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鋼軌接頭病害產(chǎn)生的原因及整治淺析

2015-07-20　

 　　鋼軌接頭是線路的薄弱環(huán)節(jié)，是工務(wù)部門日常維修的重點(diǎn)。機(jī)車車輛的輪對通過接頭時，因其不平順而產(chǎn)生劇烈振動，加速線路狀態(tài)的變化，以致形成接頭病害。軌道結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性是鋼軌接頭的軌縫與鋼軌整體相比，夾板的強(qiáng)度、剛度的不足所造成的鋼軌接頭結(jié)構(gòu)上的薄弱，破壞了軌條在縱向的連續(xù)性。接頭病害產(chǎn)生之后，又進(jìn)一步加劇機(jī)車車輛輪對對線路的破壞作用，互為因果，使病害發(fā)展變化加速，養(yǎng)路工區(qū)幾乎無法應(yīng)付。在鋼軌、道床和路基狀態(tài)基本相同的情況下，混凝土軌枕線路接頭比木枕線路接頭變化快，各類接頭病害產(chǎn)生周期短，發(fā)展迅速。石碴沒有翻白之前，約每月保養(yǎng)一次，石碴一經(jīng)翻白，幾乎每周都要保養(yǎng)，石碴溜塌的接頭甚至每兩天就要保養(yǎng)一次，接頭病害發(fā)展到這種程度之后，如不從根本上整治病害，接頭就很難維持正常工作狀態(tài)，影響鐵路運(yùn)營。

 　　一，鋼軌接頭病害的類型

 　　鋼軌接頭病害的類型

 　　1、淬火鋼軌端部的鞍形磨耗

 　　磨耗深度一般為2.5～6 mm，長度一般為200～380 mm，在鋪設(shè)混凝土軌枕的地段比較明顯，發(fā)展也較快。

 　　2、低接頭(或打塌)

 　　這種病害一般均發(fā)生在搗固不良地段，尤以曲線下股比較多見。

 　　3、鋼軌破損

 　　主要是淬火區(qū)鋼軌頂面剝落、掉塊和螺栓孔裂紋。這類病害多數(shù)發(fā)生在淬火層分界處和軌端，以曲線上多見。

 　　4、夾板彎曲或斷裂

 　　主要是頂部中央出現(xiàn)細(xì)小裂紋，以后逐漸擴(kuò)大。

 　　5、混凝土軌枕破裂

 　　主要發(fā)生在軌下斷面。

 　　6、道床結(jié)硬、溜坍，翻漿冒泥

 　　前者主要發(fā)生在鋪設(shè)混凝土軌枕并有鞍型磨耗的地段。

 　　二，鋼軌接頭病害的原因

 　　鋼軌接頭病害的發(fā)生，最根本的原因在于軌道接頭存在結(jié)構(gòu)上的不平順，這就導(dǎo)致輪軌之間產(chǎn)生較大的附加動力作用。過大的附加動力作用又促使不平順的發(fā)展和附加動力的增長，同時也就促進(jìn)了接頭病害的發(fā)展，可見，鋼軌接頭病害的發(fā)生與發(fā)展是互為因果的。另外，由于養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)也會促使接頭病害產(chǎn)生和發(fā)展。

 　　1、支嘴

 　　接頭“支嘴”多數(shù)發(fā)生在小半徑曲線上.特別是相對式的接頭曲線上.曲線接頭處的“支嘴”是曲線圓弧在鋼軌接頭有向外的彈力.這主要是因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不良而引起的.另外由于接頭處道碴不足，搗固不良，接頭軌枕失效，螺栓松動，有連續(xù)瞎縫、破壞了曲線方向，引起軌距擴(kuò)大等多方面的因素.尤其是軌縫過大，造成魚尾板彎曲，所產(chǎn)生的曲線接頭支嘴.

 　　2、夾板彎曲產(chǎn)生低接頭

 　　由于軌縫過大，夏季天氣炎熱，長期維修不及時，產(chǎn)生低接頭

 　　3、鋼軌接頭上下左右錯牙

 　　(1)由于鋼軌垂直磨耗，線路上出現(xiàn)傷損，需更換鋼軌時，產(chǎn)生上下錯牙。

 　　(2)由于接頭單根枕木失效，更換時，沒有做到兩根枕木同時更換，加上搗固不良，經(jīng)過列車長期、及重載列車的運(yùn)行產(chǎn)生。

 　　(3)較大的抬道量，接頭打塞只打一根接頭枕木，搗固不良成軟硬不均，至使接頭夾板產(chǎn)生的不平順出現(xiàn)的上、下錯牙。

 　　4、接頭養(yǎng)護(hù)維修不當(dāng)：

 　　鋼軌接頭是軌道薄弱環(huán)節(jié)之一.軌端淬火層剝離掉塊和鞍形磨耗、低接頭、鋼軌破損、螺孔裂紋、混凝土枕損壞破裂、道床板結(jié)溜塌和翻漿冒泥.鋼軌接頭病害不僅使軌道殘余變形加劇，而且濃縮鋼軌的使用壽命.搞好接頭養(yǎng)護(hù)必須堅(jiān)持以預(yù)防為主、防治結(jié)合的原則.在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對接頭病害發(fā)生與發(fā)展的原因.

