鋼軌斷裂原因及其防治措施 2015(共7頁(yè))

1、導(dǎo)讀(do d)：鋼軌斷裂原因分析及防治措施，摘要：通過(guò)對(duì)鋼軌斷裂原因及其規(guī)律進(jìn)行分析，性的預(yù)防措施，并對(duì)發(fā)生鋼軌斷裂后的緊急處理措施進(jìn)行探討，1鋼軌斷裂原因分析，是導(dǎo)致鋼軌斷裂的主要原因，引起(ynq)兩起斷軌事故的主要原因是鋼軌內(nèi)部存，由于鋼軌焊縫斷裂而造成斷軌事故的，13養(yǎng)護(hù)維修上的原因，發(fā)生斷裂，右股鋼軌發(fā)生斷裂，此次造成鋼軌折斷的直接原因就是焊補(bǔ)，2鋼軌斷裂發(fā)生的特；發(fā)生斷軌后的緊急處理(chl)方法。鋼軌斷裂原因分析及防治措施摘 要：通過(guò)對(duì)鋼軌斷裂原因及其規(guī)律進(jìn)行分析，提出針對(duì)性的預(yù)防措施，并對(duì)發(fā)生鋼軌斷裂后的緊急處理措施進(jìn)行探討。1 鋼軌斷裂原因分析11 鋼軌材質(zhì)方面存在先天不足

2、鋼軌先天性的質(zhì)量缺陷，是導(dǎo)致鋼軌斷裂的主要原因。2002年 1月，長(zhǎng)圖線(xiàn) DK152+573處和長(zhǎng)圖線(xiàn)DK317+450處發(fā)生兩次線(xiàn)路右側(cè)長(zhǎng)軌折斷，引起兩起斷軌事故的主要原因是鋼軌內(nèi)部存在暗核。由于兩處暗核的徑長(zhǎng)分別為25、18mm，且均存在于鋼軌的底部，又是目前鋼軌探傷設(shè)備很難探測(cè)到的核傷粒徑 (既有探傷設(shè)備所能探測(cè)到的最小核傷粒徑為3mm)，再加上管內(nèi)持續(xù)低溫且溫差大，鋼軌內(nèi)應(yīng)力增大，導(dǎo)致斷軌事故發(fā)生。鋼軌材質(zhì)上的某些缺陷，如暗核、細(xì)小裂紋、空隙或雜質(zhì)等，經(jīng)過(guò)車(chē)輪重復(fù)荷載作用，逐步發(fā)展成一個(gè)疲勞源，并不斷向軌頭內(nèi)部擴(kuò)展，使鋼軌的有效截面很快削弱，以至最后發(fā)生斷軌。12 現(xiàn)場(chǎng)軌縫的焊接強(qiáng)度低

3、我國(guó)無(wú)縫線(xiàn)路鋼軌現(xiàn)場(chǎng)施工焊接一般采用小型移動(dòng)氣壓焊和鋁熱焊。鋁熱焊焊接方法因其具有設(shè)備簡(jiǎn)單、焊接作業(yè)效率高、操作(cozu)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。但 由于各工序間相互影響程度密切，特別是在低溫環(huán)境下焊接鋼軌時(shí)，使得焊接接頭的質(zhì)量難以控制。鋼軌焊接接頭的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，直接影響著無(wú)縫線(xiàn)路的安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于鋼軌焊縫斷裂而造成斷軌事故的，占斷軌總數(shù)的80以上。大部分有缺陷的鋼軌焊縫其強(qiáng)度不能承受降溫所產(chǎn)生的溫度(wnd)拉力，在冬季鋼軌內(nèi)部強(qiáng)大的溫度拉力作用下焊縫被拉開(kāi)。特別是鋁熱焊縫，質(zhì)量受操作工藝優(yōu)劣影響較大，難免發(fā)生斷軌事故。13 養(yǎng)護(hù)維修(wixi)上的原因2002年3月，長(zhǎng)圖線(xiàn)威虎嶺站1號(hào)道

4、岔轍叉后右直股鋼軌折斷。所斷鋼軌為鞍鋼1988年產(chǎn)，于 1996年道岔大修時(shí)鋪設(shè)，屬自制軌，軌孔加工時(shí)存在誤差。由于線(xiàn)路養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量低，有空吊板，導(dǎo)致岔后鋼軌集中受力，發(fā)生斷裂。2002年11月，長(zhǎng)圖線(xiàn)DK187+646處，右股鋼軌發(fā)生斷裂。該股鋼軌10月份曾使用K286焊條進(jìn)行焊補(bǔ)。此次造成鋼軌折斷的直接原因就是焊補(bǔ)作業(yè)不按照規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱，致使鋼軌內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，發(fā)生鋼軌斷裂。由上述斷軌事故可以看出，日常的養(yǎng)護(hù)維修非常重要。線(xiàn)路養(yǎng)護(hù)不良，如軌面不平順、道床和路基出現(xiàn)病害、連結(jié)零件不密貼等，都會(huì)嚴(yán)重地影響鋼軌的使用壽命。再者作業(yè)時(shí)不按規(guī)定的尺寸、步驟進(jìn)行，違章作業(yè)，也會(huì)引起不良后果。因此，提

