淺談無縫線路膠接絕緣接頭的日常養(yǎng)護(hù)與病害整治

南昌鐵路局永安工務(wù)段　俞春香

淺談無縫線路膠接絕緣接頭的日常養(yǎng)護(hù)與病害整治

南昌鐵路局永安工務(wù)段俞春香

該文對鐵路工務(wù)部門容易發(fā)生的膠接絕緣接頭病害進(jìn)行了分類，分析了膠接絕緣接頭病害產(chǎn)生的根本原因，介紹了日常膠接絕緣接頭病害的預(yù)防、養(yǎng)護(hù)和整治辦法方面的一些實踐，對于減少和防范因膠接絕緣接頭病害導(dǎo)致紅軌設(shè)備故障的發(fā)生具有較好的借鑒意義。

軌道電路膠接絕緣接頭絕緣病害整治措施

隨著鐵路事業(yè)的飛速發(fā)展，鐵路線路設(shè)備不斷推陳更新，重載列車及高速列車不斷出現(xiàn)，威脅鐵路運輸安全的隱患也不斷出現(xiàn)。膠接絕緣接頭病害作為工電結(jié)合部最為常見的設(shè)備隱患之一，常常導(dǎo)致軌道電路故障而耽誤行車，是工務(wù)系統(tǒng)安全管理工作的突出問題之一。近年來，筆者接觸了鷹廈線許多紅軌設(shè)備故障，其中大部分皆因膠接絕緣接頭病害造成，并根據(jù)這一傾向性故障進(jìn)行了有針對性的分析，實施了一些防范措施，取得了良好的效果。但工務(wù)設(shè)備均是露天動態(tài)運用，受各種綜合因素影響較大，導(dǎo)致紅軌故障的發(fā)生具有反復(fù)性，唯有常抓不懈，方可予以有效減少和杜絕。

1　膠接絕緣接頭的使用價值

膠接絕緣接頭是將絕緣材料與鋼軌配件粘成一個整體，減少機(jī)車對接頭的沖擊，增加了線路的連續(xù)性和穩(wěn)定性，從而改善了軌道電路狀況，提高了鋼軌絕緣的可靠性。尤其是無縫線路地段采用取消緩沖區(qū)的鋪設(shè)方法，大量消除了線路上的接頭。因此，接頭維修的工料費大大降低，同時也節(jié)省了絕緣材料的消耗與更換費用。但是如果養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或不及時，極易造成鋼軌傷損和絕緣病害。以鷹廈線為例，永安工務(wù)段管內(nèi)自2005年開始陸續(xù)鋪設(shè)了494個膠接絕緣接頭，但由于鋼軌傷損和絕緣病害及絕緣接頭本身工藝材料質(zhì)量問題，陸續(xù)更換了部分膠接絕緣接頭，僅2014年上半年就更換了28處膠接絕緣接頭。這些傷損和病害種類雖不盡相同，但都與膠接絕緣的加工質(zhì)量和線路質(zhì)量有著千絲萬縷的關(guān)系。

2　膠接絕緣接頭的日常養(yǎng)護(hù)

2.1在膠接絕緣接頭日常養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)遵循“緊 、正、平、實”的養(yǎng)護(hù)原則

（1）“緊”：指擰緊膠接絕緣接頭前后各100m范圍的朝天螺栓，扣件扭力矩長期保持在100～150N·m，可以有效控制因溫度應(yīng)力變化而使膠接絕緣接頭拉開。

（2）“正”：指軌枕及聯(lián)結(jié)零件位置正確。在ω軌距擋板的外形設(shè)計圖上，擋板最前端的距離為15mm，擋板寬度為110mm。通過對膠接接頭夾板外形尺寸，可以找出膠接接頭處軌枕正確位置。當(dāng)接頭軌枕間距不大于475mm時，處于最不利位置，將導(dǎo)致接頭處兩根軌枕上軌距擋板前端因接觸夾板古包部位而形成導(dǎo)電。這時應(yīng)及時進(jìn)行軌枕方正。接頭軌枕最佳位置應(yīng)位于1～2螺孔之間，即軌枕間距保持在580mm～620mm為宜。

