淺談如何加強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

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和交通運輸行業(yè)的進步，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距離運輸，具有運輸密度高、運輸載荷量大的特點，在長期使用過程中必然會產(chǎn)生一定的損壞，影響鋼軌的正常使用。因此，必須要加強對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，具有以下幾種標準類型，包括單式對稱道岔、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)護維修投入的成本較大。因此，必須要加強對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，減少道岔對正常鐵路運輸?shù)挠绊?，提高鐵路運輸行業(yè)的經(jīng)濟效益。

重載鐵路對線路的沖擊破壞效果比較大，尤其對于道岔、曲線、鋼軌等軌道結(jié)構(gòu)損傷更加嚴重。隨著鐵路運輸量的不斷增加以及運輸頻率的逐漸加強，對鐵路軌道運輸質(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)系著整體鐵路運行質(zhì)量和運行的安全性。在實際鐵路運行維護過程中，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，確定相對應(yīng)的整治方法，有效解決關(guān)鍵零部件磨損嚴重問題，提高關(guān)鍵零部件的使用壽命，促進重載運輸行業(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

重載鐵路由于運輸量較大，通行密度大，相對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，引起鋼軌的水平位移，影響鋼軌的正常使用。從實際情況來看，長期運行之后的重載鐵路道岔鋼軌軌距要遠遠超出設(shè)計值和允許的誤差范圍，機車的輪對寬度凈距與鋼軌實際水平凈距不一致，容易引起脫軌事故，給列車的安全運行帶來極大的隱患。

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，長此以往，會導(dǎo)致鋼軌疲勞裂紋的產(chǎn)生，對列車的正常運行產(chǎn)生干擾。鋼軌所處的運行環(huán)境比較復(fù)雜，損傷機制也相對復(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)害也會對鋼軌產(chǎn)生極大的損傷。在長期載荷加載與卸載的過程中，鋼軌的抗拉容許應(yīng)力會得到一定的提升，但是鋼軌彈性恢復(fù)能力會下降并最終喪失，導(dǎo)致鋼軌在彎矩的作用下出現(xiàn)橫向與豎向的裂紋，裂紋逐漸向周圍擴展到一定程度時，材料強度會斷崖式地下降，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。重載列車在對軌道道岔不斷作用的情況下，尖軌會承受比較大的載荷，而由于離心力較大，會導(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或不足、軌道內(nèi)部截面缺乏有效的刨切長度、基本軌道高程基準線與切線角度不符以及尖軌補強板螺栓過長等因素所導(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)護知識和維修技能，能夠準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)換時仔細傾聽道岔各個部位以及轉(zhuǎn)轍機工作是否存在異常聲音，將重點放在道岔鎖閉、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、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)方面各項參數(shù)的測量，測試軌道間距、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，需要及時測量具體的偏差值，明確偏差值對鐵路正常運行的影響。同時還需要測試相應(yīng)的故障電流、動作電流、阻力、拉力等數(shù)據(jù)，并結(jié)合信息技術(shù)和計算機技術(shù)對道岔運行進行實時監(jiān)督，分析道岔功率曲線和電流曲線，有效判斷道岔運用狀態(tài)的變化。最后，對道岔功能進行測試，判斷安裝裝置和鎖閉裝置磨損超標的原因，在日常整治和修理環(huán)節(jié)重點關(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)人員首先需要準確預(yù)估鋼軌所要承受的設(shè)計載荷值，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)的力學性能。對特殊道岔區(qū)域可以采取冷拔形式增加鋼軌的強度，在進行鋼軌鋪設(shè)之前的抗疲勞實驗時，需要模擬鋼軌使用的實際環(huán)境特點，綜合考慮各種因素并形成環(huán)境影響因子，提高鋼軌抗疲勞實驗的準確度，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)人員定期對軌道間距進行檢測，監(jiān)測道岔幾何位置和幾何形狀，實時掌握轍叉區(qū)和轉(zhuǎn)轍區(qū)軌距水平發(fā)展情況。一旦檢測過程中發(fā)現(xiàn)軌距水平超限問題，要及時進行軌彎折好，保證各個區(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，延長道岔的使用壽命。在監(jiān)測過程中，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，必要時對整體鋼軌進行更換，以保證列車運行的平穩(wěn)性和安全性，避免出現(xiàn)列車安全事故。

5 結(jié)語

綜上所述，道岔是重載鐵路軌道的薄弱區(qū)域，在長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行，增加了運行的安全隱患，不利于我國鐵路運輸行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。因此，必須要加強對重載道岔病害的分析，采取針對性的綜合整治措施保證重載鐵路能夠更好地運行。