既有重载铁路无缝线路改造及运维技术探索

既有重载铁路无缝线路改造及运维技术探索摘要：对既有重载铁路岔区道岔焊接、胶冻结、胶接绝缘无缝化施工改造后，消灭了大量的接头，使行车平稳顾客舒适。通过对重载铁路道岔无缝化铺设、养护维修、轨件更换的探索和实践，取得了一定成效，积累了一定经验。关键词：无缝道岔养护维修锁定轨温应力调整轨件更换铁路线路接头的存在，使列车经过时产生很大的冲击，加剧轨道不平顺，产生轨头塑性变形、钢轨螺栓孔裂纹，轨枕、扣件破坏等病害，许多线路在接头处还出现道床的翻浆冒泥现象，而且随着速度、载重的增加，以上现象会更加严重。既影响行车的平稳舒适和安全、缩短机车车辆和轨道设备的使用寿命，又大大增加了机车车辆、线路养护维修的工作量和费用。因此应尽可能减少甚至取消钢轨接头，采用跨区间无缝线路的结构形式。无缝道岔是把道岔中各个接头焊接或胶接起来并把道岔两侧与区间的无缝线路焊连在一起，是跨区间无缝线路的技术难点。一、 无缝道岔焊接前期准备铺设无缝道岔前必须确保岔区内石砟清洁，道床密实，枕盒饱满，满足无缝线路道床断面要求。道岔岔枕应提前更换为断面较大的木枕或混凝土宽枕。无缝道岔焊接前应提前更换伤损轨件，确保各部位轨件状态良好。无缝道岔焊接前应提前方正尖轨，确保两尖轨相错量不超过10mm，限位器的前后间隙预留量相近。并对道岔各部螺栓进行紧固，达到规定扭力矩。对于转辙部分是III型弹条的SC330道岔，无缝道岔焊接前应将转辙垫板进行改造，改为II型扣压式弹条，提高钢轨纵向阻力。无缝道岔焊接前应提前方正道岔，整治道岔大平、大向。二、 无缝道岔铺设要求铺设无缝道岔应采取零应力铺设法，在锁定轨温范围内铺设，因此应提前调查天窗点轨温情况，选择合适时间，在满足轨温不低于相邻线路锁定轨温5C时进行锁定；在锁定轨温范围外铺设时，可采取降温、加热的方法。无缝道岔应集中进行焊接，应集中力量在同一天窗内对岔前、岔后进行焊接，确保锁温一致，焊联时在岔区中间选择合适的龙口作为放散口，5月10月轨温合适时放散后焊联（华北地区）。无缝道岔焊接时，道岔前后直股钢轨接头必须焊接或胶冻结（一般高锰钢整铸辙叉前后4个接头可采用冻结接头），道岔内直股、曲下股钢轨接头必须焊接或胶冻结；道岔内或道岔前后绝缘接头必须胶接；道岔测线或渡线应采用冻结接头加强锁定，锁定范围不小于75米，如侧线接道岔，则应加强侧线道岔锁定;尖轨限位器前后应加装小拉杆提高钢轨防爬阻力，冬季安装在限位器前一空，夏季安装在限位器后一空。岔区复式交分道岔地段不适合做跨区间无缝线路。为了便于施工和养护维修，无缝道岔设计锁定轨温与区间无缝线路轨道的设计锁定轨温应当尽可能一致。为保证跨区间无缝线路轨道的安全，道岔的各联结部件，尤其是限位器和间隔铁处的螺栓必须牢固、耐久、可靠。另外考虑道岔基本轨附加纵向力及道岔铺设施工经常不能与正线轨道同步，除将一组道岔划分为一个单元轨节外，还应将道岔前后一段长度的钢轨与道岔同设在固定区内。三、无缝道岔改造施工方案无缝道岔是指对全部钢轨接头进行焊接、胶接或冻结的道岔。可动心无缝道岔的钢轨接头除绝缘接头外，其余接头应全部焊接。固定型锰钢辙叉除绝缘接头采用胶接绝缘接头，辙叉前后4个接头及曲股接头可采用冻结接头外，其余接头应全部焊接，固定型贝尔辙叉，辙叉直股前后接头应全部焊接。钢轨焊接：（1） 、采用铝热焊接，焊接时的气温不应低于0度。放行列车时，焊缝处轨温应将至300度以下。