神朔铁路重载道岔病害成因分析及整治措施
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3 号道岔型号为 12 号道岔,道岔区一共有 14 个 接头,道岔区配轨及各接头编号如图 3 所示。
图 4 尖轨轨头宽 20 mm 处实测与标准轮廓对比
图 3 道岔区配轨及接头编号
对 3 号道岔岔区每个接头处的轨缝宽度进行了测 量,具体测量结果如表 1 所示。
由表 1 可知,3 号道岔岔区各接头位置轨缝宽度
1 道岔区调研内容
根据相关 规 范[5 6] 和 文 献 资 料[7 12] , 选 取 神 朔 铁 路忻州市阴塔车站上行方向道岔区 2 条单渡线共 4 组 道岔(1、3、5、7 号道岔) 为对象,主要对以下内容进行 调研和测量:
(1) 转辙器区尖轨与基本轨密贴程度; (2) 尖轨轨头宽度变化规律;
由表 2 可知,对于 3 号道岔,在各个测量位置轨道 水平测量值基本均在合理范围内。 在间隔铁位置水平 测量值最大,为 5 mm,但仍在容许范围内。
轨距测量值在岔区多个测量位置达到 +9 mm,根 据《 铁路线路修理规则》 已经达到了临时补修的标准。 可以看出, 3 号道岔岔区钢轨轨距超限的情况普遍存 在。 在间隔铁位置,出现轨距减小的情况,轨距测量值 为-5 mm,也超过了容许限值。 2. 6 钢轨、扣件、轨枕伤损情况
收稿日期:2013 02 28; 修回日期:2013 12 23 基金项目:中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司科技开发项目 ( C11L00480) 作者简介:李瑞俊(1971—) ,男,工程师,E-mail:ruijunli123@ 163. com。
(3) 转辙器区及辙叉区典型断面 钢轨轨 头 轮 廓 测试;
对 3 号道岔的曲尖轨以及直尖轨轨头顶宽进行了 测量。 各枕位断面尖轨轨头顶宽值如图 2 所示。
均较大,其中 8 号 接 头 处 轨 缝 值 最 大, 达 到 了 15. 14 mm。 行车条件下,过大的轨缝会激起轨道结构的剧烈 振动,加速接头位置钢轨磨耗及掉块等伤损的产生和 发展。 频繁冲击荷载作用下,可能引起接头夹板螺栓 断裂以及其他接头病害的产生。
位置 轮轨力测点位置 轨枕加速度测点位置 轨枕加速度测点位置后第一枕位 轨枕加速度测点位置后第二枕位 动弯应力测点截面
尖轨二动 第 1 个顶铁位置 第 2 个顶铁位置 第 3 个顶铁位置
间隔铁位置
轨距 0 +9 +9 +9 +9 +4 +1 0 0 -5
mm
水平 0 -1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 0 -5
神朔铁路是我国“八五” 计划重点建设项目之一, 是中国神华能源股份公司矿、电、路、港、航系统工程的 重要组成部分[1] 。 它是我国继大秦铁路之后的第二 条西煤东运的大通道。 神朔铁路为国家Ⅰ级电气化重 载铁路。 最小曲线半径为 400 m,最大限制坡度 12‰。 由于道岔区结构复杂,零配件较多,日常养护维修不 足,因此造成了道岔区的多种病害[2 4] ,道岔区逐渐成 为养护维修重点地段。 主要对神朔重载铁路忻州市阴 塔车站咽喉区道岔进行了现场调研分析,并总结了重 载道岔常见的几种病害以及相应的整治措施,为道岔 的养护维修提出了建议。
对 3 号道岔进行了系统全面的观测,3 号道岔钢 轨、扣件、轨枕伤损情况主要表现在以下几个方面。