5、高工作質(zhì)量，精心養(yǎng)護(hù)好線(xiàn)路，這是防止斷軌的重要環(huán)節(jié)。2 鋼軌斷裂發(fā)生的特征及規(guī)律21 常發(fā)生(fshng)斷軌的地段線(xiàn)路不平順處，斷軌發(fā)生的頻率大。斷軌地段的分布特點(diǎn)(tdin)：曲線(xiàn)地段比直線(xiàn)地段斷軌次數(shù)多；坡道上比平坡地段斷軌多；制動(dòng)地段比其他地段斷軌多；無(wú)縫線(xiàn)路固定區(qū)斷軌多；道岔基本軌比導(dǎo)曲軌斷軌多；岔后夾直線(xiàn)的斷軌是直向多，側(cè)向少。22 常發(fā)生(fshng)斷軌的部位斷軌多發(fā)生在焊縫及其附近，鋼軌小腰處，曲線(xiàn)上股，橋梁和道口兩頭部位。就同一鋼軌斷面而言，斷軌多發(fā)生在軌頭、軌顎和軌腰部位。23 常發(fā)生斷軌的時(shí)間斷軌多發(fā)生在冬春兩季，一般在每年的11月下旬至次年的3月上旬。寒冷地區(qū)斷軌較普

6、通地區(qū)嚴(yán)重。而且多發(fā)生在一晝夜中氣溫最低的0時(shí)至4時(shí)。3 發(fā)生鋼軌斷裂后緊急處理措施31 及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷軌發(fā)揮 “五道防線(xiàn)”作用，開(kāi)展全員防斷。主要發(fā)揮專(zhuān)業(yè)探傷隊(duì)伍的主力作用，手工檢查隊(duì)伍的補(bǔ)充作用，層層落實(shí)鋼軌檢查責(zé)任制，以便能在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)斷軌。32 發(fā)現(xiàn)斷軌后會(huì)處理321 斷軌處理原則最主要的是發(fā)現(xiàn)斷軌后必須嚴(yán)格執(zhí)行一防護(hù)、二加固、三放行的作業(yè)程序。在攔停列車(chē)作業(yè)時(shí)，區(qū)間力爭(zhēng)在30min內(nèi)，站內(nèi)力爭(zhēng)在60min內(nèi)加固完畢，并隨即放行列車(chē)。322 斷軌處理(chl)方法(1)普通(ptng)線(xiàn)路應(yīng)按 鐵路工務(wù)安全規(guī)則第2211條的規(guī)定設(shè)置停車(chē)(tng ch)信號(hào)防護(hù)。斷縫在夾板范圍內(nèi)，緊固接

7、頭夾板螺栓和斷縫兩側(cè)扣件，限速5kmh放行列車(chē)。斷縫在夾板范圍以外，用夾板、急救器或夾板、螺栓進(jìn)行加固。當(dāng)斷縫小于30mm時(shí)，限速 15kmh 放行列車(chē)；3050mm，限速5kmh放行列車(chē)；50150mm，必須插入短軌頭，并在斷縫下墊枕木頭后，限速5kmh放行列車(chē)。更換鋼軌時(shí)，應(yīng)按 鐵路工務(wù)安全規(guī)則第222條辦理，更換前要擰緊兩端各50m范圍內(nèi)扣件，首次放行列車(chē)限速25kmh。(2)無(wú)縫線(xiàn)路(包括焊頭)應(yīng)按 鐵路工務(wù)安全規(guī)則第2211條的規(guī)定設(shè)置停車(chē)信號(hào)防護(hù)。在斷縫處上好鼓包夾板和急救器加固，限速5 kmh放行列車(chē)。隨即，在斷縫兩端各50m范圍內(nèi)擰緊扣件。如斷縫小于30mm，限速可提高至 15

