机车检查坑的病害优化整治

张贵基

（中国铁路南宁局集团有限公司 玉林工务段，工程师，广西 玉林 537001）

1 病害概况

近年来，使用年限已久的机车检查坑很多病害逐渐暴露出来，特别是轨道部分存在比较严重的病害，如湛江机务折返所机1道1、2号机车检查坑，每个检查坑长度36m，宽133cm，深93cm，边墙宽度50cm。钢轨扣件形式为扣板扣件，扣件间距为60cm。钢轨直接铺设在砼边墙顶面，无铁垫板无挡肩。经过多年的运营，目前检查坑上钢轨的扣件螺栓严重锈蚀以及折断，螺栓无法重新拔锚，钢轨扣件无法更换，扣件失效率达50%以上，扣件不密贴，导致钢轨扣压力严重不足，边墙出现下沉开裂等，这些病害致使轨道线路几何尺寸严重超限无法整治，严重危及行车安全。

2 原因分析

2.1 结构设计不合理

检查坑设计宽为133cm，而轨道标准轨距为1435mm，按照这样计算，检查坑砼边墙内侧距离钢轨扣件螺栓净距不足2cm，即砼保护层厚度不足。这些扣件螺栓都是在以前修筑检查坑时直接预埋，因此，对于螺栓锈蚀及折断后无法进行拔锚，无法对轨道线路进行整修维护。另外，钢轨直接铺设在砼边墙顶面，轨底与砼边墙顶面无铁垫板无挡肩，钢轨横向阻力及轨距全靠预埋的扣件螺栓支挡（如图1所示），在机车轮对的挤压下，致使受横向挤压力的螺栓容易折断。

图1 轨底无铁垫板无挡肩、边墙下沉开裂

2.2 边墙顶面积水

日常使用检查坑设备时，为了方便检查坑的清洁卫生，在检查坑内侧铺设薄铝皮，在内侧边墙顶面边缘增设了角钢固定薄铝皮，边缘角钢比边墙砼面高出，使日常清洗机车的污水不能及时排出，导致边墙顶面积水浸泡扣件螺栓底部，致使扣件螺杆容易锈蚀折断。

2.3 检查坑修筑时为素混凝土

修筑检查坑时整体结构为素混凝土，边墙砼里面没有布置钢筋，由于机车的重量大，检查坑停放的机车，传受到检查坑轨道上的荷载只能通过机车轮对，受力相对集中，在长期受力不均的情况下，相同的截面，素砼结构抗压抗剪强度比钢筋混凝土结构低，因此，导致边墙因下沉不均容易开裂（如图1所示）。

3 传统整治方案分析

传统整治方案是凿除边墙重新浇筑预埋螺栓：拆除边墙砼，然后基础植入牵钉连接，重新浇筑边墙砼并重新预埋螺栓，重新更换扣件，钢轨的扣件还是保持原来的类型，检查坑的结构及几何尺寸保持原样，即宽133cm，深93cm，边墙宽度50cm。

此方案从表面上边墙砼是重新浇筑，暂时消除了检查坑边墙下沉开裂的病害，同时钢轨扣件螺栓也是重新进行预埋，重新更换新扣件，钢轨的扣压力也暂时得到解决。但是扣件无挡肩的问题还没有解决。因为扣件无挡肩支撑，就不能保证轨道超限轨距的调整，这才是需要解决的重点问题。另外，检查坑的宽度还是维持原来的133cm，检查坑砼边墙内侧距离钢轨扣件螺栓净距仍然不足2cm，即砼保护层厚度不足。在使用过程中，依然出现类似的病害问题，锈蚀以及折断的螺栓无法重新拔锚，钢轨扣件无法更换，边墙有可能还出现下沉开裂现象，对后期的病害整治造成困难，投入的劳力多，整治效果差。如果每次都靠拆除边墙砼重新浇筑大修来整治，那么投入的费用大，而且大修周期短，也影响机车检查维修的使用。因此，传统方案只是治标不治本，并没能达到整治病害的真正效果。

