驼峰下1／6对称混凝土枕道岔脱线事故分析与防治.pdf

2 0 1 3年第 6期 铁道建筑 Ra i l wa y En g i ne e r i n g 1 47 文 章编 号 ： 1 0 0 3 - 1 9 9 5 ( 2 0 1 3 ) 0 6 0 1 4 7 - 0 4 驼峰下 1 6对称混凝土枕道岔脱线事故分析与防治 孥章 风 ( 广卅I 铁路 ( 集团 ) 公 司 衡 阳工务段 ， 湖南 衡 阳4 2 1 0 0 0 ) 摘要 ： 某铁路编组场 1 6对称混凝土枕道岔处反复发生调 车脱线事故 ， 通过现场测量和调查分析， 对线 路 与道岔 的 几何形 位 、 道岔 结构 设计 和现 场铺设 、 尖轨 磨 耗状 况进 行深入 研 究 ， 找 出脱轨 原 因： 道岔 后连 接曲线和道岔转辙部分未按设计形位就位、 道岔设计存在缺陷、 维修养护不及时。提 出了防治驼峰 下道 岔 惯性脱 线 事故 的措施 ： 恢 复岔 区线路 线 形 、 完善道 岔 设 计 、 加 强道 岔 线 形检 查 维 护 。措 施 实施 后 1 6 对称混凝土枕道岔处未再次发生调车脱线事故 。 关键词 ： 峰 下道岔脱线事故原因分析 防治措施 中 图分 类号 ： U 2 1 3 6 文 献标识 码 ： A D O I ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 3 1 9 9 5 2 0 1 3 0 6 4 2 近 年来某 编组 场驼 峰下 1 6 ( 简 称 6号 ) 道岔 经 常 发生调车脱线事故 ， 而且在 同一道岔处 反复发生脱线 事故 ， 从表面上看道岔设备状态完好、 零配件齐全、 轨 道几何尺寸不超限、 轨面及作用边无明显爬轨痕迹 ， 很 难 直观 地找 出车 辆脱 轨原 因 。 本文对近期发生的几起驼峰下道岔脱线事故从道 岔几何形位、 道岔结构、 钢轨磨耗状况进行分析 ， 得出 驼峰下 6号道岔虽强度好、 几何尺寸也不超限却频繁 发生脱线事故的原因， 是 由于道岔几何 形位不符合设 计要求所致 ， 因此采取了加强道岔换铺控制 ， 保证按设 计形位就位等措施 ， 防止了峰下调车脱线反复发生 。 1 道岔 上反复脱线事故概况 2 0 1 2年 5月 2 7 日， 调 车机 车在 某 站 编 组 场 担 当 调 车作 业任 务 。 1 5时 4 9分 ， 机 车从 编 组 场 牵 引 车 列 上驼峰执行 B 2 1 4 2号溜放作业计划。1 5时 5 6分 ， 执 行第一钩 1 73时， 前进方向第 一位溜放车辆 X 6 B T 空平板车在峰下大缓行器后 2 2 8号道岔尖轨尖 0 5 i n 处悬 浮 爬 上 轨 面 ， 运 行 至 尖 轨跟 大接 头 处 脱 线 ， 2 3时 3 0分复旧， 构成铁路交通一般 D类事故。 5月 2 8日， 调 车 机 车 在 该 站 编 组 场 担 当调 车 作 业 。9时 5 4分 在 执 行 B 2 0 3 2号 计 划 第 八 钩 1 78 时 ， 溜放 车 组 最后 一 位 车 辆 ( 车 号 为 G 7 0 K 0 8 2 1 7 9 3的 空油罐车) 在同一道岔尖轨尖处车轮悬浮并在尖轨大 接头同一位置脱线 ， 1 3时 2 0分起复 ， 构成铁路交通一 般 D类事故 ， 见 图 1和图 2 。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 6 - 2 0； 修 回日期 ： 2 0 1 3 - 0 3 1 8 作者简 介 ： 李 章凤 ( 1 9 6 5 一 )， 男 ， 湖南炎 陵人 ， 高级工程师 。 