淺談如何加強(qiáng)重載道岔的綜合整治

曹海洋

（大秦鐵路股份有限公司秦皇島西工務(wù)段，河北 秦皇島066000）

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和交通運(yùn)輸行業(yè)的進(jìn)步，重載鐵路在交通領(lǐng)域所發(fā)揮的作用越來越大，由于重載鐵路通常用于資源的長(zhǎng)距離運(yùn)輸，具有運(yùn)輸密度高、運(yùn)輸載荷量大的特點(diǎn)，在長(zhǎng)期使用過程中必然會(huì)產(chǎn)生一定的損壞，影響鋼軌的正常使用。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)重載鐵路道岔病害原因的分析，明確相應(yīng)的解決措施，綜合整治道岔病害，保證重載鐵路能夠安全順利的運(yùn)行。

2 重載鐵路道岔概述

通常情況下，將兩條或兩條以上的軌道在平面上進(jìn)行相互交叉或連接的設(shè)備稱為道岔。根據(jù)道岔構(gòu)成形式和用途的不同，主要分為交叉設(shè)備、連接設(shè)備、連接與交叉組合設(shè)備三種，根據(jù)道岔平面形狀和用途的不同，具有以下幾種標(biāo)準(zhǔn)類型，包括單式對(duì)稱道岔、普通單開道岔、交叉渡線、交分道岔以及單開道岔。道岔是鐵路軌道一個(gè)必不可少的組成部分，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接影響列車的通行質(zhì)量。道岔是鐵路軌道主要的薄弱環(huán)節(jié)之一，容易發(fā)生磨損問題，限制列車的行駛速度，構(gòu)造比較復(fù)雜，使用壽命短，養(yǎng)護(hù)維修投入的成本較大。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)重載鐵路道岔病害問題的研究，采取綜合整治的措施，提高道岔的使用壽命，減少道岔對(duì)正常鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊懀岣哞F路運(yùn)輸行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

重載鐵路對(duì)線路的沖擊破壞效果比較大，尤其對(duì)于道岔、曲線、鋼軌等軌道結(jié)構(gòu)損傷更加嚴(yán)重。隨著鐵路運(yùn)輸量的不斷增加以及運(yùn)輸頻率的逐漸加強(qiáng)，對(duì)鐵路軌道運(yùn)輸質(zhì)量的要求越來越高。作為鐵路軌道系統(tǒng)的主要薄弱環(huán)節(jié)，道岔的質(zhì)量直接關(guān)系著整體鐵路運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行的安全性。在實(shí)際鐵路運(yùn)行維護(hù)過程中，需要明確道岔結(jié)合部位常見的病害以及病害發(fā)生的原因，確定相對(duì)應(yīng)的整治方法，有效解決關(guān)鍵零部件磨損嚴(yán)重問題，提高關(guān)鍵零部件的使用壽命，促進(jìn)重載運(yùn)輸行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

3 重載鐵路道岔病害產(chǎn)生的主要原因

3.1 軌道間距超出限制

重載鐵路由于運(yùn)輸量較大，通行密度大，相對(duì)于普通鐵路來說需要承受更大的載荷。與普通鐵路相比，重載道岔曲線線路的離心力要大很多，導(dǎo)致鋼軌具有明顯向兩側(cè)偏移的趨勢(shì)，引起鋼軌的水平位移，影響鋼軌的正常使用。從實(shí)際情況來看，長(zhǎng)期運(yùn)行之后的重載鐵路道岔鋼軌軌距要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)值和允許的誤差范圍，機(jī)車的輪對(duì)寬度凈距與鋼軌實(shí)際水平凈距不一致，容易引起脫軌事故，給列車的安全運(yùn)行帶來極大的隱患。

3.2 出現(xiàn)鋼軌疲勞裂紋

重載道岔鋼軌在長(zhǎng)期卸載和加載載荷的循環(huán)過程之中一直處于疲勞的狀態(tài)，影響鋼軌的使用壽命，長(zhǎng)此以往，會(huì)導(dǎo)致鋼軌疲勞裂紋的產(chǎn)生，對(duì)列車的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾。鋼軌所處的運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，損傷機(jī)制也相對(duì)復(fù)雜，根據(jù)相關(guān)研究表明，不僅載荷的循環(huán)加卸載會(huì)破壞鋼軌的正常形態(tài)，外界極端天氣以及自然災(zāi)害也會(huì)對(duì)鋼軌產(chǎn)生極大的損傷。在長(zhǎng)期載荷加載與卸載的過程中，鋼軌的抗拉容許應(yīng)力會(huì)得到一定的提升，但是鋼軌彈性恢復(fù)能力會(huì)下降并最終喪失，導(dǎo)致鋼軌在彎矩的作用下出現(xiàn)橫向與豎向的裂紋，裂紋逐漸向周圍擴(kuò)展到一定程度時(shí)，材料強(qiáng)度會(huì)斷崖式地下降，影響鐵路列車的正常通行[2]。