軌距擋板、尼龍擋肩、ω彈條等聯(lián)結(jié)零件應(yīng)保持正確位置，尤其要進(jìn)行方枕、串枕，消滅軌距擋板前后離縫、爬臺，確保聯(lián)結(jié)零件作用良好。

（3）“平”：指膠接接頭軌面平順。在日常養(yǎng)護(hù)中，加強(qiáng)接頭搗固，接頭高低控制在 ±2mm以內(nèi)。同時，在膠接接頭前后各2根軌枕下14mm圓柱形高彈膠，以增加接頭彈性，減少接頭抵扣。

（4）“實”：指道床飽滿、密實。在養(yǎng)護(hù)中，保持道床狀態(tài)良好十分關(guān)鍵。日常要注意保持接頭處道床、路基排水通暢，及時消滅接頭翻漿冒泥，整治道床坍塌，保持道床飽滿。在膠接軌剛上道時，要對接頭養(yǎng)護(hù)打下良好的基礎(chǔ)。

2.2膠接絕緣接頭質(zhì)量控制的關(guān)鍵要素

膠接絕緣接頭由于整體性能強(qiáng)，連續(xù)性好，不僅改善了旅客乘車的舒適度，更重要的是提高了運輸效率，為高速、重載行車奠定了基礎(chǔ)。但如果出現(xiàn)傷損，更換時費用遠(yuǎn)大于普通絕緣接頭更換時的費用，則在遵循“緊、正、平、實”的基礎(chǔ)上，必須嚴(yán)格控制以下三大關(guān)鍵要素，以盡量保證質(zhì)量可靠，延長其使用壽命。

（1）膠接絕緣接頭的軌枕要求良好無失效、無空吊，軌枕扣件能牢固地扣緊鋼軌，避免扣件與絕緣接頭螺栓接觸。

（2）膠接絕緣接頭軌端出現(xiàn)肥邊、波磨、鞍磨，應(yīng)本著治早、治小的原則及時處理。

（3）膠接絕緣接頭在制作中，應(yīng)從原材料質(zhì)量、制作工藝等各方面嚴(yán)格把關(guān)，以避免由于制作上的原因造成傷損而提前下道。

3　膠接絕緣接頭病害與整治

3.1鋼軌傷損

3.1.1原因分析

鋼軌傷損主要有螺孔裂紋和軌端肥邊。螺孔裂紋傷損除與工廠加工質(zhì)量有關(guān)外，還與現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)質(zhì)量有關(guān)。比如接頭空吊、枕木間隔超標(biāo)等病害，極易造成受力不均而產(chǎn)生螺孔裂紋，而軌端肥邊大都是處理不及時，從而造成聯(lián)電。

3.1.2整治措施

（1）如果膠接絕緣鋼軌接頭使用狀態(tài)良好，而只是在軌縫處出現(xiàn)鋼軌肥邊時，應(yīng)及時細(xì)心剔除，不可在兩軌端部鋸口，以免增加接頭沖擊力。同時，在制作過程中也應(yīng)對軌端進(jìn)行倒棱，倒棱尺寸為1mm～2mm，倒角為45°。

（2）工廠在制作中對螺孔應(yīng)倒棱，倒棱尺寸為0.5～2 mm，倒角為45°，避免產(chǎn)生毛刺，造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生螺孔裂紋，從而發(fā)生突發(fā)性斷軌。

（3）粘接端的端面垂直度不應(yīng)超過0.15mm，兩軌端貼合面軌頭高度、軌腰厚度相差不應(yīng)超過0.3mm，軌頭側(cè)面（工作邊）不應(yīng)超過±0.3mm。為滿足上述要求，最好利用1根新軌的同一鋸口進(jìn)行膠接。