 　　5、動態(tài)不平順

 　　動態(tài)不平順一般有兩種情況：一種是軌道彈性不均和荷載波動，輪軌接觸點(diǎn)軌跡呈波浪形不平順；另一種是線路存在暗坑吊板和道床不均勻的彈性下沉。這兩種不平順只有在動態(tài)情況下才能表現(xiàn)出來。線路的動態(tài)不平順增大了列車運(yùn)行中的沖擊和振動。有的養(yǎng)護(hù)單位使用厚度不等、彈性不均的軌下墊板以及線路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量不良，都加劇了軌道動態(tài)不平順。

 　　綜上所述，車輪通過鋼軌接頭處的軌縫，形成劇烈的沖擊和振動，這是造成鋼軌接頭病害的外因；鋼軌斷面及接頭部分設(shè)計(jì)不合適以及淬火工藝不良則是鋼軌接頭產(chǎn)生病害的內(nèi)因，所以，長度25 m鋼軌混凝土軌枕線路解決接頭病害的根本途徑要首先從改善鋼軌材質(zhì)、淬火技術(shù)要求、淬火工藝、鋼軌及夾板的設(shè)計(jì)等方面著手，同時在養(yǎng)護(hù)維修工作中也要采取符合混凝土軌枕線路特點(diǎn)的方法進(jìn)行作業(yè)，以改善鋼軌接頭的工作狀態(tài)。

 　　三，整治辦法

 　　1、支嘴整治

 　　(1)加強(qiáng)“支嘴”處的軌道連接控制軌道橫移.在“支嘴”處的前后五個枕木盒的兩股軌底部設(shè)防橫移木撐，頂緊枕木，填滿石碴并夯實(shí).

 　　(2)根據(jù)“支嘴”程度，可局部適當(dāng)增加外股道床寬度、并加強(qiáng)分層次地夯拍，增加道床阻力.

 　　(3)加強(qiáng)接頭搗固.更換接頭失效的軌枕和不良道釘，防止接頭下沉，減輕列車對接頭的沖擊.

 　　(4)矯直或調(diào)整小腰有硬彎的鋼軌.鎖定線路，防止擠瞎軌縫.

 　　(5)調(diào)換“支嘴”處上下股里外口夾板.擰緊螺栓.利用夾板的反彎，用2臺撥道器撥正方向，夯拍道床，控制接頭支嘴.

 　　(6)由于鋼軌與夾板之間有空隙，在更換傷損夾板和更換鋼軌時要在曲線上股鋼軌外側(cè)加上6 9MM膠墊片，防止接頭支嘴.

 　　(7)在撥道中對“支嘴”接頭只準(zhǔn)壓，不準(zhǔn)挑.如必須上挑時，要用撥動小腰帶動接頭的方法.不要直接撥動接頭、防止支嘴擴(kuò)大.

 　　2、夾板彎曲產(chǎn)生低接頭的整治

 　　(1)墊板倒換整治.在炎熱天氣，分別在接頭處4 6根軌枕處墊上3 5M M墊板，經(jīng)過7天左右，小腰墊板壓實(shí)后，把3 5MM墊板換成8 IOMM墊板，最后撤除墊板，在接頭8根軌枕范圍內(nèi)進(jìn)行清篩起道，接頭起高10 12MM，在從兩端小腰向接頭加強(qiáng)搗固，做好順橇.經(jīng)過列車碾壓后再加強(qiáng)一次搗固，并夯實(shí).這樣反復(fù)數(shù)次，就可以整平接頭.

 　　(2)在I型、Ⅱ型水泥枕線路地段，在接頭處更換2 4根Ⅲ型軌枕，增加線路承載能力.

 　　3、鋼軌接頭上下左右錯牙的整治

 　　(1)更換鋼軌完畢后要進(jìn)行焊補(bǔ)或打磨，使新舊鋼軌軌面在同一水平面上。

 　　(2)更換接頭枕木要兩根同時更換，以免使鋼軌受力不均產(chǎn)生錯牙。

 　　(3)搗固時接頭枕木要搗固均勻。

 　　(4)經(jīng)常保持接頭螺栓扭矩達(dá)到規(guī)定要求。

 　　(5)左右錯牙要根據(jù)錯牙大小、扣件作用況態(tài)、接頭兩端軌距大小等情況采取加墊片、相應(yīng)開發(fā)絲膠墊、改道等方法進(jìn)行整治。

 　　四，接頭日常養(yǎng)護(hù)維修應(yīng)注意的問題

 　　1、日常接頭養(yǎng)護(hù)維修要特別注意其經(jīng)常性，切不可整治后再也不去管它，待到再發(fā)生病害再整治。對于接頭這個薄弱處所，特別是已發(fā)生病害或易出現(xiàn)病害的接頭，工長應(yīng)經(jīng)常地去檢查，派人去養(yǎng)護(hù)，加強(qiáng)搗固，注意控制起道量，既不要使接頭過高(最高不要高出6ram)，也不能使接頭過低(最低不要低于2ram)，同時要加強(qiáng)螺栓扭力、線路鎖定控制，杜絕大軌縫。2、搗固方法要得當(dāng)，在接頭處搗固不能按前進(jìn)方向依次進(jìn)行，應(yīng)從兩側(cè)小腰向接頭搗，手工搗固時扒窩一定要夠深，防止打傷軌枕棱角或打關(guān)門鎬，影響搗固質(zhì)量。3、絕緣接頭：扭力一定要夠，兩端50米線路狀態(tài)要良好，軌道幾何尺寸不應(yīng)有超限。4、異型接頭：軌縫應(yīng)盡量小，接頭螺栓扭力應(yīng)不小于900N.m。

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