3.3 尖軌不密貼

根據(jù)相關(guān)重載道岔病害案例發(fā)現(xiàn)，很多重載鐵路道岔部位存在尖軌不緊貼基本軌的問題。重載列車在對(duì)軌道道岔不斷作用的情況下，尖軌會(huì)承受比較大的載荷，而由于離心力較大，會(huì)導(dǎo)致基本軌道和尖軌之間沒有辦法完全貼合，引起尖軌上拱和側(cè)拱形式的危害，影響軌道的使用壽命。尖軌不密貼病害主要是由鍵軌頂軌過長(zhǎng)或不足、軌道內(nèi)部截面缺乏有效的刨切長(zhǎng)度、基本軌道高程基準(zhǔn)線與切線角度不符以及尖軌補(bǔ)強(qiáng)板螺栓過長(zhǎng)等因素所導(dǎo)致的。

4 重載道岔病害的綜合整治措施

4.1 準(zhǔn)確查找和分析道岔結(jié)合部位的病害

由于重載鐵路道岔部位結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，病害的確定與分析具有一定的難度，需要技術(shù)人員具備專業(yè)的養(yǎng)護(hù)知識(shí)和維修技能，能夠準(zhǔn)確判斷病害的位置以及病害的原因。首先，工作人員采取詳細(xì)查看的方法，直股看軌相，曲股看圓順，查看直線軌道是否為道岔的基準(zhǔn)線以及曲線基本軌道是否呈現(xiàn)拋物線的形狀，并查看基本軌道軌底膠墊是否存在缺失和破損，頂貼是否調(diào)整良好，桿件安裝以及轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝是否方正以及基本軌道和尖軌是否爬行等。然后，技術(shù)人員要在道岔轉(zhuǎn)換時(shí)仔細(xì)傾聽道岔各個(gè)部位以及轉(zhuǎn)轍機(jī)工作是否存在異常聲音，將重點(diǎn)放在道岔鎖閉、解鎖以及列車經(jīng)過道岔的過程，查看是否出現(xiàn)滑床板吊板、膠墊破損、螺栓松動(dòng)、鋼軌扣件失效、連接螺栓過緊過松以及道床不穩(wěn)等病害。其次，技術(shù)人員做好工務(wù)方面和電務(wù)方面各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量，測(cè)試軌道間距、框架支距與尺寸，一旦出現(xiàn)曲線尖軌矢度偏差或者直股方向不良時(shí)，需要及時(shí)測(cè)量具體的偏差值，明確偏差值對(duì)鐵路正常運(yùn)行的影響。同時(shí)還需要測(cè)試相應(yīng)的故障電流、動(dòng)作電流、阻力、拉力等數(shù)據(jù)，并結(jié)合信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)道岔運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，分析道岔功率曲線和電流曲線，有效判斷道岔運(yùn)用狀態(tài)的變化。最后，對(duì)道岔功能進(jìn)行測(cè)試，判斷安裝裝置和鎖閉裝置磨損超標(biāo)的原因，在日常整治和修理環(huán)節(jié)重點(diǎn)關(guān)注容易出現(xiàn)磨損的區(qū)域[3]。

4.2 鋼軌疲勞裂紋的處理方案

技術(shù)人員首先需要準(zhǔn)確預(yù)估鋼軌所要承受的設(shè)計(jì)載荷值，并判定鋼軌的抗彎抗剪容許值和抗拉壓能力，從而選擇正確的軌道材料進(jìn)行鋼軌的搭建，提高鋼軌搭建質(zhì)量，使得鋼材可以符合相應(yīng)的力學(xué)性能。對(duì)特殊道岔區(qū)域可以采取冷拔形式增加鋼軌的強(qiáng)度，在進(jìn)行鋼軌鋪設(shè)之前的抗疲勞實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要模擬鋼軌使用的實(shí)際環(huán)境特點(diǎn)，綜合考慮各種因素并形成環(huán)境影響因子，提高鋼軌抗疲勞實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，為后續(xù)鋼軌搭建工作提供有效的數(shù)據(jù)支持。

4.3 軌距水平超限問題

鋼軌轍叉區(qū)和轉(zhuǎn)轍區(qū)軌距容易發(fā)生水平超限而影響軌道的正常使用，因此，需要安排專業(yè)技術(shù)人員定期對(duì)軌道間距進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)測(cè)道岔幾何位置和幾何形狀，實(shí)時(shí)掌握轍叉區(qū)和轉(zhuǎn)轍區(qū)軌距水平發(fā)展情況。一旦檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)軌距水平超限問題，要及時(shí)進(jìn)行軌彎折好，保證各個(gè)區(qū)域軌道間距尺寸合格。另外，技術(shù)人員還需要做好軌道道床維護(hù)工作，鎖定道岔前后五十米左右距離的線路，有效避免水平病害和軌道間距病害的發(fā)生，延長(zhǎng)道岔的使用壽命。在監(jiān)測(cè)過程中，如果發(fā)現(xiàn)軌距出現(xiàn)較大的偏差，要立即聯(lián)系施工單位整修線路，必要時(shí)對(duì)整體鋼軌進(jìn)行更換，以保證列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性，避免出現(xiàn)列車安全事故。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道岔是重載鐵路軌道的薄弱區(qū)域，在長(zhǎng)期重載載荷的影響下，道岔位置容易出現(xiàn)病害而影響鐵路的正常運(yùn)行，增加了運(yùn)行的安全隱患，不利于我國(guó)鐵路運(yùn)輸行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)重載道岔病害的分析，采取針對(duì)性的綜合整治措施保證重載鐵路能夠更好地運(yùn)行。