m钻孔、7.0 m无孔各1根),轨枕4根,扣件胶垫各10套,胶绝缘钢轨两端有孔和两端无孔各2根,草垫200 m长,液压起拔器3台,锯轨工具1套,钢轨温度计3个,切割工具1套,钻孔工具1套,钢轨打磨机1套。
10.加强技术管理,建立无缝线路技术档案,段、车间、工区分别建立无缝线路设备图表和技术卡片,依据春秋设备检查资料,及时修改补充。
11.紧固扣件,提高轨道框架刚度
轨道框架刚度是保持轨道稳定的一个重要因素.要坚持对轨枕扣件的复拧,达到扣件扭力要求.在长大坡道和制动地段,应按照《维规》要求增加防爬设备.
12.控制线路方向,减小轨道不平顺
线路方向不良,对线路稳定性影响很大.因此,在日常工作中,要及时消灭线路轨向超限处所,保持线路直线要直、曲线要圆顺,从而增强轨道的稳定性.
13.加强人员培训,不断提高作业人员素质
随着铁路大提速进程的加快,许多高新技术和作业手段在不断更新,对作业人员和管理人员提出了更高的要求。实践证明,只有加强业务培训,不断提高人员的综合素质,才能适应铁路改革和发展的需要,也才能从根本上保证列车安全、平稳和不间断的运行。
14.在养护维修作业中,发现轨向、高低不良,起道、拔道省力,枕端道渣离缝,这些现象都是胀轨跑道的预兆。有发生胀轨跑道、危及行车安全的可能
时,应立即封闭线路,在跑道线路两端设置停车信号防护,迅速调应急设备、料具赶赴现场进行处理。
六、结语
无缝铁路的防断检修至关重要,因此,在铁路的后续发展中,要不断提高管理人员素质,加强对无缝铁路管理的重视,严格铁路管理体系,促进铁路业服务业的有序发展。
参考文献:
[1]广钟岩、高慧安 铁路无缝线路(第四版) 中国铁道出版社,1989.
【关键词】无缝线路;防断;应急处理
中图分类号: U213 文献标识码: A
一、前言
我国铁路事业发展突飞猛进,动车高铁等一系列高科技产品不断应运而生。因此,对于无缝铁路的高标准严要求也随之而来。虽然我国无缝铁路取得了飞速进展,但其遇到一些灾害,处理方法仍然是个难题。
二、我国铁路钢轨折断的实际情况和危害
我国幅员辽阔、地质复杂、气候多变,铁路网纵横密布,铁路线路要跨越江河湖泊、山川平原。在复杂的气候条件下,由于钢轨受到列车重载冲击碾压、热胀冷缩等因素的影响,在冬春季拉应力增大的情况下,断轨现象在各个铁路都有不同程度的发生。尤其是我段管辖处于秦巴山区,承担着襄渝、西康、阳安三条铁路线路共1087.5公里正线线路养护任务。
近年来,由于我段铁路大量采用无缝线路技术,大提高了列车平稳性和旅客舒适度,减少了一线职工对钢轨接头养护工作量。但是无缝线路区段每1 ~ 2 km 左右就有一个焊接接缝,由于焊接接缝受气候、焊接技术及列车载重冲击的影响,焊接质量难以与钢轨母材相比,焊缝处所也是易发生断裂的薄弱处所。
