长钢轨运输列车偏载问题探究

摘要：长钢轨运输列车在高速运行中各种惯性力会引起钢轨在车辆中移动，从而造成车辆偏载，可能导致行车设备损坏或车辆脱线、颠覆等严重事故。文章通过一段时间内长钢轨运输列车发生偏载问题的数据统计对比，根据车辆结构特点，分析原因和安全风险源点，给出安全防控措施。

关键词：长钢轨运输列车；偏载分析；安全措施

中图分类号：U272 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0148-03

长钢轨运输列车用于无缝线路新线铺轨和既有线大修改造时长钢轨的运输工作，每次可运输40根（4层）长500m，75Kg/m或56根（4层）长500m，60Kg/m的长钢轨，是铺设无缝线路的重要设备。济南工务机械段现有三列长钢轨运输车，承担全局长钢轨的运输和回收工作。

长钢轨运输列车在高速运行中各种惯性力会引起钢轨在车辆中移动，从而造成车辆偏载，可能导致行车设备损坏或车辆脱线、颠覆等严重事故。为确保长钢轨运输车运输安全，结合济南机械工务段长钢轨运输现状，找出引发车辆偏载问题的安全风险源点，并给出安全防控措施。

1 现状

1.1 长钢轨运输列车的结构和编组情况

济南工务机械段现有三列长钢轨运输列车，其中长轨一、二号车的车型为T11BK，长轨三号车的车型为T11AK。以一号车为例，全列由43辆T11BK型平板和1辆客车组成，其中第1辆为发电车，第2、38辆为安全车，第19、20、21、22为锁定车，第39、40、41、42、43辆为作业车。

1.2 数据统计对比

这三列长钢轨运输列车装车线及配重方案是由铁道部和沈阳机车车辆有限公司共同确定的，并认为可以保证安全运行。但在运行过程中，经常被检查出纵向偏载的问题，而且经过不同的超偏载仪出现的偏载量均不一致，经确认后继续运行均无异常。

以2012年2月6日到6月7日四个月内发生偏载问题的数据为例，进行对比分析。三列长钢轨运输列车在济南西站和兖州北站引发偏载报警共27次，具体情况见下表1所示。

对以上数据分析可知，一号车发生8次占30%；二号车发生6次占22%；三号车发生13次占48%。如果按发生偏载的车辆部位进行分类，安全车发生8次占30%；锁定车发生10次占37%；运轨车发生9次占33%。

2 发生偏载的原因分析

2.1 锁定车及锁定相邻车辆

锁定车及锁定相邻车辆占总偏载次数的37%；这类车的偏载主要是与锁定车的结构有关，锁定车结构如下图：

在锁定车上，钢轨不象其它车上被3道滚道梁承载，而是被2道滚道梁承载，中间滚道梁被锁定梁代替，而锁定梁下的锁定压铁是浮动的并低于滚道梁，车辆在运行过程中，钢轨相对于其它车辆是运动的，而相对于锁定车是不动的，整层钢轨的冲击力全部作用于锁定车上，钢轨前冲受阻不仅产生一个向前的冲击力而且产生一个向上的倾覆力矩，使F1远远大于F2，产生偏载。这个力也可能使锁定车的相邻车辆的滚道梁受力发生变化，从而使相邻车产生偏载。

2.2 安全车及安全相邻车辆

安全车及安全相邻车辆也经常发生偏载，占30%。

这类车发生偏载是因为其钢轨端部只作用在一端的一根滚道梁上，且随着车辆运行，作用钢轨长度不断变化，为此沈阳机车车辆有限公司在厂修时都为安全车加了配重，理论上可以保证静态下不偏载；铁道部甚至在一号车厂修时对滚道梁位置进行了调整，但效果均不明显。济南工务机械段也此也购买了小型车辆称重设备，但受客观条件限制也称重不准。当然，长钢轨运输列车在装载时还是主要考虑滚道梁外钢轨端部的长度，防止钢轨撞断滚道梁。安全车发生偏载的原因应该主要是动载作用，其次还要考虑钢轨刚性、再用轨变型、车辆高度等因素。

