企业铁路线路常见问题发生原因及应对措施
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企业铁路线路常见问题发生原因及应对措施
企业铁路线路问题具有频率高、种类多、范围广的特点,直接影响和制约着企业铁路的安全生产。企业铁路线路存在的主要问题是道床板结影响线路稳定性、道口局部或整体下沉或者混凝土预制道口板破损,小半径曲线钢轨出现侧面、垂直和波状磨损。解决上述问题的有效措施是加强线路日常养护,道口内应使用混凝土枕,对道口两侧出现的钢轨接头要定期整理,减轻小半径曲线钢轨磨损的主要措施是合理选择线路的轨距、曲线超高、轨底坡等几何参数,并加强企业铁路线路护养,同时还要加强铁路行车作业管理力度,制订必要的行车措施。
铁路线路由于机车车辆的动力作用和自然条件对线路的影响,常年裸露在大自然中,轨道几何尺寸不断发生变化。路基、道床随时发生变形,线路设备不断机械磨损,计划维修、紧急补修和重点整治比例安排的不合理,维修方法不当,以及周期性的大、中修工作未能够及时进行,因而对铁路线路造成诸多问题。企业铁路与国家铁路相比,存在线路等级低、小曲线和平面交叉多、路况条件差等客观事实,又由于调车作业频繁,使其线路问题具有频率高、种类多、范围广的特点,直接影响和制约着企业铁路的安全生产。因而,线路问题整治是企业铁路管理工作中的重要组成部分,切实做好企业铁路线路的管、用、养、修工作,对确保企业生产乃至国家铁路运输组织工作的安全顺利进行,均有着至关重要的作用。
1 企业铁路线路常见问题的特点原因和危害
1.1 道床板结影响线路稳定性
造成道床板结的原因,主要是由于装卸产生的矿粉、煤炭、泥土等脏物散落在道床上,引起道床不洁,以及因工务部门捣固线路石碴产生的石碴粉末(粒径小于20mm的碎石碴)混合在道碴中。这些粉粒在水以及机车车辆运行的动态作用下,久而久之,与道碴混合凝结为一个整体,形成道床板结硬层。
板结硬层的出现,大大降低了轨道弹性,堵塞了地表排水通道,增大了钢轨和枕木所受的冲击力和腐蚀,缩短了线路维修周期和钢轨、枕木的使用寿命。另外,由于水与石碴末等粉状杂物融成泥浆,在调车车列的反复冲击载荷作用下,轮对对轨道的作用力时大时小,在道床内局部真空的情况下,会产生抽吸作用,泥浆沿道碴缝隙翻出道床表面,极易产生线路吊板、道钉松动、方向和水平等几何尺寸变化,严重影响线路的稳定性,降低道床的承载能力,成为严重的行车不安全因素。
1.2 道口局部或整体下沉或者混凝土预制道口板破损
在矿区企业煤矿运输过程当中,装卸机械、流动倒搬车辆通过道口及场内平过道极为频繁,若道口内道床处理不好,极易造成道口局部或整体下沉。若在铁路曲线道口上出现此类问题,造成线路超高、加宽等几何尺寸变化,对行车安全的影响便更大。而且,道口整修通常需要封锁铁路和公路交通,所以,减少道口问题、延长道口整修周期,对企业生产的顺利进行尤为重要。造成混凝土预制道口板破损的主要原因有:道口板与枕木之间没有垫平,或先垫平后经车辆碾轧翘起,道口板间缝隙过大或无填充物,大载重量运输车辆不按规定通过道口,小轮径实胎流动机械频繁通过道口。道口板破损后,一方面造成机动车辆通过道口时噪声大、对车辆损伤大;另一方面,由于道口板破损松动后,会直接将机动车辆的冲击载荷作用在钢轨上,进而通过钢轨传递到枕木、扣件上,缩短了轨、枕及扣件的使用寿命,危及行车安全。
