钢轨接头病害整治

钢轨接头病害分析与整治措施

【摘要】：普通铁路线路钢轨接头病害的形成原因，针对不同的病害采取相应的预防措施及整治方法，以达到列车的安全、平稳不间断运行及提高钢轨的使用寿命和减少养护用工投入。

【关键词】：钢轨接头病害原因整治

钢轨接头是轨道的薄弱环节，混凝土轨枕线路更为严重。机车车辆的轮对通过接头时，因其不平顺而产生剧烈振动，加速线路状态的变化，以致形成接头病害。接头病害产生之后，又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用，互为因果，使病害发展变化加速，养路工区几乎无法应付。

在钢轨、道床和路基状态基本相同的情况下，混凝土轨枕线路接头比木枕线路接头变化快，各类接头病害产生周期短，发展迅速。石碴没有翻白之前，约每月保养一次，石碴一经翻白，几乎每周都要保养。石碴溜塌的接头甚至每两天就要保养一次，接头病害发展到这种程度之后，如不从根本上整治病害，接头就很难维持正常工作状态，影响铁路运营。

一、常见接头病害

㈠、钢轨接头病害的主要型式有：

1、钢轨端部的马鞍型磨耗。磨耗深度一般为0.8mm~1.5mm，长度一般为200～300mm，在铺设混凝土轨枕地段比较明显，而且发展也较快。

2、低接头。这种病害一般发生在捣固不良地段，尤以曲线下股比较多见。

3、钢轨破损。主要是轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。这种病害多数发生在淬火分界处和轨端，以曲线上股多见。

4、夹板弯曲或折断。主要是顶部中央出现的细小裂纹，以后逐渐扩大。

5、混凝土轨枕损坏破裂，主要发生在轨下断面。

6、道床板结、溜坍沉陷、翻浆冒泥。前者主要发生在铺设混凝土轨枕并有马鞍形磨耗的地段。二、接头病害的产生原因

接头病害是复杂的，引起的原因又是有多方面的，归纳起来有两个方面，一是钢轨材质不良，断面及接头部分淬火工艺不良等；二是列车动力的作用。通过对接头受力后实际变形状态的分析，产生冲击动力过程有三个因素：①轨缝；②台阶（接头处两根钢轨的端部不在同一水平面上，车轮进入接头始端高于驶出端）；③折角（接头下陷而形成）。当车轮通过接头的轨缝时，这三种因素同时出现，并形成剧烈的冲击和振动，尤其是接头下沉，高低错牙及轨缝拉大后，冲击振动力更大，最大的可达几十吨，在这样大的力作用下，永久变形加大，线路爬行，轨缝更加拉大，造成恶性循环。在车轮巨大冲击动力的反复作用下，引起钢轨接头变形的发展主要有以下四个方面：

1、在冲击力的作用下，钢轨端部顶面上受到较大的压力，产生塑性变形。由于淬火和未淬火部分的硬度不同，形成鞍形打塌，未淬火的钢轨端部出现压塌或两根钢轨高低错牙。

2、钢轨和夹板发生永久挠曲，造成硬弯。

3、螺栓松动，弹性垫层变形，以及夹板和钢轨颏部接触面局部磨耗。

4、接头的冲击动力引起轨枕下道床的松动和沉陷，导致接头抵扣或空吊板。

接头上冲击动力，导致线路病害，增加养护维修工作的困难。如养护不良，更增加冲击动力对接头的破坏作用，促使永久变形的发展，这样两者互为因果，造成恶性循环，会使接头病害愈来愈严重，甚至威胁行车安全。

三、接头病害的预防和整治

接头病害涉及到轨道和路基的整体结构，在养护维修中要以综合整治为原则，在增强接头抵抗冲击动力上下功夫，及时减小接头的不平顺和消灭永久变形。

㈠、接头病害的预防

1、锁定钢轨，防止爬行，不使轨缝拉大。

2、经常上紧接头夹板螺栓，保持接头紧固。

3、加强接头捣固，保持道床丰满、坚实。接头轨枕材质必须一致，间距必须符合规定，保持支承条件一致。

4、及时清筛接头范围内的不洁道碴，以免造成板结失去弹性，或引起翻浆冒泥。

5、做好路基排水，防止路基发生永久变形。

防止措施归纳起来是：一匀（轨缝均匀）；二紧（接头紧固）；三捣（加强捣固）；四筛（及时清筛）；五排（路基排水）。

㈡、接头病害的整治

1、整治低接头

对轻微的低接头，应根据低塌程度，用1M直尺在轨端测量，抵头为0.3~0.5mm时；在中部测量抵扣达0.6~0.8m时，应使用带铁片进行整治；在轨面完好的情况下，用1M直尺在接头中部测量，抵扣为

