鐵路線路病害的原因分析與防治

汪國同

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活的節(jié)奏也在不斷加快，對鐵路建設(shè)的力度也在不斷加大。鐵路線路設(shè)備作為鐵路運輸業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備，其質(zhì)量好壞會直接影響到行車安全、速度及運輸成本。因此，要對鐵路線路設(shè)備進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)，對產(chǎn)生的病害進(jìn)行及時有效的預(yù)防和整治，延長設(shè)備的使用壽命，通過鐵路線路設(shè)備的完整和質(zhì)量均衡，保障鐵路運輸?shù)陌踩?。本文分析了鐵路線路病害發(fā)生的原因，并探討了病害防治的措施。

關(guān)鍵詞：鐵路線路病害原因防治方法

中圖分類號： F530.32文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、引言

隨著鐵路建設(shè)的加快，鐵路載重量不斷加大，運行速度也在不斷的提高，鐵路線路病害產(chǎn)生的速率也在呈上升趨勢。鐵路線路由于受到車輛重力和動力的作用，以及自然條件的影響，鐵路軌道在不斷的發(fā)生變化，造成了路基和道床的變形，以及線路設(shè)備的磨損；又因為維修和整治的計劃方法實施不合理，對鐵路線路造成了多種病害。鐵路線路的病害對鐵路的正常行車有很大的影響，不僅降低了鐵路的速度，也帶來了安全隱患。因此，要對鐵路線路設(shè)備進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)，對產(chǎn)生的病害進(jìn)行及時有效的預(yù)防和整治，這樣才能保證鐵路線路的質(zhì)量，為鐵路的正常運行提供保障。

二、鐵路線路常見病害及原因

1、線路爬行的原因

線路爬行是鐵路線路的常見病害，其形成的主要原因是鋼軌在動荷載下的撓曲，也包括

其他因素如車輪在接頭處對鋼軌的撞擊、列車制動、列車運行的縱向力和鋼軌溫度變化等原因，當(dāng)線路上防爬設(shè)備不足或者道床縱向阻力及扣件的扣壓力不足時，都會促成并加劇鐵路線路爬行。

2、曲線鋼軌磨耗的原因

造成鋼軌磨耗的主要原因是鋼軌在空間位置上的不正確，這使的里外股鋼軌的受力不均勻和鋼軌偏壓，由于列車行走的不平穩(wěn)而產(chǎn)生了附壓力，對鋼軌形成打擊，加速了軌面磨耗。超高的不合適也會引起輪軌的不正常接觸或者是里外股鋼軌受偏載，加速對鋼軌的磨耗。軌底坡的不正確，造成了車輪踏面和鋼軌頂面的不吻合，使鋼軌頂面受到偏壓，加速了鋼軌的磨耗。

除此之外，鋼軌的本身質(zhì)量以及對鋼軌的養(yǎng)護(hù)不良也會造成磨耗。緩和曲線超高的遞減距離不夠，會引起列車運行時產(chǎn)生震動、搖晃和沖擊；或是由于曲線不圓順、方向不良，使列車在通過時產(chǎn)生搖晃；或是軌距超限，使鋼軌與車輪的內(nèi)接狀況不好，增加了行車的阻力與搖晃，這些都會加速鋼軌磨耗。

3、鋼軌及聯(lián)結(jié)零件病害的原因

造成鋼軌及聯(lián)結(jié)零件病害的原因很多，使用質(zhì)量不好的軋鋼；曲線的超高不正確，造成鋼軌磨損；或是鋼軌頂面由于線路上的鋪設(shè)與軌底坡不合，也容易發(fā)生磨損。在車輪沖擊力作用下，端部頂面在壓力作用下產(chǎn)生塑性變形，淬火與未淬火部分由于硬度的不同，會形成馬鞍型磨耗。

對接頭的養(yǎng)護(hù)不良，也會加重車輪的沖擊，當(dāng)車輪經(jīng)過鋼軌接頭處時，因為接頭而形成了折角，當(dāng)車輪從鋼軌上經(jīng)過時會產(chǎn)生有懸空的現(xiàn)象，對鋼軌產(chǎn)生了沖擊力，一方面造成了鋼軌夾板和端部撓曲，另一方面磨耗了鋼軌夾板頂面以及連接零件。過車時接頭處發(fā)生的折角會因為軌縫過大或接頭的松軟而增大，同時造成車輪對接頭的嚴(yán)重沖擊，使得鋼軌、夾板和連接零件發(fā)生嚴(yán)重的磨損，甚至?xí)蹟?。對墊板和扣件的養(yǎng)護(hù)不良，使得墊板的位置發(fā)生歪斜，造成軌底沒有很高的支撐，使軌底局部承受過重壓力，容易造成其破裂或折斷。