1.3 小半径曲线钢轨出现侧面、垂直和波状磨损
造成钢轨侧面磨损的原因主要有:曲线段轨距设置不合理或变化大,曲线不够圆顺,曲线超高加宽尺寸不合,道床不稳定、起伏大,调车车辆运行不合理,货物装载不良,机车车辆结构不合理等。而超正常的钢轨垂直磨损主要是由于轮轨间的粘着、蠕滑形成的磨损,铁路线路几何尺寸变化大、道床不稳定,轮轨表面状态、环境腐蚀污染(水、雪、油、货物),以及货物装载不良、车列缓解不彻底等原因造成。
至于钢轨波状磨损,除了降低钢轨使用寿命、缩短线路和机车车辆维修周期、造成道碴粉化和道床板结以外,还是行车安全的极大隐患。由其产生的急剧增大的轮轨动作用力,可能引起钢轨和车轴断裂,而急剧减小的动作用力,又可能造成机车车辆脱轨,因此,必须高度重视钢轨波状磨损。
2 企业铁路线路常见问题的整治措施
2.1 道床问题的整治措施
应选用优质道碴,有条件的可以通过选送测试的办法,比较道碴质量,选择强度较高、韧性较强的道碴,对道床问题的防治很有效果。对散货装卸线路地段,严格进行定期清筛,及时清理道床上散落的货物粉末,疏通排水设施,确保道床整洁、排水通畅。同时要加强线路日常养护,尽可能使用长轨,严格控制轨缝数量和大小,减少钢轨接头错牙,尤其是垂直错牙,及时消除空吊板和接头夹板螺栓及道钉、扣件松动现象。
2.2 道口问题整治措施
道口内应使用混凝土枕,并根据道口宽度安装一定数量的轨距拉杆,以提高道口基础承受垂向和横向载荷能力。通过窜轨、调整轨长,消除道口内钢轨接头,确保道口内线路的整体性,同时对道口两侧出现的钢轨接头要定期整理,避免接头垂直错牙,减少车列运行中对道口内线路的冲击。同时要定期使用石硝、石粉混合物对道口板与混凝土枕之间、道口板之间进行填充,确保道口板不松动、不翘起、道口面层平整稳定。另外,可以采用整体道口,取消道口内轨枕、颗粒道床和道口板,对道床基础进行夯实平整并达到要求后,使用浇注成型的混凝土整体基础做为钢轨基础,除了可以消除一般道口问题外,可以极大地延长道口维修周期。
2.3 减轻小半径曲线钢轨磨损措施
要减轻钢轨垂直磨损和侧面磨损,宜合理选择线路的轨距、曲线超高、轨底坡等几何参数,并加强线路护养,确保线路稳定性和平顺性,并在任何情况下,确保曲线圆顺。要调整轨底坡,可使上股钢轨内倾,迫使车轮踏面与钢轨顶面接触点向轨顶中心线靠拢,改善轮轨接触状态,减少轮轨接触局部应力,以达到减缓钢轨磨损的目的。应适当降低曲线超高,并重视轮轨的润滑。可以通过在机车上安装轮缘给油装置,以达到润滑轮缘与钢轨内侧作用边的目的,最后是调整机车车辆结构,可通过采用转向架中间联结装置,或使用自导向、迫导向径向转向架,对于提高轮轨滚动摩擦质量、降低轮轨冲击冲角,进而减轻轮轨摩擦有着为有效的作用。
要减轻钢轨波状的磨损,应当在钢轨垂直磨损开始后,就要密切注意检查线路状态,并采取有效措施延缓磨损,尽量减轻或避免轮对的摩擦自激振动,特别是张弛振动,是减轻或避免波磨的根本措施。同时要尽量使用耐磨钢轨,增大钢轨材料的屈服强度和硬度,是减缓波磨发生与发展的有效措施。对于发生波磨地段的钢轨,要重点观察,定期打磨,调整轮轨接触面与接触应力,延长钢轨使用寿命。同时,要定期对该段线路进行清筛,采用有效方法提高线路弹性,减轻轮