高速鐵路鋼軌伸縮調節器病害整治方法探討

摘 要：高速鐵路線路的穩定性對鐵路行車安全至關重要，線路質量、氣候條件（含溫度變化）、地質條件、列車通過總重、行車密度、速度等對其穩定性影響極大。為了減小溫度變化給線路穩定來的影響，各種新材料、新工藝、新設備、新技術得到了廣泛的應用。高速鐵路鋼軌伸縮調節器就是其關鍵技術之一。本文以武廣客運專線衡陽湘江特大橋溫度調節器整修為例分析鋼軌伸縮調節器病害檢查方法和處理措施。

關鍵詞：鋼軌伸縮調節器；尖軌；工務

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.024

1 基本情況

鋼軌伸縮調節器（簡稱調節器，Expansion Joints，簡稱EJ）是高速鐵路重要的軌道部件之一。自攻克了橋上鋪設無縫線路這一難關，各國鐵路就積極研發適用于各種軌道條件的鋼軌伸縮調節器。長大連續梁上鋪設無縫線路，通常必需設置調節器。鋼軌伸縮調節器用來協調長大橋梁因梁體溫差引起的梁端伸縮位移和長鋼軌的伸縮位移，使橋上無縫線路在運營過程中根據溫度變化情況自由放散梁體內部產生的溫度應力，從而減小軌道及長大橋梁墩身所承受的無縫線路縱向力。確保無縫線路處于穩定狀態。

武廣客運專線湘江特大橋（上下行K1754+800-K1755+600）上共鋪設有四組鋼軌伸縮調節器，選用 60kg/m鋼軌，單向伸縮調節器，型號為TKY60-400DZ，圖號為研線0706-1。是由中鐵十四局負責（中鐵山橋廠施工）。作為我國第一條長大高鐵上鋪設的鋼軌伸縮調節器，由于鋪設年代早，出現了大量的病害如配件有松動、扣件有吊板，伸縮量不均勻。

2 病害調查的要求及標準

鋼軌伸縮調節器由基本軌、尖軌、扣件、軌撐板、彈性墊板、軌枕或軌道板、伸縮量標識等部件組成的、協調橋梁與無縫線路縱向位移、可自動釋放無縫線路溫度應力的軌道設備。

2.1 要求

（1）調節器所有螺母扭矩應達到規定的數值。調節器及其前后線路扣件類型和扭矩應符合設計要求。調節器扣件鐵墊板錨固螺栓扭矩為300～350N·m；尖軌螺栓扭矩為400～500N·m；基本軌軌撐螺栓扭矩為300～350N·m。（2）單向調節器應加強尖軌及其后50～100m范圍內鋼軌的鎖定，保持該范圍的線路平均阻力不低于8kN/m/軌；雙向調節器應加強尖軌范圍的鎖定。基本軌向后300m范圍內的線路平均阻力不得小于4kN/m/軌。（3）尖軌尖端至第一塊雙軌墊板中心距的允許偏差為：+25、-15mm，且在該偏差范圍內，調節器的鋪設狀態應滿足要求。（4）調節器在組裝狀態下，不得對基本軌、尖軌和其所焊聯的鋼軌進行張拉或頂推作用。（5）調節器基本軌始端和尖軌跟端焊接接頭位置距梁縫不應小于2m。（6）如果尖軌或基本軌頂面出現飛邊現象，應及時打磨。（7）尖軌或基本軌軌頭出現檫傷應及時修復或更換。（8）尖軌軌頂零降值及以上斷面處，尖軌頂面低于基本軌頂面時，應及時修理或更換。（9）每三個月對基本軌撐螺栓、尖軌軌撐螺栓涂油一次；不得對尖軌撐貼合面和臺板頂面進行涂油或使油污落入。（10）日常清掃灰砂、清除污垢，保持各部件清潔。（11）日常保養工作中，應使用調節器保持尖軌鎖定、基本軌可伸縮狀態，防止尖軌爬行和基本軌異常伸縮。（12）每月檢查調節器鋪設狀態不少于10次，在高溫和低溫季節加強檢查。

2.2 檢查更換標準

調節器基本軌或尖軌出項下列缺陷之一，應及時更換。

（1）基本軌、尖軌材質與將要焊聯的鋼軌材質不同時；（2）基本軌或尖軌軌頭剝落掉塊長度超過15mm、深度超過3mm時；（3）尖軌尖掉塊長度超過15mm時；（4）基本軌或尖軌達到規定重傷鋼軌的標準時。