除此之外，搗固不良和線路爬行現(xiàn)象也會造成鋼軌和聯(lián)結(jié)零件的病害。列車通過搗固不良的線路時，由于鋼軌上下的反復(fù)撓曲，使鋼軌的內(nèi)部組織在壓縮和拉張的反復(fù)作用力下受到破壞，如果遇到鋼軌顆粒間有微小空隙的情況，會造成空隙的迅速擴(kuò)大，形成內(nèi)部斑痕最終導(dǎo)致折斷。而線路爬行，會造成低接頭、拉大軌縫的情況，或者是在接頭附近產(chǎn)生小坑或三角坑。不僅增大了車輪對鋼軌的沖擊力，也會增大接頭處的上下曲折度，這樣就造成了鋼軌、夾板及連接零件的磨損或折斷。

三、鐵路線路常見病害的防治措施

1、預(yù)防線路爬行的方法

可以通過增加線路縱向阻力的方法防止線路爬行，加強軌枕與道床間的防爬阻力，在保持道床標(biāo)準(zhǔn)斷面的前提下，保持軌枕底下道碴的厚度，使軌枕盒內(nèi)道碴保持豐滿，軌枕兩端碴肩夠?qū)?，加強搗固。整好長平，保持線路平順，夯實道床。此外對臟污嚴(yán)重的道床一定要進(jìn)行清篩，以防止因翻漿冒泥和線路爬底，降低線路縱向阻力。

保持扣件的應(yīng)有扣壓力。為了增加鋼軌與夾板之間，鋼軌與墊板之間、墊板與軌枕之間的阻力，應(yīng)及時擰緊螺栓，擰緊扣件。對于失效的扣件應(yīng)及時更換和整修。

有病害的接頭會加劇列車對鋼軌的沖擊力，加大鋼軌爬行，因此要對接頭病害進(jìn)行及時的整治。對低接頭、馬鞍型磨耗接頭或破損的鋼軌頭部，以及連續(xù)的大軌縫和成段軌縫不均的地段都要及時進(jìn)行整治。

2 、預(yù)防曲線病害的方法

首先要保持正矢不超限，必須對現(xiàn)場正矢進(jìn)行定期的調(diào)查，并通過細(xì)心計算進(jìn)行全面的撥正。要保持曲線頭尾的圓順，并對于曲線病害要及時的整治。做好緩和曲線超高順坡和正矢的遞減，順坡和遞減時應(yīng)等量進(jìn)行，不要忽大忽小，緩和曲線頭尾可適當(dāng)增減3mm 的超高。 還要合理設(shè)置外軌的超高，避免超高的過大或過小，減少外股鋼軌的側(cè)面磨耗和里股鋼軌的垂直磨耗。要加強養(yǎng)護(hù)，保持曲線狀態(tài)良好，保持方向順、軌面平、軌距水平不超限，以減少列車的搖晃和車輪沖擊力。還要定期撥道，經(jīng)常養(yǎng)護(hù)，以防止病害的發(fā)生。 調(diào)整軌底坡時，要使鋼軌踏面坡度符合車輪踏面，使車輛的重心落在鋼軌中心線上，減少鋼軌磨耗。貫徹定期涂油制度，減少曲線外股鋼軌側(cè)面磨耗，延長曲線上股鋼軌的使用壽命。

3、 預(yù)防鋼軌及接頭連接零件病害的方法

首先要加強鋼軌和夾板的養(yǎng)護(hù)工作，加強對鋼軌的檢查，對發(fā)現(xiàn)重傷鋼軌和夾板要及時進(jìn)行更換，及時焊補軌面擦傷并矯直硬彎鋼軌，并經(jīng)常注意要擰緊扣件，防爬設(shè)備進(jìn)行整修，鎖定鋼軌以防止爬行，同時避免軌縫的拉大。

