轨道交通道岔病害类型以及产生原因分析

魏琪琪

（西安铁道技师学院，陕西 西安 710000）

受到经济发展的影响，越来越多的人涌向城市，导致城市交通的压力增大。城市为了保证自身的发展，开始在地下建设车站和交通枢纽，缓解地面道路的承载压力，同时地下的大空间、列车的准时性、运载能力强、速度快等特点也推动了城市地下交通枢纽的建设。这一措施的实行，有效的缓解了地面的交通压力，避免交通堵塞的加剧，同时也保证了旅客运载的实效性，满足了人们对于交通出行的基本需求。但是受到列车运行时所产生的振动情况的影响，在进行新的隧道建设时需要将列车的振动情况以及其影响情况考虑在内。现在我国的铁路建设已经涉及到了城郊，在城郊有很多的穿越隧道工程和铁路的道岔区工程。因此，对这一问题进行研究是具有实际意义的。

1 道岔理论

以单开道岔为例，这种道岔保持一条线路正线为直线，另一条线路侧线向正线的左侧或右侧分支左侧和右侧是以面对道岔尖轨尖端而言。向右侧分支的，称右向单开道岔。向左侧分支的，称左向单开道岔。单开道岔的构造考察铁路道岔结构，单开道岔是各种类型道岔的主要型式，应用也最为普遍单开道岔是主线为直线，侧线向主线的左侧或右侧分支的道岔。站在道岔一前端面向尖轨，侧线向左分支的道岔称为左开道岔，侧线向有右分支的道岔称为右开道岔。单开道岔由转辙器、连接部分、辙叉及护轨所组成。

道岔区对铁路提速工程的影响是巨大的，其复杂性和难度都是最高的，在检修和维护方面需要花费大量的时间和精力。道岔在铁路线路网中的数量多，组成结构多、构成繁琐、可用时间段、列车速度降低、易发生事故、养护难度高，这是铁路提速工程中，最让人“头疼”的环节。在铁路轨道中，有绝大部分都是普通单开道岔，只有极少一部分，不到5%的不是普通单开道岔。本文针对道岔的病害诊断和养护进行详细分析。

道岔是铁路轨道的一个重要组成部分，是铁路线路中最薄弱的设备之一，由于道岔具有数量多、构造复杂、使用寿命短、行车安全性低，所以道岔质量的好坏直接关系到行车安全、列车速度和通过能力，同时也直接影响到道岔保养周期维修成本和材料的使用寿命。道岔中出现各种病害后，都要进行认真分析病害原因，应结合理论进行细致的调查，全面分析造成病害的原因，有针对性地采取相应的整治方法，以得到良好的效果。

2 道岔病害类型

2.1 道岔组装铺设时遗留的病害

在组装铺设时产生的病害有铁路电气化改造不当、电化柱埋设错误、联动道岔两中交点位置不当等，之后导致渡线方向失误，轨道多个部位的钢轨出现异常弯曲，岔枕间隔位置不当并出现位移，钢轨接头处出现间隔不严密等问题。

2.2 道岔运行中的病害

在运行过程中的病害主要是加大对多种零件和部件的磨损，具体有零配件破损生锈、胶垫破损甚至出现压溃现象、垫板孔扩大生锈和磨损、轨面出现波浪型磨损情况，护轮轨、尖轨、基本轨磨损生锈、滑床台脱焊、部分螺栓和尼龙套管出现磨损，中部尖轨的间隔空隙加大等等。

2.3 养护方面存在的问题

养护是保证设备使用寿命的重要方式，如果养护出现问题或者使用了错误的养护方式对设备和部件来说都是一种损耗。道岔在养护方面存在的问题主要是工务人员对道岔养护的重要性还没有清晰的认识，工作态度不够端正。由于工作人员对道岔养护的不清认知，到时他们没能及时的对道岔进行起道捣固处理，对在建设阶段和运行中遗留的病害没有进行及时的发现和处理，同时使用的养护工作和养护手法都存在一定的问题，导致病害没有及时处理，损耗范围不断扩大。

