浅析高速铁路道岔结构及维修养护

浅析高速铁路道岔结构及维修养护

王永志

中国铁路武汉局集团有限公司武汉桥工段湖北武汉430063

摘要:在我国社会不断发展,经济水平不断提升的背景下,高速铁路事业得到了长足的发展,特别是我国科技水平不断提升,高速铁路建设已达到世界一流水平。要确保高速铁路运行的安全性,不仅需要保证铁路前期基础设施建设的质量,更应该做好铁路设备后期维护工作。道岔是高速铁路中重要的基础设备,对铁路平稳运行有直接的影响。

关键词:高速铁路;道岔结构;维修养护

引言

道岔是高速铁路轨道的关键构成内容,是落实机车车辆转线或跨线过轨的基本设备,也是线路的薄弱环节以及影响行车平稳性与安全性的关键设备。道岔结构复杂,零件较多,其结构稳定直接影响行车安全。因此,在道岔设计时,要保证列车以规定的容许速度安全、平稳地通过道岔,并且有足够的安全性和稳定性,必要的旅客舒适度。因此做好维护保养工作对于维护铁路平稳安全运行意义重大。

1高速铁路道岔情况概述

作为高铁线路的重要组成部分,道岔设备的结构是施工以及后期养护工作要研究的重点。道岔中线路众多,受到的干扰因素也多。当前采用的道岔区域的维修养护的方法,一种是在不对道岔进行撤除的前提下,采用人工清筛的方法,或者是采用人工或者轮式挖掘机械的施工方法进行揭盖式施工,还有一种是非揭盖式施工。目前结合国外的先进技术和经验,采用道砟挖掘机等机械性操作的方法,可行性较大。

2高速道岔结构和技术特点

2.1高速道岔结构设计

高速道岔结构设计是确保道岔符合使用要求的根本,道岔的平顺性、稳定性等都需要良好的道岔结构来保证,因此在高速道岔设计中,结构设计起着至关重要的作用。高速道岔由于使用条件的不同,在结构设计方面与既有道岔有较大的区别,其主要设计原则为:保证道岔的高平顺性,提高道岔稳定性,保证道岔具有合适的刚度,在整个岔区实现刚度的均匀化,工电接口相互协调,保证道岔转换和锁闭的可靠性,道岔适用于跨区间无缝线路,并与轨下基础相配套。

2.2高速道岔技术特点

高速道岔尖轨尖端都是运用藏尖结构,藏尖深度均为3mm,然而尖轨尖端降低值不尽相同。高速道岔技术特点内容:①道岔种类较为单一,以单开道岔为主;②道岔号码较大,一般在18号及以上,最大可达65号;③道岔具有高平顺性、高稳定性、保证列车平稳、舒适运行;④辙叉普遍采用可动心轨辙叉;⑤道岔适用于跨区间无缝线路;⑥电务转换采用外锁闭装置;⑦轨下基础采用与道床相匹配的混凝土长岔枕;⑧道岔配有监测系统,用于严寒地区的道岔装有融雪装置;⑨道岔具体较高的制造、组装、铺设精度、道岔铺设采用专用设备。

3高速铁路道岔养护维修养护内容

3.1坚持预防为主、防治结合原则

进行高速铁路的道岔养护和维修,本着预防为主、防治结合的原则,做好各项检测工作,对于待维护部分加以全面分析,分析调节器和道岔的状态,对病害进行整治。例如在道砟的挖掘工作上,采用挖掘机施工,挖掘的宽度为3米左右,道砟的挖掘效率为400立方米每小时,对维修机械进行编组,然后采用道床挖掘机和物料输送车的方法进行施工。施工作业模式成熟,使用到的机械设备包括起道机集合滚轮的方式。

3.2道岔维修包括周期性、经常性和临时性三种工作方式

周期性检修时对道岔的零部件、道床、道岔钢轨等进行周期性的检查和维修,重点做好有砟道岔捣固、油刷道岔标准、紧固连接零件和扣件,打磨钢轨等施工工作,保证道岔最终实现良好的技术状态。经常性保养时进行轨道状态的静态、动态的检测,并针对变化进行修理。包括对轨道几何尺寸进行调整,对失效的轨道结构和部件进行更换和整修,保证行车舒适和安全的前提下临时性修理受损的轨道设备等。临时性补修是对轨道的几何尺寸进行的历史性的偏差管理和补修,临时性修理轨道设备的损伤部位,临时进行道岔标志的补充、修理,保证道岔的质量处于均衡状态。

