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漲軌成因分析及其處理

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漲軌成因分析及其處理

本文作者:毛代松屈進田曉宏作者單位:中國石油獨山子石化分公司營銷調運處

線路設備狀態不良造成線路阻力小:在現場,還發現存在著線路設備不良現象,如扣件螺栓松動、道床疏松、軌枕頭脹軌一側道砟散落,另一側離縫、道砟不飽滿、空吊板多等。中間扣件螺栓連續松動數個,使鋼軌與軌枕“分家”,軌道框架剛度只剩下鋼軌剛度,該段線路的橫向阻力大大降低,漲軌、跑道便可乘虛而入。道床疏松、道砟不飽滿,軌枕頭暴露,一側軌端道砟離縫等,造成道床橫向阻力大大降低,穩定性嚴重削弱,溫度壓力就有了突破口。同時由于列車通過曲線時,鋼軌所受橫向力增大,導致曲線方向變化,逐漸造成碎彎增多、不圓順,幾何狀態不良,進而產生漲軌跑道。

線路維修作業的影響:在6月初,維修人員對該曲線上1km的5#鋼軌的連續6根失效混凝土枕進行了抽換作業。由于采用人工搗固力度不夠,同時道砟缺少,造成了部分軌枕存在空吊現象??奂菟ㄔ谕ㄟ^數次列車后未能及時復緊,從而破壞了線路狀態,降低了線路的縱、橫向阻力。而這次漲軌跑道正是在該處發生。可以說,維修作業不當是這次漲軌跑道的誘因。

1臨時處理

考慮到通行列車要求,并盡快恢復通車,在發現漲軌跑道現象的當晚對曲線進行了臨時撥正,使其達到通車條件。在第2日上午對現場軌溫、軌縫進行測量,制定了處理措施,定于晚間處理。由于要求成段調整軌縫時的軌溫不得超過25℃,因此在病害發生后,利用夜間溫度較低的時段,松開鋼軌聯接零件,釋放鋼軌溫度應力,因為此時軌溫降低,鋼軌長度收縮。此時再擰緊接頭螺栓,緊固扣件螺栓,安裝防爬器,上緊軌距拉桿。然后撥正曲線方向,增補薄弱地段道砟,并加強搗固,強化道床縱橫向阻力。

2調整軌縫

以上方法由于強化了軌道結構,提高了軌道阻力,一般不會再造成漲軌跑道現象。但由于軌縫不均勻,局部軌縫過小,遇溫度升高到一定程度時將再次出現瞎縫,并影響軌道的穩定性。因此要徹底解決漲軌跑道問題,就必須消除瞎縫,調整軌縫?!惰F路線路修理規則》第4.8.3條規定:“最高、最低軌溫差大于85℃地區的25m鋼軌地段,應在春、秋季節調整軌縫,通過放散鋼軌溫度力,將軌縫調整均勻,避免在炎熱季節過早地出現瞎縫,在嚴寒季節過早地出現大軌縫。”同時第3.4.7條規定“25m鋼軌地段,更換鋼軌或調整軌縫時的軌溫限制范圍為(tz+30℃)~(tz-30℃)”。獨山子地區最高軌溫為62.2℃,最低軌溫為-37.5℃;中間軌溫tz為13℃。鋼軌接頭應根據鋼軌長度與鋼軌溫度預留軌縫。軌縫的標準尺寸按下列公式計算:a0=αL(tz-t0)+12ag。上式中,a0為更換鋼軌或調整軌縫時的預留軌縫,mm;α為鋼軌線膨脹系數,取0.0118mm(/m•℃);L為鋼軌長度,m;tz為更換鋼軌或調整軌縫地區的中間軌溫,℃;t0為更換鋼軌或調整軌縫時的軌溫,℃;ag為構造軌縫,采用18mm。其中,以Tmax、Tmin代表當地歷史最高、最低軌溫,則tz=12(Tmax+Tmin)。由于上述公式僅考慮了鋼軌在自由情況下的伸縮情況,未考慮聯接零件等的約束作用,因此其無法作為鋼軌現有軌縫的評估標準。綜上,在春秋季節約0~15℃環境溫度時,可開展對化工線的軌縫調整工作,全面調查軌縫,用調整軌縫計算表計算鋼軌串動量和串動方向,整體調整軌縫。

3整治線路爬行

從圖1可以看出,曲線和進站平直地段瞎縫較多,在曲線上坡段和進站平直段之間的直線上坡道地段存在大軌縫,表明進站平直段(即0km—0km+700m的平坡段)線路向重車方向(北站方向)爬行,而0km+700m—0km+150m處線路均向化工站方向爬行,如圖2所示。綜合分析,出現上述情況主要有如下原因:由于0km—0km+700m屬于進站制動地段,同時為平坡,因此該地段線路爬行方向應與重車方向一致;而0km+700m—0km+150m屬于長大下坡道,列車制動等因素造成鋼軌向下爬行,在曲線地段造成連續瞎縫。因此,要解決瞎縫問題必須整治線路爬行問題,提高線路設備質量,如增補道砟、加強搗固、經常復緊鋼軌聯接零件、安裝防爬設備并保持其良好作用狀態,從而提高軌道縱橫向阻力,制約漲軌力。

4加強線路作業監督和日常監測

加強對軌溫變化較大期間線路維修作業的管理,如對線路的起撥改、更換膠墊等小補修作業后要搗固密實,擰緊扣件,全面恢復軌道結構穩定性。保持線路幾何狀態尤其是方向良好不超限。禁止超溫、超長作業。同時要加強線路監視和觀測,必要時可以設置防爬觀測樁,進行冬、夏軌溫監測,記錄關鍵數據,如最低、最高軌溫等。

綜上所述,要處理好漲軌跑道問題必須從軌縫調整入手,全面提高線路設備質量,加強線路維修管理。同時要認識漲軌跑道的規律,對小半徑曲線,陡長下坡道終端列車制動地段平交道口、橋頭及曲線頭附近加強養護,嚴密監視。

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