1、1津滨轻轨小半径曲线钢轨调边施工的探讨摘要：津滨轻轨东段工程运营 8 年,半径 400-500m 的 8 条曲线钢轨磨耗较严重，最大侧磨耗量达 10mm，最大轨距偏差达 10mm，超出一般维修能调整的范围，存在较大的安全风险。采取钢轨调边的方法，对曲线上下股钢轨进行调换使用，即解决钢轨侧磨几何尺寸超限问题，消除安全隐患，又延长钢轨的使用寿命，节约了维护成本，取得了良好社会和经济效益。 关键词：钢轨调边曲线侧磨 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 0 前言 津滨轻轨东段工程 2003 年 3 月投入运营，至 2012 年 6 月,半径 650m及以下的小半径曲线上股钢轨均已出现了不
2、同程度的侧磨现象，其中泰达东海路站区间 8 条曲线为半径 400-500m，最大侧磨耗量达到 10mm，轨距偏差也达到 10mm,因为 WJ-2 扣件整体道床，轨距调整量有限，曲线几何尺不能保证，存在较大的安全风险。要彻底解决钢轨侧磨造成的安全隐患，目前有钢轨更换和曲线钢轨调边两种方案可供选择。 1 经济效益分析 以 2012 年的磨耗速率来看，上股钢轨侧磨的耗磨速率已达到 2mm/年，且随着轨距的增加，磨耗速率随之增大，若不进行处理，目前磨耗钢轨2 年内达到伤损钢轨标准，需进行彻底更换。如进行换轨处理，可再用可2延长钢轨的使用寿命 70%80%，节约更换钢轨成本，对钢轨调边与更换新轨的主要费
3、用进行概算如下： 钢轨调边改造费用：8 条曲线拟分 8 次施工，每次约需 120 人，8 次共 800 工日，施工人工费 200 元/人工日，人工费约需 24 万元。每次调边需铝热焊接头 4 个，共计 32 个接头；5000 元/个，约需费用 16.万元。加上运杂费、法定税率等附加费大约 50 万元左右。 更换钢轨费用：钢轨 8000 元/t，共需更换约 60kg/m 的钢轨 2650m，按 25m 标准钢轨共计 106 根，合计 254 万元；需焊接 138 个接头，合计69 万元。施工人工费 2 万元，加上其他费用超过 300 万元。 从以上两种方案的概算对比不难看出，调边方案与换新轨方案
4、相比，可以节约成本 200 多万元。 2 技术可行性分析 2.1 曲线侧磨钢轨可用性分析 通过对侧磨钢轨强度有限元分析、场动力试验和磨耗轨疲劳试验研究可知：当列车通过曲线地段时，机车车辆产生的导向力是导致侧磨的重要因素，同时，对侧磨钢轨的强度也将产生较大的影响。研究表明，车辆通过曲线时，横向力大约为垂向力的 23%25%，侧磨钢轨最大应力发生在轮轨接触处，且为压应力。钢轨磨耗后其抗弯性能与轨底应力、轨道下沉量变化甚微，也就是说，钢轨磨耗量达到 14mm 以上超限的情况下，尚有较大的强度与刚度储备，未充分发挥钢轨的应有效益。从研究还可以得知：对于曲线段轨道，侧磨对钢轨强度影响，不是控制调边继续使
5、用的主要原因，疲劳强度才是控制因素。侧磨钢轨在侧磨量小于 14mm 以3下调边，钢轨不会发生疲劳破坏。津滨轻轨轴重比国铁轻，通过速度也不及国铁高，因此，参照国铁技术参数，适时对轻轨钢轨进行调边是完全可行。 根据国铁有关调查和技术论证成果，得到的控制侧磨钢轨调边的平均磨耗量应为 11.4mm。 相关研究表明，钢轨侧磨得到 810mm 后磨耗的速度明显加快，若不进行调边，继续使用，一般不超过两年，钢轨因侧磨达到重伤标准就不得不下道。 目前津滨轻轨小半径曲线钢轨侧磨最大为 10mm，垂直磨耗 7mm，接近轻伤标准（轻伤标准为 14mm）已经达到调边的最佳时机，此时调边使用最为经济、安全。 2.2 施