3 道岔病害问题分析

3.1 道岔与前后线路衔接不良

首先，道岔线路的铺设存在问题，尤其是线间距，理论值与实际情况之间的误差过大，导致道岔的位置出现偏移，线路的方向出现问题。其次是在道岔的施工或者修缮过程中，道岔前后两部分以及夹直线的施工数据不科学，连接不紧密，捣固过程不严密，沉降不均衡、不全面，导致水平方向出现参差不齐的情况。再次是，准备工作不充足、不完善。捣固线路安排不合理、道岔数量较少，没有提前调查起道量，导致道岔和线路之间出现混轮的匹配情况。之后是大机的设置存在问题，没有预先设置道岔前后的线路拨量，线路和岔区之间存在矛盾。最后是线路缺砟，对道岔的冲击力增加，导致道岔出现位移。

3.2 轨距超限

首先，在前期的铺设准备过程中，轨道间距调整号码错误。其次是道岔的岔枕位置不当，导致挡板安装受到影响。再次是轨距的相关部件和零件出现磨损。之后是扣件安装不紧，列车经过时承受不住撞击，导致轨距偏移。最后是顶铁问题。

3.3 轨向不良

首先，轨距不平衡。其次，无缝线路锁定轨温度差异过大，钢轨位置受到影响，限位器出现异常。再次，铝热焊头支嘴出现异常变化。之后，各方向不平衡，钢轨受力出现大小不一的情况。最后，钢轨出现不同程度的磨损，情况各有轻重。

4 主要病害产生的原因以及养护措施

4.1 道床翻浆冒泥

道岔区出现道床翻浆冒泥的情况主要是因为在建设道岔的过程中，没有及时的设置封锁，准备工作做的不充分，致使既有线的枕下清碴过薄，出现积水，影响列车运行。尤其是道岔的头和尾两处的信号机座，影响严重，积水排不出，冒泥现象更加严重。最近几年的道岔更改施工都在应用CD-2 型提速道岔捣固机进行起道工作，起道量最大为200mm。这样，能够解决道岔岔枕下的清碴过薄问题，增加道床的强度和弹性，同时也缓解积水问题的不良影响，翻浆冒泥现象的可能性大大降低了。要想妥善解决道床翻浆冒泥问题，就需要先处理坡度较高处的起道问题，可以通过人工的形式对断面的碴子进行筛查和替换，使用硬度较高的碴子。

4.2 严寒地区“三折”

“三折”包括钢轨、岔心和夹板折断，这是温度较低地区需要重点保护的部分。“三折”现象对人们的生命财产和交通安全具有极大的影响，所以对其根源进行探索十分重要，便于制定合适的防治措施。道岔“三折”部分常见病害的整治方式包括：（1）加强捣固——强调使用由镐捣固，消灭暗坑，明吊板，减弱辙叉冲击力。（2）改进联接方式——将原辙叉与岔枕用道钉螺旋钉联结方式全部改换为分开式扣件，消灭了明吊板，提高了辙叉稳定性。（3）辙叉部分轨距不合及冲击叉尖的整治方法。a.辙叉加强捣固，必要时把岔枕翻转使用，避免辙叉沉落。b.检查和整修各部间隔尺寸。（4）加强整组道岔锁定，有条件的道岔前后全部采用1 弹条扣件，道岔区，曲股逐步改为分开或扣件，基本达到了“纵不爬，横不移”辙叉前后轨缝易于保持，减少了接头振动力。（5）打磨轨面——对粗糙不平的轨面进行打磨，更换前后坍塌不平的引轨，改善了行车的平稳性。（6）改善弹性——定期清筛道岔，推广使用加厚胶垫，提高辙叉弹性。尖轨是道岔中最薄弱的环节，经过重载大列的冲击，尖轨已产生了许多病害，经过分析和观察发现尖轨已产生了横弯和拱腰。