2.3 其他车辆

除安全车和锁定车外的中间车辆区域的偏载原因主要是与车辆高度差及线路状态有关。长钢轨在车辆运行过程中，不同的线路状态和曲线半径均会造成长轨颠簸起伏，造成偏载。

3 安全防控措施

通过分析后可得出结论：长轨车后偏重原因不是长钢轨装运和锁闭异常所造成的，而是运输过程中长钢轨颠簸起伏造成的，是由于货物形态和线路状态等因素造成的。针对长钢轨运输列车在运行中无法杜绝偏载报警的情况下，为确保铁路运输安全，从装载加固入手，提出以下安全防控措施：

（1）长钢轨运输列车进入装轨线，要准确对位，做好防溜措施，防止车辆移动。

（2）装轨前，长钢轨运输列车负责人应检查确认长轨车及车上各种设备处于良好状态，查点并补齐各种夹具、卡具、工具备品，并放置在固定地点。

（3）装车应按照由第一层向第四层的顺序逐层进行，每层装轨前，应先将该层所有滚道梁关闭，翻下间隔铁，然后逐根吊装钢轨。

（4）每层装轨后，拨动长钢轨对好横向位置，翻起间隔铁，间隔铁与轨端距离不大于15m，间隔铁与间隔铁、间隔铁与锁定梁之间距离不大于50m，并锁定压铁将长轨纵向锁定。

（5）装轨作业完成后，关好安全车上的活动门，并插好销挡。长轨列车空载层滚道梁均应处于关闭状态。

（6）长钢轨运输列车每层限装60kg/m、50kg/m钢轨14根（7对），共装载56根；装载75kg/m钢轨时，装载量不得超过42根，装载方式：第一层装6对，其余三层各装5对。不足满载时应均布装载，严禁偏载。

（7）在锁定车锁定长轨时，锁定螺栓要准确对位，防止运行中螺栓松动和锁定失效。每根长轨必须在同一车体上锁定两处，60kg/m钢轨锁定扭力矩应大于280N·m，75kg/m钢轨锁定扭力矩应大于350N·m，并采取防松措施，锁定同时对每根钢轨锁定力矩进行记录并由两人及以上签字确认。锁定螺栓和锁定上、下压铁必须保持完好，锁定螺栓若有超过1mm的磕伤、螺母不能手动拧到底、螺杆直径减少1mm以上必须报废；上、下压铁胶皮必须高出卡槽2mm以上3.5mm以下，否则必须更换。

（8）保证长轨轨端与滚道梁的安全伸缩距离，防止运行过程中由于长轨伸缩撞断滚道梁，当轨端位于安全车上时，500m长轨轨端至末端滚道梁距离应不小于2.3m，其他长度的长轨悬伸长度按比例调整。采取适当的防止撞击横梁措施后，长钢轨另一端至末端滚道梁距离可小于2.3m。当装车的长钢轨长度不同时，对悬伸长度小于规定的长轨应采取捆绑等措施，同时不得将短长轨装在最外侧。对每根钢轨两端的伸出情况进行测量并记录，画上标记线，由两人及以上签字确认。

（9）如遇短轨需要夹板连接运输的，夹板和接头螺栓不得有伤损，夹板连接螺栓不少于4根，每端不少于2根。

（10）装车长轨条应尽量排列整齐，并在每层钢轨顶面横向划一条标记线，以便检查运输过程中长轨的窜动情况。

4 结语

采取以上安全防控措施以后，长钢轨运输列车在运行中再发生偏载报警时，经货检会同列检及押运人员共同检查确认，装运和锁闭加固均无异常。2012全年济南工务机械段共运送新长轨59列，回收旧长轨58列，顺利完成全年运输任务，易发生偏载问题的安全风险源得到有效的控制。

作者简介：刘皓（1980—），山东济南人，济南铁路局济南工务机械段安全科工程师。