(1) 道岔岔 区 基 本 轨、 尖 轨 剥 离 掉 块 现 象 普 遍 存 在。 见图 6。
图 6 曲尖轨轨角剥离掉块
(2) 接头位置钢轨磨耗严重、剥离掉块,存在低接 头等病害。 见图 7。
(3) 扣 件 位 置 异 常, 不 能 很 好 地 扣 压 钢 轨。 见 图 8。
Analysis and Treatment of Turnout Defects on Shen-Shuo Heavy Haul Railway
LI Rui-jun1 , HAN Zhi-ping1 , WEI Chao-xiong1 , XIAO Hong2 , WANG Pu2
(1. Hedong Transport Segment, Branch office of Shenshuo Railway Company; 2. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044)
钢轨轨面出现裂纹的主要原因是钢轨材质缺陷 (偏析、非金属夹杂、气孔、缩孔和裂纹) 在轮载的反复 作用下逐步发展并最终导致轨面裂纹的产生,在钢轨 材质较好的部分,裂纹出现的原因则是由高应力引起 轨面发生棘轮效应,发生剪切破坏,并最终导致裂纹产 生。 裂纹发展情况主要与列车轴重、钢轨材质、轮轨接 触情况及轨下支撑类型有关。 与疲劳裂纹有关的外界 因素主要有循环应力幅及循环次数。 由于生产的需 要,荷载循环的次数无法降低甚至会继续增加,只能通 过降低循环应力幅值来减缓裂纹的产生。
第9 期
李瑞俊,韩治平,魏朝雄,等—神朔铁路重载道岔病害成因分析及整治措施
31
监测,随时掌握岔区转辙区及辙叉区的轨距、水平的发 展情况,对岔区出现轨距、水平超限时,可通过将曲基 本轨弯折好以保持各部轨距间隔尺寸正确、加强道岔 及前后各 50 m 范围内线路的锁定、加强道砟道床的维 护等途径进行修正,以避免轨距、水平病害进一步发展 引起岔区受力恶化,影响道岔的使用寿命。 3. 3 钢轨剥离、掉块
建议定期针对各组道岔尖轨及基本轨的密贴情况 进行检查,对尖轨发生侧拱及上拱的区段按照其伤损 的级别分别进行整治。 对于尖轨侧拱或上拱不严重的 区域,可以通过调整连接杆的长度、调整连接转辙机上 拉杆的调整螺母、整修顶铁、整修辙跟螺栓、更换滑床 台、校正基本轨弯折点的位置与弯折量、及时打磨掉基 本轨内侧飞边、及时清除尖轨与基本轨之间的杂物等 方式进行调整,使之满足设计要求。 当尖轨的侧拱及 上拱较为严重时,无法通过现场采取措施消除或减弱 此种病害,建议对尖轨进行返场整修或下道更换新的 道岔。 3. 2 轨距、水平超限
列车侧向过岔时,锁闭状态下 3 号道岔曲尖轨与
第9 期
李瑞俊,韩治平,魏朝雄,等—神朔铁路重载道岔病害成因分析及整治措施
29
图 1 尖轨密贴变化趋势
直基本轨密贴状况也欠佳。 转辙机位置及尖轨一动后 1、2 枕位尖轨密贴值为 0,在其他位置尖轨基本轨均不 密贴,在尖轨 1 动后第 8 枕位尖轨基本轨间隙值达到 最大,为 0. 60 mm。 2. 2 尖轨轨头宽度
经现场调研发现,岔区转辙区、辙叉区的轨距、水 平超限情况较为明显,经初步分析认为,产生此种病害 的原因有护轨及翼轨轮缘槽宽度不合格、捣固不实或 排水不良等因素导致的道床不足、附带曲线正矢不良 导致列车进出道床时剧烈摇晃造成道岔轨距和水平的 变化、岔群内道岔轨距递减不良进而在列车经过时相 互影响。
建议结合人工定期检测,对岔区的几何形位进行
(1. 神朔铁路分公司 河东运输段, 山西忻州 036200; 2. 北京交通大学土木建筑工程学院, 北京 100044)
