線路常見(jiàn)病害原因分析與整治方法

文秋亮 上海鐵路局上海工務(wù)段

線路常見(jiàn)病害原因分析與整治方法

文秋亮 上海鐵路局上海工務(wù)段

隨著鐵路動(dòng)態(tài)檢測(cè)手段日趨多樣化、精細(xì)化，需要利用先進(jìn)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)手段對(duì)線路設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)控，同時(shí)需要根據(jù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)線路存在什么樣的具體問(wèn)題，以此指導(dǎo)工區(qū)維修。根據(jù)線路動(dòng)態(tài)檢測(cè)，對(duì)線路病害尤其是道岔病害進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，深入分析成因、類型，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)踐，闡述了對(duì)線路主要病害的整治方法及解決途徑。

線路病害；動(dòng)態(tài)分析；整治措施

隨著鐵路動(dòng)態(tài)檢測(cè)的手段日趨多樣化、精細(xì)化，我們可以利用先進(jìn)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)手段對(duì)線路設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)控，同時(shí)需要根據(jù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)線路存在什么樣的具體問(wèn)題，以此指導(dǎo)工區(qū)維修。動(dòng)態(tài)檢測(cè)的最終目的是應(yīng)用檢測(cè)結(jié)果對(duì)軌道質(zhì)量狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，指導(dǎo)維修工作。接頭、曲線、道岔是線路設(shè)備重要部位，在病害整治中，充分利用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，則可以用最短的時(shí)間和最少的人力消滅病害，使之達(dá)到最佳效果。

1 病害的確定

1.1 動(dòng)態(tài)檢測(cè)項(xiàng)目

目前我國(guó)線路動(dòng)態(tài)檢測(cè)主要有軌檢車、車載儀、添乘儀三種，軌檢車檢測(cè)項(xiàng)目較全。主要有左高低、右高低、左軌向、右軌向、軌距、三角坑、水平、垂直加速度、水平加速度等項(xiàng)目，車載儀、添乘儀主要檢測(cè)垂直加速度和水平加速度兩項(xiàng)指標(biāo)。

1.2 病害地點(diǎn)的確定

（1）軌檢車的運(yùn)行位置依靠GPS和輪軸速度來(lái)進(jìn)行定位，誤差累計(jì)依靠人為觀測(cè)公里標(biāo)進(jìn)行糾正。所以檢測(cè)里程的確定就存有明顯的缺點(diǎn)：客觀上誤差隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)而會(huì)不斷累積，輪緣磨耗等原因也會(huì)產(chǎn)生里程誤差；主觀上人眼識(shí)別公里標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)產(chǎn)生的熟練程度和反應(yīng)時(shí)間的不同而產(chǎn)生人為誤差。所以接到軌檢車圖紙后，要認(rèn)真計(jì)算出圖紙里程與現(xiàn)場(chǎng)里程的實(shí)際誤差數(shù)。首先應(yīng)確定地面標(biāo)志，如道岔、橋梁鎖頭、電容的準(zhǔn)確位置，再與圖紙位置比較，其軌檢車圖上距離加上代數(shù)差即為實(shí)際里程。

（2）車載儀以LKJ數(shù)據(jù)和信號(hào)機(jī)里程進(jìn)行核對(duì)，因此里程較準(zhǔn)，但其報(bào)警往往由連續(xù)多波造成，一般情況下應(yīng)向報(bào)警地點(diǎn)列車運(yùn)行后方查找病害。