0.8~1.1mm时，用上弯夹板整治。

⑴、垫片整治抵扣接头

根据接头抵扣情况，松开接头螺栓，采用长130mm，宽20mm,厚1~3mm 的带铁片，在接头轨缝中部垫在夹板与轨头下额之间，然后上紧接头螺栓（紧螺栓时应从中间往两边紧），接头起高10～12mm，再以两端小腰向接头加强捣固；道床有板结时应在接头处的8根轨枕范围内进行清筛起道，做好顺撬。经列车碾压后，再加强一次捣固并夯实。这样反复数次就可以整平接头。

⑵、夹板整治

根据调查发现80％的接头夹板存在0.3～1.0mm下弯。所以，可采用上弯夹板的方法整治轻微低接头。为了不改变夹板的金属组织，不出现细微的裂纹，上弯夹板的上弯量不得大于0. 8～1.5 mm。上弯夹板应进行水煮加温后向上顶，（制作上弯夹板时，应两块同时制作，使其上弯量一致,制作完成时应用铁线捆绑在一起），严禁火烧加温。夹板中间加力点接触长度应不少于100 mm，最大上弯量应位于夹板中央。接头上同一位置的两块夹板，应使其上供量一致，不得有横向弯曲。

采用上弯夹板应在夏秋季节整治接头，在更换上弯夹板应拧紧螺栓，并对接头前后各三根轨枕进行捣固，注意清除小腰的空吊板。更换上弯夹板后，要回检2—3次，观察接头变化状态。当发现夹板有裂纹时应两块同时更换。

2、整平接头轨面

接头轨端出现不均匀磨耗、掉块、擦伤时，应进行轨面整修，其方法有焊修和磨修两种：

⑴、焊修

当钢轨端部顶面出现掉块、压塌达到0.5～2.0mm和其他缺陷时，可采用焊补，使他恢复原有的截面形状，保持轨面良好。在焊补前要整修好钢轨接头，然后，用钢丝刷仔细清除轨面上泥土和油渍，轨面上磨耗处的飞边应剁去，保证焊补质量不受损坏。焊补后用1m直尺，检查焊补部分高低不得超过0.3mm。并用砂轮打磨后，使轨面做到平整、光滑、均匀。

⑵、磨修

钢轨马鞍型磨耗超过0.5mm时进行打磨，是消灭接头早期不平顺的好方法。目前，采用“磨焊”结合的方法，改变轨道上存在的接头病害，收到较好的效果。打磨时应以高耸部分向两端延伸，直至磨到要求深度使用碗型砂轮研磨时，先研磨中部到要求深度，再向两端侧研磨，最后整修圆弧。使用平型砂轮研磨时可以一侧向另一侧来回进行研磨。研磨后轨面高差相当于小腰部位的钢轨高度，并无凸凹不平。用1m直尺检查达到平整无褐色。

3、接头综合整治

钢轨接头病害原因很复杂，而且是相互联系、互相影响的，任何一个单项措施都不可能取得好效果。因此应根据接头的构造弱点，以提高接头的整体性和平顺性入手，采取预防和整治相结合来消除接头病害。预防措施归纳起来是：均匀轨缝、锁定线路、搞好垫层、上紧螺栓、加强捣固、及时清筛、道床饱满、路基排水等方法进行保养工作，是提高接头质量的关键工作。对接头出现微小变化，有针对性的采取消除折角，娇直低弯，磨焊轨面，并配合预防措施的方法，全面综合整治才有凑效。

四、日常养护有关注意事项：

1、首先要保持道床技术状态良好，保证轨道的稳定性，把预防接头病害放在重要位置。

2、根据季节做好接头的日常养护工作。春季疏通道床排水，铲平路基土垅，整平路肩，补充石碴，更换失效轨枕，调整不良轨缝；夏季：矫直硬弯轨和整治错牙；秋季：复拧螺栓，个别调整轨缝；冬季：做好防断工作。

3、从细微入手，按标准化作业。如捣固就要捣八面镐，补充夯实道床；垫胶垫时，轨距档板摆放好，胶垫无歪斜，螺栓扭矩达到《线路修理规则》要求。从而增强接头的整体抵抗能力，才能彻底根治接头病害，延长钢轨接头养护周期，保证列车安全、平稳和旅客的舒适度。