（2） 、铝热焊焊缝距轨枕边缘不应小于40mm，线路允许速度大于160km/h时不应小于100mm。胶冻结、绝缘：因既有线岔区接头多是在线路上服役时间较长，接头压溃、低接头、接头肥边等病害较为普遍，因此在跨区间无缝线路道岔改造时除提前整治好岔区基础外，还应提前对接头病害进行焊补、打磨整治后再进行胶冻结、绝缘接头。无缝道岔及其前后100米范围内作业必须提前调查工作量，制定整修方案安排更换轨件等工作，实行无眼焊联，需要错接头时必须错接头，两根钢轨短于25米时需要换轨焊联禁止短轨焊联，有长轨时缓冲区换长轨焊联，一次性整修到位，减少重复劳动对无缝线路稳定性的破坏。对轨件、接头病害较大的应更换轨件处理，并在更换轨件同时对新换轨件之间的接头同时焊接或胶接，对新换轨件与旧轨件间接头胶接处理应当在短时间内尽快将接头焊补平顺在胶接，轨件间焊补建议提前在接头处用冻结夹板连接后将接头焊补平顺然后再胶接。在改造过程中应当统筹考虑岔区接头与接头之间的无缝化的前后顺序避免因某个接头最后因轨缝过大或过小而无法实现胶接。对一个站段而言，因为需要设备车间与焊轨车间共同完成无缝化的改造，因此应当有计划分步骤组织实施改造，一站一方案，避免集中扎堆，造成改造施工互相影响。四、 无缝道岔日常养护维修无缝道岔铺设后应加强道岔各部件轨件的修理，及时打磨，防止钢轨掉块，提高轨件使用寿命；应对道岔高低不良、空吊等病害集中进行整治，确保轨道平顺性。无缝道岔侧线和渡线应锁定一定长度，否则容易导致直曲基本轨和直曲尖轨的位移相错。一般要求锁定75m，困难情况下不应短于50m。若侧线在近距离内（不到50m）有邻线道岔，则应加强邻线道岔锁定。无缝道岔的导轨、辙叉、心轨、翼轨的扣件扭矩应保持120~150N.m;尖轨及前后各25m范围内的基本轨扣件扭矩应保持在60~80N.m。间隔铁采用直径为27mm的10.9级螺栓，锰钢整铸辙叉接头采用直径为24mm的10.9级螺栓，扭矩应保持在700~900N.m。定期检查并按规定扭矩拧紧扣件有关螺栓（包括铁垫板与岔枕的联结螺栓），注意检查并按规定扭矩拧紧限位器联结螺栓、翼轨间隔铁联结螺栓等。经常注意保持道岔道床的饱满、密实及标准的道床断面尺寸。无缝道岔铺设前应预先确定观测桩位置，焊接前预埋观测桩，焊接后12小时内粘贴观测标尺，并每月对位移情况进行观测。发生位移变化超限、锁温超限等应及时组织分析，查找超限原因。并及时做好放散，夏季作为重点巡热地段。五、 无缝道岔轨件的更换道岔轨件的采购在采购新辙叉、基本轨时，原则上采购直股前后加长600mm的辙叉和两端均加长600mm基本轨，且不得打眼，采购新尖轨时，原则上尖轨根端加长50mm，且不得打眼。辙叉的更换跨区间无缝道岔改造时一般为采用的无加长辙叉，因一般辙叉较与之连接的配轨更换频繁，因此跨区间无缝道岔改造完成后的辙叉更换采用切掉原辙叉直股趾端和跟端的铝热焊缝直接更换为直股加长600mm的辙叉，当轨件再次更换时则应当采取同时更换配轨及辙叉并采用无加长辙叉。直基本轨的更换与辙叉的更换相同。直尖轨的更换跨区间无缝道岔改造时一般为采用的无加长直尖轨，第一次更换时采取将旧尖轨根端铝热焊缝切除更换为加长50mm尖轨，将加长50mm新尖轨直接与原导轨焊连，第二次更换时则同时更换尖轨与导轨并采用无加长尖轨。成组更换无缝道岔时，应提前将新道岔在线下焊连后进行更换，并满足锁定轨温要求。跨区间无缝道岔改造后，克服了普通线路的特点，消灭了岔区接头，动