(秦皇島港股份有限公司 鐵路運輸分公司, 河北 秦皇島 066003)
鐵運公司伴隨著秦皇島港而誕生,至今成立118年。1983年,由路、港雙方投資建設東港站,新建六個車場,至此,鐵運公司東、西港共擁有12個分區(qū)車場,194km鐵路線路。港管鐵路鋼軌型號多為50kg,單軌長度為25m標準軌,直線段為標準軌距1435mm,采用國鐵標準彈條、扣件。經(jīng)過百年發(fā)展,港管鐵路經(jīng)驗積累十分豐富,鐵運公司擁有成熟的鐵路設計、維修能力,設備設施完善,成為路、港連接的重要樞紐。大機軌道情況與港管鐵路十分相似,鋼軌型號多為 50kg,扣件、彈條等零部件可以通用,技術標準也可以參考應用。所以,將港管鐵路技術運用到大機軌道維修具有一定的可行性。
作為煤碼頭的秦皇島港大機軌道是煤場機械設備的重要走形軌道,主要包括堆料機軌道、取料軌道以及裝船機軌道。據(jù)統(tǒng)計,秦港大機軌道全長共計約96km。軌道所屬公司分別為秦港二、六、七、九以及雜貨公司,多數(shù)軌道處在煤場堆之中,環(huán)境復雜多變,較為惡劣。設備建設年限存在差距,鋼軌存在 50、60、100多種類型,道床也是整體道床與板式道床并存。
大機軌道多數(shù)使用時間較長,線路投入使用時間最長的超過30年。幾何形位的良好是保證大機正常運行的基本技術條件,大機在合理的軌道尺寸內(nèi)行走,能夠減少設備的磨損,從而降低維修費用。年久失修造成了大機軌道大范圍的幾何形位變化,主要包括軌道扭曲、高低不平、軌距變寬、接頭錯位、連續(xù)瞎縫等問題。這些問題加劇了大機輪緣與軌道的摩擦阻力,改變了軌道與大機的受力狀態(tài),嚴重時會造成大機的傾覆,為企業(yè)的安全與經(jīng)濟帶來難以彌補的損失。
中水、煤塵的濃度、PH值、Clˉ、氨氮等化學性質(zhì)對鋼鐵具有極強的腐蝕特性。一方面,中水、煤塵中的物質(zhì)與鋼鐵進行化學反應,在經(jīng)過與空氣的相互作用,形成Fe2O3(三氧化二鐵),使鋼軌、扣件應力發(fā)生改變,作用失效;另一方面,中水作為電解質(zhì),使得鋼軌發(fā)生電化學腐蝕。墊板、扣件、彈條、螺栓以及鋼軌均出現(xiàn)大范圍的嚴重銹蝕。
腐蝕是造成設備失靈的主要因素之一。技術上,銹蝕使得軌道難以保持原有的幾何形位,造成軌距、軌向、水平、高低的偏差,還會增加輪軌之間的摩擦,出現(xiàn)大機在行走過程中啃軌、卡死的現(xiàn)象。安全上,銹蝕使得設備增加了大機運行的安全隱患,技術的偏差極易造成大機行走不順,嚴重時甚至脫軌。
港區(qū)大機的重量較大,堆取料機一般在970t左右,裝船機更是達到上千噸。在運行過程中,考慮到動、靜荷載相互作用和單邊作業(yè)的因素,滾輪與鋼軌的作用形成持續(xù)的強荷載作用,這就對道床與鋼軌的強度提出更高的要求。強荷載的持續(xù)作用,使得軌面下的膠墊很容易擠出,當出現(xiàn)單邊膠墊大面積擠出時,單邊軌面高程下降。盡管左右高差較小,但大機的本身重量較大,引起大機輪軌與軌道的作用力的單邊急劇增加,在軌縫等集中受力點受力狀態(tài)達到峰值,就會造成鋼軌斷裂以及螺栓裂縫貫穿的病害。
硫磺錨固是一項傳統(tǒng)的錨固方式,施工工藝較為復雜,施工人員較多、工作強度大,由于作業(yè)現(xiàn)場多為煤堆,考慮到安全因素,要求作業(yè)手續(xù)與施工現(xiàn)場都較為嚴格。同時,硫磺錨固的材料配比較為嚴格(硫磺:砂子:水泥:石蠟=1:(1~1.5):(0.3~0.6):(0.01~0.03)),人為因素使其很難達到應有的力學性能,不能保證維修質(zhì)量,很可能影響到大機的安全運行。
