淺談礦區(qū)鐵路單開(kāi)道岔病害原因及整治

摘 要：目前，我國(guó)礦產(chǎn)資源的運(yùn)輸方式主要是鐵路運(yùn)輸，但由于礦區(qū)地理環(huán)境比較復(fù)雜，為了使鐵路運(yùn)輸四通八達(dá)，安全高效的運(yùn)送礦產(chǎn)物資，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，礦區(qū)鐵路均設(shè)計(jì)鋪設(shè)單開(kāi)道岔作為增加鐵路運(yùn)輸靈活性，提高運(yùn)輸效率的主要方式。但是單開(kāi)道岔結(jié)構(gòu)屬于鐵軌的薄弱部位，極大程度上降低了火車行駛的安全性、穩(wěn)定性，尤其長(zhǎng)時(shí)間使用后更容易損壞。下面，本文就鄭州礦區(qū)鐵路單開(kāi)道岔部位，分析其病害原因及整治措施。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)鐵路;單開(kāi)道岔;病害原因;整治措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.063

0 引言

單開(kāi)道岔是主線為直線，側(cè)線向主線的左側(cè)或右側(cè)分支的道岔，是鐵路重要的組成部分。單開(kāi)道岔的應(yīng)用增加了火車運(yùn)行的靈活性，尤其是在礦區(qū)復(fù)雜環(huán)境中，單開(kāi)道岔的應(yīng)用可以使火車運(yùn)行時(shí)避開(kāi)極端地勢(shì)，同時(shí)也便于站內(nèi)調(diào)車作業(yè)，提高運(yùn)輸效率。但是由于單開(kāi)道岔的鐵軌與正常鐵軌相比存在許多不同之處，使得單開(kāi)道岔成為鐵路線路中較為薄弱的部位，加之其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，進(jìn)一步加大了養(yǎng)護(hù)維修的工作難度。礦區(qū)煤炭運(yùn)輸安全第一，因此，正確分析單開(kāi)道岔病害成因，提出行之有效的安全整治措施，保證煤炭安全運(yùn)輸不容有失。

1 單開(kāi)道岔的組成及構(gòu)造

在對(duì)單開(kāi)道岔的常見(jiàn)病害原因分析前，要先了解鐵路路線中單開(kāi)道岔環(huán)節(jié)的組成及其構(gòu)造，再根據(jù)單開(kāi)道岔的各個(gè)構(gòu)造部件分析常見(jiàn)病害原因及整治措施。下面，將對(duì)單開(kāi)道岔的組成及構(gòu)造進(jìn)行概述：

單開(kāi)道岔主要有以下幾個(gè)組成結(jié)構(gòu)，即轉(zhuǎn)轍器、導(dǎo)曲線軌、轍叉、翼軌、護(hù)軌以及岔枕組成（如圖1所示）。

可以從連接部分將單開(kāi)道岔分為兩個(gè)組成部位，即主路和岔路。轉(zhuǎn)轍器與轉(zhuǎn)轍機(jī)械是安裝在主路中實(shí)現(xiàn)火車變軌的主要設(shè)備，完整的轉(zhuǎn)轍器由一對(duì)安裝在基本軌道、尖軌以及轉(zhuǎn)轍機(jī)械組成。通過(guò)主控室向轉(zhuǎn)轍機(jī)械發(fā)出指令，從而控制轉(zhuǎn)轍器改變軌道，基本軌道由正值線轉(zhuǎn)向側(cè)線軌道;火車經(jīng)過(guò)導(dǎo)曲線軌道，正式進(jìn)入分岔部位，也是最容易發(fā)生事故及病害的部位，即轍岔或者翼軌，最后完全駛?cè)敕植龛F路段。

以鄭州礦區(qū)宋告鐵路為例，該專用線鐵路有單開(kāi)道岔87組，屬單開(kāi)道岔固定型高錳鋼整鑄轍叉，是用高錳鋼澆鑄而成的翼軌與心軌構(gòu)成整體的轍叉。整鑄轍叉具有較高的強(qiáng)度和良好的沖擊韌性，且堅(jiān)固耐磨，穩(wěn)定性較好，使用壽命較長(zhǎng)。但在轍叉兩端為滿足與標(biāo)準(zhǔn)斷面鋼軌連接的需要，將距端頭約450-600mm的一段，設(shè)計(jì)成與標(biāo)準(zhǔn)鋼軌斷面相似的形式。這兩種斷面的連接處即通常所謂分腿處的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，極易產(chǎn)生裂紋。

