铁路无缝线路钢轨断轨的防止及处理

铁路无缝线路钢轨断轨的防止及处理

摘要：无缝线路亦称焊接长钢轨轨道，是把标准轨焊接成具有相当长度的长轨条，将它铺设到线路上而形成的轨道。无缝线路由于在相当长的一段线路上消除了钢轨接头，因而具有行车平稳、降低维修费用、延长设备使用寿命、适应高速行车的特点，是轨道现代化的一项重要技术措施，具有巨大的生命力和发展潜力，是轨道发展的方向。由于轨道及其个别组成部分的永久变形（如线路的沉陷、轨道方向和水平不良、钢轨爬行等）使轨道产生各种病害，为完成铁路运输任务，确保人民的人身和财产安全，实现列车以规定的速度在轨道上日夜安全、平稳和不间断的运行，必须使轨道设备始终保持在一个良好的技术状态之中，这就要求铁路工务人员不仅应采取紧急措施消灭已经产生的病害，更重要的是要以预防为主，预防病害的发生，及时消除影响行车安全的各种设备隐患，对于发现的钢轨断轨的情况更要及时予以处理。本文着重阐述了无缝线路钢轨断轨形成规律、预防措施和断缝的应急处理办法。

主题词：铁路无缝线路钢轨断轨防止和处理

无缝线路亦称焊接长钢轨轨道，是把标准轨焊接成具有相当长度的长轨条，将它铺设到线路上而形成的轨道。无缝线路由于在相当长的一段线路上消除了钢轨接头，因而具有行车平稳、降低维修费用、延长设备使用寿命、适应高速行车的特点，是轨道现代化的一项重要技术措施，具有巨大的生命力和发展潜力，是轨道发展的方向。由于轨道及其个别组成部分的永久变形（如线路的沉陷、轨道方向和水平不良、钢轨爬行等）使轨道产生各种病害，轨道变形不论是局部还是整体都是互相影响的，如不及时消除，就会由一种变形引起另一种变形，甚至造成行车事故。例如线路的沉陷、焊接接头的低塌会引起轨面的不平，增加机车车辆对轨道的冲击作用，从而加速钢轨接头部分道床的松动和道床变形的进一步发展。为完成铁路运输任务，确保人民的人身和财产安全，实现列车以规定的速度在轨道上日夜安全、平稳和不间断的运行，必须使轨道设备始终保持在一个良好的技术状态之中，这就要求铁路工务人员不仅应采取紧急措施消灭已经产生的病害，更重要的是要以预防为主，预防病害的发生，及时消除影响行车安全的各种设备隐患，对于发现的钢轨断轨的情况更要及时予以处理。下面着重分析无缝线路钢轨断轨形成规律、预防措施和断缝的应急处理办法。

一、无缝线路钢轨断轨形成规律

无缝线路钢轨断裂几乎都发生在焊缝处及其热影响范围内，在非自动闭塞区段，尤其是在列车行进中的断轨，对行车安全影响很大，应引起重视。据调查，钢轨断裂有以下形成规律：

(一)、在行车速度高、轴重大的线路上，焊缝破损率较高。

(二)、铝热焊的折断率高于气压焊和接触焊，约占折断数的86％。

(三)、木枕线路上焊缝断裂的机会多，约占断裂总数的80％。

(四)、11、12月份焊缝断裂的机会多，占断裂总数的90％。这是由于大部分有缺陷的焊缝在11、12月份，其强度已承受不住温度拉力；同时，刚入冬，道床冻结程度不一，致使钢轨受力不均匀而断裂。

(五)、锁定轨温偏高的无缝线路，其焊缝断裂的机会高。

二、预防钢轨断裂的措施

根据以上断轨规律，应从以下两方面来进行预防：

(一)、提高焊轨质量，加强钢轨探伤

由于铝热焊缝的疲劳强度、冷弯强度及硬度均较母材及其它两种焊接方法低，入冬前应加强对铝热焊缝的探伤检查，鉴别伤痕类型，做好标记，注意观察。另一方面注意改善铝热焊工艺及焊剂质量，提高焊接人员的操作水平。

(二)、加强防爬锁定，提高设备质量

为防止焊缝断裂，加强线路设备维修是十分重要的。应注意消灭线路上的空吊板、暗坑、失效防爬设备，方正焊缝两侧轨枕，以减少列车对焊缝附近的动力冲击作用。实验表明，在条件相同的情况下，铝热焊缝的动弯应力比钢轨母材高13％～20％，这也是铝热焊折断率较高的原因之一。铝热焊缝应避免位于轨枕上或靠近轨枕边缘，注意保持焊缝附近道床弹性均匀一致，以免焊缝受力条件变化太大而断裂。木枕线路必须加强防爬设备，避免断轨后轨缝拉大，铝热焊缝附近还可采用分开式扣件，以提高扣件阻力。

三、断缝处理

(一)、紧急处理

当断缝小于50毫米时，立即在断缝处上好长孔夹板和保护器；当焊缝大于50毫米时，应在断缝处加短轨，垫短枕木，并在看守情况下，限速5公里/小时放行列车。然后，断缝两端各50米按伸缩区要求加设防爬器锁定线路，行车限速15～25公里/小时。

(二)、临时处理

如果钢轨断缝不能立即焊复，可锯下断缝两端钢轨，插入不小于4.5米同类型钢轨段。锯口距断缝处不小于1米。锯口两端各50米按伸缩区要求加设防爬器。处理完毕，可按正常速度放行列车，记录锯轨时断缝宽度、轨温及锯下钢轨长度。

(三)、永久处理

在原锁定轨温±5℃时焊接修复钢轨。封锁线路后，拆下临时处理短轨及两端加设的防爬设备，松开扣件，放散应力；锯掉带螺栓孔部分的钢轨，插入焊接短轨，焊接长度L○由下式决定(如下图)：

注：ε1、ε2为去掉临时处理短轨，放散应力后钢轨两螺栓端头的伸出量

L○=（m+n+2a）-2λ

式中m、n—分别为临时处理时锯下的两端钢轨长度；

a—永久处理时从长轨上锯下带螺栓孔部分的一侧长度；

λ—焊轨前预留焊缝宽度。