8、kmh；斷縫在50150mm，必須插入短軌頭，并在斷縫下墊枕木頭，限速5kmh放行列車(chē)。已上鼓包夾板的焊縫斷裂后，如斷縫小于30mm，可緊固接頭夾板螺栓，限速15kmh放行列車(chē)。鋸掉斷縫前后各一段鋼軌，插入不短于6m的短軌，上好夾板和擰緊螺栓，首次放行列車(chē)限速25 kmh，以后恢復(fù)正常。在接近并低于實(shí)際(shj)鎖定軌溫時(shí)，插入不短于6 m的焊接短軌，進(jìn)行焊接。若斷縫具備原位焊復(fù)的條件時(shí)，可采用原位焊復(fù)法進(jìn)行(jnxng)焊接修復(fù)。33 新型彈性扣件的應(yīng)用 由于重軌剛度和重枕剛度相結(jié)合將使軌道剛度增大，過(guò)大的軌道剛度又會(huì)惡化輪軌動(dòng)力相互作用關(guān)系。只要車(chē)輪踏面或軌道上有微小的不圓順或不平順，都會(huì)

9、引起動(dòng)力作用的增長(zhǎng)，這些動(dòng)力又隨行車(chē)速度的提高而急劇增長(zhǎng)。此外，過(guò)大的軌道剛度還會(huì)引起波磨軌的生成(shn chn)與擴(kuò)展。因此，設(shè)法降低重軌、重枕軌道剛度是十分必要的。用新型系列型枕取代木枕和 型枕，明顯增大了曲線(xiàn)軌道的穩(wěn)定性，軌道承載能力提高37，減小了軌枕加速度和道床加速度，有效地抑制了道床殘變，積累速率，大大減輕了養(yǎng)護(hù)維修工作量及其費(fèi)用。為達(dá)此目的，成都鐵路局研發(fā)并使用了新型彈條扣件。其主要特征：一是采用了與型系列軌枕配套的厚14mm、靜剛度6070MNm的納米復(fù)合橡膠墊板；二是采用了與新型膠墊配套的60Si2CrA材質(zhì)的加強(qiáng)型彈條扣壓件，提高了彈條強(qiáng)度，有效控制了扣壓力衰減，增加了軌

10、道彈性；三是采用了在承力面增設(shè)L形、C形鋼片的加強(qiáng)型絕緣軌距塊，有效地解決了既有型絕緣軌距塊在山區(qū)鐵路曲線(xiàn)軌道使用中抗壓、抗彎、抗剪強(qiáng)度不足的缺陷。鋪設(shè)實(shí)踐表明，效果明顯。34 工務(wù)新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品的應(yīng)用(1)為解決橋上軌道道床厚度不足，剛度較大，道碴粉化嚴(yán)重，病害突出的問(wèn)題，采用加厚軌下膠墊的減振型調(diào)高扣件，有效地提高了軌道彈性，減緩了列車(chē)的沖擊作用。今后如能在橋上有碴軌道發(fā)展彈性軌枕將是又一重大技術(shù)舉措。(2)為防止(fngzh)列車(chē)在小半徑 曲線(xiàn)上發(fā)生懸浮脫軌事故及減緩曲線(xiàn)外軌側(cè)磨，在3000多個(gè)小半徑 曲線(xiàn)緩圓點(diǎn)或圓緩點(diǎn)前后下股軌道內(nèi)側(cè)安裝了防脫、防磨護(hù)輪軌裝置，取得了良好效果。

11、(3)為解決山區(qū)鐵路混凝土枕及岔枕中螺旋道釘普遍銹蝕(xi sh)嚴(yán)重、壽命縮短的問(wèn)題，成功地開(kāi)發(fā)并采用了多元共滲防銹新技術(shù)，以取代傳統(tǒng)的防腐處理方法，提高了螺栓的抗蝕性能和使用壽命，現(xiàn)已在全路推廣應(yīng)用。4 結(jié)語(yǔ)(jiy)為適應(yīng)我國(guó)鐵路既有線(xiàn)提速戰(zhàn)略工程，全面提升山區(qū)鐵路工務(wù)設(shè)備技術(shù)裝備水平勢(shì)在必行，根據(jù)成都鐵路局的做法和經(jīng)驗(yàn)，在曲線(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)綜合強(qiáng)化方面，采用新理論、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備是以提高運(yùn)輸效率、保證行車(chē)安全和旅客乘坐舒適為基礎(chǔ)，并以其經(jīng)濟(jì)效益的大小來(lái)評(píng)價(jià)其合理性和決定其發(fā)展規(guī)模和速度。因此，軌道結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代化與合理化進(jìn)程，應(yīng)密切結(jié)合路局所轄線(xiàn)路的具體條件和實(shí)際情況，本質(zhì)上是在有利于取得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果基礎(chǔ)上的統(tǒng)一。參考文獻(xiàn)：1 鐵道部鐵路線(xiàn)路設(shè)備大修規(guī)則。2 徐小龍小半徑曲線(xiàn)脫軌原因分析及對(duì)策措施鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2003(2)。3 侯德杰，蒲保新，陶聯(lián)明強(qiáng)化軌道結(jié)構(gòu)，適應(yīng)提速需要J鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) 。2002(2)內(nèi)容總結(jié)（