為確保維修質(zhì)量,引進鐵路成熟的錨固技術,更新錨固工藝。TD道釘錨固劑由廠家配比制作,使用時與適量的水配比即可使用,省去了大量的中間環(huán)節(jié),節(jié)省了人力、物力、財力,同時又保證了維修質(zhì)量。根據(jù)試驗情況,TD道釘錨固劑在4小時,強度P可以達到30 Mpa以上,完全能達C30混凝土強度要求。
由于強荷載的持續(xù)作用,加之早期對道床的混凝土強度養(yǎng)護以及地基處理問題,部分大機軌道道床出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象,特別是六公司板式道床下沉嚴重,例如BQ1取料機板式最大下沉量達到40mm。港管鐵路搗固作業(yè)要求石渣厚度至少為50cm,考慮到板式道床下層為38cm碎石,不具備起道搗固條件,根據(jù)港管鐵路與大機軌道的差異性,采取制作特定鐵墊板的方案,根據(jù)道床下沉量的不同,合理制作不同厚度的鐵墊板,使得軌道線路實現(xiàn)合格的水平度。
測量是港管鐵路維修的必要過程,為保證施工過程中軌道的幾何形位提供技術支持。在大機軌道維修中,引用鐵路測量方法,在施工前,利用水平儀對軌面的高程進行放線測量,確定線路狀況,編制施工方案;施工中,利用經(jīng)緯儀確定軌道線路軸線,保證軌向的直順度;施工后,復檢軌道的軌距、高低、水平、軌向各項技術參數(shù),根據(jù)國標《TB10423-2014鐵路站場建筑工程質(zhì)量檢驗檢定標準》和國標《TB10413-2003鐵路軌道工程質(zhì)量驗收標準》進行驗收檢測。保證經(jīng)過維修后大機行走過程平穩(wěn)、安全,不會出現(xiàn)機身搖晃和啃軌現(xiàn)象。
港管鐵路技術運用到大機軌道的維修具有一定的必要性,其一,港管鐵路技術十分成熟,經(jīng)驗豐富,設備設施完善;其二,大機軌道承載荷載較大,并且在強荷載下持續(xù)作業(yè),加之中水、煤塵的腐蝕影響,使得軌道各種病害問題嚴重;其三,港區(qū)大機軌道全長達到95km,數(shù)量多規(guī)模大,有必要將港管鐵路的技術應用到大機軌道的維修中,對大機軌道進行系統(tǒng)的維修。
縱觀技術領域,在大型的煤炭堆取料機使用方面,大機軌道的維修并不是一項成熟的、普遍的施工作業(yè),需要我們結(jié)合港管鐵路成熟的技術,在探索中前進。鄧小平同志曾提出“科學技術是第一生產(chǎn)力”,要實現(xiàn)與時俱進,就要以科學技術為依托,錨固材料、扣件類型、施工工藝引進科學技術,對于提升維修質(zhì)量有良好的作用。針對較為嚴重的道床下沉問題,要多方考察論證,引進入鐵路新的材料、施工工藝,提出切實可行的施工方案,在根本上解決道床下沉問題,更好的為相關港務分公司服務。
大機軌道的維修之路已經(jīng)過去三年的時間,在這期間,我們總結(jié)了寶貴的經(jīng)驗,保存了大量的資料,無論是各種規(guī)章制度的補充,還是相關技術標準、資料的完善,大機軌道維修工作的進展昭然若揭,維修工作的標準化作業(yè)逐漸步入正軌,并得到相關港務分公司的極大認可。在未來的時間中,大機軌道維修將結(jié)合港區(qū)特點,走出屬于自己的特色道路。據(jù)了解,其他港口集團大機軌道也存在著一定問題,在需要的時候,也希望能將秦皇島港區(qū),關于港管鐵路技術應用到大機軌道維修的經(jīng)驗推廣到其他港口,走出大機軌道維修結(jié)合港管鐵路技術應用的特色道路。
港管鐵路技術應用到大機軌道維修的道路還處于探索階段,同時,兩者還存在著一定的差異性。大機軌道的維修的道路依然任重而道遠,有待進一步努力,相信大機軌道的維修道路的前景廣闊,大有可為。
[1]TB-10413-2003 鐵路軌道工程質(zhì)量驗收標準[S].北京:中國標準出版社,2004
[2]董俊清.《港口大機軌道的保養(yǎng)維修及安全運行》.2014年第4期。