3.3零部件设计期间养护维修

第一,各零件设计强度储备高,便于更换,在高速行车及温度等荷载作用下,在期望的适用寿命周期内不产生疲劳伤损和显著的残余变形。另外,更换方便省时,在天窗时间内方便、快捷的更换,保证线路开通;其次,零件设计结构稳定。比如:钢轨材质洁净,与线路钢轨强韧性匹配、残余应力低、可焊性好;扣件系统保持轨距能力强、钢轨及铁件防腐性能好、橡胶及尼龙件损伤、老化速率低;螺栓连接副在列车振动下不易松弛等;第三,随着网络技术的发展,可采用远程监控的方式,开发道岔零部件使用状态监测(比如轨件密贴状态、磨耗、伤损情况等监控),做到有序可控,科学养护,以适应轨道设备边运营、边伤损、边维修的工作特点。

3.4保证高速铁路道岔设备的产品和服务质量

高速铁路道岔设备维修工作的展开,不仅需要铁路工作人员的后期维修养护,还需要设备生产厂家对设备进行定期的检验,并为设备维修提供必要的技术支持。在前期设备购入过程中,相关部门和人员要对设备质量进行严格要求,保证道岔设备能够满足铁路运行的技术标准。同时,要做好与生产厂家的沟通与交流,保证售后服务的质量,在发现无法解决的设备问题时,及时与生产厂家取得联系,高质高效地解决设备问题。另外,在日常维修和养护工作中,要加大对道岔基础设备的监控力度,通过定期的测量与检查,及时发现设备运行中的隐患与问题,保证设备运行的长效性。

3.5加强无缝道岔的养护工作

①无缝道岔养护工作,要遵循无缝道岔养护的相关规范,执行“两清、三测、四不超”等有关制度,严禁野蛮养护的方式方法。按照相关的施工规范,有周期的进行钢轨打磨平顺、整治弯轨等维修养护工作,达到提高岔区轨道平顺性的目的,延长列车的运行寿命。②无缝道岔区的养护过程中,在实际锁定轨温±5℃范围内,进行养护维护的相关工作,采取相关的工作能够有效的避免无缝道岔前后钢轨锁定温差的导致的温度荷载的危害。③无缝道岔的养护维修周期应该按照相关的规定执行,1~2年进行一次全面的养护工作,维护时间应根据无缝道岔的轨温和当地气温进行安排。日常的养护工作中,应根据季节变化采取不同的养护方式。在夏季高温作业,养护重点为无缝道岔方向变化等。在冬季低温作业时,养护重点工作为岔区冻结接头的检查,保证冻结接头处于正常工作状态。

3.6做好重点项目的维修养护

高速铁路道岔维修养护工作是一项全面性和复杂性较高的工作,在工作中要明确维修养护的重点内容,对其进行针对性的重点养护,保证高速铁路道岔的质量。在道岔磨合阶段,针对尖轨、辙叉、基本轨出现的“肥边”,要及时开展打磨,避免剥落掉块等不良状况的产生。对于心轨侧磨问题的产生,检修人员要定期对护轮轨的间隔尺寸进行检查和调整,避免侧磨问题的加剧。针对螺栓失效的问题,工作人员要对螺栓进行定期检查,及时对螺栓进行拧紧、加固,同时还要对螺栓的腐蚀程度进行检查养护,避免腐蚀严重影响道岔整体运行。另外,对于道岔内部的绝缘部件要进行定期检查和养护,保证高速铁路信号系统的正常运行。

结语

高速铁路道岔的维修和管理如今正向着科学化和信息化的方向发展,做到工作状态有序可控,采用实时检测系统,从“故障修”转变为“状态修”,真正实现高速铁路的道岔维护养护管理工作的高速度和高平稳性。

参考文献:

[1]王平,陈嵘,徐井芒,等.高速铁路道岔系统理论与工程实践研究综述[J].西南交通大学学报,2016,51(2):357-372.

[2]杨德明.高速铁路线路轨道工务维修养护研究[D].西南交通大学,2014.

[3]韩东波.高速铁路道岔病害分析及对策[J].建材与装饰,2017,(3):270-271.

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