開行重載列車導致既有線道岔形成病害的整治及措施

汪訓海 上海鐵路局合肥工務段

上海鐵路局合肥工務段管轄的淮南線為阜杭通道中的重要組成部分，正線為P60跨區間無縫線路，鋪設P60-1/12#水泥枕道岔。貨運主要是兩淮地區的煤炭外運。近年來，隨著貨運量的持續增加，淮南線一直維持著較高的運量。至2012年底，淮南下行線水家湖—合肥東區段運量已達1.24億噸，合肥東—蕪湖東區段也接近1億噸。開行重載直通貨物列車后，對線路設備的影響較以前有明顯不同。具體到正線道岔上，主要表現為加劇鋼件磨損、加快結構及軌面變化等，這給現場設備養護帶來了很大的工作量，使得安全質量控制難度加大。

1 淮南線正線道岔狀況

1.1 數量及分布

淮南線上下行正線鋪設P60-1/12#水泥枕道岔，分專線4249、專線SC330兩種型號。其中4249型號的有47組，主要集中在合肥以北下行線，SC330型號有193組，上下行都有鋪設。

1.2 道岔性能介紹

（1）兩種道岔的相同點:

兩種道岔均采用貝爾合金鋼轍叉，轍叉長度為5.992 m。扣件采取Ⅱ型彈條扣件，尖軌采用AT軌制造彈性可彎尖軌，岔內鋼軌全長淬硬。護軌為分開式，采用槽型護軌或鋼軌護軌。

（2）不同點：

①專線4249道岔全長37.8 m，尖軌長12.4 m，直向允許通過速度為≤160 km/h。轉轍器設置防跳限位滑床板。電務轉換設備采用鉤型外鎖閉裝置。

②專線SC330道岔全長37.907 m,尖軌長12.48 m，直向允許通過速度為≤120 km/h。在結構限制部位采取Ⅲ型彈條扣件。轉轍器在第一牽引點前、第二牽引點后設置通常墊板，牽引點附近等部分滑床板設置軌撐。設置防跳限位滑床板。電務轉換設備采用聯動內鎖閉裝置。

2 開行重載列車產生的道岔病害

2.1 接頭

道岔區接頭按連接方式分為膠結絕緣接頭、焊接接頭和凍結接頭三種。膠結絕緣接頭主要設于設置軌道電路絕緣的道岔基本軌前、道岔中部導軌接頭。焊接接頭用于道岔和線路、道岔內導鋼軌之間、鋼軌與貝爾轍岔的焊聯。凍結接頭僅用于貝爾轍岔側向和導軌的連接，偶爾在臨時更換傷損轍岔時也用于直股的連接。

重載列車通過道岔時，由于軌面結構的突然不連續造成接頭處沖擊力變大，對接頭狀態的破壞也就隨之加大。主要表現為：

（1）膠結絕緣接頭。道岔內部膠結接頭多為廠制，岔前基本軌接頭處均為現場膠結，采用膠結絕緣夾板膠粘和高強度螺栓緊固。發生傷損情況有：

①岔前線路鋼軌多為施工時臨時切割，相比廠制普通鋼軌淬火軌端，受力性能要差。在重載列車的沖擊下，容易造成軌端掉塊、肥邊和接頭鞍型磨耗（見圖1）。

圖1 膠結絕緣接頭軌面出現鞍型磨耗

②受溫度應力作用，在熱脹冷縮的周期性作用下，容易產生膠結接頭絕緣片擠壓變形、上端或下端脫離。另螺栓絕緣套管也易產生擠壓變形，失去絕緣作用。

③在列車的反復作用下，絕緣夾板和鋼軌之間的膠粘材料會漸漸失去粘性，產生離縫，加之雨水的侵蝕，絕緣夾板和鋼軌之間的電阻會降低，造成絕緣接頭失效。

④接頭螺栓孔由于受沖擊力大，易產生螺孔裂紋。

（2）焊接接頭。在重載列車輪對的反復作用下，焊接接頭容易產生焊縫兩端凹陷、作用邊肥邊、焊縫內部傷損等病害。

（3）凍結接頭。在更換施工時，可能存在軌縫控制不達標、鎖定不嚴等原因，造成接頭鋼平墊片掉塊、鋼軌軌端掉塊等病害。

2.2 尖軌

道岔尖軌采用P60AT軌鍛制，尖軌軌面預留1：40軌頂坡，跟端1 m范圍內變截面為普通P60軌斷面，采取焊接方式和岔內導軌聯接。

在列車重載作用下，直尖軌上道初期易產生尖軌非作用邊肥邊。后期在尖軌斷面寬度小于20 mm內的頂面容易產生掉塊現象。尖軌跟變截面處由于軌高增大，鋼軌抗壓性能遞減，在變截面處易產生軌面寬邊，肥邊等病害。曲尖軌在側向通過車次較多時多會產生尖軌側磨問題（見圖 2）。

圖2 尖軌跟端軌面出現寬邊

2.3 轍叉

淮南線正線道岔均采用貝爾轍岔。心軌處采用耐磨性能較好的合金鋼拼接而成。重載列車運行下，初期容易出現心軌處肥邊，后期會產生心軌剝落掉塊、壓潰，翼軌軌面磨損嚴重等病害（見圖3）。