图 1 脱轨事故现场 G 7 0 K0 8 2 1 7 9 3 空油罐车第一轮对落轨走行距离 2 2 8 2 债到大缓行器开口匪离 图 2 调车脱轨事故示意 ( 单位 ： I n ) 2 事故现场工务设备状况 2 1 设 备情 况 事故道岔 为 S C 3 8 4型 1 6混凝 土枕 对称 道岔 ， P 5 0钢轨 ， 弹条可调扣件 ， 道岔全长 1 7 4 5 7 I n ， 尖轨长 4 6 3 m， 整铸辙叉 ， 道岔导曲线半径 1 8 0 m， 于 2 0 1 0年 3月更 换上 道 。 1 4 8 铁道建筑 该道 岔尖轨 前端 ( 南端 ) 与 P 5 0钢 轨 A T型 1 6混 凝土 枕对称 道 岔岔后 相 连 ， 两 道 岔 问 由一段 半 径 R为 1 8 0 m， 长度 为 6 0 2 1 m 的 曲线 连 接 ， 且 右侧 连 接 轨 与道 岔基本 轨接 头处 装 有 迎 轮护 轨 ， 该 道 岔岔 后 右 股 与 P 5 0钢轨普 通型 1 6木 枕道 岔 尖 轨 前端 相 连 ， 岔 后 接 1 7道和 1 8道 ， 左股 与 2 0道 相连 。 2 2现场 勘查情 况 该道 岔左 曲尖 轨 02 0 0 m m 刨 切 工 作 面 导 向斜 面经 打磨 后形 成 了小 凸 台。落 轨点位 于该对 称道 岔尖 轨跟 大 接 头外 侧 非 作 用边 上 ， 距 离 左 尖 轨尖 7 0 6 m。 沿 落轨 点轨面 往尖 轨方 向检 查 ， 轨 面上 有 清 晰 的轮 缘 碾 压痕迹 ， 无 明显爬 轨点 。 2 3 事 故地点 前后 1 0 0 I l l 线 路几何 尺寸 情况 几何 尺寸 超 限情 况 ： 最 大轨 距 为 + 7 m m， 最 小 轨 距 为 一1 mm， 最 大 水 平 为 + 7 mm， 最 小 水 平 为 一 2 mm。事故 道 岔 最 大 轨 距 为 + 7 m m， 最 小 轨 距 为 一 3 mm， 最大水 平为 + 7 m m， 最 小 水平 为 一 6 mm， 西 侧 曲 股 查 照 间 隔为 1 3 9 1 m m、 护背 距 离 为 1 3 4 7 m m， 符 合 铁路线路修理规则 经常保养标准。现场道岔、 线路 零配件齐全有效 ， 枕木状态 良好， 道床饱满， 无横移 ， 轨 道框 架强度 好 。轨 距最 大 +3 m m、 水 平 +4 mm， 事 故 道岔 尖轨前 端轨 距 +1 mm、 水 平 一 4 mm。 2 4 5 2 8脱线原 因调 查 5月 2 7日在该 道岔处 发 生脱 轨事 故 后 ， 事故 调 查 组认 定事 故 原 因 是 道 岔左 曲 尖 轨 打 磨 后 02 0 0 mm 刨切 工作 面 导 向斜 面 有 小 凸 台且 尖 轨 尖 端 顶 部 不 平 顺 ， 在不利因素叠加作用下， 轮缘沿尖轨斜面平台顺势 爬 上尖 轨轨面 ， 继 而脱 轨 。要 求 对道 岔左 尖 轨进 行 更 换 。5月 2 7 日更换 了损 坏 的配件 ， 没 有更 换尖 轨 ， 5月 2 8日在同一位置发生脱线事故。 3峰下道岔脱线原 因分析 1 ) 岔 后 连 接 曲线 未 按设 计 形 位 铺 设 到位 。 按设 计文件 2 2 6 接 2 2 8 道 岔 中 间 连接 线 路 设 计 了 半径 R 为 1 8 0 In、 长 度为 6 0 2 1 m 的曲线 ， 如 图 3 ， 而现 场无 法 按设计 R 1 8 0 m 曲线就位 。设 计 曲线 矢 矩为 1 9 ， 2 5 ， 1 9 m m， 现场 检查 发现实 际 为 1 3 ， 1 6 ， 1 1 m m。大修前 木 枕 道岔可以通过改钉孑 L 来设置曲线 ， 而 S C 3 8 4型道岔标 准设计图岔后连接线路是按左右股连接线都是直线设 图 3 岔后 曲线 中心线示意 ( 单位 ： m) 计的， 钢筋混凝土枕螺孔也是按直线线形固定的， 无法 做 出 R 1 8 0 IT I 的 曲线 ， 6号 对 称道 岔 在 设计 时 ， 尖 轨是 割线 型 ， 因而恶 化 了 2 2 8 道 岔 的尖基 本 轨处 轮 轨 接触 条件 。 