大機打磨與小機精磨相結合打磨道岔施工方法研究

任凱

（中國鐵道科學研究院研究生部，北京100081）

1 總體情況

工務維修體制改革以來，侯馬北工務段緊緊圍繞“強基達標、提質增效”工作主題，突出“天窗修、專業修、集中修、機械修、結構修”的維修理念，從結構上分析病害，改變以往“頭疼治頭、腳痛醫腳”的不良習慣，縮短了維修周期，解放了勞動力，提升了作業效率。鋼軌修理是深入推進維修體質改革，全面提高設備質量的一種重要方式。通過鋼軌修理，解決了幾何尺寸無法保持、線路翻漿泛白、零配件失效松動、超厚墊、軌件傷損、假軌距等病害，起到延長鋼軌和軌件使用壽命、減少動靜態病害產生的效果，最終實現線路設備質量的提高和維修周期的延長。其中，大機打磨道岔主要是通過道岔打磨車對岔區鋼軌輪軌接觸面進行打磨，以消除鋼軌表面不平順、軌頭表面缺陷，特別是能對軌頭輪廓進行修理并趨近于設計廓形，從而能夠改變輪軌關系，提高列車過岔的平順性，降低輪軌共振、實現減緩鋼軌表面缺陷的發展，延長道岔軌件使用壽命的目的。但受到道岔結構及打磨車本身構造的限制，尖軌、叉心等部位無法打磨。所以采用小機進行補充打磨是十分必要的。侯馬北工務段在侯月線、侯北樞紐集中修施工中，采用大機打磨與小機精磨相結合的方式開展道岔打磨作業，使岔區的GQI 得到明顯提高，收效顯著。

2 大機打磨道岔基本程序

①現場調查掌握軌面病害。在大機打磨前，對作業地點道岔及前后200m 范圍內線路進行現場調查，在每組道岔設三個測點，用鋼軌廓形儀進行廓形測量，評價道岔鋼軌質量狀態（GQI）。同時，對道岔軌件存在的魚鱗紋、擦傷、波磨、肥邊、馬鞍形磨耗等進行詳細調查。②廓形對比設計打磨方案。通過現場鋼軌廓形與設計廓形進行對比，設計打磨模式和打磨遍數（由中鐵物總進行設計）。

3大機打磨道岔存在的缺陷

道岔打磨車在作業中，雖然可以按地面障礙指示牌設置要求進行單側打磨、雙側打磨、單側跳躍打磨、雙側跳躍打磨等，但由于道岔本身結構限制，仍有部分區域無法進行打磨或打磨不徹底，存在打磨盲區。以SC330 道岔直向為例，存在以下問題：①直尖軌頂面20mm 斷面以下至尖軌尖端前700mm范圍內無法打磨。②直尖軌非作用邊至基本軌作用邊100mm以下尖軌軌面外側及尖軌非作用邊無法打磨。③轍叉心前500mm 至轍叉心后500mm 范圍內（含翼軌和心軌）無法打磨。④道岔打磨車的砂輪作業可調角度理論范圍為-45°～75°，但受道岔本身結構限制，在實際作業過程中打磨角度范圍僅為-12°～45°，造成-12°以下、45°以上角度范圍無法打磨。

4 問題的解決方案

①基本病害處理。在大機打磨前檢查道岔是否存在低接頭、低塌焊縫和高低不平順等病害，需要提前進行處理。第一，對低接頭、低塌焊縫和高低不良處所進行起道搗固；第二，使用仿形打磨機對低接頭、低塌焊縫進行打磨；第三，使用廓形儀測量鋼軌廓形，對焊縫和接頭提前進行廓形修理；第四，對嚴重失效的膠墊進行更換，特別是轉轍部分，恢復鋼軌標準的軌底坡。②尖軌部分整治。第一，使用道岔打磨機對尖軌作用邊進行修理，打磨機從0°開始修理至30°，恢復尖軌作用邊原有廓形；第二，對尖軌非作用邊進行修理打磨；第三，使用仿形打磨機進行尖軌頂面修理，使尖軌與基本軌的相對高度符合規定；第四，使用角向磨光機對尖軌20mm 斷面以下范圍進行軌面修理；第五，使用角向磨光機進行全斷面拋光。③轍叉部分整治。第一，使用道岔打磨機對翼軌和心軌的肥邊進行處理，打磨角度0°～30°，打磨機在心軌尖端收起避免磨傷心軌；第二，使用仿形打磨機對翼軌頂面進行修理，打磨角度與道岔打磨機打磨角度銜接；第三，使用角向磨光機對心軌頂面進行打磨，使其與翼軌的相對高度符合規定，使心軌與翼軌合理地共同承受荷載。④大角度部位整治。第一，使用道岔打磨機對鋼軌作用邊以20°為主要作業角度進行打磨，后以0°～30°進行順坡；第二，根據廓形測量數據，合理調整道岔打磨機設置角度和打磨遍數。經現場實踐，多次進行數據測量分析，各角度打磨遍數與打磨量關系如表1 所示。

表1 各角度打磨遍數與打磨量關系

5 取得的效果

以鄭莊站5#岔為例，大機打磨前，廓形GQI 評分為41.2（不合格），大機打磨后，廓形GQI 評分為63.4（不合格），在使用道岔打磨機進行廓形修復后，廓形GQI 評分為90.1（優良）。

侯馬北工務段5 月份在侯月線及侯北樞紐集中修期間，共完成大機打磨道岔100 組，通過對小機配合打磨前后數據進行對比，GQI 大幅度提高，取得了明顯效果（見表2）。

表2 侯月線部分道岔小機配合打磨前后GQI 數據對比

實踐證明，采用大機打磨與小機精磨相結合的方式開展道岔打磨作業，在大機打磨后，采用小機對尖軌、轍叉、鋼軌肥邊等大機打磨不到的盲區進行精磨補強，可以進一步修復廓形，提高GQI 評分。

6 施工組織

①道岔打磨前應對道岔進行綜合整治。對低接頭，低塌焊縫、大平大向進行全面整治，保持良好的幾何狀態，最好是大機搗固后進行打磨，以收到良好的效果。②合理提報施工計劃范圍，做到大機打磨道岔與大機打磨線路的無縫銜接。因線路打磨車無法對岔區前后一定范圍內的線路進行打磨。因此，大機打磨道岔計劃的提報要考慮到與線路打磨的全面貫通。③做好小機的系統打磨。因大機打磨存在一定的盲區，用小機進行配合解決很難在當日完成，所以大機打磨后必須系統安排小機進行打磨。④做好應急處理。對打磨過程中可能造成的尖軌、轍叉心軌出現的傷損進行打磨，對大機打磨砂輪下降或提升區域可能形成的周期性砂輪磨痕進行修復。⑤施工開通前，對道岔打磨車經由的道岔進行全面清掃，尤其是道岔轉轍部及絕緣接頭，確保不發生夾異物影響道岔使用或遺留鐵屑造成紅光帶等情況。