3 方案制定和審批

3.1 作業目的

規范鋼軌溫度伸縮調節器檢查工作程序、作業標準，對溫度調節器設備變化情況進行監控，做到病害有分析、有處理。

3.2 作業檢查標準

明確專人負責、專人包保；加大檢查頻率，要求工區每三天對溫度調節器的各部零配件進行檢查復緊，車間干部負責現場指導。段技術科每2周檢查一次，段主管領導每月檢查一次。

3.3 現場檢查的主要內容

（1）每根枕木逐一檢查軌道幾何尺寸；（2）基本軌或尖軌的縱向位移；（3）全面檢查零配件狀況；（4）尖軌軌頭切削范圍內與基本軌接頭密貼、尖軌軌撐密貼、基本軌軌撐密貼、尖軌軌底與臺板密貼、基本軌軌底與鋼墊板密貼等情況；（5）尖軌跟端墊板情況等；（6）4組鋼軌溫度伸縮調節器焊縫平順度，采用1.5m鋼尺進行量測，鋼尺量測從軌頂面和內側作用邊分別量測三次，鋼尺位于焊縫中心、北端和南端各一次（軌頂面量測見圖1，內側作用邊以此類推）；（7）4組鋼軌溫度伸縮調節器鋼軌光帶觀測，圖2中L為光帶寬度，a為光帶距作用邊（內側）的距離，b為光帶距非作用邊（外側）距離；其中每處光帶觀測范圍為光帶變化范圍，包括起點、中點和終點，有焊縫的需增加1處；（8）測量軌溫：保證作業前、中、后軌溫滿足鋼軌伸縮調節器施工作業要求。

4 組織實施

4.1 工具準備

0級電子道尺、弦線、塞尺、1.5m鋼尺、150mm直鋼尺或電子平尺儀、扭力矩扳手、475活口扳手、加力桿。上道前對當天使用的工具進行檢查，確保性能良好，上之能用，不能影響作業進度。

4.2 計劃、人員安排

工區每隔三天報湘江特大橋4組鋼軌溫度伸縮調節器檢查計劃，工長按照批復的計劃定人、定責檢查，指定檢查負責人。

4.3 進入工作門

檢查負責人根據作業地點，在車站登記申請領取最近防護柵欄工作門的鑰匙，在得到駐站聯絡員的調度命令后，由檢查負責人確認封鎖命令，安全員根據《武廣客運專線施工封鎖開通確認表》對上道人員、工具進行清點，確認無誤后，然后進入工作門。

4.4 檢查要求

檢查負責人按檢查內容進行認真檢查，做好詳細記錄、建立專門臺帳，對于松動的螺栓應及時復緊，檢查完后鋼軌伸縮調節器上的螺栓與螺母間應采用白油漆刷一齊縫線（沿螺桿涂刷一圈）。

4.5 病害整治

根據病害調查情況，按預先編制的作業方案依據高速鐵路修理規則對該段線路實施精測精調作業和鋼軌軌面修打磨作業。

4.6 出工作門

下道前，由檢查負責人及安全員對現場進行全面清理，對人員、工具進行清點，確認下道人員、工具數量無誤，檢查現場無遺留物品后撤離現場，撤出防護柵欄后，鎖閉工作門，及時歸還鑰匙。檢查負責人確認各項工作已按程序完成，向駐站聯絡員申請銷點，檢查負責人按規定在施工封鎖開通確認表上簽認。

5 處理效果

（1）通過對失效零部件進行更換整修，松動和扭力矩不合要求螺栓得到處理，符合規范規定。空吊板得以消除。

（2）通過對該區段精測精調后，軌檢車、動檢車檢查數據來看幾何尺寸良好，無超限，設備狀態正常。

（3）通過調整幾何尺寸，打磨軌面，該段線路輪軌關系得到好轉，光帶居中，輪軌磨耗顯著減低，行車平順性得到提高。

（4）通過位移觀測，進行伸縮量數據分析，鋼軌伸縮調節器伸縮量有明顯下降趨勢，由整修前的118mm降至68mm。設備狀態正常。伸縮器處于正常伸縮范圍。

6 結論

（1）國產TKY60-400DZ型鋼軌伸縮調節器設計存在缺陷，溫度調節器與前后軌道框架剛度不一樣，運營一段時間后，造成扣件吊板、零配件松動，鋼軌軌面不平順，光帶不規則，這已成為該段線路的薄弱環節，被列為重點病害整治的項目。最根本解決問題方法，就是將該型號鋼軌溫度調節器更換下道，更換成德國原裝的溫度調節器或自主研發新型國產鋼軌溫度伸縮調節器。

（2）針對目前溫度節器存在的系列問題，只有加大檢查頻率，一絲不茍地執行集溫度調節器的檢查養護標準，加強設備變化監測及分析，才能有效地確保行車安全。

參考文獻：

[1]鐵道部設備辦公室.鐵路設備綜合管理工作指南[M].中國鐵道出版社，2000.

[2]孫積順，王琦珉.伸縮調節器幾種常見病害的分析處理[J].鐵道標準設計，2003（02）：13-15.

作者簡介：曾錕（1984-），男，陜西漢中人，本科，講師，研究方向：鐵路選線、鐵路線路病害分析與整治、工務管理等領域。