2 ) 道 岔 铺 设 后 未 进 行 测 量 ， 以校 核 新 铺 道 岔 位 置 ， 造 成道 岔未 按设计形 位就 位 。 一 是 道岔大 修施工 部 门在铺设 道岔 时未对道 岔平 面位 置 中线进行 测量 ， 认 为 原位 更 换 道 岔就 八 九 不离 十 ， 造成 2 2 6 道 岔后 曲线和 2 2 8 道 岔没 有 按设 计 要求 铺设 到位 。现场 检查得 到 的 2 2 8 道 岔 基本 轨外 侧 ( 基 本 轨接 头至导 曲线起 点距 离 为 ( 1 4 2 0+1 8 1 7 )m) 矢 距 如表 1 。按 设 计 6号 道 岔 基 本 轨 外 侧 矢 距 为 1 4 mm， 2 2 8 道岔铺 设就 位 不 准 ， 如 图 4 。根据 现 场测 量 ， 2 2 8 道岔前 接头 应往 右 拨 6 5 m m， 叉 心部 位 往 左 需 拨 1 1 0 m m， 现 场实测 2 2 8 左尖基 本轨矢 矩 为 0 ， 实 际为 5 mm时 已是直线 ， 而 内基本 轨 矢矩 为 3 1 m m， 实 际标 准 左 右尖 基本轨 内侧矢 矩为 1 2 m m。这就 加大 了左侧 尖 轨与基 本轨 的转折 角 ， 增 加 了尖 轨与基本 轨 弯度 ， 按 矢 距换算 出 曲线 半径 为 6 5 6 i n ， 使尖 基本 轨处 的线 形 半径远 1 8 0 m m， 而导致车轮脱轨 ( 铁科院有关试验 数据分 析表 明半 径 1 8 0 m m 曲线易 导致脱 线 ) 。 表 1 2 2 8 道岔基本轨外矢距 m m 兰 一 2 2 8 道 岔左尖基本轨 中心线 2 2 8 道 岔设计左尖基本轨 中心线 图 4 道 岔基本轨外矢距( 单位 ： mm) 二是对 左侧尖 轨 的异 常磨耗 未 引起 重视 。该组 道 岔 自 2 0 1 0年 3月 份 投 入 使 用 以来 ， 共 更 换 了 9根 尖 轨 ， 基 本上 是一个 半月就 得换一 根尖 轨 ， 而且 都是 在尖 轨 0 5 0 0 m m 形成 明显磨 耗 ， 如 图 5和 图 6 。技术 部 门对 此没 有引起 足够 重 视 ， 没有 深 层 次查 找 尖 轨异 常 磨耗 的机 理与原 因 ， 也没 有 核 对道 岔 的平 纵 断 面 的设 计位置。当磨耗到一定限度时车辆轮缘就很容易爬上 轨 面 。 图 5 尖 轨尖端偏磨长度 2 0 1 3年第 6期 薛 安琳 ： 基于无线测距技术 的清筛机污 土带辅 助避 障系统应 用研 究 1 6 3 持续报警 ， 此时可用遥控器手动控制污土带 左转或右 转 ， 避让接触 网支柱等障碍物； 清筛机不用 中断作业 ； 若未能及时控制污土带避开障碍 ， 在检测距离在 5 4 m( 可软件设置) 内时， 清筛机 自动停车 ， 中断作业 。 4 3操 作流 程试 验 经过现场的试用 ， 确定 了清筛机辅助避 障系统现 场使用流程 ： 在清筛机到达施工地点前 ， 只需按下保 险 ， 按下电源开关 ， 系统能 自动启动并运行程序 。在 清 筛机作 业 前 ， 车下 防 护 工位 操 作 人 员 将无 线遥 控 器 取下并随身携带 ， 同时将无线测距移动端放置于接触 网支柱位置 ， 并打开开关。根据实际作业状况 ， 在清筛 机 作业 时 ， 如果灰 尘 太 大 ， 能 见 度 低 ， 可 将该 移 动端 放 置 于接触 网支 柱 向前 移 动 1 5根 枕 木 ( 该 参 数 需 在 软 件中设置) ， 碰到斜拉线 的接触 网支柱时 ， 前移轨枕数 的起点从斜拉线的起点开始算起。开始清筛机正常 施工作业 ， 如遇有该系统发出的断续的声光报警提示 ， 说 明接触 网支柱距 清筛 机 车 头距 离 已 1 5 m， 此 时应 谨 慎操作 。 当发 出 连续 声 光 报 警 提示 后 ， 应 立 即通 过 司机室或 无 线遥 控器 收 回污 土 带 ， 否 则会 由 于污 土 带 距接触网支柱太近而给出停 车信号。