重载铁路道岔病害成因分析及整治措施

摘 要：由于重载铁路具有轴重大、密度高、运量大等特点，因此其对钢轨的损坏程度要明显大于普通铁路，特别是对道岔部件的损害最为严重，通常会出现各式各样的道岔区病害。为有效整治这些病害，更好的保障重载铁路的安全顺利运行，文章介绍了这些病害，分析了病害原因，并提出了相应整治措施，以供同行参考。

关键词：重载铁路；道岔病害；成因；整治措施

1 尖轨不密贴基本轨、尖轨侧拱与上拱

经现场调研我们发现很多重载铁路道岔部位都存在：尖轨不密贴基本轨现象，尖轨有侧拱的，也有上拱的等各种不密贴。造成此现象的原因可能有下列几种：尖轨50mm断面内缺乏足够的剖切长度；尖轨顶铁过长或不足；尖轨补强板螺栓过长；扳道器位置或转辙机位置的水平线与尖轨动作拉杆水平线不重合；基本轨弯折点后移；基本轨内侧不光滑，有飞边；基本轨上有硬弯或尖轨上有硬弯等。在铁路尖轨与基本轨发生不密贴现象后，当重载列车作用于铁轨上时，尖轨便易发生侧拱或上拱。

建议应定期仔细检查各组道轨尖轨与基本轨密贴情况，依据道岔尖轨损伤情况及时进行整治。当道岔尖轨侧拱或上拱不是很严重时，可通过对连接杆的长度进行合理调整，对连接转辙机上拉杆调整螺母进行调整、对顶铁、辙跟螺栓进行整修、对滑床台进行更换、对基本轨弯点、弯折量进行校正、打磨基本轨飞边、对尖轨与基本轨间杂物进行及时清理等措施来调整，让其满足列车运行需求。当道岔尖轨出现十分严重的侧拱与上拱现象时，若采用简单的现场消除措施已很难整治该些病害时，应及时返厂整修尖轨，更换新轨或铺设新道岔。

2 轨距、水平超限

经现场勘查我们发现，钢轨岔区转辙区以及辙岔区的轨距易发生水平超限。仔细分析这些病害，人们发现护轨及翼轨轮缘槽宽度不达标、捣固不实或排水不畅等引发的道床不实、附带曲线正矢不良引起列车从道床走过时剧烈摇晃导致道岔轨距发生水平变化、岔道轨距的变化导致列车通过时彼此影响。

建议应安排专人定期检测道轨，并监测岔区几何形位，对岔区转辙区及辙叉区轨距、水平发展状况实时掌握。当遇到岔区发生轨距、水平超限的情况后，可通过折好基本轨弯，进而来确保各部轨距间隔尺寸合格，同时应强化锁定道岔与道岔前后50m左右距离内的线路，做好道砟道床维护工作等措施，来避免轨距、水平病害的加剧，造成岔区受力恶化，对道岔最终使用寿命造成影响。

3 钢轨剥离、掉块

当轮轨接触应力比钢轨材料疲劳应力大时，基于循环载荷的长期作用，易引发钢轨产生疲劳破坏，造成钢轨发生剥离、掉块等现象。我们在日常养护钢轨时，若发现钢轨已存在较为严重的剥离掉块现象，为防止剥离掉块的深入发展引发钢轨折断，应及时更换存在严重剥离掉块的钢轨。若钢轨剥离掉块相对较轻微，可通过打磨钢轨表面，让轮轨充分接触，减小轮轨接触应力，来更好的保护钢轨。

4 钢轨接头病害

就重载道岔接头而言，其在岔前以及岔后与基本轨相接处分布较多，有的接头也分布于岔区内尖轨相接翼轨处。在日常维护作业中，我们发现当前很多接头出的轨缝都已超限，且由于火车通过振动引发的夹板螺栓松动的较多，甚至也有部分螺栓已折断，轨道迎车侧钢轨与送车侧钢轨额错牙接头已较明显，且迎车侧钢轨存在十分明显的压溃现象。对此，可用角磨机打磨发生轨端压溃的钢轨；对接头上下错牙现象以及原有错牙接头进行整治，同时也要整治压溃的轨面，此外还应重视进行重载道岔的无缝化研究，尽量把重载道岔的接头取消。