（3）添乘儀以衛(wèi)星定位進(jìn)行里程核對(duì)，誤差較大，因此應(yīng)注意前后100 m范圍內(nèi)的線路。

1.3 動(dòng)態(tài)主要病害類型

1.3.1 水平加速度

主要是軌道水平方向不良、遞減不平順和結(jié)構(gòu)不良引起的，主要有：

（1）軌道幾何尺寸不良：連續(xù)小方向，軌距及軌距變化率不良。

（2）設(shè)備狀態(tài)不良：鋼軌硬彎、不均勻磨耗、扣件松動(dòng)、軌枕失效等。

1.3.2 垂直加速度

主要是軌面垂向高低不平順和彈性不一致引起的，主要有：

（1）軌道幾何尺寸不良：高低不平順、連續(xù)小高低、軌面波浪型磨耗等。

（2）接頭綜合狀態(tài)不良：空吊低塌、馬鞍形磨耗、接頭部位軌枕失效等。

（3）道床彈性不良：道床板結(jié)、翻漿冒泥等。

1.4 病害值的確定

動(dòng)態(tài)檢測(cè)，是線路在列車實(shí)際動(dòng)態(tài)作用下軌道幾何尺寸存在的偏差，不同于靜態(tài)測(cè)量值，所以與靜態(tài)測(cè)量值有出入是正常的。當(dāng)線路存在較為嚴(yán)重的空吊時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)線路動(dòng)態(tài)高低的測(cè)量值非常大。當(dāng)曲線鋼軌存在磨耗時(shí)，就會(huì)發(fā)生軌距動(dòng)態(tài)檢測(cè)與靜態(tài)檢測(cè)值有較大出入的現(xiàn)象，所以現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)需做到動(dòng)靜態(tài)結(jié)合。動(dòng)態(tài)病害地點(diǎn)的數(shù)值往往與現(xiàn)場(chǎng)靜態(tài)的數(shù)值不一致，主要由以下原因造成。

（1）暗吊版：靜態(tài)無(wú)法觀察到，所以找病害時(shí)觀察動(dòng)態(tài)情況尤為重要，做到動(dòng)態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合，才能達(dá)到真正消滅病害的目的。

（2）假軌距：主要由鋼軌的肥邊造成，鋁熱焊接頭尤為突出，所以靜態(tài)測(cè)量軌距時(shí)應(yīng)注意觀察鋼軌肥邊，重點(diǎn)是鋁熱焊接頭和肥邊較大的處所。

（3）軌距順坡率不良：雖然軌距不超限，但順坡率不良，也同樣會(huì)出軌距分，所以改道時(shí)應(yīng)注意軌距的順坡率。

2 主要病害及整修

2.1 接頭病害

2.1.1 主要病害及形成原因

（1）經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間車輛的碾壓后，由于材質(zhì)的問(wèn)題，軌面存在不同程度的不平順、不均勻磨損、掉塊、錯(cuò)口等，列車通過(guò)

時(shí)增加了車輪對(duì)軌面的沖擊力，容易造成高低變化。

（2）軌面產(chǎn)生的低頭及肥邊，造成線路高低、水平、軌距不良，變化快，整修后保持時(shí)間短，低頭嚴(yán)重的可造成道床泛白、吊板的綜合病害。

（3）焊接接頭質(zhì)量不佳，由于焊接的技術(shù)等因素，造成接頭高、不直，容易引起高低、軌向不良。

2.1.2 整修措施

（1）車間每季度結(jié)合季度檢查，用一米平直尺對(duì)接頭進(jìn)行測(cè)量，對(duì)超過(guò)0.5 mm的接頭及時(shí)進(jìn)行整治。各車間成立鋼軌病害小組，有計(jì)劃的進(jìn)行鋼軌接頭病害整治工作；對(duì)低坍接頭采取必要的處理措施，來(lái)保證接頭幾何尺寸良好。

（2）對(duì)個(gè)別不直、低頭、拱頭嚴(yán)重的接頭，有條件應(yīng)切開(kāi)重新焊接或進(jìn)行烤焊處理,對(duì)硬彎及S彎接頭處，可采用栽地錨解決。

（3）班組日常應(yīng)加強(qiáng)對(duì)焊接接頭的檢查，對(duì)檢查出的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行整修。動(dòng)靜態(tài)相結(jié)合，即觀察過(guò)車吊板及利用工具測(cè)量，利用軌檢車圖紙進(jìn)行分析，確定出實(shí)際的吊板量，減去接頭高出值計(jì)算出墊高值，確保動(dòng)態(tài)下幾何尺寸良好。

（4）接頭軌端的不均勻磨耗和掉塊、擦傷，可采用磨修和焊修的方法進(jìn)行整治。

2.2 曲線病害

2.2.1 主要病害及形成原因

（1）鋼軌磨耗。由于列車通過(guò)曲線時(shí)，受離心力的影響，加上高低不良、曲線不圓順等原因，造成車輪對(duì)上股鋼軌產(chǎn)生不同程度的磨損，波浪形較為突出，容易造成高低、水平變化率出分較多。

（2）軌道幾何尺寸不良。曲線上高低、軌距相對(duì)線路容易發(fā)生變化，保持的周期短，軌距擴(kuò)大病害比較普遍，并隨著鋼軌側(cè)磨的增加而加劇。

（3）連接零件易松動(dòng)破損。曲線上的連接零件承受的沖擊力和橫向作用力較大，當(dāng)沖擊力和橫向力到達(dá)一定值時(shí)，易造成夾板和接頭螺栓折斷、混凝土枕連接螺栓失效、軌距桿折斷、尼龍座擠碎、軌枕?yè)跫缙茡p等病害。