避开该接触网 支柱后 ， 将无线测距移动端放置 于下一需标 记的障碍 位置即可。施工作业结束后 ， 收 回遥控器盒无线测 距 移 动端 ， 进行 充 电操作 。从 上述 流程可 以看 出 ， 该 系 统操作简便 。 5 结论 清筛机污土带辅助避障系统 由无线测距、 图像监 测 、 无线遥控和计算机等部分组成 。系统采用无线测 距技术检测经过标识的接触网支柱等设施到清筛机的 距离 ， 能实现障碍接近报警、 自动停车等功能。在试验 研究的基础上 ， 进行 了性能测试 ， 确定 了功能参数 ， 介 绍了操作流程。无线测距技术不受灰尘等环境因素的 影响 ， 系统操作简便 ， 性能稳定 ， 能满足现场作业的避 障要求 。 参 考 文 献 1 寇 长青 ， 宋慧京 全 断面枕底清筛机 M 北京 ： 中国铁 道出 版社 ， 1 9 9 8 2 高 春雷 ， 王发灯 清筛 机污土输送装置避 障系统 的设计 J 铁道 建筑 ， 2 0 0 7 ( 8 ) ： 9 7 9 9 ( 责任 审编 王红) ( 上接 第 1 4 9页) 及时校正 ， 保持道岔及曲线几何形位准确。 4 ) 增 加对 6号 道 岔 尖轨 口基 本轨 外 矢 距 的检 查 。 检查用弦线 ， 起点为尖前基本轨接头 ， 终点为导曲线起 点 ， 弦长为 1 4 2 0+1 8 1 7=3 2 3 7 m m， 矢距 为 1 4 mm， 误差为 士 2 m m， 以便及时检查和拨正尖轨 口方 向。 5 ) 撤 除 6号道 岔 迎轮 防磨 护 轨 ， 把 护 轨 轨 撑 垫 板 改为 普通 垫板 。 6 ) 工 区 要 针 对 驼 峰 下 道 岔 重 点 抓 好 道 岔 及 岔 后 曲线几何形位的养护 ， 消除线路方 向的突变 ； 抓好道岔 零配件的养护 ， 确保 配件齐全有效 ； 抓好轨面修理， 及 时打磨尖基本轨肥边及轨面不均匀磨耗 ； 加强道床捣 固 ， 消除 吊板 、 暗坑 ， 确保 道 岔转辙 部位 的道 床 密实 ， 确 保峰下线岔设备质量稳定。 5 结 语 对峰下道岔几何形位 的整治后 ， 一年来基本 消灭 了类似现象的调车脱线事故 ， 收到了较好 的效果 ， 也为 以后峰下道岔设计 、 铺设、 养护提供了宝贵经验 ： 1 ) 要 进一 步完 善 S C 3 8 4混 凝 土 枕 道岔 的设 计 ， 取 消尖轨前端护轨 ， 按道岔岔后连接 曲线情况单独设计 岔后长岔枕或铁垫板 ， 使岔后曲线符合设计要求。 2 ) 峰下道岔大修必须进行平纵断面测量 ， 按设计 资料放样施工。铺设后再重新校对几何形位 ， 满足设 计 要求 后方 能投 入使 用 。 3 ) 养护维修必须 注重线 、 岔的几 何形 位， 及时 检 查 发现 并校 正偏 差 ， 防止尖 轨偏磨 。 参 考 文 献 1 中华人 民共 和国铁道 部 铁 运 2 0 0 6 1 4 6号 铁 路线路修 理规则 s 北京 中国铁 道出版社 ， 2 0 0 6 2 常用 道岔主要参数手册 编写 组 常用道 岔主 要参数手册 M 2版 北京 ： 中国铁道 出版社 ， 2 0 0 7 3 国家标准局 G B 5 5 9 9 -8 5 铁道车辆动力学性能评定 和试 验鉴定规范 s 北京 ： 中国标准 出版社 ， 1 9 8 6 4 朱兴永 驼峰溜放区段线路设 备的养护维修 J 铁道建筑 ， 2 0 0 7 ( 9)： 8 0 8 1 5 王树青 詹新伟 高速道岔尖轨热处理新工艺研究 J 铁道 建筑 ， 2 0 1 2 ( 5 ) ： 1 4 2 1 4 4 6 顾秋来 高速铁路道 岔精 调技术 与标准化 管理 J 铁道建 筑 ， 2 0 1 1 ( 5 ) ： 1 0 6 1 0 8 7 周文 高 速 道 岔 尖 轨 矫 直参 数研 究 J 铁 道 建 筑 ， 2 0 1 1 ( 7)： 1 2 1 1 2 3 ( 责任审编李付军)