浅谈MGE板在重载铁路钢梁拖拉中的应用

来源 :中国建筑金属结构·下半月 | 被引量 : 0次 | 上传用户:forest_28
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  摘 要:山西中南部铁路通道为国内第一条30T轴重客货共线重载铁路,正线双线,设计速度目标值采用120km/h。原方案考虑采用传统四氟乙烯板+不锈钢板的摩擦系统,但经实际使用,由于钢梁荷载大,随着工况转换,单点滑块承载力加大,造成四氟乙烯板变形、破坏加大,效果不佳。后重新设计,改用MGE板代替四氟乙烯板,并对滑块进行重新设计,经实际使用,达到了预期效果。
  关键词:MGE板;重载;钢梁;拖拉;应用
  中图分类号:TU262 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)05-0183-02
  1 原施工方案
  原设计方案滑道系统采用6mm厚四氟乙烯板+4mm不锈钢板,钢滑块尺寸为1m×0.6m×0.55m,用30mm钢板焊接而成,不锈钢板与滑道采用点焊加固,滑块与钢梁下弦杆间预拱度采用钢板调整,见图1。
  在试拖拉过程中,由于下滑道局部不平整,四氟乙烯板刚度差,不锈钢板局部脱焊离缝,造成滑块扭转、滑块与下弦杆间错动、四氟乙烯板变形破损,最终导致拖拉速度不能满足既有线要点施工设计要求。
  2 材料比选
  传统四氟乙烯板最大承受压力为6.4MPa,而MGE板最大承受压力在65MPa以上。同时,MGE板具有耐磨、摩擦系数低、承载力大、抗剪抗冲击能力强、与滑块易于连接固定等特点,能够较好的消除因轨道局部不平带来的各种危害。材料主要性能指标见表1。
  基于MGE板的优良特性,故采用20mm厚MGE板代替6mm厚四氟乙烯板,同时对滑块系统进行重新设计改造。
  3 调整后方案
  3.1 不锈钢板焊接
  由于不锈钢板采用的是点焊,在试拖拉过程中部分脱焊造成不锈钢板离缝、翘曲。针对这些现象对原滑道系统重新改进,首先是两侧每隔20cm设置一道10cm长焊缝,其次是两块相接不锈钢板处一侧设置通长焊缝,一侧不设焊缝,已利于不锈钢板伸缩变形。焊接后的滑道板两侧和拼接处不设焊缝一侧打磨光滑。
  3.2 滑块的改进
  3.2.1 滑块
  滑块采用30mm厚钢板加强焊接而成,底部滑动面前进方向向上打磨成圆弧形,提高通过性能,同时便于润滑油进入滑块底部接触面。
  3.2.2 MGE板
  MGE板的尺寸按比滑块底部尺寸每侧大于5mm进行加工,四角设置内嵌式螺栓孔,以便于与钢滑块连接成整体。
  3.2.3 防滑动措施
  滑块调整垫块与钢梁底部设置5mm厚石棉垫片,以增大摩擦力,防止滑块与钢梁下弦杆相互错动。同时,在滑块后侧焊接方向控制角钢,防止滑块因滑道不平,局部受力不均而造成侧向移动、扭转。见图2。
  4 关键控制技术
  4.1 不锈钢板厚度
  不锈钢板厚度不得小于4mm。不锈钢板与滑道梁之间的连接主要靠侧向焊接,不锈钢板太薄容易造成焊缝高度不足,焊缝容易脱焊,同时太薄的钢板在焊接过程中容易造成烧蚀,不易于焊接。
  4.2 不锈钢板拼接处设置伸缩缝
  不锈钢板在滑块重载压力下造成碾压伸展变形,同时受温度影响也会产生温度伸缩变形。因此,在拼接缝处预留一定缝隙,不锈钢板沿前进方向侧不焊接,可以保证此处自由伸缩,确保不锈钢板的平顺性。
  4.3 加设石棉垫和方向控制角钢
  滑块在行走过程中,一旦发生纵向位移,将会直接改变钢梁受力状态,发生扭转,会造成滑道偏压受力。因此,通过加设石棉垫板增加调平垫板和下弦杆之间的摩擦力,来防止滑块纵向移动。通过在滑块与下弦杆拼接板之间加设方向固定角钢,可以避免滑块在滑道局部不平、受力不均的情况下产生扭转情况的发生。
  4.4 滑块前进方向底部打磨圆滑
  滑块底部钢板必须打磨成圆弧形,同时MGE板材在加工时要与滑块底部相配套,也是向上的圆弧形。这样的设计可以极大的提高滑块通过率,即使在不锈钢板拼接处因碾压伸缩造成局部小范围隆起时,也可顺利通过,避免因滑块受卡处理而耽误拖拉时间。
  5 结语
  上跨京沪铁路96m钢桁梁为跨铁路既有线施工作业,要难、作业时间短。在规定的时间内保证钢梁拖拉有效行程控制关键点。在将四氟乙烯板更换为MGE板和对滑道系合整改后,实测拖拉速度达到6.8m/h,按照6m/h计算拖点时间,钢梁顺利拖拉就位。
  MGE板作为一种新型工程合金塑料的使用,充分利用了该板材的耐磨、摩擦系数低、承载力大、抗剪抗冲击能力强、与滑块易于连接固定等特点,充分改善了滑道系统摩擦条件,使滑块与滑道能够平顺、稳定、持续作业,确保铁路既有线要点施工作业条件下,按时、准点通过的要求,为今后类似工程提供了宝贵的施工经验。
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