道岔病害产生原因调查与研究

提速道岔病害产生原因调查与研究摘要：1997年铁路实施提速以来，全路主要干线上大部分更换了各种提速道岔，这些提速道岔上道后，出现了很多不同程度上的安全隐患，针对提速道岔常见病害产生的原因，提出相应的整治措施。关键词：提速道岔病害整治措施我国铁路提速以来,道岔以其通过速度高、保养工作量少及维修周期相应延长等诸多优点而得到了广泛应用。然而,随着速度的提高,道岔亦出现了许多病害，有的甚至发生辙叉心轨、翼轨裂纹、折断等严重病害。因此，如何对提速道岔病害进行整治已成为工务工作的当务之急。通过对管内道岔出现的典型病害种类进行总结,并对其形成的机理进行初步分析,提出了提速道岔典型病害的处理对策,旨在指导现场提速道岔的养护维修工作。一、常见病害（1）道床翻浆冒泥。（2）岔枕爬行、偏斜。（3）钢枕空吊、锈蚀。（4）混凝土岔枕螺栓剪断及尼龙套管滑牙失效。（5）尖轨爬行。（6）尖轨侧弯。（7）曲尖轨侧磨严重。（8）尖轨与基本轨不密贴。（9）转辙部轨距扩大。（10）滑床板及槽型护轨垫板开焊。（11）销钉申出及弹片上串。（12）配件锈蚀严重。（13）接头多种病害（低接头、错口、鞍形磨耗、轨端掉块、打塌、坍碴）。（14）支距扣板与轨底边缘离缝。（15）护轨调整片上串过高。（16）钢轨波磨。二、道岔出现的病害分类2.1道岔组装铺设时遗留的病害道岔在组装铺设时遗留的主要病害包括铁路电气化改造后,电化柱的埋设使得联动道岔两中交点偏移,造成渡线方向不良尖轨、基本轨及护轮轨部位出现的钢轨硬弯;混凝土岔枕间隔位置不正确及一侧偏移;两节拼装铺设时接头未方正等。2.2道岔运营中产生的典型病害道岔在运营中产生的典型病害有:零配件锈蚀和磨损;尖轨跟部通连垫板折断;滑床台脱焊;胶垫压溃破损;大地脚螺栓(30×165mm)尼龙套管失效;垫板孔磨损,锈蚀孔径扩大;轨面波浪型磨耗;护轮轨磨损;尖轨和基本轨侧磨;侧向钢轨锈蚀;基本轨的波浪型磨耗;尖轨中部轨距扩大;暗坑吊板等。2.3维修养护方面存在的问题如果在维修养护方面处理不当,也会使提速道岔产生病害。例如:工务作业人员对提速道岔的日常维修养护认识不足,主观地认为提速道岔不需要进行全面起道捣固;对提速道岔组装铺设时遗留的病害,没有采取相应的整治方法与措施;维修养护使用的机工具无法适应设备更新的要求;工务作业人员对病害所采取的处理方法不当,导致病害逐步化等。三、主要病害产生的原因分析及整治3.1道床翻浆冒泥道岔道床翻浆冒泥主要是由于更换提速道岔时，封锁时间短，施工准备不足或受既有线纵断面影响致使枕下清碴厚度不足，排水不良造成的。特别是道岔头、尾处受电务信号机座影响排水，冒泥更加突出。几年来我们结合正线大修施工，使用CD-2型提速道岔捣固机对提速道岔进行高起道（起道量最高达200mm），通过这种办法增加道岔枕下清碴厚度，恢复道床弹性。加上清筛边坡，增强了道床排水性，基本解决了70％以上道岔的翻浆冒泥问题。其它30％左右的道岔由于受线路纵断面坡度限制无法以高起道方式解决的，主要进行人力全断面破底清筛，全面更换硬质中碴。3.2尖轨（心轨）爬行、尖轨与基本轨不密贴从结构上看提速道岔的尖轨和心轨采用60AT弹性可弯轨，在尖轨（心轨）全长范围内13.880m（10.850m）,只有根端8套弹条和一个普通接头，也就是说尖轨（心轨）在11.780m（8.75m）长度范围内处于完全自由状态，防爬锁定能力较小。在高速重载列车的冲击作用下，易发生爬行，致使道岔个设计对应点偏离，造成尖轨（心轨）不密贴，严重的会引起锁闭连接杆受卡阻，道岔扳动困难。基本规方向不顺或尖轨侧弯。由于道岔在运输装卸过程中，产生残余变形；另外施工时采用道外预铺，推拉就位的方法，尤其是在横向拉不到位时，采用人力拨到位，致使钢轨产生扭曲变形，形成硬弯或方向不良，造成不密贴。尺寸偏大，轨距超限或顶铁长度不标准，顶抗尖轨。基本轨弯折点或弯折量不正确。道岔牵引点动程不标准或电务部门为减少外锁闭力而盲目将锁闭杆拉紧，造成人为2-4mm不密贴。尖轨（心轨）爬行、尖轨与基本轨不密贴的整治：由于可动心轨提速道岔结构比较复杂，特别是转辙部分和可动心部分，工电结合要求高，大部分病害需要工电两家密切配合，要点综合整治。因此对于一些病害不能单独作业，而应综合考虑，全方位顾及，进行集中彻底整治。