2 單開(kāi)道岔各部位的病害及原因

2.1 單開(kāi)道岔轉(zhuǎn)轍部位病害產(chǎn)生原因

轉(zhuǎn)轍部位是鐵路單開(kāi)道岔最容易發(fā)生病害的一個(gè)部位，并且所發(fā)生的病害原因都較為復(fù)雜，根據(jù)多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)整理出轉(zhuǎn)轍部位以下幾點(diǎn)發(fā)生病害的原因：（1）“三道縫”造成基本軌橫移、道岔方向不良，“三道縫”是指基本軌軌底邊與滑床臺(tái)邊有縫隙，基本軌外側(cè)軌顎及軌底上部與軌撐接觸部分有縫隙，軌撐尾端與滑床板擋肩有縫隙;（2）用于固定轉(zhuǎn)轍部位的螺栓孔和螺栓因?yàn)槔匣a(chǎn)生縫隙，進(jìn)而降低了兩根尖軌框架的穩(wěn)定性，在執(zhí)行變軌命令時(shí)，轉(zhuǎn)轍器與尖軌之間無(wú)法完全同步運(yùn)行，從而導(dǎo)致尖軌與基本軌道之間存在誤差且輪緣槽小;（3）由于長(zhǎng)期沒(méi)有對(duì)轉(zhuǎn)轍器以及尖軌部位進(jìn)行涂油養(yǎng)護(hù)，從而導(dǎo)致這兩個(gè)部位發(fā)生老化甚至是被腐蝕的現(xiàn)象，進(jìn)而使得線路單開(kāi)道岔更加薄弱，并且還增加了尖軌與滑床臺(tái)之間的摩擦力;（4）由于礦區(qū)火車要將開(kāi)采的礦產(chǎn)資源運(yùn)送出去，所以火車對(duì)鐵軌的壓力要大于正?；疖噷?duì)鐵軌的壓力，尤其是在單開(kāi)道岔這一薄弱的部位，極易使滑床板由于長(zhǎng)期受壓力而發(fā)生形變，從而導(dǎo)致豎切部分貼合。

2.2 單開(kāi)道岔轍叉部位病害產(chǎn)生原因

（1）由于轍叉存在著有害空間，心軌尖端易于磨損、壓潰，礦區(qū)火車運(yùn)輸煤炭質(zhì)量大，通過(guò)時(shí)產(chǎn)生很大的沖擊力，加之直、曲股行車都要經(jīng)過(guò)轍叉心，而轍叉的隱蔽部分較寬，道床不易搗固堅(jiān)實(shí)，因此岔枕往往被壓彎，或轍叉下的岔枕機(jī)械磨損大于兩側(cè)而使轍叉心下沉，造成水平不良;（2）轍叉部分的側(cè)線護(hù)軌處經(jīng)常產(chǎn)生“臌肚”現(xiàn)象與側(cè)線線路方向不順，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是轍叉跟端寬度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)太多，主要是高錳鋼轍叉不耐壓，被壓堆后頂面變寬造成側(cè)股軌距線外移，形成“臌肚”;（3）轍叉跟端經(jīng)常發(fā)生錯(cuò)牙現(xiàn)象，左右錯(cuò)牙的原因，多是跟端被壓堆變寬，上下錯(cuò)牙的原因主要是轍叉跟端往往高于相連接的軌端，尤其當(dāng)換入的是新轍叉時(shí)更為突出;（4）護(hù)軌與心軌的查照間隔不對(duì)時(shí)，車輪將碰撞叉尖，甚至造成事故;護(hù)背距離不對(duì)時(shí)，將加大護(hù)軌和翼軌的磨耗，嚴(yán)重者可拉斷螺栓，引起不良后果。

3 單開(kāi)道岔各部位病害整治措施

3.1 單開(kāi)道岔轉(zhuǎn)轍部位病害整治措施

（1）治理轉(zhuǎn)轍部位病害要優(yōu)先把道岔大方向撥好，使道岔處在正確的位置上，與前后線路銜接順直，沒(méi)有甩彎和折角，然后整正道釘、支距墊板、軌撐，使其與鋼軌聯(lián)結(jié)牢固密靠，預(yù)防鋼軌橫向移動(dòng)，另外要及時(shí)回填道床、加強(qiáng)搗固、夯拍道床，撥道后及時(shí)填好軌枕端部石碴，經(jīng)常保持道床豐滿密實(shí)，增強(qiáng)線路阻力，預(yù)防橫移跑道;（2）保證固定轉(zhuǎn)轍部位的螺栓與螺孔是否有被腐蝕從而產(chǎn)生縫隙，要對(duì)這些固定部位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，并在檢查過(guò)程中進(jìn)行涂油，防止被氣體或雨水浸泡后長(zhǎng)時(shí)間腐蝕;（3）重新校正主軌道的方向，保證主軌道的方向?yàn)橹本€，從而再根據(jù)主軌道校正好岔路口的行駛方向;（4）測(cè)量尖軌的兩端是否高度一致，并且測(cè)量?jī)啥思廛壍拈L(zhǎng)度是否也相等;（5）測(cè)量?jī)蓷l導(dǎo)曲線軌道的轉(zhuǎn)彎度數(shù)是否相同，并且兩條導(dǎo)曲線軌道的彎折度是否達(dá)到單開(kāi)道岔的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)存在偏離的導(dǎo)曲線軌道進(jìn)行拆除后重新鋪設(shè)。

