大机打磨与小机精磨相结合打磨道岔施工方法研究

任凯

（中国铁道科学研究院研究生部，北京100081）

1 总体情况

工务维修体制改革以来，侯马北工务段紧紧围绕“强基达标、提质增效”工作主题，突出“天窗修、专业修、集中修、机械修、结构修”的维修理念，从结构上分析病害，改变以往“头疼治头、脚痛医脚”的不良习惯，缩短了维修周期，解放了劳动力，提升了作业效率。钢轨修理是深入推进维修体质改革，全面提高设备质量的一种重要方式。通过钢轨修理，解决了几何尺寸无法保持、线路翻浆泛白、零配件失效松动、超厚垫、轨件伤损、假轨距等病害，起到延长钢轨和轨件使用寿命、减少动静态病害产生的效果，最终实现线路设备质量的提高和维修周期的延长。其中，大机打磨道岔主要是通过道岔打磨车对岔区钢轨轮轨接触面进行打磨，以消除钢轨表面不平顺、轨头表面缺陷，特别是能对轨头轮廓进行修理并趋近于设计廓形，从而能够改变轮轨关系，提高列车过岔的平顺性，降低轮轨共振、实现减缓钢轨表面缺陷的发展，延长道岔轨件使用寿命的目的。但受到道岔结构及打磨车本身构造的限制，尖轨、叉心等部位无法打磨。所以采用小机进行补充打磨是十分必要的。侯马北工务段在侯月线、侯北枢纽集中修施工中，采用大机打磨与小机精磨相结合的方式开展道岔打磨作业，使岔区的GQI 得到明显提高，收效显著。

2 大机打磨道岔基本程序

①现场调查掌握轨面病害。在大机打磨前，对作业地点道岔及前后200m 范围内线路进行现场调查，在每组道岔设三个测点，用钢轨廓形仪进行廓形测量，评价道岔钢轨质量状态（GQI）。同时，对道岔轨件存在的鱼鳞纹、擦伤、波磨、肥边、马鞍形磨耗等进行详细调查。②廓形对比设计打磨方案。通过现场钢轨廓形与设计廓形进行对比，设计打磨模式和打磨遍数（由中铁物总进行设计）。

3大机打磨道岔存在的缺陷

道岔打磨车在作业中，虽然可以按地面障碍指示牌设置要求进行单侧打磨、双侧打磨、单侧跳跃打磨、双侧跳跃打磨等，但由于道岔本身结构限制，仍有部分区域无法进行打磨或打磨不彻底，存在打磨盲区。以SC330 道岔直向为例，存在以下问题：①直尖轨顶面20mm 断面以下至尖轨尖端前700mm范围内无法打磨。②直尖轨非作用边至基本轨作用边100mm以下尖轨轨面外侧及尖轨非作用边无法打磨。③辙叉心前500mm 至辙叉心后500mm 范围内（含翼轨和心轨）无法打磨。④道岔打磨车的砂轮作业可调角度理论范围为-45°～75°，但受道岔本身结构限制，在实际作业过程中打磨角度范围仅为-12°～45°，造成-12°以下、45°以上角度范围无法打磨。

4 问题的解决方案

①基本病害处理。在大机打磨前检查道岔是否存在低接头、低塌焊缝和高低不平顺等病害，需要提前进行处理。第一，对低接头、低塌焊缝和高低不良处所进行起道捣固；第二，使用仿形打磨机对低接头、低塌焊缝进行打磨；第三，使用廓形仪测量钢轨廓形，对焊缝和接头提前进行廓形修理；第四，对严重失效的胶垫进行更换，特别是转辙部分，恢复钢轨标准的轨底坡。②尖轨部分整治。第一，使用道岔打磨机对尖轨作用边进行修理，打磨机从0°开始修理至30°，恢复尖轨作用边原有廓形；第二，对尖轨非作用边进行修理打磨；第三，使用仿形打磨机进行尖轨顶面修理，使尖轨与基本轨的相对高度符合规定；第四，使用角向磨光机对尖轨20mm 断面以下范围进行轨面修理；第五，使用角向磨光机进行全断面抛光。③辙叉部分整治。第一，使用道岔打磨机对翼轨和心轨的肥边进行处理，打磨角度0°～30°，打磨机在心轨尖端收起避免磨伤心轨；第二，使用仿形打磨机对翼轨顶面进行修理，打磨角度与道岔打磨机打磨角度衔接；第三，使用角向磨光机对心轨顶面进行打磨，使其与翼轨的相对高度符合规定，使心轨与翼轨合理地共同承受荷载。④大角度部位整治。第一，使用道岔打磨机对钢轨作用边以20°为主要作业角度进行打磨，后以0°～30°进行顺坡；第二，根据廓形测量数据，合理调整道岔打磨机设置角度和打磨遍数。经现场实践，多次进行数据测量分析，各角度打磨遍数与打磨量关系如表1 所示。

表1 各角度打磨遍数与打磨量关系

5 取得的效果

以郑庄站5#岔为例，大机打磨前，廓形GQI 评分为41.2（不合格），大机打磨后，廓形GQI 评分为63.4（不合格），在使用道岔打磨机进行廓形修复后，廓形GQI 评分为90.1（优良）。

侯马北工务段5 月份在侯月线及侯北枢纽集中修期间，共完成大机打磨道岔100 组，通过对小机配合打磨前后数据进行对比，GQI 大幅度提高，取得了明显效果（见表2）。

表2 侯月线部分道岔小机配合打磨前后GQI 数据对比

实践证明，采用大机打磨与小机精磨相结合的方式开展道岔打磨作业，在大机打磨后，采用小机对尖轨、辙叉、钢轨肥边等大机打磨不到的盲区进行精磨补强，可以进一步修复廓形，提高GQI 评分。

6 施工组织

①道岔打磨前应对道岔进行综合整治。对低接头，低塌焊缝、大平大向进行全面整治，保持良好的几何状态，最好是大机捣固后进行打磨，以收到良好的效果。②合理提报施工计划范围，做到大机打磨道岔与大机打磨线路的无缝衔接。因线路打磨车无法对岔区前后一定范围内的线路进行打磨。因此，大机打磨道岔计划的提报要考虑到与线路打磨的全面贯通。③做好小机的系统打磨。因大机打磨存在一定的盲区，用小机进行配合解决很难在当日完成，所以大机打磨后必须系统安排小机进行打磨。④做好应急处理。对打磨过程中可能造成的尖轨、辙叉心轨出现的伤损进行打磨，对大机打磨砂轮下降或提升区域可能形成的周期性砂轮磨痕进行修复。⑤施工开通前，对道岔打磨车经由的道岔进行全面清扫，尤其是道岔转辙部及绝缘接头，确保不发生夹异物影响道岔使用或遗留铁屑造成红光带等情况。