摘 要:道岔区病害形式多种多样,重载铁路由于其大轴重、高密度和大运量的性质,道岔部件的伤损更为严重,因 而其平均使用寿命要短于普通线路相同型号的道岔。 通过对神朔重载铁路现场调研,发现重载铁路道岔常见的几 种病害有尖轨与基本轨不密贴,轨距、水平超限,钢轨剥离掉块,钢轨疲劳裂纹,扣件及轨枕伤损等。 通过道岔病害 产生机理分析,提出定期检测、更换和调整部件、定期打磨钢轨等一系列整治措施,并对重载道岔养护维修方式提 出建议。 关键词:重载铁路; 道岔; 病害; 整治措施; 养护维修 中图分类号:U213. 6 文献标识码:A DOl:10. 13238 / j. issn. 1004-2954. 2014. 09. 007
3 道岔病害机理分析及整治措施
3. 1 尖轨与基本轨不密贴、尖轨侧拱及上拱等 通过现场调研情况发现,尖轨同基本轨间不密贴
图 7 低接头,接头位置磨耗严重,光带异常
图 8 扣件位置异常
情况较为严重,可能原因有如下几种:尖轨 50 mm 断 面内剖切长度不够;尖轨顶铁长度不合理;尖轨补强板 螺栓突出;扳道器或转辙机的位置与尖轨动作拉杆的 位置不在同一水平线上;基本轨弯折点错后;基本轨内 侧存在飞边;基本轨或尖轨存在硬弯等。 出现尖轨与 基本轨不密贴的情况下,在重载列车荷载作用下,尖轨 出现侧拱及上拱现象。
接头编号 1 2 3 4 5 6 7
表 1 轨缝宽度测量结果
轨缝宽度 5. 06 1. 02 0. 48 6. 08 3. 66 5. 22 2. 96
接头编号 8 9 10 11 12 13 14
mm
轨缝宽度 15. 14 1. 06 1. 96 10. 06 4. 44 3. 80 8. 96
2. 4 轨头轮廓 在 3 号道岔转辙器区选取尖轨顶宽 20、30、50 mm
对于重载道岔,其接头主要分布在岔前及岔后与 基本轨相接处,以及岔区内尖轨同翼轨相接处。 从现 场调研结果来看,目前现场接头各处的轨缝均已超限, 且夹板螺栓有多处发生因振动导致的松动甚至折断, 迎车一侧钢轨同送车一侧钢轨已形成较为明显额错牙 接头,迎车一侧钢轨压溃情况严重。 因此建议对已出 现的轨端压溃,要用角磨机打磨并倒棱;整治接头上下 错牙,原有错牙接头,轨面压溃的也要进行整治,同时, 建议在条件允许情况下开展重载道岔无缝化研究,取 消重载道岔的接头。 3. 5 钢轨疲劳裂纹
对 3 号道岔列车侧向过岔时曲尖轨与直基本轨密 贴程度以及列车直向过岔时直尖轨与曲基本轨密贴程 度进行了测量。 各枕位处尖轨基本轨之间的缝隙值如 图 1 所示。
由图 1 可知,列车直向过岔时,锁闭状态下 3 号道 岔直尖轨与曲基本轨密贴状况不良。 除了转辙机位置 尖轨密贴值为 0 之外,在其他位置尖轨基本轨均不密 贴,在尖轨 1 动后第 6 枕位和第 8 枕位处,尖轨基本轨 间隙值达到最大,为 0. 65 mm。
目前研究表明,钢轨的剥离掉块大多源于轮轨接 触应力超过了钢轨材料的疲劳应力,在长期循环荷载 的作用下导致钢轨发生疲劳破坏,出现剥离、掉块的现 象。 对于钢轨剥离掉块已经发生并较为严重的区段, 为了避免剥离掉块进一步发展导致钢轨折断等问题, 建议对其进行更换;对于钢轨剥离掉块较为轻微的阶 段,建议对钢轨表面进行打磨,改善轮轨接触关系,减 小轮轨接触应力。 3. 4 接头病害
(4) 道岔区典型位置几何形位; (5) 道岔区钢轨接头处轨缝宽度 以及其 他 接 头 病害; (6) 道岔区钢轨擦伤、剥离掉块、波磨、侧磨、飞边 等伤损情况; (7) 扣件伤损及轨枕裂纹、破损等情况; (8) 岔前曲线地段病害。
