隧道内线路病害产生原因及整治措施.doc

隧道内线路病害产生原因及整治措施隧道内线路病害产生原因及整治措施 南阳工务段 助理工程师 范晓摘要：随着列车速度和运量的不断提高，车轮对轨道的荷载加大，导致轨道几何尺寸超限。隧道内线路由于其特殊环境和照明条件限制，隧道内线路出现道床煤灰污染严重、翻浆冒泥、扣件严重锈蚀、调高垫片严重超垫、轨枕失效较多、轨道几何尺寸不良和暗坑较多等病害，经过对上述病害原因认真分析、综合整治后，隧道内线路设备质量明显提高。关键词：隧道 线路病害 整治措施一、引言九里山隧道全长2128m，2009年12月至2010年2月，九里山下行隧道内K311+900mK314+0m共出现病害27次，其中车载3级病害2处，车载2级病害21处，人工病害13处。经过认真检查发现，隧道内道床煤灰污染严重，道床翻浆冒泥，扣件严重锈蚀，调高垫片严重超垫，轨枕失效较多，轨道几何尺寸不良和暗坑较多，且照明设施不良，由以上主要原因导致九里山隧道内病害频发。二、隧道内线路病害的原因分析1.道床污染严重 下行线九里山隧道列车运行前方的董庄站、蒲山站、南阳站分别有三个大型火力发电厂，因此九里山下行隧道内通过的煤列非常的多，列车在进洞时产生的巨大风力使煤大量被裹入隧道内，导致隧道内道床脏污严重。煤灰减小了道砟的孔隙比，使道床渗水性和弹性降低，易形成道床板结、翻浆冒泥等道床病害；2.道床翻浆冒泥 2.1道床厚度不足 道床厚度不足使道床弹性变差，受力不均，在道心积水和暗坑情况下，吸水饱和的泥浆翻上线路，形成翻浆冒泥；2.2隧道漏水和排水不良 隧道衬砌产生断层，导致漏水直接作用于道床上，再加上道床污染和水沟堵塞造成排水不良，容易形成翻浆冒泥。3.扣件锈蚀严重 3.1隧道漏水造成洞内空气潮湿，煤灰中的二氧化硫在水汽作用下，容易形成酸性物质附着在扣件上，再加上涂油不及时，导致扣件锈蚀严重，减小了对钢轨的扣压力，造成轨距超限和暗坑，从而降低了轨道框架刚度；3.2螺帽锈蚀后外径变小，原有的丁字拐无法松卸，必须用管钳等专用的工具才能松开，给工区的养护工作带来极大不便；3.3由于锈蚀的螺帽达不到规定的扭力距，造成大胶垫和调高垫片在钢轨挤压下窜出，形成空吊板；4. 调高垫片严重超垫 由于隧道内线路轨道几何尺寸不良、暗坑较多，再加上道床污染、板结，捣固质量无法保证，所以，消灭病害通常以垫为主，日积月累，轨下调高垫片严重超垫，轨距挡板前后离缝，扣件压力不足，造成轨距超限，在列车荷载作用下轨枕螺栓易折断；5. 轨枕失效 在养护作业中往往以垫为主，影响轨枕的支撑条件和轨枕受力状态，当轨枕某截面的弯曲应力大于轨枕的抗弯强度，导致轨枕失效，再者，由于捣固不良，轨枕受力不均，中间截面上出现正负弯矩的变化，也是轨枕失效的主要原因。6.轨道几何尺寸不良 九里山隧道内线路经检查，存在轨道几何尺寸不良，主要有以下几个方面：6.1 轨距 轨距是钢轨踏面下16mm范围内两股工作边之间的最小距离，轨距变化应缓和平顺，当扣件失效，调高垫片超垫，轨枕断裂时，会造成扣件压力不足，轨距挡板前后离缝，轨距变化率超限，轮对产生横向振动而冲击钢轨工作边，容易造成轨向、水平、三角坑和钢轨侧磨病害。6.2水平、三角坑 水平是指轨道上左右两股钢轨的顶面高差。 当道床松软，弹性降低，轨枕受力不均，或者由轨向造成钢轨长期受车轮冲击，线路就会出现水平、三角坑，它会引起车辆摇摆和两股钢轨的不均匀受力，久而久之，导致轨向的变化和钢轨侧磨。6.3 轨向 轨向是指钢轨头部内侧面沿钢轨方向的横向凸凹不平顺。轨向是造成轮对蛇形运动的主要原因，轮对左右撞击钢轨造成轨道局部横向水平力增大，从而又导致水平、三角坑、和钢轨侧磨的变化。通过以上分析，轨距、水平、三角坑和轨向这四种病害相互联系，又相互制约，所以，对这四种病害要综合整治，效果更佳。6.4高低 高低是指钢轨顶面沿钢轨方向的竖向凸凹不平顺。主要是捣固不良、暗坑、吊板、轨枕失效、钢轨压溃、擦伤、掉块等因素造成，它引起列车垂直起伏运动，对轨道竖向冲击力加大，使道床变形加速，从而，进一步扩大不平顺。