3.2扣件聯(lián)電

3.2.1原因分析

普通絕緣接頭的鋼軌、夾板、螺栓間相互不通，而膠接絕緣鋼軌的接頭夾板和螺栓是導(dǎo)通的，個別工廠在出廠檢驗絕緣時只檢驗鋼軌與鋼軌間的絕緣性能，不檢驗鋼軌與夾板的絕緣性能，使得個別膠接絕緣鋼軌的一端與夾板導(dǎo)通，減小了安全系數(shù)。又由于膠接絕緣接頭的斷面比普通絕緣接頭要寬得多，而設(shè)計中如果對絕緣接頭未采用專門扣件，使得絕緣接頭極易導(dǎo)通。

3.2.2整治措施

如果膠結(jié)絕緣接頭用在Ⅱ型彈條上，極易造成ω彈條或軌距擋板與夾板接觸而造成聯(lián)電。因此，如果在扣件與夾板之間加墊一塊絕緣緩沖墊板，可防止聯(lián)電的發(fā)生，絕緣緩沖墊板可用軟塑料或橡膠制成。

3.3絕緣端片壓潰

3.3.1原因分析

在動應(yīng)力作用下，鋼軌端部和夾板所承受的應(yīng)力比鋼軌大。常出現(xiàn)垂直及水平方向的彎曲甚至扭曲，使鋼軌、夾板、絕緣板不密貼，存在間隙，絕緣板外露受到磨損，尤其接頭撓曲出現(xiàn)折角時更為嚴(yán)重。如果接頭搗固不良，下沉大，折角就越大，不僅絕緣板容易破損，軌端絕緣片也因受到擠壓，而導(dǎo)致頭部壓潰或?qū)娱g剝離。如果接頭兩端的鋼軌與軌枕承力點的距離不等，會造成接頭兩端的鋼軌受力不均，也會導(dǎo)致頭部壓潰或?qū)娱g剝離。

3.3.2整治措施

（1）用方枕器把軌枕調(diào)整到最佳承力位置。經(jīng)現(xiàn)場采集的大量數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)果，其最佳承力位置是：將軌枕分別設(shè)在絕緣兩端的第2根與第3根接頭螺栓的中間。

（2）對膠接絕緣接頭前后4根軌枕要消滅失效。軌下墊層采用14mm的圓柱型高彈性橡膠墊板。軌枕間隔要符合標(biāo)準(zhǔn)，平時要加強(qiáng)搗固，及時消滅暗坑，保持膠結(jié)絕緣軌范圍內(nèi)的平順。

（3）在消滅了病害的根源之后，對端片已壓潰的部分，應(yīng)實施修補，修補有以下2種方法：

①鑲嵌法（適合壓潰深度大于10mm的處所）。用無齒鋸或角向磨光機(jī)除去軌頭部位的殘余端片并將兩端鋼軌磨平；按軌頭尺寸及軌縫寬度準(zhǔn)備好絕緣端片；在軌端及絕緣端片表面涂勻粘接用工具膠；將絕緣端片嵌入兩軌頭之間粘牢，如有剩余空隙，則用工具膠填滿。

②填充法（適用壓潰深度小于10mm的處所）。用竹片及毛刷清理壓潰位置的污垢；再用鼓風(fēng)機(jī)將污垢吹凈；最后用速凝絕緣填充缺損空間，將其修補平整。

3.4軌縫拉大

3.4.1原因分析

由于膠接絕緣大都用在無縫線路上，無縫鋼軌要承受巨大的溫度力。鋼軌每年承受溫度力大都是壓應(yīng)力，鋼軌處于受壓狀態(tài)，只有在氣溫很低的冬季才受拉，這就是膠接絕緣破壞經(jīng)常出現(xiàn)在冬季的原因。

3.4.2整治措施

（1）膠接絕緣鋼軌在出廠前的力學(xué)性能檢驗要嚴(yán)格把關(guān)。

（2）膠接絕緣前后的扣件一定要擰緊，尤其是在冬季。如果扣件不緊，極易造成軌縫拉大，膠接絕緣失效。如果在膠接絕緣兩端裝上防爬器，可減少膠接絕緣在冬季所受的拉應(yīng)力。