2 调研结果
以 3 号道岔为例,调研结果如下。 2. 1 尖轨密贴程度
第 58 卷 第 9 期 2014 年 9 月
文章编号:1004 2954(2014)09 0028 04
铁道标准设计 RAILWAY STANDARD DESIGN
Vol. 58 No. 9 Sep. 2014
神朔铁路重载道岔病害成因分析及整治措施
李瑞俊1 , 韩治平1 , 魏朝雄1 , 肖 宏2 , 王 璞2
图 5 心轨顶宽 70 mm 处实测与标准轮廓对比
随着心轨顶宽不断增加,在轨头两侧出现较为明
30
铁道标准设计
பைடு நூலகம்
第 58 卷
显的飞边。 2. 5 岔区轨距、水平
在调研过程中选取 3 号道岔岔区一些典型断面对 钢轨轨距、水平几何形位要素进行了测量,结果如表 2 所示。
表 2 3 号道岔典型位置轨距、水平
图 2 尖轨轨头顶宽变化趋势
由图 2 可知,尖轨一动位于尖轨尖端,该位置处直 曲尖轨轨头宽度均为 0 cm。 随着轨枕号的增加,尖轨 轨头顶宽逐渐增大。 9 枕位接近尖轨二动位置,该位 置处直尖轨轨头顶宽达到 2. 386 cm,曲尖轨轨头顶宽 达到 2. 454 cm。 总体来看,3 号道岔直曲尖轨轨头顶 宽变化情况均在合理范围内。 2. 3 轨缝宽度
三个断面对曲尖轨轨头轮廓进行了测量,并在辙叉区 选取心轨顶宽 20、70、110 mm 三个断面对心轨轨头轮 廓进行了测量。
通过将实测廓形与标准廓形对比 ( 图 4、图 5), 3 号道岔心轨轨头磨耗较为明显,心轨顶宽 20 mm 位 置断面轨头垂向磨耗达到 4 mm 左右,顶宽 70 mm 位 置断面轨头垂向磨耗达到 2. 5 mm 左右,顶宽 110 mm 位置断面轨头垂向磨耗为 2 mm 左右。
图 4 尖轨轨头宽 20 mm 处实测与标准轮廓对比
图 3 道岔区配轨及接头编号
对 3 号道岔岔区每个接头处的轨缝宽度进行了测 量,具体测量结果如表 1 所示。
由表 1 可知,3 号道岔岔区各接头位置轨缝宽度
1 道岔区调研内容
根据相关 规 范[5 6] 和 文 献 资 料[7 12] , 选 取 神 朔 铁 路忻州市阴塔车站上行方向道岔区 2 条单渡线共 4 组 道岔(1、3、5、7 号道岔) 为对象,主要对以下内容进行 调研和测量:
(1) 转辙器区尖轨与基本轨密贴程度; (2) 尖轨轨头宽度变化规律;
由表 2 可知,对于 3 号道岔,在各个测量位置轨道 水平测量值基本均在合理范围内。 在间隔铁位置水平 测量值最大,为 5 mm,但仍在容许范围内。
轨距测量值在岔区多个测量位置达到 +9 mm,根 据《 铁路线路修理规则》 已经达到了临时补修的标准。 可以看出, 3 号道岔岔区钢轨轨距超限的情况普遍存 在。 在间隔铁位置,出现轨距减小的情况,轨距测量值 为-5 mm,也超过了容许限值。 2. 6 钢轨、扣件、轨枕伤损情况
收稿日期:2013 02 28; 修回日期:2013 12 23 基金项目:中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司科技开发项目 ( C11L00480) 作者简介:李瑞俊(1971—) ,男,工程师,E-mail:ruijunli123@ 163. com。
(3) 转辙器区及辙叉区典型断面 钢轨轨 头 轮 廓 测试;
对 3 号道岔的曲尖轨以及直尖轨轨头顶宽进行了 测量。 各枕位断面尖轨轨头顶宽值如图 2 所示。