4.3 设备及维修方面

在铁路维修方面，主要存在以下几点需要改进：

（1）新规铺设质量差。在钢轨的运输过程中，不管是分段运输还是成段运输，在多次搬运和转移的过程中不可避免的会出现磕磕碰碰，尤其是质量较重的钢轨，搬运难度增加，出现磕碰弯折的可能性更高。同时钢轨本身的质量也是存在一定问题的，这也是导致断轨的主要原因。在之后对钢轨进行加工时，钢轨的核伤、内部的损伤等都会导致材质出现问题，进而影响使用，甚至导致铁路事故的发生。（2）钢轨接头处出现损伤的可能性也很高。因为轨道之间的缝隙不能及时填补或者调整，导致出现缝隙扩大或者填补不当等情况，当列车运行经过钢轨接头时，接头处难以承受列车带来的振动撞击，导致出现压溃现象，长此以往，损伤程度加剧，最终出现断轨，阻碍列车运行。（3）在道岔养护方面容易出现暗坑、冒泥、岔枕失效等问题。受到列车运行振动的影响，坡度轨道的两边受力不均，出现速度差和受力差，导致线路爬行，轨道缝隙一端大一端小，整个钢轨的受力不均，出现损坏。因为在施工以及养护过程中的不当行为，导致理论温度范围与实际温度情况出现较大差异，实际温度过高，钢轨在受力作用下变脆，易折易断。（4）为了降低成本投入，加长施工时间，导致道床翻浆，接头和枕木出现问题。钢轨是使用是有期限的，使用时间越长，损伤越严重。相关的试验结果显示，很多大修周期的轨道出现空裂情况的概率是很高的，甚至是使用初期的好几倍。即使可以通过焊接的方式使轨道的不平衡问题得到一定程度的解决，但是列车经过多带来的损伤是不能缓解的，钢轨内部依然会出现极大的损耗。（5）钢轨的配置工作中，尤其是短轨的制作过程，包括以下几个环节，锯轨、钻孔，用氧气切割钢轨、冲孔。受到不当维修和养护方式的影响，钢轨接头不灵活、空吊板等现象严重，导致断轨现象的出现。（6）进行电力牵车工作时，机车出现飞轮现象，对钢轨造成极大的损伤。机车在有坡度的曲线路段会停留一段时间，或者车轮空转，导致钢轨损伤。所以，在列车的运行过程中，部分钢轨经常出现磨损，导致钢轨的磨损处愈加严重，难以修复。

4.4 钢轨检查方面

（1）检修工作人员的专业水平有限。最近几年，有经验的员工受到伤病和年龄的影响大多选择退休，新进的工作人员没有工作经验，专业技术水平不够，没有参加过专业的探伤培训，导致在工作过程中频频出现问题，或者敷衍了事。钢轨出现损伤不能及时判断损伤程度和原因，导致问题遗留迟迟得不到解决。（2）部分工作人员的工作态度不端正。在使用仪器探伤的过程中，工作人员没有按照探伤要求和探伤标准完成工作流程。在手动检查时，工作人员匆匆查看，敷衍路过。部分巡查人员不清楚钢轨的薄弱部分，对钢轨的损伤和接头的损害不清不楚。

4.5 环境及其他影响因素

（1）寒冷的气候是轨折的重要因素。我国北方的冬季气温平均在零摄氏度以下，部分地区的最低气温达到零下三十度。因此，我国北方的大部分铁路都在冻土上面，就算到了四月份，还有冻土存在。相关气温统计数据显示，12月到2月是我国气温最低的时间段，在低温中，钢轨的折断可能性提升，几乎七成以上的北方铁路的钢轨都会出现断轨现象。（2）钢轨低温脆断。钢轨在低温中容易折断。但是实验证明u7460kg/m 钢轨的稳定性较高，可以抵抗低温的影响。1997年，我国首次进行铁路整体提速，时至今日，已经陆续进行了六次提速，这为我国经济、社会的发展提供了极大的支持。第六次提速是在2007年，可以说是我国铁路提速历史上的里程碑事件，京广、京沪、陇海等线路列车的最低运行速度提升至200km/h，部分铁路的运载量提升至5500t，这使得铁路的实效性和负载能力得到极大的提升。为了妥善解决客运列车和货运列车之间的速度差对轨道造成的损伤的问题，二者的提速要保持相同的比例，货运列车的最低运行速度调整至120km/h。速度的影响减小，但是运载量的提升对轨道的影响还没有解决，因此，需要全面考虑到铁路设施及相关设备的检修和维护，只有这样才能保证铁轨的使用寿命，保证列车的平稳运行，保证铁路可以发挥出对我国发展的推动作用。

5 结束语

转变无缝道岔的结构，将直股和曲下股全部焊接，曲上股不使用焊接的方式，这样能够减轻温度的影响力，避免直尖轨发生弯折，并将道岔划分成不同的单元进行管理，锁定轨道温度，其中限位器的位移观测桩参与到温度管理过程中，能够及时处理轨道前后温度不平衡以及实际温度异常的问题。轨道是实现交通运输的基石，其中最容易出现故障的位置便是道岔区，尤其是折返道岔。因为折返道岔的使用次数多，构造部件多，结构难度高，养护困难等等原因使得道岔的设备极易出现损伤，同时也影响了列车运行的安全性。