（3）一旦軌縫有拉大跡象（比如有1～2mm的間隙），意味著膠結(jié)層內(nèi)應(yīng)力重新分配。一般情況下，尚不致于立即引起電路故障，為了防止軌縫擴(kuò)展，要擰緊接頭螺栓，同時擰緊前后50m范圍內(nèi)扣件，必要時在接頭兩端的線路上安裝防爬器，同時要著手準(zhǔn)備更換。

（4）若軌縫拉開較大，膠層在鋼軌同夾板因長時間的磨損引起電阻值下降，不能滿足要求時應(yīng)立即更換。

（5）膠接絕緣接頭在長期彎曲疲勞荷載作用下，其最終破壞往往出現(xiàn)在軌縫下部，為提高接頭的耐久性，可在軌底粘貼絕緣底板以分散軌縫下部的集中應(yīng)力。

3.5電阻下降

3.5.1原因分析

（1）絕緣材料的破損與線路通過運量的大小有關(guān)，運量愈大，破損愈大。

（2）膠接接頭長期在室外自然氣候條件下使用，受到日光、大氣、雨雪等因素的侵蝕，其中水是最基本的侵蝕因素，因為水能夠滲入幾乎所有的高分子化合物，膠接絕緣也不例外。

3.5.2整治措施

（1）盡量選擇耐水性及不易被水降解和吸水率小的固化膠粘劑，同時膠粘劑還要具有較好的抵抗裂縫增長的能力。

（2）把暴露在外面的膠縫，涂上一層與膠粘劑相匹配的防護(hù)膠或防護(hù)漆，以改善防水性能。

（3）盡量避免在潮濕環(huán)境下進(jìn)行膠結(jié)作業(yè)，嚴(yán)格控制膠結(jié)面受潮。

4　膠接絕緣接頭整治成效

4.1增強(qiáng)了職工對膠接絕緣接頭重要性的認(rèn)識

廣大干部職工逐漸認(rèn)識到，一旦膠接絕緣接頭出現(xiàn)病害，首先對正常行車秩序造成影響，其次病害的處理工料費消耗較大，對成本控制影響較大。

4.2膠接絕緣接頭狀態(tài)明顯提高

2013年，我段共有7起責(zé)任設(shè)備故障，其中6起皆由膠

接絕緣接頭等工電結(jié)合部原因造成。由于有了正確的養(yǎng)護(hù)方法和狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，再加上考核及檢測機(jī)制的運作，建立健全了一整套膠接絕緣接頭病害控制處理辦法，為病害的及時處理、確保正常運輸秩序打下了堅實基礎(chǔ)，我段管內(nèi)膠接絕緣接頭狀態(tài)得到了明顯提高，設(shè)備故障發(fā)生率大幅降低，2014年全年只發(fā)生一起工電結(jié)合部追究責(zé)任設(shè)備故障。

5　結(jié)束語

膠接絕緣接頭因無縫線路軌道電路的存在而存在，其病害的預(yù)防、養(yǎng)護(hù)和整治是一項長期性的工作，工務(wù)部門必須從提高思想認(rèn)識入手，教育干部職工掌握膠接絕緣接頭設(shè)備的機(jī)理和防范措施，通過完善制度建設(shè)，加強(qiáng)日常對規(guī)對標(biāo)檢查，強(qiáng)化現(xiàn)場控制，加強(qiáng)設(shè)備維修，減少因膠接絕緣接頭等工電結(jié)合部設(shè)備問題引發(fā)的設(shè)備故障。同時，加強(qiáng)工電部門配合，使工電結(jié)合部設(shè)備防范工作做到有章可循，有序可控，減少和消滅工電結(jié)合部設(shè)備故障的發(fā)生，從而實現(xiàn)工電結(jié)合部安全。

［1］中國鐵路總公司.普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則（鐵總運［2014］272號）［M］.北京：中國鐵道出版社，2014.

［2］廣鐘巖，沈相宙，史鴻湘，楊應(yīng)環(huán).鐵路無縫線路百問百答［M］.北京：中國鐵道出版社，2005.

［3］盧耀榮.無縫線路研究與應(yīng)用［M］.北京：中國鐵道出版社，2004.

［4］TB 10413-2003，鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)［S］.