5 钢轨疲劳裂纹

对于材质存在缺陷如偏析、有气孔、缩孔、暗藏裂纹等的钢轨，在轮载的反复碾压易引发轨面产生裂纹。对于材质不存在缺陷，而轨面产生裂纹的钢轨，则通常是由于轮载高应力引发钢轨轨面棘轮效应，造成剪切破坏，最终形成裂纹。轨面产生裂纹后，裂纹发展情况主要受列车轴重、钢轨材质、轮轨接触状况以及轨下支撑类型等因素影响，另外循环应力幅、循环次数也是影响疲劳裂纹的两个因素。在实际生产中，基于生产需要，很多时候都不能降低荷载循环次数，有时可能还会增加，对于轨面裂纹防治我们只能通过降低循环应力幅值来实现。

可通过定期打磨钢轨、根据钢轨实际情况设置合理的轨底破等方式，让轮轨接触更实，同时想方设法的把轮轨间摩擦系数降低，进而使列车载荷作用于钢轨的接触应力减小，最终达到减缓轨面裂纹开裂速率的目的。

6 翼轨、心轨侧磨飞边

线路钢轨较常见的另一病害是翼轨、心轨产生侧磨飞边病害。这种病害大多是由于列车荷载长时间作用于钢轨，造成轨面发生塑性流变，循环载荷长时间反复作用积累形成飞边。同时查照间隔的大小也会影响到飞边的产生，若设置的查照间隔不合理，火车轮对通过岔道时易侧向冲击翼轨或心轨，这样会加速飞边的产生。建议应定期人工监测尖轨、心轨以及翼轨断面，应特别注意对查照间隔的设置情况进行检查，若发现查照设置不合理应及时调整纠正，并派专业维修师傅打磨出现飞边的地方。若打磨时遇到飞边现象较严重的地方，可借助游标卡尺对其磨耗值进行测量，若磨耗过大应及时更换存在严重磨耗的钢轨。

7 扣件、轨枕伤损

引发扣件、轨枕伤损的原因有很多种，其主要原因为：较大的动力荷载作用于轨缝，易粉碎道砟并形成暗坑现象与吊板情况。加之辙叉部分较难捣固，人们在定期养护维修道岔时，在天窗实际的限制下，道砟在短时间内很难密实，这样列车在通过时载荷作用于钢轨后，钢轨、轨枕易形成较大的垂向位移，而扣件是约束轨枕与钢轨的主要部件，在反复循环大荷载作用下扣件断裂的几率会很大，同时轨枕循环拍打道砟，轨枕也易发生伤损。对此，我们应对岔区扣件工作情况以及轨撑工作情况进行定期检测，并重点捣固哪些列车通过时会产生较大位移的轨枕，必要时可在轨缝四周加装宽枕，另外，应及时处理更换哪些发生破损的扣件与轨枕，以确保列车的安全平稳运行。

8 结束语

总之，尖轨不密贴基本轨、尖轨发生侧拱、上拱，轨距水平超限，钢轨发生剥离、掉块，接头不良、钢轨轨面发生疲劳裂纹，翼轨、心轨侧磨飞边，扣件伤损以及轨枕伤损等这些都是重载铁路常见病害。仔细分析各种病害成因与综合考虑这些病害对道岔使用寿命的影响情况，建议在日常整治重载铁路道岔病害时，我们应对岔区钢轨磨耗情况、查照间隔以及尖轨滑床台等部位进行重点关注。关注岔区钢轨磨耗并及时打磨钢轨磨耗飞边，可有效减少岔轨、心轨病害，同时通过打磨还可有效防止轨面裂纹的进一步恶化、发展；对查照间隔进行关注，主要是为了防止由于查照间隔的不合理，引发轮对过岔道时对心轨、护轨造成冲击，可有效减轻心轨掉块、护轨发生侧磨等；最后，实时关注尖轨处滑床台是否有杂物，需涂油与否，可有效防治尖轨不密贴基本轨，尖轨发生侧拱、上拱等現象。只有有效整治重载铁路道岔的各种病害，才能更好的保障列车安全运行，才能使铁路运输业的运输效能得到充分发挥，为国家创造更多经济效益。

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作者简介：张成伟（1971，09-），男，汉族，籍贯：山西省大同市，单位：大同工务段，职称：助理工程师。