重载线路的最新养护与维修技术

　第7期总第209期　2010年4月

内蒙古科技与经济

InnerMongoliaScienceTechnology&EconomyNo.7,the209thissue

Apr.2010

重载线路的最新养护与维修技术

张文生

(神华准格尔能源有限责任公司大准铁路公司工务段,内蒙古薛家湾　010300)

　　摘　要:文章分析了重载铁路线路设备的基本情况,介绍了路基设施的养护与维修方法。关键词:重载铁路;养护维修;创新　　中图分类号:F532.3　　文献标识码:A　　文章编号:1007—6921(2010)07—0098—02　　大准铁路是单线电气化铁路,投建之初是国内最先进的一级电气化干线,是我国西煤东运的重要煤运通道。大准线是继大秦铁路之后最早开行万吨列车的铁路,初期设计能力为1500万t/年、正线全长264km的大准单线一级电气化铁路,随公司生产经营的良性发展,2006年底已达到4138万t的年运输能力。2006年对大准线的扩能改造工程完成后,年运量可达5000万t,2008年底已达到5499万t,随着大准增二线开工,远景规划将实现1亿t～1.5亿年的运输能力,为我国的国民经济发展将作出重t/要贡献。在铁路跨越式发展的今天,实施重载扩能改造,进一步提高大准铁路的运量,把大准线建设成为铁路跨越式发展的示范性、样板性、标志性工程,将对中国铁路的现代化进程产生重大和深远的影响。为开行万吨列车,大准铁路与中国铁道科学研究院合作共同对大准线的设备承载能力做了可行性研究,并通过改变行车组织方式,提高牵引能力,站线股道延长到1700km、换铺无缝线路及道岔,加固桥梁设施,使得大准铁路成为了国内单线铁路运量最大的铁路。下面笔者结合这几年从事工务设备养护维修心得,谈一下对重载铁路养护维修的几点体会。1　重载铁路的涵义及铁路线路养护的作用和意义发展铁路重载运输是缓和我国铁路运能与运量矛盾的主要途径,也是铁路运营管理由粗放型向集约型转化的一个方向。在北美过去的40年,他们不停地改造车辆轴重,最早铁路车辆轴重只要13.6t,现在北美车辆轴重已达到35.7t,通过他们实地检测,朔黄铁路公司车辆轴重可以达到27.5t。我们大准线上的车辆轴重只有23t～25t,因此增加车辆轴重,对大准单线铁路运量大幅增加,不失为一个解决的办法。当然增加轴重会带来很多的麻烦:①车辆悬挂系统产生严重磨耗;②当车辆转向架经过曲线时,转向架就会产生菱形变形;③车轮、轴承悬挂系统需改进;④道床道砟厚度应增加;⑤钢轨、道岔、轨枕、扣件需增大改进;⑥路基基础、桥梁需加强或重建。这就需要研究增加轴重后怎么才能减少轮轨之间的磨耗及荷载对轨道、桥梁的冲击。