其次是要加強對接頭的養(yǎng)護(hù)，要加強接頭搗固，保持道床的豐滿并進(jìn)行夯實。接頭軌枕材質(zhì)要盡可能保持一致，間距的設(shè)定要符合規(guī)定，以保持支承條件一致。由于列車的不斷打擊，會引起螺栓松弛和接頭松動，還會增加夾板和軌端的磨耗加劇接頭的不平順。因此要經(jīng)常上緊夾板螺栓，保持接頭堅固，避免接頭在抵抗外力時，因負(fù)擔(dān)過重而導(dǎo)致的個別零件的損壞。如果接縫處夾板與鋼軌下顎之間存在l毫米以上的空隙，應(yīng)當(dāng)及時使用符合規(guī)定的三角鐵片進(jìn)行墊護(hù)。 接頭范圍內(nèi)的不潔道碴進(jìn)行及時的清篩，避免結(jié)成硬殼或引起翻漿冒泥，造成彈性的失去或不平順的問題。要及時的消除軌面高低錯牙的問題，要規(guī)定接頭軌面及軌距線內(nèi)側(cè)錯牙不得超過l毫米。使用上彎夾板整治低接頭，可以將一般夾板用彎軌器上彎至1.2毫米左右，當(dāng)換了上彎夾板后，必須加強搗固并擰緊螺栓，避免鋼軌接頭處的軌枕范圍內(nèi)軌面抬高，而造成的空吊板及螺栓松動問題。此外還要及時調(diào)整軌縫，使軌縫保持均勻，達(dá)到規(guī)定的要求，對大軌縫要及時的進(jìn)行整正。還要及時整修軌底坡及時整修軌底坡，使之符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)束語

隨著鐵路運輸業(yè)的發(fā)展，對鐵路線路的整體狀況有了更高的要求。由于鋼軌受力特征非常復(fù)雜，所以在鐵路線路病害的預(yù)防和治理的研究上存在很大的難度，只有通過對線路病害的整治機理工藝進(jìn)行不斷的研究，才能實現(xiàn)較好的病害整治效果，延長鐵路設(shè)備的使用壽命，減少對鐵路養(yǎng)修的成本投入，確保鐵路運輸?shù)捻槙澈土熊嚨陌踩\行。

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李江海

摘要：鐵路線路長時間受機車車輛的動力作用和自然條件對線路的影響，導(dǎo)致線路設(shè)備遭到損壞，要對鐵路線路進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)處理。本文主要對鐵路線路病害的原因進(jìn)行分析，并提出有效的防治措施。

關(guān)鍵詞：鐵路線路病害；原因；防治

中圖分類號：S471文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

鐵路線路常見病害原因分析

線路爬行

線路爬行是鐵路線路常見的一種病害，是萬病之源。線路爬行的產(chǎn)生是多種原因共同作用的結(jié)果，一般以鋼軌撓曲為主因，其他因素則加速或促進(jìn)線路爬行的發(fā)生。導(dǎo)致爬行形成的因素主要包括：在重荷載或動荷載下的鋼軌撓曲、鋼軌溫度變化、列車運行速度、車輪接頭處與鋼軌的撞擊、線路防爬設(shè)備不足、扣件扣壓力及道床阻力不足等都會導(dǎo)致或加劇線路爬行的產(chǎn)生。

曲線鋼軌磨耗

1、鋼軌的位置不準(zhǔn)確

鋼軌在空間的位置不準(zhǔn)確是導(dǎo)致鋼軌磨耗的主要原因。因為鋼軌位置不正確，使鋼軌偏壓與里外股鋼軌受力不均勻，列車行走不平穩(wěn)發(fā)生附壓力打擊鋼軌而使軌面磨耗加快。超高不合適，引起輪軌的不正常接觸與里外股鋼軌受偏載，而使鋼軌的磨耗加快。軌底坡不正確，使鋼軌頂面和車輪踏面不吻合，鋼軌頂面受偏壓，也會加快鋼軌磨耗。

養(yǎng)護(hù)不良導(dǎo)致鋼軌磨耗

（1）曲線不圓順、方向不良，使列車通過時發(fā)生搖晃，這也會加快鋼軌磨耗。

（2）軌距超限，使車輪和鋼軌的內(nèi)接狀況不好，加大了行車阻力和搖晃，這也會加快鋼軌磨耗。

（3）緩和曲線超高的遞減距離不足，引起列車在緩和曲線運行時產(chǎn)生搖晃、震動與沖擊，使鋼軌加快磨耗。

3、鋼軌本身質(zhì)量不好，在列車運行時增大了磨耗。

（三）鋼軌接頭病害

（1）軋鋼及連接零件本身的質(zhì)量問題。由于對原材料檢查及加工的不細(xì)致，導(dǎo)致在鋪設(shè)鋼軌前，軋鋼內(nèi)就存在損傷，影響鋼軌的使用壽命。

（2）接頭養(yǎng)護(hù)不良，車輪對接頭沖擊加重。長時間運作的鋼軌，若缺乏定期的檢修與維護(hù)、低接頭或接頭松軟軌縫過大等，容易在接頭處形成折角，當(dāng)車輪駛過，會出現(xiàn)懸空跳躍的現(xiàn)象，加劇對鋼軌及連接零件的磨損與折裂。