2.2.2 整修措施

（1）加強(qiáng)零配部件整修及軌下基礎(chǔ)。曲線范圍內(nèi)連接零件要保持全、緊、靠、密，無(wú)失效，扭力矩符合《修規(guī)》規(guī)定，擋肩破損的混凝土枕要及時(shí)修復(fù)，失效的要及時(shí)更換，道床不潔要及時(shí)清篩，道床要飽滿。

（2）確保鋼軌結(jié)構(gòu)良好。矯直鋼軌硬彎，整治或更換不良接頭，整治曲線翻漿冒泥，均勻道床彈性。安裝曲線方向控制設(shè)備，如地錨樁、軌距拉桿。

（3）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作。整治波磨鋼軌，有條件應(yīng)成段更換鋼軌，或大機(jī)打磨。曲線地段應(yīng)以上股為基準(zhǔn)股，采用眼看、繩拉相結(jié)合的辦法，逐根枕木查看測(cè)量，整平線路高低，此項(xiàng)工作應(yīng)細(xì)致，因?yàn)樵谳^短的距離內(nèi)變化量較小，而且連續(xù)無(wú)規(guī)則性磨損不好判斷。對(duì)于曲線正矢誤差較大的曲線，應(yīng)采取先計(jì)算撥量，栽樁按樁進(jìn)行撥道，確保曲線圓順度。

2.3 道岔晃車病害

2.3.1 道岔結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)

（1）道岔內(nèi)的部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尖軌、長(zhǎng)心軌范圍內(nèi)連接零件少，難以鎖定和控制，在車輪碾壓的影響下，很容易發(fā)生尖軌、心軌拱腰吊板的病害。

（2）道岔內(nèi)焊接接頭較多，且存在焊接不良、高低支嘴等病害，列車通過(guò)時(shí)易造成震動(dòng)并會(huì)引起三角坑病害，從而形成晃車。

（3）可動(dòng)心部位各種部件較多，不容易搗固，易發(fā)生空吊板病害，造成道岔高低、水平的不平順，道岔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使道岔也容易受溫度的影響而發(fā)生變化，各個(gè)部件之間形成拉應(yīng)力或壓應(yīng)力，導(dǎo)致幾何尺寸發(fā)生變形，且整治后難以保持，如養(yǎng)護(hù)不當(dāng)將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的晃車。

2.3.2 道岔動(dòng)態(tài)病害的檢查

動(dòng)態(tài)病害的發(fā)生往往不是一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)區(qū)域?；诬嚨某梢蛞J(rèn)真研究并到現(xiàn)場(chǎng)觀察，檢查路基質(zhì)量、鋼軌質(zhì)量，道岔軌距、水平一根一量，對(duì)方向要求用20 m的弦測(cè)量，發(fā)現(xiàn)方向不良就量（道岔前后200 m），看道岔及前后的方向是否直順；用一米平直尺對(duì)接頭逐個(gè)進(jìn)行檢查，看道岔及前后200 m范圍內(nèi)接頭是否平順，看限位器、頂鐵、各零部件、心軌、尖軌是否存在病害，看道岔前后的光帶是否直順，綜合起來(lái)分析病害的成因，排除次要、把握重點(diǎn)集中進(jìn)行病害的整治，檢查重點(diǎn)為：

（1）枕木是否吊板（暗吊）。

（2）檢查尖軌、心軌是否存在吊板或拱腰現(xiàn)象（看頂鐵有無(wú)磨痕），尖軌是否不密或腰硬現(xiàn)象。

（3）頂鐵是否密貼，壓過(guò)車后是否有橫移現(xiàn)象。

（4）鋼軌是否存在垂磨、側(cè)磨及肥邊。

（5）幾何尺寸及軌距大方向，以及連續(xù)小高低、軌距遞減，小的硬彎、支嘴、扣件松動(dòng)、軌枕失效等。

2.3.3 主要病害及形成原因

（1）道岔前后線路方向不良。由于現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)位置不當(dāng)，維修撥道時(shí)忽視道岔前后線路的整體關(guān)系，造成前后線路銜接不良。列車通過(guò)道岔時(shí)，發(fā)生車體搖晃，而搖晃又加大了對(duì)道岔破壞，促使道岔方向進(jìn)一步變化。

（2）尖軌爬行。提速道岔的尖軌部位，采用基本軌刨切、尖軌尖貼并到基本軌軌頭以下，道岔由于溫度應(yīng)力及車輛撞擊，經(jīng)常引起尖軌爬行，當(dāng)尖軌爬行后，尖軌與基本軌貼靠關(guān)系發(fā)生變化，進(jìn)而引起軌距、方向變化，造成晃車。

（3）鋼軌肥邊及磨耗。尖軌、基本軌肥邊也是造成晃車的一個(gè)重要原因，基本軌出現(xiàn)較大肥邊時(shí)，會(huì)造成轉(zhuǎn)轍部位軌距變化率不良，只有打磨才能根治。