均较大,其中 8 号 接 头 处 轨 缝 值 最 大, 达 到 了 15. 14 mm。 行车条件下,过大的轨缝会激起轨道结构的剧烈 振动,加速接头位置钢轨磨耗及掉块等伤损的产生和 发展。 频繁冲击荷载作用下,可能引起接头夹板螺栓 断裂以及其他接头病害的产生。
位置 轮轨力测点位置 轨枕加速度测点位置 轨枕加速度测点位置后第一枕位 轨枕加速度测点位置后第二枕位 动弯应力测点截面
尖轨二动 第 1 个顶铁位置 第 2 个顶铁位置 第 3 个顶铁位置
间隔铁位置
轨距 0 +9 +9 +9 +9 +4 +1 0 0 -5
mm
水平 0 -1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 0 -5
神朔铁路是我国“八五” 计划重点建设项目之一, 是中国神华能源股份公司矿、电、路、港、航系统工程的 重要组成部分[1] 。 它是我国继大秦铁路之后的第二 条西煤东运的大通道。 神朔铁路为国家Ⅰ级电气化重 载铁路。 最小曲线半径为 400 m,最大限制坡度 12‰。 由于道岔区结构复杂,零配件较多,日常养护维修不 足,因此造成了道岔区的多种病害[2 4] ,道岔区逐渐成 为养护维修重点地段。 主要对神朔重载铁路忻州市阴 塔车站咽喉区道岔进行了现场调研分析,并总结了重 载道岔常见的几种病害以及相应的整治措施,为道岔 的养护维修提出了建议。
对 3 号道岔进行了系统全面的观测,3 号道岔钢 轨、扣件、轨枕伤损情况主要表现在以下几个方面。
(1) 道岔岔 区 基 本 轨、 尖 轨 剥 离 掉 块 现 象 普 遍 存 在。 见图 6。
图 6 曲尖轨轨角剥离掉块
(2) 接头位置钢轨磨耗严重、剥离掉块,存在低接 头等病害。 见图 7。
(3) 扣 件 位 置 异 常, 不 能 很 好 地 扣 压 钢 轨。 见 图 8。
Analysis and Treatment of Turnout Defects on Shen-Shuo Heavy Haul Railway
LI Rui-jun1 , HAN Zhi-ping1 , WEI Chao-xiong1 , XIAO Hong2 , WANG Pu2
(1. Hedong Transport Segment, Branch office of Shenshuo Railway Company; 2. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044)
钢轨轨面出现裂纹的主要原因是钢轨材质缺陷 (偏析、非金属夹杂、气孔、缩孔和裂纹) 在轮载的反复 作用下逐步发展并最终导致轨面裂纹的产生,在钢轨 材质较好的部分,裂纹出现的原因则是由高应力引起 轨面发生棘轮效应,发生剪切破坏,并最终导致裂纹产 生。 裂纹发展情况主要与列车轴重、钢轨材质、轮轨接 触情况及轨下支撑类型有关。 与疲劳裂纹有关的外界 因素主要有循环应力幅及循环次数。 由于生产的需 要,荷载循环的次数无法降低甚至会继续增加,只能通 过降低循环应力幅值来减缓裂纹的产生。
第9 期
李瑞俊,韩治平,魏朝雄,等—神朔铁路重载道岔病害成因分析及整治措施
31
监测,随时掌握岔区转辙区及辙叉区的轨距、水平的发 展情况,对岔区出现轨距、水平超限时,可通过将曲基 本轨弯折好以保持各部轨距间隔尺寸正确、加强道岔 及前后各 50 m 范围内线路的锁定、加强道砟道床的维 护等途径进行修正,以避免轨距、水平病害进一步发展 引起岔区受力恶化,影响道岔的使用寿命。 3. 3 钢轨剥离、掉块
