探析高速道岔尖軌不足位移的原因及整治措施

張偉

摘要：道岔是鐵路軌道結構的一個重要組成部分，也是軌道結構的薄弱環節，對鐵路機車車輛的運行速度有著重要影響。而尖軌作為道岔的重要組成部分，對列車行駛速度有著直接影響。尖軌與基本軌之間的密貼情況，尖軌線型，尖軌的自身剛度等等都嚴重影響著列車的過岔速度。本文著重分析了尖軌不足位移的原因，以及整治辦法，為高速鐵路的日常養護維修提供參考意見。

關鍵詞：高速道岔；尖軌；不足位移

1、前言

高速道岔的養護維系是一個系統性工程，將軌道結構技術、軌道電路與電務轉換技術、機械精細制造、機械化鋪設與養護、精密量測以及信息化管理等集于一身。鑒于此，高速鐵路對道岔的要求也更高，更嚴格，要求道岔具有高速度、高舒適性、高可靠性、高精度及高平順性、高穩定性與少維修、易維修。因而，高速道岔的養護維修就顯得格外重要而必要。

本文主要分析了道岔尖軌不足位移的原因以及整治措施。

2、高速道岔尖軌不足位移

2.1、不足位移概念的提出

“不足位移”最初是在客專道岔中提出這個概念，其后才逐漸運用到其它大號碼道岔和高速道岔中。“不足位移”是高速道岔中超長尖軌在實現尖軌轉換過程中尖軌沒有移動到設計的位置，從而影響道岔的正常使用。

對于普速道岔來講，道岔轉轍器中，最后一個牽引點都是設計在尖軌軌頭寬度70mm斷面處，也就是在尖軌密貼段跟端后，而后部則不設置牽引點，因此在實現尖軌轉換時，轉轍器各牽引點只能保證尖軌密貼部位的正常工作狀態，而后段是在沒有固定外力作用的情況下的一種自由跟進狀態，那么后段長度越長，自由跟進量就越容易不會滿足設計要求，所以普速道岔尖軌部分的“不足位移_只指轉轍器尖軌與基本軌密貼與不密貼情況。而隨著高速道岔的應用和發展，“不足位移”已經不僅包含道岔尖軌與基本軌的密貼問題，更重要的是研究道岔尖軌轉換后的整體線形位移問題。例如德國BWG18#道岔中，尖軌部分設置3個牽引點，3組密貼檢測器，其目的就是為了控制整個尖軌轉換后的線形位移問題。

2.2、不足位移對道岔的影響

道岔尖軌不足位移會對道岔區間輪軌關系產生直接影響，尖軌與基本軌問的超限不足位移會使行車存在嚴重的安全隱患。當尖軌與基本軌不密貼時，尖軌垂向和橫向振動要比密貼時劇烈得多。當尖軌與基本軌的不密貼情況比較明顯時，可能導致列車進入道岔時輪對卡在縫隙中，從而產生擠岔，將會嚴重危及行車安全。

此外，不足位移引起尖軌產生的垂向和橫向振動會直接或間接作用到車體、輪對、岔枕以及道床板，導致這些結構產生不同程度的損害，對于維持車輛一道岔系統穩定、延長尖軌使用壽命是相當不利的。因此對尖軌位移不足問題的處理一直都是工務養護維修工作的重點，更是道岔設計的難點問題。

