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[工务学刊] 普速铁路钢轨折断分级处置中的断缝判读与放行速度控制

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普速铁路钢轨折断分级处置中的断缝判读与放行速度控制

摘要:钢轨折断是普速铁路工务专业危害性较大的突发设备故障,其处置过程涉及防护设置、断缝判读、分级处理方式选择与放行列车速度控制等多个环节。本文以2023年铁路工务安全题库中钢轨(焊缝)折断处置相关内容为分析对象,梳理紧急处理与临时处理两种方式的适用条件、作业要点及放行速度差异,重点分析断缝值与放行速度之间的对应关系,以及临时处理中插入短轨长度、螺栓等级、扣件拧紧范围等技术要求。在此基础上,讨论断缝判读误差、处理方式选择偏差和复紧范围不足三类常见问题对行车安全的影响,并提出以精确丈量、分级对应、范围卡控为核心的处置建议。

关键词:钢轨折断;断缝;紧急处理;临时处理;放行速度

一、引言

钢轨是轨道结构中最直接承载列车荷载的部件,其完整性直接决定列车能否安全运行。在普速铁路运营条件下,钢轨长期承受轮轨接触应力、温度力和残余应力的共同作用,焊缝作为钢轨的薄弱环节,在材质缺陷、焊接质量不良或运营条件恶劣时可能发生折断。钢轨一旦折断,断缝处轨面不连续,列车通过时轮轨冲击显著增大,若处置不当或放行速度控制失当,可能引发脱轨等严重后果。

钢轨折断处置的核心难点在于:现场人员需要在较短时间内完成防护设置、断缝判读、处理方式选择和放行条件确定等一系列判断,而这些判断直接关系到后续列车运行安全。2023年铁路工务安全题库中收录了钢轨(焊缝)折断紧急处理和临时处理的相关内容,涉及断缝值、放行速度、插入短轨长度、螺栓等级、扣件拧紧范围等具体技术要求。这些内容集中反映了普速铁路钢轨折断处置的基本逻辑:根据断缝大小和折损程度选择处理方式,依据处理方式确定放行速度,通过范围性的扣件复紧保证轨道结构整体稳定。

本文以该题库资料为依据,围绕钢轨折断分级处置这一核心知识点展开分析,重点讨论断缝判读、处理方式选择与放行速度控制之间的对应关系,分析现场处置中容易出现偏差的环节,并提出相应的控制建议。分析范围限于题库资料所涉及的普速铁路钢轨折断处置内容,不涉及高速铁路相关规定的对比,也不展开焊接工艺和轨道力学理论的深入讨论。

二、钢轨折断处置的基本分类与适用条件

题库资料显示,钢轨(焊缝)折断处理在普速铁路条件下分为紧急处理和临时处理两种方式,二者在适用条件、作业内容和放行速度上存在明确差异。

紧急处理的适用条件为钢轨断缝小于50 mm。其作业内容包括:在断缝处安装夹板或臌包夹板,用急救器固定,在断缝前后各50 m范围内拧紧扣件,并派人看守。放行列车速度根据断缝大小进一步细分:断缝小于50 mm时,放行列车速度不超过15 km/h;断缝小于30 mm时,放行列车速度不超过25 km/h。此外,资料还提出,有条件时应在原位焊复,否则应在轨端钻孔,上好夹板或臌包夹板,拧紧接头螺栓,然后可适当提高行车速度。

临时处理的适用条件为钢轨折损严重或断缝大于50 mm,以及紧急处理后不能立即焊接修复的情形。其作业内容为:封锁线路,切除伤损部分,在两锯口间插入长度不短于6 m的同型钢轨,轨端钻孔,安装接头夹板,用10.9级螺栓拧紧,在短轨前后各50 m范围内拧紧扣件后,按正常速度放行列车,但不得小于160 km/h。

从上述内容可以看出,紧急处理与临时处理的核心区别在于:紧急处理是在不切除伤损钢轨的前提下进行加固,以较低速度维持通车;临时处理则是切除伤损部分并插入短轨,恢复线路结构后以较高速度放行。两种方式的选择依据是断缝大小和折损程度,而放行速度的确定则与处理方式直接对应。

三、断缝判读与放行速度的对应关系分析

钢轨折断处置中,断缝值的准确判读是选择处理方式和确定放行速度的前提。题库资料对断缝判读提出了明确要求:应先在断缝两侧轨头非工作边做出标识,标识间距离约为8 m,并精确丈量两标识间的距离和轨头非工作边一侧的断缝值,做好记录。

这一操作要求包含两层含义。其一,标识设置在轨头非工作边,而非工作边或轨腰其他位置,这是因为非工作边便于观察和丈量,且不易受到轮轨接触的干扰。其二,标识间距约为8 m,这一距离的设定为断缝丈量提供了稳定的参照基准,有助于减少因钢轨伸缩或移动导致的丈量误差。

断缝值与放行速度的对应关系可归纳为三个区间:断缝小于30 mm时,紧急处理后放行速度不超过25 km/h;断缝在30 mm至50 mm之间时,紧急处理后放行速度不超过15 km/h;断缝大于50 mm时,应进行临时处理,插入短轨后按不超过160 km/h放行。这一对应关系体现了明确的安全逻辑:断缝越大,轨面不连续程度越严重,轮轨冲击越大,允许的放行速度越低;当断缝超过一定限度时,仅靠夹板加固已不足以保证安全,必须切除伤损部分并插入短轨,恢复线路结构的完整性后再提高放行速度。

需要注意的是,资料中关于临时处理后放行速度的表述为“按正常速度放行列车,但不得小于160 km/h”。这一表述在题库原文中如此呈现,从安全逻辑角度理解,应为放行速度不超过160 km/h。但鉴于资料原文表述存在歧义,本文不对此作确定性判断,仅提示读者在学习参考时注意核对原文并关注现行规章的准确表述。

四、临时处理中的结构恢复要求

临时处理的核心目标是恢复线路结构的承载能力,使其能够以较高速度放行列车。题库资料对临时处理提出了三项关键技术要求:插入短轨长度不短于6 m、使用10.9级螺栓拧紧、在短轨前后各50 m范围内拧紧扣件。

插入短轨长度不短于6 m的要求,与钢轨受力特性有关。短轨两端通过接头夹板和螺栓与既有钢轨连接,接头处存在一定的刚度不连续。若短轨过短,接头数量相对集中,轮轨动力作用在接头区域的叠加效应增强,不利于轨道结构稳定。6 m的最小长度限制,有助于在接头之间形成足够的过渡段,减小接头区域的动力响应。

10.9级螺栓属于高强度螺栓,其抗拉强度和抗剪强度能够满足接头夹板连接的要求。在钢轨折断临时处理中,接头螺栓需要承受轮轨纵向力和横向力,使用规定等级的螺栓并按规定扭矩拧紧,是保证接头连接可靠性的重要条件。

在短轨前后各50 m范围内拧紧扣件的要求,目的是通过范围性的扣件复紧,提高短轨两端过渡区域的轨道框架刚度,使轮轨力能够更均匀地传递和分布。这一范围性要求与紧急处理中“断缝前后各50 m拧紧紧围绕件”的要求一致,体现了钢轨折断处置中“局部加固、范围复紧”的共同思路。

五、现场处置中的常见偏差与控制建议

结合题库资料内容,钢轨折断处置中容易出现偏差的环节主要有三类。

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参考资料

2023年铁路工务题库安全

引用依据:
《2023年铁路工务题库安全》

资料使用说明:本文依据已抽取铁路专业原始文本整理,仅供学习参考。涉及规章、技术参数和作业要求时,请以现行有效文件为准。
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