另外,由于养护维修不当,造成线路连接零件缺损、扣压力及接头扭力矩不足,道床脏污,排水不畅,道床板结,线路病害增多,尤其是道床翻浆,焊接及钢轨接头低塌,钢轨擦伤、掉块等病害的增加,钢轨折断现象也就随之增加。
一旦发生断轨,断裂间隙较小时造成线路故障,影响行车秩序,给铁路造成经济损失; 当断缝大于50 mm 以上时,列车在高速运行情况下,很可能在断轨处所造成颠覆,后果不堪设想。由于我段铁路线路大部分线路处于山区,桥梁和隧道多,这些地点交通困难,在紧急情况的事故处理救援工作难度相当大,因此要千方百计做好防止钢轨断轨的预防工作,最大限度地减少和消除断轨的发生。
三、无缝线路与普通线路的比较
无缝线路与普通线路比较, 在相当长的一段线路上消灭了钢轨接头, 因而具有行车平稳、旅客舒适、节省接头材料、降低维修费用、延长线路设备和机车车辆的使用寿命等优点, 并能适应高速行车要求, 对工务部门主要解决了轨面平顺, 减少了接头振动, 使道床和路基面翻浆减少, 增加道床弹性, 能保持线路几何尺寸基本稳定等特点。但是, 无缝线路在日常养护维修中也凸现出一些难以解决的问题: 如何解决冬季防断、夏季防胀;如何保持原锁定轨温和钢轨爬行记录准确;如何延长曲线钢轨使用寿命,防止侧磨、偏磨和磨耗加快,以及防止钢轨锈蚀;如发生线路胀轨和断轨后如何尽快恢复线路, 减少运输干扰等。以上问题若处理不好,将直接危及行车安全和畅通。
四、无缝线路折断产生的主要原因
通过对以往事故、险情的分析,与事故责任人的交流,以及对现场作业的观察和突击检查, 经总结分析主要有以下几个方面原因:
1.钢轨本身材质不良,有核伤、裂纹。
2.钢轨焊缝不良
铝热焊接头缺陷较多(常见的有黑核、夹碴、夹沙、气孔、热裂、焊偏、光斑等),经过一段时间的运行后逐渐降低其强度,在温度力和动弯应力作用下拉断。
3.锁定軌温偏低或偏高
当钢轨承受的温度应力超过临界值时,线路就要丧失稳定,出现线路折断,主要原因为铺设时锁定轨温偏低或偏高,低温焊复钢轨.
4.钢轨不正常收缩及爬行
由于钢轨爬行, 在一些局部地段积聚了一些附加的爬行应力,如曲线头尾,列车运行前方的固定区与伸缩区交界处,桥梁、道口和道岔附近,这些地段前后防爬锁定有较大差别,因而保存了附加爬行应力.
5.维修作业不当,使道床横向阻力降低
在维修作业中,违章作业,如扒道床过长、起道过高、连续松开扣件过多、作业不彻底、超温作业等,严重降低了道床的横向阻力,对无缝线路的稳定性造成很大影响,加大了线路折断的危险性.
6.无缝线路道床宽度不足
如枕木盒石碴不饱满、不密实、不清洁,尤其是轨枕端部露在外边,严重削弱道床横向阻力.
7.扣件扭力不足,造成轨道框架刚度降低
在线路设备中,扣件的扣压力不足,线路框架结构刚度就会降低, 轨道框架结构刚度的降低实际上就降低了线路的稳定性.