（3）巨大車輪沖擊力作用下，鐵路路基及鋼軌頂端易發(fā)生塑性變形，軟硬強度的不同，導(dǎo)致形成馬鞍型磨耗。

（4）搗固不良和線路爬行。鐵路線路搗固不良，當(dāng)列車駛過時，鋼軌內(nèi)部連續(xù)反復(fù)出現(xiàn)張拉、壓縮應(yīng)力，反復(fù)撓曲，使鋼軌遭到破壞。線路爬行，使車輪對鋼軌沖擊擴(kuò)大，接頭處的上下?lián)锨?，都可能會?dǎo)致低接頭、軌縫的擴(kuò)張、接頭損耗等的出現(xiàn)，更容易造成鋼軌及連接零件的損耗。

（5）曲線超高不正確，造成鋼軌磨損。

（6）在鐵路線路鋼軌鋪設(shè)前，需要對鋼軌承載力、軌底坡度進(jìn)行估算，不然容易造成鋼軌的磨損。

（7）軌道面的不平順。換軌時，軌縫設(shè)置過大、接頭錯亂等都會影響軌面的平整度。

（8）墊板歪斜，扣件養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。常造成軌底壓在墊板邊棱上，軌底局部負(fù)擔(dān)重壓，造成破裂或折斷。

二、鐵路線路病害防治措施分析

（一）線路爬行病害防治措施

1、及時整治接頭病害。有病害的接頭會加劇列車對鋼軌的沖擊力，加大鋼軌爬行。對馬鞍型磨耗接頭、低接頭、破損的鋼軌頭部都要及時進(jìn)行整治。對于連續(xù)的大軌縫和成段軌縫不均的地段要進(jìn)行整治。

2、避免線路爬行的措施主要是加大線路縱向阻力。加強道床和軌枕間的防爬阻力，方法是保證道床的標(biāo)準(zhǔn)斷面，做到軌枕底下道碴厚度充足，軌枕盒內(nèi)道碴豐滿，軌枕兩端碴肩夠?qū)挘訌姄v固。整好長平，保證線路平順，夯實道床。另外對嚴(yán)重臟污的道床必須進(jìn)行清篩，以避免由于線路爬底與翻漿冒泥，降低線路縱向阻力。

3、保持扣件的應(yīng)有扣壓力。為了增加鋼軌與墊板之間、鋼軌與夾板之間、墊板與軌枕之間的阻力，應(yīng)及時擰緊扣件，擰緊螺栓。對于失效的扣件應(yīng)及時整修與更換。

（二）曲線鋼軌病害的防治措施

1、保持曲線頭尾的圓順。在鋼軌設(shè)計和安裝之初，設(shè)計施工人員要進(jìn)行細(xì)心計算，到現(xiàn)場進(jìn)行正矢調(diào)查，保證正矢不要超過限制范圍，避免曲線“鵝頭”、“支嘴”等病害的出現(xiàn)，一旦發(fā)現(xiàn)，及時整治修補。

2、曲線順坡和正矢要以等量進(jìn)行遞減，不能時大時小，時高時緩，緩和曲線頭尾超高增減度以3mm為宜。

3、合理設(shè)置外軌的超高。外軌超高要設(shè)置在一定范圍之列，不能過大或過小。超高過大，會加劇鋼軌的側(cè)面磨損和垂直磨損；反之過小，會對外股鋼軌造成破壞。

4、加強對曲線鋼軌的養(yǎng)護(hù)。定期養(yǎng)護(hù)，預(yù)防和減少病害的發(fā)生，盡量做到軌道方向順、軌面平、軌距不超限，減少車輛晃動對鋼軌造成的沖擊與破壞。

5、調(diào)整軌底坡，使車輛的中心落在鋼軌中心線上，減少不必要的磨損。

6、定期適量的對鋼軌進(jìn)行涂油，減少曲線外股鋼軌側(cè)面磨耗，延長曲線鋼軌的使用壽命。

（三）鋼軌及接頭連接零件病害的防治措施

1、加強鋼軌與夾板的養(yǎng)護(hù)工作。（1）加大對鋼軌檢查的強度與次數(shù)，發(fā)現(xiàn)鋼軌出現(xiàn)問題就要及時替換；（2）要及時對硬彎鋼軌進(jìn)行矯直；（3）要及時修復(fù)軌面擦傷；（4）檢查扣件是否松動、完整，對防爬設(shè)備進(jìn)行整修，避免加大爬行與軌道距離。