建议定期针对各组道岔尖轨及基本轨的密贴情况 进行检查,对尖轨发生侧拱及上拱的区段按照其伤损 的级别分别进行整治。 对于尖轨侧拱或上拱不严重的 区域,可以通过调整连接杆的长度、调整连接转辙机上 拉杆的调整螺母、整修顶铁、整修辙跟螺栓、更换滑床 台、校正基本轨弯折点的位置与弯折量、及时打磨掉基 本轨内侧飞边、及时清除尖轨与基本轨之间的杂物等 方式进行调整,使之满足设计要求。 当尖轨的侧拱及 上拱较为严重时,无法通过现场采取措施消除或减弱 此种病害,建议对尖轨进行返场整修或下道更换新的 道岔。 3. 2 轨距、水平超限
列车侧向过岔时,锁闭状态下 3 号道岔曲尖轨与
第9 期
李瑞俊,韩治平,魏朝雄,等—神朔铁路重载道岔病害成因分析及整治措施
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图 1 尖轨密贴变化趋势
直基本轨密贴状况也欠佳。 转辙机位置及尖轨一动后 1、2 枕位尖轨密贴值为 0,在其他位置尖轨基本轨均不 密贴,在尖轨 1 动后第 8 枕位尖轨基本轨间隙值达到 最大,为 0. 60 mm。 2. 2 尖轨轨头宽度
经现场调研发现,岔区转辙区、辙叉区的轨距、水 平超限情况较为明显,经初步分析认为,产生此种病害 的原因有护轨及翼轨轮缘槽宽度不合格、捣固不实或 排水不良等因素导致的道床不足、附带曲线正矢不良 导致列车进出道床时剧烈摇晃造成道岔轨距和水平的 变化、岔群内道岔轨距递减不良进而在列车经过时相 互影响。
建议结合人工定期检测,对岔区的几何形位进行
(1. 神朔铁路分公司 河东运输段, 山西忻州 036200; 2. 北京交通大学土木建筑工程学院, 北京 100044)
摘 要:道岔区病害形式多种多样,重载铁路由于其大轴重、高密度和大运量的性质,道岔部件的伤损更为严重,因 而其平均使用寿命要短于普通线路相同型号的道岔。 通过对神朔重载铁路现场调研,发现重载铁路道岔常见的几 种病害有尖轨与基本轨不密贴,轨距、水平超限,钢轨剥离掉块,钢轨疲劳裂纹,扣件及轨枕伤损等。 通过道岔病害 产生机理分析,提出定期检测、更换和调整部件、定期打磨钢轨等一系列整治措施,并对重载道岔养护维修方式提 出建议。 关键词:重载铁路; 道岔; 病害; 整治措施; 养护维修 中图分类号:U213. 6 文献标识码:A DOl:10. 13238 / j. issn. 1004-2954. 2014. 09. 007
3 道岔病害机理分析及整治措施
3. 1 尖轨与基本轨不密贴、尖轨侧拱及上拱等 通过现场调研情况发现,尖轨同基本轨间不密贴
图 7 低接头,接头位置磨耗严重,光带异常
图 8 扣件位置异常
情况较为严重,可能原因有如下几种:尖轨 50 mm 断 面内剖切长度不够;尖轨顶铁长度不合理;尖轨补强板 螺栓突出;扳道器或转辙机的位置与尖轨动作拉杆的 位置不在同一水平线上;基本轨弯折点错后;基本轨内 侧存在飞边;基本轨或尖轨存在硬弯等。 出现尖轨与 基本轨不密贴的情况下,在重载列车荷载作用下,尖轨 出现侧拱及上拱现象。
接头编号 1 2 3 4 5 6 7
表 1 轨缝宽度测量结果
轨缝宽度 5. 06 1. 02 0. 48 6. 08 3. 66 5. 22 2. 96
接头编号 8 9 10 11 12 13 14
mm
轨缝宽度 15. 14 1. 06 1. 96 10. 06 4. 44 3. 80 8. 96
2. 4 轨头轮廓 在 3 号道岔转辙器区选取尖轨顶宽 20、30、50 mm