铁路线路是由路基、轨道和桥隧建筑物组成。它是一个整体工程结构,共同发挥各自的功用,其任何组成部分的改变或损坏,都将影响整体功能。铁路线路设备是铁路运输业的基础设备,它常年裸露在大自然中,经受着风雨冻融和列车荷载的影响,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。线路维修养护贯彻“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质量均衡,能保证列车能以规定速度安全、平稳和不间断地运行,并尽量延长设备的使用寿命。因此,合理养护线路,确保线路质量是保证工务部门安全生产的前提,也是保证铁路运输安全的基础,对企业经济效益的增长、人民生命财产的保障和国民生产总值的提高都有很重要的意义。2　重载铁路线路设备的基本情况分析和具体整治方法重载铁路最主要的特点是运量大和机车轴重大。这两大特点必然使轨道结构承受较大的荷载,造成轨道结构及其部件的破坏速度较普通线路加快,道床板结,路基下沉、路肩宽度不足等问题日益突出,钢轨、鱼尾板、辙叉、混凝土枕等线上料损耗大幅上升,隧道漏水、滴水及翻浆也呈发展态势,线路变形较大,从而使线路维修养护工作量和维修成本都较普通线路加大。2.1　增加轴重,改善轮轨关系,减少有害力的能量2.1.1　要改善车轮与钢轨的接触面,避免两点接触,实验表明如两点出现10mm～12mm的距离就会有两个纵向力,且受力方向相反,如果再加上车辆通过小半径曲线,横向力必然增大,纵向力急剧下降,就很容易产生爬轨,即脱轨。2.1.2　保证轮与轨的标准断面,避免产生蛇形运动,也就是接触锥度&<0.65,当出现蛇形运动,车轮就会产生不对称磨耗,这是非常不好的,除本身会加剧车轮伤损,并会增加对钢轨的磨损,加载不平衡也会加剧车轮的不对称磨损。2.1.3　轮轨接触产生复杂的高应力,是一对摩擦付,选材时需综合考虑,在北美,对铁路钢轨要求直线地段钢轨硬度为300HB,曲线为380HB,高纯净 收稿日期:2009-11-10

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度,足够的韧性和优良的可焊性。当轴重增加,钢轨应具有高耐磨性、高抗变形性能、高抗表面接触疲劳性能、高纯净度、足够的韧性、优良的可焊性、钢轨顺直,表面光滑;车轮材质应具有高耐磨性、高抗变形性能、高抗表面接触疲劳性能、高纯净度、足够的韧性、抗热疲劳性能、合理残余应力分布。2.1.4　为了改善轮轨关系,钢轨打磨和润滑是必不可少的一个重要环节,当然打磨前要做好各种测量,确定打磨盘怎么布局,控制好打磨精度,掌握好在什么时间打磨,预防性打磨要比修正性打磨更重要。润滑可减少轮轨磨耗,对抗表面疲劳有易,一定要掌握好润滑的部位,如果涂在轨顶面会影响机车刹车距离,机车容易打滑,效果适得其反。2.2　增加轴重对轨道结构的要求2.2.1　钢轨应具有高耐磨性、高抗变形性能、高抗表面接触疲劳性能、高纯净度、足够的韧性、优良的可焊性,轴重增加钢轨的重量相应也要增加,要求轨道有好的平顺性,否则荷载会从静荷载200KN上升到750KN,因此轨面要减少波浪形磨耗、接头、焊缝。2.2.2　道岔需更换为提速道岔,消灭辙叉有害空间,道岔全长淬火。2.2.3　轨枕必须更换成Ⅲ混泥土枕,或复合型枕(如塑料枕),扣件为高弹性扣件。2.2.4　道床厚度也要相应增加,道砟必须更换成Ⅰ级道砟减缓道床板结,加强路基病害整治。3　重视路基设施的养护路基是铁路线路的基本组成部分,也是造成线路经常变化的一个重要因素,路基的变化会直接引起轨道结构的变化。重载铁路的路基下沉是主要路基病害,所以在日常的养护维修中要高度重视对路基及其附属设施的养护。按照目前提出的“立体养护”的标准,对路基的各类排水设施、浆砌护坡、浆砌骨架、浆砌护肩、路基边坡及路基边坡植被等要进行经常性的检查保养,要对路基边坡植被缺少的地段及时进行种草,通过对路基及其附属设施的养护,来保持路基的稳定状态。4　重载铁路的养护关键是要积极引入大型养路机械20世纪80年代末,我国铁路还依靠简单的机械和人工养护,严重制约了铁路事业的发展。大型养路机械是确保铁路提速持续安全和高速铁路运营安全不可缺少的重要装备。中国铁建股份有限公司昆明中铁集团按照“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的要求,先后研制成功了一系列适应我国国情的大型养路机械设备,形成了道岔捣固、道碴清筛等五大系列技术成果,在青藏铁路建设和全国铁路6次大提速中发挥了重要作用,为我国铁路向高速迈进提供了坚实的线路养护保障。5　积极引进推广“四新”技术,采取科学有效的方式进行线路养护维修和重载铁路轨道结构检测与强化重载运输的特点在“重”上,重载运输的关键技术主要体现在使用大功率内燃机车和电力机车、多台机车同频道操纵技术,轴重大、自重轻、性能好的重载车辆带来许多新的技术问题。因此高强度轨道结构和养护维修新技术就应运而生,重载铁路使用的都是重型钢轨,并通过改变钢轨微观结构、化学成分和改进生产工艺等途径,使钢轨材质不断优化,以2010年第7期