2、 加強接頭養(yǎng)護(hù)。（1）對接頭進(jìn)行固定，對道床內(nèi)的物料保證豐滿同時及時夯實。在接頭軌枕材料要盡可能一致，間隔滿足國家要求，可以保證支撐條件一致；（2）要及時對夾板螺栓進(jìn)行更新，因為列車不斷的打擊，會造成螺栓的松動或者接頭的松動，造成接頭不能起到作用，不能以一個整體進(jìn)行抵御外力，可能會產(chǎn)生因為某個零部件的破損而發(fā)生大事故；（3）要及時對接頭范圍的不潔凈道碴進(jìn)行清理，防止出現(xiàn)失去彈性，導(dǎo)致不平順；（4）要及時調(diào)整道軌的縫隙，道軌縫隙大了造成接頭病害的主要原因，這就要求道軌縫隙要均勻，同時滿足相關(guān)要求。

三、加強鐵路線路維修養(yǎng)護(hù)的措施

（一）全面檢查

為了加強鐵路線路的運行質(zhì)量，加強檢查是必要的工作，只有做好檢查工作，才能夠為線路的維修保養(yǎng)提供基礎(chǔ)。在制定維修保養(yǎng)計劃之前，需要有確實的檢查記錄，根據(jù)實際情況來制定出嚴(yán)密合理的維護(hù)方案，所以檢查的內(nèi)容一定要符合實際情況。在現(xiàn)有的工區(qū)內(nèi)，由于點多線長，覆蓋范圍較廣，所以檢查項目比較繁瑣，為了能夠保證檢查的全面性，不會有所遺漏，需要進(jìn)行分組檢查。在檢查人員中選派專業(yè)技能以及個人素質(zhì)都比較突出的作為組長，劃區(qū)檢查，將責(zé)任分擔(dān)到每個人的身上，落實到位在“三全”檢查上要做到經(jīng)常檢查與臨時檢查相結(jié)合，定期檢查與專項檢查相結(jié)合。對橋隧設(shè)備狀況變化較快和直接影響行車安全的部位如鋼梁明橋面、溫度調(diào)節(jié)器、支座、梁身等要做到經(jīng)常檢查。

加強鐵路線路的日常維修養(yǎng)護(hù)

1、加強鐵路軌道的維修養(yǎng)護(hù)，也就是要整正軌道的幾何尺寸。列車在軌道上運行，所以軌道作為承受荷載的載體，不僅要承載列車自身的重量，同時還要對列車所運輸?shù)呢浳锖腿藛T的重量進(jìn)行承載，可以說列車承載著較大的負(fù)荷，在這種情況下，軌道在列車反復(fù)的振動下極其導(dǎo)致變形，所以為了有效的避免列車在反復(fù)振動下導(dǎo)致軌道發(fā)生較大的變形，所以加強對軌道幾何尺寸的整正是十分必要的。

2、列車的軌縫在列車運行過程中極易發(fā)生改變，同時在外界溫度變化時，由于鋼軌的熱脹冷縮，也會使導(dǎo)致不良軌縫的產(chǎn)生。所以在對不良軌縫進(jìn)行調(diào)整時，需要根據(jù)鐵路線路所具體位置的氣溫條件來進(jìn)行調(diào)整，從而使其保持一個標(biāo)準(zhǔn)的尺度，使軌縫處于一個合適的標(biāo)準(zhǔn)。另外，為了保證線路的安全運行，對于連接各軌道結(jié)構(gòu)的零部件需要定期進(jìn)行復(fù)緊，使其能在整體上鎖定線路，同時達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的扭力矩。

3、路基作為鐵路線路的重要組成部分，其發(fā)生病害的機率較大，以路基下沉及軌道結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致路基變化為主要病害，所以在對路基進(jìn)行日常維護(hù)時，需要對路基的邊坡、漿砌骨架、漿砌護(hù)坡、各類排水設(shè)施等進(jìn)行重要的檢查和保養(yǎng)，從而保證路基的穩(wěn)定性。

4、軌枕承受著較大的壓力，所以需要其保持一個良好的受力狀態(tài)，所以應(yīng)該及時的對軌枕進(jìn)行更換，以減少軌道的下沉及保持軌道的平順性，同時減少了故障的發(fā)生機率，減輕了維修的工作量，從而使病害能夠得以及時的控制。

結(jié)束語

為確?，F(xiàn)有鐵路線路能夠安全、平穩(wěn)、不間斷運行，因此要對鐵路線路病害進(jìn)行分析研究，同時要提出相應(yīng)的防治措施，有針對性的細(xì)致預(yù)防，同時還要加強鐵路線路維修養(yǎng)護(hù)工作，從而確保鐵路線路運行的順暢與安全。

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