2.3、不足位移形成的原因分析

通過對多組道岔尖軌不足位移分析研究，尖軌與基本軌存在不足位移的原因主要有以下五點：

（1）道岔實際的幾何尺寸與設計要求間存在誤差

1、由于高速道岔對幾何尺寸精度要求較高，而在鋪設過程中難度較大，使其在鋪設中就存在誤差，造成使用前幾何尺寸就出現較大偏差。

2、高速道岔經過長時間使用后，道岔各部件控制力有所下降，這就造成軌距難以控制、軌道承載能力降低，最終結果是道岔幾何形位不良，尖軌不足位移較大。

（2）假密貼導致不足位移產生。

1、由于鋼軌磨損、框架幾何尺寸不佳以及平順度不佳這些原因，造成基本軌的工作邊與尖軌的非工作邊“肥邊”現象，從而產生不密貼或假密貼。

2、當滑床板彎曲或滑床臺脫焊，這會使得尖軌在滑床臺上不能落平，從而尖軌位置形成歪斜或者吊空現象，而產生不密貼或假密貼。

（3）頂鐵過長或過短

頂鐵過長，尖軌豎切部分不密貼；頂鐵過短，頂鐵則與尖軌不靠。尖軌頂鐵過長或過短，除制造及設計安裝位置不正確外，尖軌爬行會直接導致頂鐵與尖軌配合位置的變化，變相地使頂鐵過長或過短，造成離縫，從而尖軌與基本軌不密貼。

（4）尖軌動程不足

轉轍機與尖軌動作拉桿不在同一水平面上，或者尖軌拉桿尺寸調整與選配欠佳，造成尖軌轉換時尖軌扳動不到位，與基本軌有縫隙，產生不足位移。

（5）硬彎

尖軌或基本軌本身有硬彎，造成尖軌刨切部位與基本軌不密貼，從而使基本軌頂鐵與尖軌之間的縫隙超過標準值。

2.4、不足位移治理措施

（1）確定道岔前后及中心的位置，核驗道岔幾何尺寸是否符合要求，保證基本軌與尖軌線形的平順性，修正基本軌與尖軌的側彎或彎曲矢度不足。

（2）電務配合，消除“肥邊”。在消除“肥邊”時，要使用專業設備沿鋼軌下顎慢慢切除，切不可對軌面造成擦傷。

（3）綜合考慮頂鐵的位置，修正頂鐵長度，同時也要注意不要為消除尖軌與頂鐵不密貼而盲目增減調整墊片，使頂鐵擠彎尖軌。靜態檢查時，頂鐵和尖軌之間要保持小于等于1mm的縫隙為宜。

（4）對轉轍機和尖軌動作拉桿的位置進行重新調整，使其處于同一水平面。依據尖軌牽引點位置及動程距離選配尖軌拉桿尺寸。

2.5、做好動態檢測、靜態分析

動態儀器檢測和添乘檢查是檢測不足位移主要的方法，儀器檢測是科學而有數值依據的，為理論分析提供重要資料，并指導現場工作。添乘檢查是維修效果的核驗，準確度與儀器檢查結果、位置有一定差別。

靜態分析就是根據動態檢查找出的具體位置，現場找到相應的問題。能否準確找出相應的問題，是評價靜態分析技術人員技能的標準，要做到動態檢測和靜態分析基本一樣，除平時的經驗積累外，還應做到以下兩點：

（1）就算直接觀察轉換設備狀況良好，也不能忽略儀器檢測出的不足位移，不僅要找出超限部位，還要找出造成不足位移的原因。

（2）要結合靜態分析和動態觀察，觀察軌道線路情況，分析病害原因。對動態檢測出的二級以上的病害都要認真分析，做到“無因不返…無果不回”。

在日常養護維修中，只有通過動態監測和靜態分析相結合監測不足位移，并縮小動靜態檢測（檢查）值之差，不足位移的病害才可以消除。

3小結

現代交通，速度就是其脈門，當今社會人們都在盡一切可能追求旅行的高速度。我國鐵路也在不斷探索提高速度的可能性。隨著我國經濟的發展，我國逐漸形成了高速鐵路網，城際快速鐵路網，同時對既有線進行大規模提速，高速鐵路在我國鐵路網中有著越來越重要的地位。從而高速鐵路的養護維修就越來越重要，作為高速鐵路的重要組成道岔的研究就顯得重要而迫切。高速鐵路由于其自身高速的特點，相對于普通鐵路對道岔有了相當嚴格的要求。道岔對于高速鐵路的重要性不言自明，所以研究道岔對行車安全的影響必要而迫切。分析道岔病害原因及維修方法對高速鐵路有著重要意義。本文只是本文主要分析道岔尖軌不足位移的影響及防治措施，當然還有很多其他原因，因此還需要更進一步的研究。