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行车轨道存在的问题及修理工艺

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行车轨道处于机械和土建工程之间一个结合领域,通常情况下,机械工程师只是关注行车设备本身所存在的问题,而土建工程师关心的仅是轨道基础结构是否安全可靠,而对介于二者之间行车轨道,由于没有专门的工程技术人员来研究,所以这里会经常出现各种问题,目前国内现有的行车轨道,大部分仍采用的是鱼尾板连接钢轨的传统做法,行车钢轨固定件大都采用的是铁路轨道专用的扣件,这种传统的硬式轨道固定系统,对于作业繁忙、轮压较大的行车轨道,已越来越不适应,产生的问题也越来越多。
行车轨道存在的问题
一、老式轨道固定系统现在存在的主要问题
钢轨之间用鱼尾板连接,钢轨之间有接口,当行车在通过钢轨接口时,产生强烈振动、冲击,行车行走机构出现轴承磨损故障;
压板螺栓及鱼尾板螺栓,由于直接承受轨道传来的荷载,出现松动、脱落现象,每年需要不定期维护,费工费时;
钢轨出现磨损、啃轨现象,钢轨在接口处出现错位、变形,很难对钢轨进行侧向调整;
钢轨下的混凝土基础容易破碎,产生局部下沉,尤其在钢轨接口处,损坏情况最为严重;
局部钢轨沿轴线方向成蛇形弯曲;
普通压板无法压住钢轨;
因原钢轨直接与混凝土基础刚性接触,混凝土基础局部破损,另外轨道梁本身又有不同程度的下沉,导致轨道高低不平。   
    
二、轨道固定系统损坏原因
1.轨道接口:
行车轨道都是采用鱼尾板将一段段的钢轨连接起来的,钢轨与钢轨之间有一个空隙大小不等的接口,钢轨不能连成一个连续式的整体。每当行车的大车轮子通过钢轨接口处时,会产生较大的振动,接口间隙越大,振动也越大,频繁的振动造成压板固定螺栓和鱼尾板固定螺栓松动,压碎钢轨接口处下面的混泥土层,导致钢轨下沉,甚至造成钢轨接口处两轨顶面高低不平、错开等现象。强烈的振动同时也使行车受损,发生行车驱动轮轴承过度磨损现象。
2.现存的轨道压板存在缺陷:
固定钢轨的压板,是直接固定在锚固螺栓上的。行车行走时产生的侧向力,直接传给锚固螺栓而做用于混凝土基础上,当侧向力超过了混凝土的强度极限,就会导致混凝土局部破损,锚固螺栓松动。另外,许多传统的压板是不能侧向调节的,在安装时不能保证压板与钢轨的可靠接触。行车在运行时,当侧向力作用在和钢轨边缘相接触的第一个压板上时,因为钢轨在侧向力作用下相对是不会弯曲的,那么侧向力就必须有着单个的压板来承受,如果侧向力很大, 那么压板螺栓的松动及压板体破坏的问题就会产生。
另外当行车沿轨道行走时,在车轮前后轨道会被垂直“提起”,形成“弓”形。虽然垂直方向提起的距离很小,但是力量很大,现存的轨道压板由于是硬碰硬垂直方向压紧钢轨道,使轨道固定螺栓容易拔起、混凝土松动。同时也能使轨道发生变形.
3. “液压”效应 和钢轨支撑面不平造成轨道基础破损:
由于行车在轨道上来回移动时,轨道基础承受的冲击力较大,容易造成轨道水泥基础开裂,缩短使用寿命。另外,普通水泥在硬化过程中会产生收缩,在水泥表面出现缝隙。这种缝隙及开裂会渗入雨水。当行车行走时,对轨道基础产生的巨大压力又会将渗入的雨水挤出,雨水挤出时会对基础产生冲刷作用。天长日久,雨水的不断渗入和被挤出导致轨道基础出现空洞,造成轨道下沉,影响轨道的正常生产运行。
 
三、轨道修理工程的主要特点
已经投产运营,在进行行车轨道改造时,对施工工期要求比较紧。
传统固定系统,锚固螺栓直接承受轨道传来的荷载,造成锚固螺栓松动现象较普遍,如果仍采用传统方案进行轨道修理,需要重新钻孔和预埋锚固螺栓,但钻孔时容易碰到混凝土中的钢筋,施工质量和工期很难保证,施工费用也比较增高。根据现场情况来看,原预埋螺栓还可以利用。
轨道基础使用多年,产生不均匀沉降,若采用传统方案进行修理,高低不平的基础,很难保证钢轨的平直度要求。
 
四、轨道修理施工工艺
1、拆除旧钢轨,更换损坏的钢轨并对钢轨进行必要调直。
2、拆除旧胶垫板。
3、凿除轨道槽多余的混凝土并达到设计要求。
4、对原预埋螺栓进行处理
对于已松动的预埋螺栓,及时用化学锚固胶将其固定在原有位置。
若预埋螺栓因锈蚀严重,螺纹已无法再使用,需将螺栓割除,再采用塞焊的办法固定钢垫板。
预埋螺栓的除锈处理,清除表面的锈蚀,涂油漆防护。 
5、安装钢垫板,用调平螺栓调到设计标高。
6、焊接压板底座。
7、灌注胶泥。
6、铺设胶垫板。
7、安装钢轨并进行焊接。
8、进行相应的检测。

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