对于重载道岔,其接头主要分布在岔前及岔后与 基本轨相接处,以及岔区内尖轨同翼轨相接处。 从现 场调研结果来看,目前现场接头各处的轨缝均已超限, 且夹板螺栓有多处发生因振动导致的松动甚至折断, 迎车一侧钢轨同送车一侧钢轨已形成较为明显额错牙 接头,迎车一侧钢轨压溃情况严重。 因此建议对已出 现的轨端压溃,要用角磨机打磨并倒棱;整治接头上下 错牙,原有错牙接头,轨面压溃的也要进行整治,同时, 建议在条件允许情况下开展重载道岔无缝化研究,取 消重载道岔的接头。 3. 5 钢轨疲劳裂纹
对 3 号道岔列车侧向过岔时曲尖轨与直基本轨密 贴程度以及列车直向过岔时直尖轨与曲基本轨密贴程 度进行了测量。 各枕位处尖轨基本轨之间的缝隙值如 图 1 所示。
由图 1 可知,列车直向过岔时,锁闭状态下 3 号道 岔直尖轨与曲基本轨密贴状况不良。 除了转辙机位置 尖轨密贴值为 0 之外,在其他位置尖轨基本轨均不密 贴,在尖轨 1 动后第 6 枕位和第 8 枕位处,尖轨基本轨 间隙值达到最大,为 0. 65 mm。
目前研究表明,钢轨的剥离掉块大多源于轮轨接 触应力超过了钢轨材料的疲劳应力,在长期循环荷载 的作用下导致钢轨发生疲劳破坏,出现剥离、掉块的现 象。 对于钢轨剥离掉块已经发生并较为严重的区段, 为了避免剥离掉块进一步发展导致钢轨折断等问题, 建议对其进行更换;对于钢轨剥离掉块较为轻微的阶 段,建议对钢轨表面进行打磨,改善轮轨接触关系,减 小轮轨接触应力。 3. 4 接头病害
(4) 道岔区典型位置几何形位; (5) 道岔区钢轨接头处轨缝宽度 以及其 他 接 头 病害; (6) 道岔区钢轨擦伤、剥离掉块、波磨、侧磨、飞边 等伤损情况; (7) 扣件伤损及轨枕裂纹、破损等情况; (8) 岔前曲线地段病害。
2 调研结果
以 3 号道岔为例,调研结果如下。 2. 1 尖轨密贴程度
第 58 卷 第 9 期 2014 年 9 月
文章编号:1004 2954(2014)09 0028 04
铁道标准设计 RAILWAY STANDARD DESIGN
Vol. 58 No. 9 Sep. 2014
神朔铁路重载道岔病害成因分析及整治措施
李瑞俊1 , 韩治平1 , 魏朝雄1 , 肖 宏2 , 王 璞2
图 5 心轨顶宽 70 mm 处实测与标准轮廓对比
随着心轨顶宽不断增加,在轨头两侧出现较为明
30
铁道标准设计
பைடு நூலகம்
第 58 卷
显的飞边。 2. 5 岔区轨距、水平
在调研过程中选取 3 号道岔岔区一些典型断面对 钢轨轨距、水平几何形位要素进行了测量,结果如表 2 所示。
表 2 3 号道岔典型位置轨距、水平
图 2 尖轨轨头顶宽变化趋势
由图 2 可知,尖轨一动位于尖轨尖端,该位置处直 曲尖轨轨头宽度均为 0 cm。 随着轨枕号的增加,尖轨 轨头顶宽逐渐增大。 9 枕位接近尖轨二动位置,该位 置处直尖轨轨头顶宽达到 2. 386 cm,曲尖轨轨头顶宽 达到 2. 454 cm。 总体来看,3 号道岔直曲尖轨轨头顶 宽变化情况均在合理范围内。 2. 3 轨缝宽度
三个断面对曲尖轨轨头轮廓进行了测量,并在辙叉区 选取心轨顶宽 20、70、110 mm 三个断面对心轨轨头轮 廓进行了测量。
通过将实测廓形与标准廓形对比 ( 图 4、图 5), 3 号道岔心轨轨头磨耗较为明显,心轨顶宽 20 mm 位 置断面轨头垂向磨耗达到 4 mm 左右,顶宽 70 mm 位 置断面轨头垂向磨耗达到 2. 5 mm 左右,顶宽 110 mm 位置断面轨头垂向磨耗为 2 mm 左右。