记者调查
闫虹丽金红瑞刘宏博翟卫东
今年大秦线春季集中修,设备“诊疗”方式有了新变化。隧道衬砌加固用上了钢拱架,道床整治注入了聚氨酯,钢轨防锈涂上了新型涂层……一批新工艺新工法集中亮相,在破解施工难题的同时推动病害整治更加精准高效,有力守护这条能源通道的安全畅通。
4月1日起,“中国重载第一路”大秦线全面启动春季集中修。
这条年运量稳定在4亿吨左右的煤炭运输大动脉,历经冬季电煤保供高负荷运转后,迎来深度设备“体检”与集中整治。每天9时至12时,全线列车停运,约2万名作业人员协同大型养路机械,开展钢轨更换、轨枕更新、道床清筛、线路捣固、钢轨打磨、接触网及信号设备整治等立体施工作业。
“天窗”时间紧、施工任务重、安全标准高——如何在有限时间内完成高强度整治?一场以新工艺、新工法为核心的技术突围正在大秦线上全面展开,以技术创新破解施工难题,用精准高效守护这条能源通道的安全畅通。
聚焦痛点——
革新工艺工法势在必行
作为我国最繁忙的重载煤运专线,大秦线每天开行2万吨重载列车,其对轨道的冲击力是普通线路的数倍,尤其是在隧道、小半径曲线、桥梁等关键区段,设备劣化问题尤为突出。
以隧道衬砌为例,衬砌是隧道的主体承载结构,相当于给隧道套上一层“保护壳”,起到承受围岩压力、防止坍塌、防水防渗的作用。一旦衬砌出现裂纹、空洞或渗漏水,就会影响到隧道的结构安全。大秦线之前采用的传统波纹板加固方案虽然保护性良好,但存在明显短板:衬砌变化难以动态观察,成本高、易生锈,长远来看,加固效果存在局限性。再如钢轨锈蚀问题,大秦线郑重山隧道等区段湿度大,普通涂层在这种环境下的防护效果往往只能维持一两年。
“集中修只有短短几十天,每个‘天窗’点都是以分钟计算。我们不能把时间浪费在低效、不可靠的工艺上。”中国铁路太原局集团有限公司相关负责人表示,今年的思路很明确,集中修是设备整治的黄金窗口期,要把经过验证、相对成熟的新工艺、新工法集中投入应用,在解决当前设备病害问题的同时,通过实战检验进一步优化完善整治方案,既要治标解困,又要为长远治本探路。
为此,太原局集团公司工务部系统梳理了设备难点和隐患重点,借鉴兄弟局集团公司经验做法,针对不同问题精准选定技术方案。从隧道衬砌加固到道床整治,从钢轨焊接到桥梁清筛,一批新工艺新工法在本次集中修施工中陆续登场。
精准发力——
新工艺工法落地成效初显
4月7日,和尚坪隧道内,大同工务段桥隧科副科长张丽霞正盯着施工人员进行钢拱架纵向连接作业。
这座建成近40年的隧道,是大秦线重载运输的重要通道,部分区段相继出现拱顶空洞、裂纹、渗漏水等病害。集中修启动前,太原局集团公司确定了“型钢拱架+钢筋网”的新方案。
新方案新工艺的优势体现在多个方面。HW125型钢拱架按1米间距有序架设,通过锁脚锚管与隧道围岩及既有衬砌牢固连接,再铺设钢筋网。据张丽霞介绍,这套工艺不用复杂拼装,分节段就能快速架设,后续还能直观观察衬砌状态。
大同工务段采用平行作业法设置2个作业面,将空洞回填、拱部注浆、边墙引排等工序穿插进行。原本需要30个“天窗”点的衬砌整治任务,如今仅用20个“天窗”点即可完成,效率提升30%。
“截至目前,和尚坪隧道已完成4榀钢拱架安装及3处渗漏水整治,剩余工程将在今年10月第二阶段集中修期间全部完工。”张丽霞说。
钢拱架只是今年集中修新工艺应用的一个缩影。在道床整治领域,下王峪隧道有一种全新的组合方案:新Ⅲ型混凝土枕配合现浇聚氨酯固化道床结构,试验铺设长度达590米。
“以前的轨枕虽然是混凝土材质,但现在更换的新型轨枕抗剪抗压能力大幅提升。”茶坞工务段现场技术人员介绍,“重载区段隧道内多采用无砟轨道结构。这次应用的聚氨酯材质能把轨道结构整体固结在一起,既保留了无砟轨道的稳定性,又提升了道床弹性和抗冲击能力。”
与此同时,钢轨防锈涂覆作业也在郑重山隧道及其他地段同步推进。这种新型防锈材料比传统涂层具有更强的附着力和耐腐蚀性,能有效延长钢轨使用寿命。而在阳原—涿鹿、茶坞—平谷等曲线半径小于等于800米的换轨地段以及切槽严重的换枕地段,累计铺设了约16.3公里、共计5.5万块聚氨酯弹性体轨下垫板。“以前的橡胶垫板在重载冲击下容易老化变形,新采用的聚氨酯垫板改善轨道弹性性能更好,使用寿命更长。”茶坞工务段现场技术人员说。
在钢轨上,另一项新工艺已投入实践应用。移动闪光焊作业车组的编组模式进行了调整,在去年“2台轨道车+2台焊机”的基础上,灵活编入了安装有吊轨装置的平板车,实现轨料“运、卸、焊、收”一体化作业流程,旧轨料实现点内回收完毕,减少了点外卸轨作业量和轨道车资源浪费。
久久为功——
积累经验守护能源动脉
集中修正在如火如荼地进行,新工艺带来的效率和安全性提升已初步显现。但一项新工艺从“能用”到“好用”,再到“大规模推广”,中间还有很长的路要走。
有些工艺借鉴了兄弟局集团公司的经验做法,但大秦线的重载特点、隧道地质条件、“天窗”模式与其他线路存在差异。别人的好办法到了这里能否适用,需要时间来验证。
以聚氨酯轨下垫板为例,聚氨酯材料的长期耐久性、在极端温度下的性能变化以及重载列车长期冲击下的抗老化、抗变形能力,都是后续持续观测的重点。铺设完成后,技术人员将进行持续观测,为后续推广应用积累第一手数据。
太原局集团公司工务部相关负责人表示,下一步将对本次集中修应用的新工艺新工法进行系统评估,建立专项观测档案,根据数据反馈不断优化技术参数。对于条件成熟的工艺,他们将纳入常态化维修体系;对于尚存不确定性的技术,继续在小范围内试验验证,不盲目扩大。
“集中修不是技术创新的终点,而是起点。”该负责人说,“我们今年试验成功了,明年就要推广;今年做了1公里,明年就要做10公里。但前提是,要用数据说话,要为安全兜底。”
新工艺正在为大秦线的设备维修探索新的路径。而这场集中修的意义,不仅仅在于完成了多少公里的整治任务,更在于它为未来的重载铁路维修积累了哪些可复制、可推广的经验。当技术创新的种子在集中修的土壤里扎下根,收获的季节才刚刚开始。
数说
今年春季集中修期间,大秦线计划完成成段更换钢轨264.6公里、成段更换轨枕9.2万根、大机清筛道床184.1公里、大机捣固线路883.9公里、大机捣固道岔436组、大机打磨线路1177公里等任务,同步推进桥隧检修、接触网整治、信号站改等施工,全面提升设备设施质量。