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高温天,热浪袭 高铁经受考验不“胀轨”

发布时间:2019年08月04日 10:09 来源:湖北日报
7月下旬,武汉高铁工务段对京广高铁湖北段钢轨焊接头几何尺寸进行检查。(视界网 张俊 摄)

  连日来,热浪席卷欧洲多国及我国中东部等地区。烈日暴晒下,被普通民众忽视的铁路悄然出现“胀轨”,欧洲一些国家火车有的晚点,有的线路甚至不得不暂停运营。

  胀轨,即铁轨因轨温升高丧失稳定而弯曲或拱起。通俗地说,就是高温导致铁轨在压力下膨胀和弯曲。

  7月底,英国、比利时等国最高气温达到40℃,伦敦的一些列车晚点,担心铁轨受高温炙烤变形导致事故,英国铁路部门7月25日减少甚至取消了部分线路的运营。在比利时,铁路部门的技术员发现,当铁轨温度达到55℃时,一些设备装置扩张了40毫米,连接德国、法国、荷兰、比利时的高速列车被迫降低运行速度,出现延误。不得已,瑞士、德国、奥地利等国将部分铁轨漆成白色,通过减少吸收阳光的热量降低温度,以免铁轨弯曲变形。

  入伏以来,我省部分地区气温徘徊在37℃至39℃之间,局部地区气温突破40℃。数据显示,从7月1日至7月31日,武铁各站发送旅客1837万人次,其中高铁动车组发送旅客占比达65%,同比增长2%。运力提升,同样面临高温炙烤,作为我国铁路枢纽之一的武汉,情况如何?

  8月1日,湖北日报全媒记者从铁路部门了解到,目前武铁辖内的高铁线路未出现因高温胀轨的情况,高铁、动车运行正常。

  京广高铁湖北段,湖北境内最长的高铁线路。武铁所辖从河南漯河西到湖北赤壁北正线线路长518公里,运营时速350公里,全程采用无缝钢轨。“理论上讲,无缝钢轨在高温下出现胀轨的风险还大一些。”武汉高铁工务段相关负责人解释道,因为热胀冷缩的原理,钢轨受热会变长,因此一般钢轨上都会预留缝隙。如果没有缝,应力都积压在钢轨内部,更容易形成胀轨。

  目前,高铁钢轨的锁定轨温是25℃左右(±5℃)。以8月1日武汉当地最高气温37℃作参照,当天钢轨温度至少在60℃。温差值高达35℃,518公里长的高铁钢轨为何安然无恙呢?

  “关键在于钢轨铺设过程中,采用了高强度的弹性扣件锁定轨温。”宝钢股份中央研究院武汉分院首席研究员周剑华解释,“锁定轨温”就是参照当地最高温度和最低温度,取一个中间温度值,按照这个温度范围“锁定”钢轨的状态,这样无缝线路即使热胀冷缩,产生的应力也在允许范围之内,不会造成胀轨和断轨。“以前普通轨道用的是枕木和道钉,压力不够,铁轨可以左右微微活动;现在用的弹性扣件,可以将铁轨死死扣在轨枕上,这样就增加了与轨枕的摩擦力,即使温度上升较多,也能将钢轨‘摁住’不让其膨胀。”

  除了关键的扣件,在武汉高铁工务段相关负责人看来,铁轨的材质和焊接工序也非常重要。

  “高铁钢轨的内部材质一定要均匀、没有孔隙。”该负责人说,如果铁轨内部有孔隙,应力则会集中到孔隙附近。以木板为例,在没有缝隙的木板上打上一拳,可能不会产生任何影响;若是上面有一块缝隙,一拳打上去肯定是从有缝隙的地方先断。周剑华表示,与一般铁轨相比,高铁钢轨钢质洁净,表面平顺,尺寸精度高,抗疲劳性能较强。

  据介绍,以前我国铁路上采用的是每根25米长的钢轨,铺设时每根之间留有缝隙,列车行驶中的“咣当”之声由此而生。现在,高铁上用轨基本上都是100米的钢轨,在焊轨厂焊接成500米的长轨条,运到现场后焊接为超长无缝线路,让列车运行更平稳。

  “高铁钢轨要经过两个阶段的焊接,因此焊接工艺相当关键。”该负责人介绍,两个长轨条的焊接处是钢轨在应力作用下容易发生病害的位置,目前80%以上的高铁钢轨病害发生此处,因此预热时间、除锈等工序都要保证高标准。此外,为了保证钢轨焊接内部无应力,要将施工锁定轨温控制在设计锁定轨温范围内,并预先做好应力放散。

  欧洲高温下铁轨为何变形?周剑华表示,这与当地的气候条件有很大关系。由于欧洲夏季气温不高,一般在摄氏20多度左右。目前的高温天气属于极端天气,可能是因为铁轨没有预留受热伸张的空隙才导致变形。

  据了解,如果白天最高气温超过35℃,夜晚“天窗”维修作业时间就会安排线路养护人员重点巡查轨道的结构状态。武铁方面介绍,从7月下旬开始,武汉高铁工务段每天“天窗”时间都会重点巡查铁轨胀轨情况,加大对道岔几何尺寸、轨道联结零件等关键部位的检查。“用检测锤敲击扣件看扣件是否松动,电子道尺测量轨距是否产生变化,T4检测小车测量钢轨方向有无变化……”

  如果发现胀轨情况,怎么办?该负责人称,高铁钢轨若出现胀轨情况,钢轨电路道岔信号灯则会变红“报警”,线路维护部门就会迅速启动防胀应急预案,对铁轨进行应力放散。记者 刘宇 通讯员 张俊

(编辑:刘莉莉)
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