8.轨道方向不良
线路上钢轨存在一些小的弯曲,即原始弯曲,分为塑性原始弯曲(死弯)和弹性原始弯曲(活弯)两种.当轨温升高、温度应力增加,钢轨爬行及受列车横向力的作用时这些小弯就会增大,最后发生线路折断事故。
五、无线线路防断的基本措施(边改顺序、查找2013年防断措施)
1.对高温锁定的无缝线路,要在设计轨温范围内进行应力放散。
2、提高焊接质量,加强钢轨探伤。
改进焊接工艺,严格遵守操作规程,提高焊缝质量,是防止钢轨折断的根本措施,要力求减少焊接缺陷,消灭高低不平上下错口。
加强钢轨探伤工作一般在入冬前,对接头及焊接两侧1m范围内的钢轨,进行全面细致检查,鉴别伤痕类型,做好标记,注意观察,对一时不能判明的暗伤轨应用急救 器,夹上特制的鼓包夹板,必要时应锯开重焊。
3、整治焊缝病害
对高低接头,错口接头,马鞍形接头等缺陷接头,要用磨、焊、垫、捣等方法综合整治,轨面要平顺,对超过1mm的高低不平应及时打磨,焊补,使无缝线路钢轨顶面和内侧保持平整光滑。有严重缺陷焊缝必须锯掉重新焊接。
4.必须强化对防断工作的领导,加强对员工防断意识的教育和培养,实行专业化管理,层层落实防断责任制,成立跑道折断预防和处理应急机构,做好应急预案的编制和实施。
5.工区应该定期对无缝线路固定区和伸缩区的观测点进行观测,对缓冲区轨缝的变化进行测量,填写记录,领工区每月1次全面检查线路爬行,做好记录。不定期随机对无缝线路爬行观测工作进行检查,及时查看观测记录,将固定区观测值累计爬行量大于10mm的里程,做详细记录,计算出此段无缝线路锁定轨温的变化情况,通过观察核实,对应力严重不均匀的进行应力放散调整,以满足设计锁定轨道的要求。
6.无缝线路的维修保养严格遵守《铁路线路维修规则》规定,认真执行“一准、二清、三测、四不超、五不走”制度,保持无缝线路设备状态良好,保证线路有足够的抵抗轨道弯曲变形的能力和稳定性。
7.确保道床断面的几何尺寸符合设计标准,排水性好,轨枕扣件齐全,达到紧、密、靠、正、润的要求,方向保持顺直,各项几何尺寸应保持在保养限值以内。
8.当气温达到30℃及以上时,尽可能避免进行拔道、起道作业,应增加巡道次数,认真监视线路方向的变化,以便迅速采取措施。
9.按要求配备料具:在缓冲区备标准轨1根;工区内备夹板4块,臌包夹板2 套,急救器2套,螺栓及垫圈12套,短钢轨2根(其中6.0 m钻孔、7.0 m无孔各1根),轨枕4根,扣件胶垫各10套,胶绝缘钢轨两端有孔和两端无孔各2根,草垫200 m长,液压起拔器3台,锯轨工具1套,钢轨温度计3个,切割工具1套,钻孔工具1套,钢轨打磨机1套。
10.加强技术管理,建立无缝线路技术档案,段、车间、工区分别建立无缝线路设备图表和技术卡片,依据春秋设备检查资料,及时修改补充。
11.紧固扣件,提高轨道框架刚度
轨道框架刚度是保持轨道稳定的一个重要因素.要坚持对轨枕扣件的复拧,达到扣件扭力要求.在长大坡道和制动地段,应按照《维规》要求增加防爬设备.
12.控制线路方向,减小轨道不平顺
线路方向不良,对线路稳定性影响很大.因此,在日常工作中,要及时消灭线路轨向超限处所,保持线路直线要直、曲线要圆顺,从而增强轨道的稳定性.
13.加强人员培训,不断提高作业人员素质
随着铁路大提速进程的加快,许多高新技术和作业手段在不断更新,对作业人员和管理人员提出了更高的要求。实践证明,只有加强业务培训,不断提高人员的综合素质,才能适应铁路改革和发展的需要,也才能从根本上保证列车安全、平稳和不间断的运行。
14.在养护维修作业中,发现轨向、高低不良,起道、拔道省力,枕端道渣离缝,这些现象都是胀轨跑道的预兆。有发生胀轨跑道、危及行车安全的可能
时,应立即封闭线路,在跑道线路两端设置停车信号防护,迅速调应急设备、料具赶赴现场进行处理。
六、结语
无缝铁路的防断检修至关重要,因此,在铁路的后续发展中,要不断提高管理人员素质,加强对无缝铁路管理的重视,严格铁路管理体系,促进铁路业服务业的有序发展。
参考文献:
[1]广钟岩、高慧安 铁路无缝线路(第四版) 中国铁道出版社,1989.