4 优化整治方案

4.1 方案概述

方案设计主要针对检查坑结构设计不合理进行优化补强：凿除边墙顶部，重新浇筑钢筋混凝土并加宽边墙，采用MQ-1型扣件。凿除检查坑既有边墙顶部30cm，对边墙顶面侧面分别植入牵钉，梅花型布置，在检查坑边墙的立面和顶面绑扎钢筋笼，然后采用C30砼浇筑修复边墙，并加宽边墙14cm，使检查坑宽度由原来的133cm改为105cm（如图2所示），在边墙上预埋MQ-1型扣件螺纹道钉套筒（主要是连接螺纹道钉用），最后安装MQ-1型扣件（如图3所示）。

图2 方案设计图

图3 MQ-1型扣件组装图

4.2 方案作用

采用C30钢筋混凝土局部翻修边墙顶部可以使边墙顶部形成一个梁体结构，很大程度提高了边墙的整体受力，可均匀分布机车轮对对边墙的作用力，削除边墙因受力不均而出现的下沉开裂病害。

采用C30钢筋混凝土加宽边墙14cm。根据机车检查坑的使用要求，检查坑的宽度不能小于105cm，而原来检查坑的宽度为133cm，当把宽度改105cm时，每侧的边墙最多只能加宽14cm。加宽边墙14cm后，检查坑宽度由原来的133cm变为105cm，边墙距离螺纹道钉的宽度由原来的不足2cm加宽14cm后可达到将近16cm。加宽14cm的边墙，主要是为了有足够的空间埋设螺纹道钉套筒，可有效地安装MQ-1型扣件，同时解决了边墙内侧距离扣件螺栓净距不足2cm时难以进行螺栓重新拔锚问题。

MQ-1型扣件是一种新型的组合扣件，主要由螺纹道钉、铁垫板、T型螺栓、弹条、轨距块、缓冲垫板、轨下垫板等组成。它的优点比较突出,比如轨底设有铁垫板且有挡肩，铁垫板有四根螺纹道钉固定，解决了轨底与砼边墙顶面无铁垫板无挡肩，钢轨横向阻力及轨距全靠预埋的扣件螺栓支挡的不合理问题，使用弹条扣件，使扣件更密贴，能够解决之前扣件不密贴扣压力不足问题。总之，采用MQ-1型扣件，能够解决掉之前扣件存在的问题和不足，可整体提高钢轨的扣压力，实现任意调整钢轨的轨距水平，螺杆锈蚀或折断时也能任意重新拔锚，可以让一般的病害只通过日常维修保养就能够解决，延长了设备的大修周期。采用MQ-1型扣件同时提高了检查坑轨道线路的稳定性，减少了日常维修保养投入的劳力，使检查坑的病害真正得到了综合整治（如图4所示）。

图4 采用MQ-1型扣件整治后的效果

5 结论

2021年8月对湛江机务折返所机1道1、2号检查坑病害进行大修整治，采用了新技术、新材料和新工艺相结合的优化整治方案，对传统结构设计不合理的检查坑边墙进行优化补强，使检查坑病害得到有效整治，并且效果明显：一是检查坑边墙顶部30cm部位改为C30钢筋混凝土梁体结构，能够均匀分布机车传递的荷载，大大提高了边墙的整体受力，让边墙下沉开裂的病害得到有效地整治。二是采用C30钢筋混凝土加宽边墙14cm，可以有效地安装MQ-1型扣件。采用MQ-1型扣件，不但可以任意调整钢轨的轨距水平，提高了钢轨的扣压力和轨道线路的稳定性。整治后的检查坑经过一年多运营中检查，目前未发现轨道几何尺寸有任何变化，钢轨扣压力保持良好，未发现有扣件失效的现象，真正消除了设备安全隐患，延长了检查坑的使用寿命。