提速道岔中对于尖轨（心轨）爬行，要求比较严格，要确保尖轨和心轨有足够防爬能力（尖轨尖端前基本轨长度为2916mm，可动心轨实际尖端致翼轨趾端距离为2396mm，二者允许偏差均为+4、-0mm）。为此首先从扣件状态入手，调整轨距块，使其紧靠，复拧扣件，确保作用良好。但经过一个星期的观察，效果不大，尖轨心轨依旧有不少爬行，针对这个问题，我们对尖轨（心轨）后接头夹板打磨除锈后，用10.9S级高强度大六角螺栓代替了原普通接头螺栓，使用高强度平型垫圈，并在轨缝中设置了8mm厚端板，用1.5m长柄扳手紧固并在一周内反复拧紧，确保扭力钜不低于950nm，这样从结构上将接头的冲击附加应力。一个月后观察，平均爬行量1.2mm基本上控制了爬行。藏尖式60AT弹性尖轨（心轨），应在轨头刨切范围内与基本轨（翼轨）完全密贴（尖轨和心轨尖端允许有不大于0.5mm缝隙，其余部分允许有不大于1mm缝隙）当发现两者之间密贴不良时应及时调整，具体如下：（1）整治基本轨硬弯和方向不良，拉方道岔。采用“大弯拨、小弯改、硬弯直”的办法，首先拨正道岔直股的方向，如果拨动量较大，可先用经纬仪定线，计算各点拨到量后拨道。（2）检查曲基本轨转弯折点和弯折量是否正确，如不正确应进行重新弯折校正，以确保各部尺寸正确性。（3）测量调整改道岔框架尺寸（横距:两基本轨控制点间的距离）特别是尖轨尖端，尖轨竖切点（从尖轨简短量6156m处），尖轨尖与竖切点中间（从尖轨尖端量起3078m处）及尖轨根部四点的横距，依次是1435mm,1506mm，1470mm和1746mm，以此作标准，整正控制曲轨方向，从而避免了因电务将锁闭杆拉紧而造成的不密贴，或出现假轨距。（4）检查整正道岔顶铁，提速道岔由于受尖轨弹性可弯式结构的影响，如果顶铁不标准，各顶铁与尖轨轨腰间会存在不同程度的间隙或顶抗，造成假轨距或尖轨不密贴。因此对顶铁进行检查，如顶铁长度不标准应采取加垫和磨削的方法进行调整和换修（加垫厚度不超过2mm），顶铁标准长度依次是（59mm、89mm、122mm和161mm）。（5）调改转辙动程，提速道岔第一牵引点动程160mm，第二牵引点动程为75mm，同时调改各部轨距，并进行正反位转辙性能试验，直至工电双方都达到标准为止。3.3连续暗坑吊板的整治：（1）改善作业条件，机具配套混凝土岔荷重大，稳定性好。但由于自重大，因此在起道、拨道时应选用起重能力较大吨位起、拨道机。另外，混凝土岔枕质脆，易损伤，，宜采用机械“全起重捣”，确保作业质量，如果作业量少，可不采用“全起重捣”，但方法要正确，如果方法不当，不仅影响作业质量，还可能因受力不均匀导致岔枕裂损。捣固作业前必须先消灭明吊板，否则在吊板情况下捣固，枕底不可能捣固密实。捣固时切忌砸伤枕底棱角，并且真下要均匀捣固。在打塞时，要在一根岔枕的两端同一侧打塞，不得两端各打一侧，以防当列车碾压时扭断岔枕。（2）稳定道床，整平线路道岔铺设初期的道床养护十分重要，应根据其技术状态变化规律和需要程度适时有效地预防和整治。道岔施工中由于时间紧，道床清挖不彻底，造成道碴厚度不足（应保持枕下300mm道碴）。因此首先要按标准不足石碴（碴肩宽度不少于400mm，碴肩堆高由岔枕顶面向上100mm）然后根据道岔高低水平状况进行起道捣固。为确保作业质量，一般采取“分段起道，一起抬平”的方法，按先转辙，再连接，后辙叉的顺序分三段起道，起道时应将混凝土岔枕两端同时抬，均匀捣固。为确保捣固质量，一般要掌握“两重两轻”的原则，“两重”即重捣接头（包括辙叉四角），轻捣长岔枕两端。根据混凝土岔枕状况，石碴最好采用20-40mm优质小石碴为益，以确保密实平整。（3）针对心轨螺栓易松动，紧固难等问题我们研制了1m长，十二角梅花扳手，是扳手在任何角度都能套进螺母紧固。另外鉴于心轨转换凸缘与接头铁拉板卡把间由于磨耗，出现游间但难以加入调整片进行调整，建议进行永久性胶结。（4）根据以上对提速道岔现存病害的分析，为进一步做好提速道岔的养护工作，我们健全检查制度，按期全面检查观测道岔的纵横向位移，尖轨（心轨）与基本轨（翼轨）密贴情况，几何尺寸变化及扣件松动情况（特别是心轨接头铁螺栓，保持紧固），发现问题应及时分析原因，采取相应措施，确保道岔质量均衡提高。3.4岔枕爬行、偏斜。道岔运营一段时间后,极易出现道岔爬行、偏斜,主要集中在转辙部及尖轨跟端附近,特别是钢枕前后及尖轨跟端尤为突出,影响框架尺寸。上述病害主要是由于钢枕钢性大,与石渣不抓合,不宜捣固,易行成吊板等原因造成的。