3.2 單開(kāi)道岔轍叉部位病害整治措施

（1）起道、搗固是整治道碴水平不良的主要方式，如果一次起得過(guò)長(zhǎng)，搗鼓作業(yè)跟不上去，重車經(jīng)過(guò)時(shí)就容易返工，因此要對(duì)尖軌、? 導(dǎo)曲、轍叉、叉后四部分分段起道、搗固，也可以根據(jù)實(shí)際行車情況把段分的少一些或更多一些，搗固作業(yè)要掌握好“兩輕兩重”的原則，具體操作要重?fù)v接頭和長(zhǎng)岔枕中部，輕搗鋼軌小腰和長(zhǎng)岔枕兩端，使道床的密實(shí)程度適應(yīng)荷載情況，以使各部道床的下沉積累大致相同，保持道岔方向良好;（2）要保證轍叉部位的牢固性，對(duì)于有松動(dòng)或者有脫離趨勢(shì)的轍叉與岔枕進(jìn)行加固，打緊浮釘，擰緊叉心螺紋道釘;（3）綜合整治接頭病害，接頭狀態(tài)不良時(shí)，要及時(shí)調(diào)整夾板，做好接頭搗固，擰緊扣件，根據(jù)具體的病害成因還要打磨不平軌面、飛邊，更換清篩板結(jié)道床等;（4）校正轍叉部位與叉尖部位之間的軌距是否一制，在經(jīng)過(guò)測(cè)量結(jié)果后，如果并不一致要將二者之間的軌距進(jìn)行協(xié)調(diào)整治;（5）解決鋼軌“臌肚”現(xiàn)象，首先要除去基本軌飛邊，用砂輪機(jī)打磨轍叉壓堆部分和作用邊的凸凹不平處，調(diào)整輪緣槽至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行必要的改道工作，保持護(hù)軌與心軌的查照間隔和護(hù)背距離良好，避免“臌肚”現(xiàn)象，從而提高火車運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.3 單開(kāi)道岔尖軌部位病害整治措施

（1）首先要使轉(zhuǎn)轍器和尖軌的拉桿在同一水平位置上，要最大程度上消除尖軌自身的彈性，可以將尖軌直接拆下來(lái)并撥向基本軌道，在使尖軌與基本軌道貼合后，如果尖軌并沒(méi)有彈出，說(shuō)明該段尖軌不帶彈性，反之如果尖軌攤開(kāi)則具有彈性，如果尖軌具有彈性，首先檢查尖軌是否順直，其次查看固定尖軌的螺絲松緊度是否符合固定要求;（2）利用金屬物體不均勻受熱會(huì)引起變形的原理，采用氣體火焰矯正的方法整治尖軌拱腰，消除尖軌跳動(dòng)，具體操作是用普通氧氣-乙炔火焰對(duì)尖軌頂面拱腰部位逐段加熱，使尖軌頂面和底面產(chǎn)生溫差，再在頂面澆水使其迅速冷卻，從而使軌底產(chǎn)生拉伸變形，達(dá)到矯直尖軌的目的;（3）拉方尖軌、基本軌，使尖軌跟端螺栓方正，并鎖定，防止爬行，其次當(dāng)?shù)啦砝瓧U和接頭鐵螺孔因磨損而擴(kuò)大時(shí)要及時(shí)焊補(bǔ)，拉桿螺栓磨損時(shí)要及時(shí)更換，道岔拉桿伸進(jìn)基本軌軌底的部分，既不能摩擦軌底，也不能間隙過(guò)大，從而更好整治尖軌扳動(dòng)不靈活。

4 結(jié)束語(yǔ)

單開(kāi)道岔的鋪設(shè)雖然提高了鐵路運(yùn)輸效率，但是該設(shè)計(jì)也是鐵路線路中最為薄弱的環(huán)節(jié)，尤其是在礦區(qū)這種地勢(shì)較為復(fù)雜的環(huán)境中，更要保證鐵路單開(kāi)道岔的安全質(zhì)量，工作人員要及時(shí)發(fā)現(xiàn)單開(kāi)道岔的病害并進(jìn)行整治，從而提高鄭州礦區(qū)煤炭運(yùn)輸?shù)陌踩裕瑥亩玫姆?wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：景有軍（1975-），男，河南登封人，本科，工程師，研究方向：礦區(qū)鐵路單開(kāi)道岔病害原因及整治。