6.5 轨底坡 轨底坡是指钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度。轨底坡是否合适可以由轨面光带直接反映出来，如果轨面光带偏向内侧，说明轨底坡不足，如果轨面光带偏向外侧，说明轨底坡过大，如果轨面光带居中，说明轨底坡合适。九里山隧道钢轨轨面光带成段不良，经检查发现，由于轨向，三角坑的长期存在，轨下大胶垫压溃，调高垫片窜出，造成钢轨受力不均，长期得不到整治，就会造成轨面光带不良，车轮踏面左右摇摆，上下浮动，造成晃车病害。7.暗坑和吊板暗坑是轨枕和道砟间隙超过2mm，吊板是轨底大胶垫和轨枕间隙超过2mm，主要是捣固不实、扣件不紧、大胶垫和调高垫片窜出造成的。这两种病害静态下不容易被发现，往往被忽视，列车通过或动态检查时轨道下沉较大，是动态不平顺的主要原因。8.照明设施不良 隧道内灯光昏暗、视线不良，是影响施工作业质量的主要原因。三、隧道内线路病害的整治措施1. 照明设施不良 隧道内照明设施不良是影响施工作业质量的主要原因，也是彻底消灭隧道内线路病害的首要瓶颈，所以，我们车间积极向上级反映，通过与电力部门沟通、协调，为九里山隧道安装了新的照明设施，为下一步彻底整治隧道内线路病害奠定了基础。2. 道床污染和板结 我们对污染和板结道床进行人工清筛，增大道砟间隙和弹性，同时对失效轨枕进行更换，增强轨道框架刚度，保持轨道稳定性。作业后用平板车将煤灰、污砟和失效枕运出。3. 道床翻浆冒泥 3.1 我们按照段制定的翻浆冒泥清挖标准，在天窗点内用捣镐或内燃冲击镐对道床翻浆冒泥进行清挖，做好纵向和横向排水顺坡，排水槽底部回填粒径大的道砟，利于排水。3.2 翻浆冒泥处所多存在轨道几何尺寸不良、暗坑、轨枕陷槽、道床厚度不足等病害，所以清挖后及时回填道砟，进行起道捣固，增强道床厚度和弹性。3.3翻浆冒泥的主要原因是排水不良，我们对水沟进行清理，保持水沟排水畅通。3.4 隧道内漏水由南召桥隧工区负责整治。4. 扣件锈蚀 4.1 首先对严重锈蚀的螺帽用管钳等专用工具进行更换，保证日常作业螺帽能正常松紧；4.2更换磨损严重的轨距挡板和失去弹性的弹条，保证扣件的强度和扣压力；4.3对折断、浮起和严重损坏的轨枕螺栓进行重新锚固；4.4 对螺杆和扣件全方位用长效油脂涂油，将螺帽更换为防水帽，延长螺旋道钉的使用寿命；5、轨道几何尺寸不良和调高垫片超垫由于隧道内病害较多，调高垫片超垫严重，我们采用机工队提前介入、中机跟进、工区保养的方法进行整治。5.1 我们于2010年3月份，由车间机工队对是隧道内超过两块调高垫片处所进行抽除，然后进行起道、捣固、拨道，消灭暗坑、高低和轨向，保持轨道稳定，为下一步中机捣固打下良好基础；5.2 2010年4月份段中机捣固车进入九里山隧道内进行捣固，首先由车间机工队和工区负责去除调高垫片，更换伤损大胶垫，拧紧扣件，恢复轨道框架刚度，捣固车采用双捣，提高捣固质量，第二天捣固车向前捣固时，由九里山工区抽一整修小组对前一天捣固地段进行保养，防止车载病害出现，经过第一遍捣固和列车碾压后，最后用两个天窗点对隧道内线路再进行一遍捣固，进一步增强轨道稳定性；5.3 中机捣固完后，我们于4月底对隧道内线路补充了8个车皮的道砟，增强道床的横向和纵向阻力；5.4 经过一年的列车碾压，九里山隧道内线路病害有所抬头，我们于2011年6月份对隧道内线路再次进行双捣，缩短维修周期，恢复线路完好技术状态；5.5 轨面光带不良，说明轨底坡不合适，列车通过时轮对左右摇摆和上下浮动，我们采用轨下垫坡型大胶垫来调整轨底坡，在轨面光带恢复正常后，再将坡型大胶垫更换成普通大胶垫。如果轨面光带严重不良或侧磨严重，就要进行钢轨调边，改善轮对的运行状态；四、结束语九里山隧道内线路病害经过这次综合整治，车载病害直线下降，设备质量明显提高，后续投入人工也大大降低，工区的动态考核奖稳步提高。此整治方法不但得到段领导的充分肯定，而且在全段推广，九里山隧道也成为工务段及车间领导的放心设备。参考文献1.铁路工务技