提高钢轨的耐磨性和抗疲劳性。在加强轨道结构的同时,世界重载铁路的线路养护维修技术也在不断发展。重载铁路的综合性养护维修作业采用系统配套的大型养路机械和专用设备,不但能一次完成测量分析、起道、拨道、捣固、清筛道床、接触网维护等多项作业,而且维修质量也大大提高。随着国民经济的发展和铁路几次大提速的要求,工务维修也提出了新的方针“养路机械化,结构现代化、管理科学化”。目前,国家铁路普遍采用无缝线路和提速道岔、大型维修车组和先进轨道动态检查车,就大准铁路现状而言,在这方面和国家铁路存在较大差距。这几年,我们也采用了一些新技术,如道岔上铺设分开式扣件,黄河桥明桥面扣件改为K型分开式扣件,正线全面换铺无缝线路,小半径曲线采用“五花大绑”,购买钢轨涂油机缓解曲线钢轨磨耗,购买动态添乘仪加强对维修的指导工作,引进巡道工打卡设备,采用桥型减振夹板来整治低接头等等。下一步将在现有的大型捣固机和清筛机的基础上,再配备配碴整形车和动力稳定车形成完整的配套设备以充分发挥其作业优势,另外,要引进钢轨、辙叉、叉心的焊修技术,道岔上采用联排锁定。可以说,采用引进新技术、新设备势在必行,而且是事半功倍的措施,引进好的技改项目,采用先进的设备和科学管理,取代人海战术。6　提高管理水平,改进现有的维修方式现有的模式是养修合一的模式,综合修实际上丢项多,没有真正达到综合修的要求,对此应先在交通便利的地段实行养修分开的模式,在一个领工区内或相邻的领工区组建一个机械化工队,在夏季维修期专门负责综合维修,其他工区只负责经常保养和临时补修,这样可彻底解决线路设备质量不良地段。另外,综合修应比照目前计划修,以保证重点解决质量不好的地段,而保养修不能由段上统一下达任务。而是根据每月动态检查结果按TQI大小或每km扣分多少分轻重缓急安排,即哪不好干哪,使线路质量真正达到均衡的目的,我们称之为“状态修”。设备的整体稳定性提高了,冲击破坏就会减少,进而维修工作量也会跟着减少,因此,今后要在提高设备整体稳定性方面进行积极的探索。7　结束语总之,重载铁路由于荷载大和列车密度大,对养护维修提出了新的更高的要求。所以,必须本着创新的思想,立足重载铁路的具体特点,积极探索重载铁路的养护维修方法,提高养护维修的科技含量,探索重载铁路工务维修的创新之路![参考文献][1]　李玉川.浅谈重载铁路的养护维修[J].科技情报开发与经济,2007,(18).[2]　王志忠.关于重载高密度运输中工务病害养护的思考[J].铁道建筑技术,2007,(22).[3]　国内最先进铁路养护设备昆明下线[EB/://www.xinhuanet.com,2008.OL].http[4]　毛亮明,刘永红.铁路路基维修养护管理技术探讨[J].路基工程,2001,(1).[5]　杨德修.重载铁路运输轨道结构面临的主要问题及强化措施[J].铁道标准设计,2005,(12).·99·