6、工组织对比 如果采用全面更换新轨，需解决以下几个技术难题：个施工作业点要进行 14 个左右接头的焊接，施工环节多，时间作业点限制，给施工组织造成很大的难度。果是换成有缝钢轨的话，人为地增加了钢轨接头，降低了旅客的舒适度，同时会大幅增加维护成本。 如采用曲线调边的方法，将曲线发生磨损地段的上下股钢轨进行对换，从而调整上股磨损的钢轨工作边为非工作边，把下股未受磨损的钢轨非工作边调换成工作边，从而达到恢复线路轨距至标准状态，在有效地延长了延长钢轨的使用寿命的同时，也最大限度地缩短了减少了施工时间，大大减少了运轨、卸轨、焊轨的工作量，有利于施工的组织。 3、实施过程 43.1 施工时间 施工时间选择
7、7 月中旬至 8 月中旬，在合理利用二期行车调试的间隔同时，避开雨天，在轨温处于设计锁定轨温范围内时进行锁定，尽量避免使用拉伸器，最大限度地缩短施工时间。 3.2 人员机具组织 设两个扣件组、两个拨轨组、一个撞轨组、一个锯轨、焊轨组、一个安全防护及车站联络组、施工总负责人一人。按实际分工，配备铝热焊设备、无齿锯、钻孔机、发电机、起道机、打轨器、撬棍、扳手、急救器、短枕木头等工具设备。 3.3 作业过程 1） 、拆除扣件 按事前划分好的责任地段进行扣件拆除，将拆除扣件整齐摆放在支承块旁边，并对损坏扣件进行更换补充。 2） 、锯轨 按预先确定的位置，先切开曲线下股钢轨，同时在承轨台上标出锯口位置，
8、以锯口之间距离，确定曲线上股的锯口位置，先锯开一侧钢轨，并向外拨上承轨台，长度为 100m 左右，以消除钢轨的伸长量，防止轨端顶死。 锯上股钢轨时，先锯开一端，后然松开全长范围内扣件，通过撞轨使钢轨处于完全自由的状态，此时，再根据下股两锯口间距离，确定上股钢轨的第二个锯口位置，这样可以精确保证上股钢轨锯下的长度和下股拢口间距离一致。 3）拨轨 5拨轨人员分为 2 个组，拨下股钢轨时，集中拨一端拢口，由一端向另一端拨轨。拨上股钢轨时，由中间向两侧拨。长钢轨离开承轨槽后, 因其受约束面减少，拨轨可能造成钢轨翻倒，故采用一分为二的绝缘轨距杆，每隔 10-15 m 装于钢轨两侧，防止钢轨倾倒。 拨轨时
9、先拨下股钢轨进道心，并尽量靠近承轨台，再拨上股钢轨越过下股钢轨靠近承轨台，然后回过头来拨下股钢轨，用撞轨器向尾端合龙口打轨，边打边拨。钢轨落槽后，立即安装扣件，先不拧紧。待起端拢口钢轨拉伸到位后，锁定拢口 50m 扣件进行焊轨。 上股进行焊接同时，拨道心钢轨至下股入槽。钢轨全部拨到位后，立即进行撞轨、拉伸或锯轨、锁定。 4） 、焊轨 做好轨头对正工作，对轨前要对钢轨轨端进行打磨，清除轨头油污、锈渍等，并保证轨头间距离符合要求，251mm。为保证焊后钢轨面平顺无低塌接头，按规定在轨头尖点用 1m 钢板尺量，尺两端距轨面高 1.5-2mm。钢轨轨头预热，温度 650-850，轨端头颜色呈暗红色，预
10、热时间为 5-6min。点燃焊剂、燃烧计时，打开箱模，推瘤打磨。钢轨冷确后进行钢轨探伤。 5） 、锁定钢轨 焊轨结束后，进行扣件全面锁定，同时对扣件涂油处理，复拧扣件至扣压力达到规定值。 6） 、复检轧道 调边结束后整正线路至标准，复检线路合格进行轧道，确认正常后6清场，通知行调恢复正常行车。 4 实施效果 经过 8 个作业点的施工，圆满 8 条小半径曲线的调边作业，施工期间组织合理，安全保障得力，未影响正常运营。同时，8 条曲线经过夏季和冬季的高温低温季节，未出现胀轨和断轨，运营效果良好，经济技术方面均达到了预期目标。 参考文献 1中华人民共和国铁道部铁路线路维修规则 IS北京；中国铁道出版社，1997 2中华人民共和国铁道部铁路线路维修规则条文说明S北京：中国铁道出版社，1 998 3华东交通大学研究报告曲线钢轨调边使用技术条件研究R，南昌，1999