（4）道岔零配件松動(dòng)、失效。如滑床板脫焊，道岔大螺栓失效、松動(dòng)，頂鐵松動(dòng)等等。

（5）轍岔、轉(zhuǎn)轍部位空吊及垂磨。尤其轍岔心翼軌到轍岔心心軌過(guò)渡段，該地段由于受電務(wù)設(shè)備限制，搗固比較困難，容易產(chǎn)生空吊，翼軌垂直磨損較嚴(yán)重，壓潰掉塊，主要由車輛的沖擊力造成。

（6）道床不清，排水不良。線路翻漿冒泥改變了道床整體固有的結(jié)構(gòu)，使道床失去了強(qiáng)度穩(wěn)定性，彈性不足則導(dǎo)致列車晃車。

2.3.2 整修措施

（1）嚴(yán)格作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。軌距做成±1 mm，變化率不超過(guò)0.5‰；撥正線岔方向，用20 m弦測(cè)量不超過(guò)2 mm；把道岔和兩端各 200 m線路水平做成 2-3（mm）的一側(cè)高，并且不能有變坡點(diǎn)，保持在一個(gè)水平面上；對(duì)整組道岔特別是可動(dòng)心和尖軌部分強(qiáng)化搗固，消滅吊板；對(duì)尖軌、可動(dòng)心軌橫彎進(jìn)行線上矯直。

（2）消滅大軌面、大方向。從軌檢車圖紙上看，道岔及前后線路高低方向吊板等復(fù)合型病害是形成晃車及Ⅲ級(jí)病害的原因。尤其是50-70（m）的大軌面、大方向，對(duì)列車的影響很大，必須進(jìn)行整治，應(yīng)利用全站儀測(cè)量線路的方向，水平儀抄平拉坡，準(zhǔn)確確定起撥道量，使用定位儀觀測(cè)樁定位，控制距離。

（3）加強(qiáng)主要部件的平順打磨。岔區(qū)焊頭多，存在著不少焊頭軌面、作用邊不平順問(wèn)題，采取道岔專用打磨機(jī)對(duì)道岔不平順地點(diǎn)進(jìn)行打磨。對(duì)翼軌、尖軌變截面部分全面打磨。

（4）強(qiáng)化道岔框架剛度。在道岔心軌、尖軌部分兩側(cè)埋設(shè)地錨樁，解決道岔橫移問(wèn)題；在尖軌部分安裝三根軌距桿，控制道岔軌距。

（5）強(qiáng)化軌下基礎(chǔ)。對(duì)翻漿冒泥、道床板結(jié)的道岔，應(yīng)進(jìn)行人工清篩作業(yè)，嚴(yán)格按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，逐孔清篩、隔孔回填，石碴回填需用鐵篩過(guò)篩，確保石碴清潔度，做好道床排水坡，清篩好后及時(shí)搗固石碴，保持道床飽滿充足，線路外觀良好。

（6）加強(qiáng)零配部件的整修。道岔軌距塊達(dá)不到“正、緊、靠”、有間隙，就容易造成軌距變化，動(dòng)態(tài)下加大彈性擴(kuò)張。因此我們要做到各部位頂鐵密貼有效，調(diào)整間隔鐵，適當(dāng)加調(diào)整片，再加點(diǎn)調(diào)整時(shí)，先研究一下間距是否標(biāo)準(zhǔn)，軌距及框架尺寸是否合適，如不合適，先改正再調(diào)整頂鐵，各部位間隔鐵及螺栓達(dá)到規(guī)定的扭力矩。

3 鞏固措施及建議

（1）接頭病害主要原因是焊接接頭質(zhì)量不良，因此防止的關(guān)鍵在于施工時(shí)嚴(yán)格作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按規(guī)定進(jìn)行施工作業(yè)，保證焊接質(zhì)量，不給日后養(yǎng)護(hù)留后遺癥。

（2）車間成立專門(mén)的打磨組，對(duì)鋼軌肥邊、道岔轍岔部位垂磨進(jìn)行打磨整治。

4 總結(jié)

通過(guò)動(dòng)態(tài)檢測(cè)有助于管理人員監(jiān)控好線路病害的發(fā)生、發(fā)展和整修情況，也有助于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)、整治病害，提高工作效率。在今后的工務(wù)工作中，我們應(yīng)實(shí)行科學(xué)管理，開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，提高機(jī)械化作業(yè)程度，改進(jìn)作業(yè)方法和勞動(dòng)組織，推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷提高工作水平。

責(zé)任編輯：萬(wàn)寶安

來(lái)稿日期：2015-01-06