圖3 貝爾轍叉心軌出現剝落掉塊

2.4 連接零件

主要表現在：彈條扣押力衰減、水泥枕朝天螺栓松動、岔心連接螺栓松動、滑床板離縫、尖軌跟限位器頂死等病害。

2.5 轉轍部位

由于重載列車的沖擊，轉轍部位的框架尺寸不易保持，SC330型道岔由于在結構限制部位采取Ⅲ型彈條扣件，扣件扣壓力衰減較快，造成過車時鋼軌外移，電務道岔測試時，會出現4 mm電機鎖閉的故障現象。

2.6 軌枕

重載列車沖擊力大、在道岔道床板結的狀態下，則容易產生軌枕裂紋，嚴重的開裂失效。

3 整治措施

3.1 接頭病害的整治

3.1.1 膠結絕緣接頭

（1）由于接頭受力狀態和鋼軌材質、軌面平順度有較大關系，因此在日常養護中，要注重鋼軌的日常修理工作。出現軌端肥邊及時安排打磨，防止肥邊擴大影響絕緣和產生軌端剝落掉塊。

（2）有軌面塌陷跡象和作業邊肥邊時，及時采用仿形打磨機進行修理，軌面打磨深度不得超過0.5 mm，避免損壞鋼軌頂面的淬火層。

（3）處理傷損絕緣接頭應用同一鋼軌同時更換兩側舊軌，以保持軌面高低、狀態一致；新鉆螺栓孔重點做好倒棱工序。

（4）加強接頭的日常養護，保持道床彈性，不輕易增加調高墊片，以減少膠結絕緣接頭所受的沖擊，降低螺孔裂紋和膠結夾板開裂的傷損率。

3.1.2 焊接接頭

（1）加強接頭兩側的軌枕搗實，防止出現空吊。

（2）做好焊頭的日常檢查和修理工作，除探傷進行全斷面檢查外，線路車間對焊頭加強平順度檢查，對超標焊頭有計劃安排打磨，恢復接頭平順度。

（3）打磨后仍不達標的焊頭采取更換鋼軌消除病害。

3.1.3 凍結接頭

（1）更換轍叉應在接近道岔鎖定軌溫時進行。更換前丈量尺寸要準確，預留好軌縫，防止出現軌縫偏大。

（2）出現肥邊時及時進行打磨，防止鋼平墊崩斷。

（3）凍結夾板聯接時做好軌腰除銹工序，并復擰緊固螺栓。

3.2 尖軌病害的整治

（1）上道初期，及時做好非作業邊的肥邊打磨，防止產生尖軌掉塊。

（2）加強尖軌位置的岔枕搗固作業，軌面水平做到一股順平，以保證尖軌全長范圍內受力均勻。

（3）日常養護做到尖軌頂鐵緊靠，消除尖軌不密貼。對尖軌根部限位器前后的鋼軌薄弱段，重點要做好日常的軌面打磨，消除肥邊，以保證尖軌根部均勻受力。

3.3 轍叉病害的整治

（1）新上道貝爾轍叉一周左右安排第一次打磨，及時消滅初生肥邊，以后每月安排細打磨，修理好作業邊，防止出現因肥邊加劇而產生的掉塊。

（2）加強日常的養護作業，做到轍叉旬搗固，消滅空吊。

（3）對翼軌磨耗較大的，更換下道后，可采取更換新翼軌，再換另一側使用的辦法，節約成本支出。

3.4 連接零件病害的整治

（1）及時更換補充失效的彈條、緊固松動的零配件，加強滑床板部位的搗實，緊固扣件螺栓，減少鋼軌的伸縮爬行。

（2）尖軌跟限位器出現抵死現象時，松開螺栓、左右調整限位器狀態，嚴重時切除一部分限位器鐵舌，保證限位器處于良好工作狀態。

（3）工區每周不少于一遍巡查道岔，及時消除零配件不達標現象。

3.5 轉轍部位病害的整治

（1）撥正線路方向，控制好軌距遞減率和水平狀態，降低列車通過時因軌道不平順產生的沖擊力。

（2）加強軌枕搗固，重點做好電務電機操作桿處軌枕的搗實。保證道床豐滿，道心道碴達標。

（3）控制好框架尺寸，及時更換扣壓力不足的彈條，消除鋼軌外移現象。

3.6 軌枕病害的整治

（1）加強對道床的清篩和保潔，采用切邊坡、換道砟等辦法保持道床排水順暢，消除道床板結和翻漿現象。

（2）加強軌枕的八面搗實，搗固時從鋼軌底部向外側連續進行。軌枕中部保持道床疏松，道床不潔時可串通軌枕底部。

（3）對裂紋嚴重或達到失效標準的及時組織更換，以確保軌枕狀態良好。

4 結束語

既有線上開行重載列車一方面增加了貨運量，增加了運輸收入；另一方面也大大增加了工務設備養護的難度。通過對淮南線正線水泥枕道岔的綜合整治，有效提升了道岔整體狀態，延長了設備使用周期，降低了成本支出，不僅為單位實現有效的節支降耗提供了較好的途徑，更為“以良好的設備質量保障運輸安全”奠定了堅實的基礎。