钢轨接头病害原因及整治措施.docx

1、钢轨接头病害原因及整治措施开远工务段 张集中【摘要】： 文章总结了钢轨接头痛害的形成原因，阐明了接头痛害的类型，从维修养护的角度说明了整治措施，对生产实践具有一定的指导意义。【关键词】：钢轨接头；病害原因；整治措施随着列车提速、重载和行车密度的不断加大，对轨下基础设备提出了更加严峻的考验，特别是对无缝线路钢轨接头破坏的能力更大。虽然近几年我国大力铺设无缝线路，但由于受条件限制，在许多情况下普通线路仍然存在，特别是在既有线上较多。普通线路的钢轨存在着大量的接头病害。据调查，对于12. 5 m 钢轨线路，几乎13的维修工作在接头处。接头病害的产生和发展，时刻困扰着我们的线路维修工作。因此，搞好钢轨

2、接头养护，控制接头病害的发生和发展， 根治接头病害，是一项非常重要的课题 。钢轨接头是线路的薄弱环节之一，由于钢轨接头的存在是先天不足，当车轮通过钢轨接头时， 产生剧烈冲击和振动，造成低接头、钢轨鞍形磨耗、钢轨伤损、夹板弯曲或断裂、混凝土枕损坏或破裂、道床板结、溜坍、翻浆冒泥等钢轨接头病害的发生，其最根本的原因在于钢轨接头存在轨道结构上 的不连续和轨面的不平顺，这就导致轮轨之间产生较大的附加动力的作用。接头对行车的平稳性影响最大，更严重的是接头伤损的破坏 直接危及行车的安全，因而需要投入大量的线路维修工作。因此，及时发现钢轨接头病害，摸清其发生的规律，分析钢轨接头病害产生的原因，并提出整治措施

3、，这对养护维修工作是极为重要的。 1 钢轨接头病害产生的原因 钢轨接头是轨道的薄弱环节，它破坏了线路的整体性，加剧了机车车辆与线路相互的动力作用，造成轨道部件折损、整体结构几何变形及轨道养护维修工作量的增多，是病害集中之处，也是养路工作重点所在。产生钢轨接头病害的原因是多方面的，主要是因为接头本身的结构破坏了钢轨的整体性，列车通过时引起较大的冲击动力从而导致线路病害的发生。 11 钢轨接头受力较大。钢轨接头受到较大的破坏力这是由它本身的特点所决定的，因为接头破坏了钢轨的整体性，使列车通过时产生较其他部分更大的挠度。这种情况犹如线路上出现一段很 短的轨道不平顺，引起较大的冲击力。轨道结构的不连续

4、性是钢轨接头的轨缝与钢轨整体相比，夹板的强度、刚度的不足所造成的钢轨接头结构上的薄弱，破坏了轨条在纵向的连续性。钢轨接头结构上的不平顺性主要表现在接头轨缝。车轮压低钢轨的送轮端时，钢轨的迎轮端有抬高趋势，形成台阶。荷载作用下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线，而是折线。轨缝、台阶、折角同时将产生轮轨冲击，从而增大接头处的附加动力。钢轨接头结构上的不平顺主要是接头轨缝，轨缝愈大，台阶愈大，折角愈大，轮轨间的冲击愈大。轨面在接头区的不均匀磨耗是轨面不平顺的另一种形式。钢轨接头在结构上的不连续和轨面不平顺是接头病害的主要原因。 12 线路维修养护不良。作用于接头上的较大破坏力，导致线路病害的发生，增加养护

5、维修工作的困难。钢轨接头夹板的强度、刚度的不足会造成钢轨接头结构薄弱，而接头养护维修工作中，接头螺栓扭矩不足、接头轨枕扣件不密靠等因素， 加大了轨道结构的不连续性。维修养护不当或质量不好，更增加冲击动力对接头的破坏作用。由此造成接头破坏力增加和接头病害扩大的恶性循环。因此，接头维修养护的首要任务是加强接头强度、刚度，减少冲击动力，防止接头破坏而引起接头冲击动力加大。接头冲击动力加大的过程主要有三个因素：轨缝、台阶和折角。由于这种结构不平顺的存在，车轮从一根钢轨转到另一根钢轨时，出现瞬时的悬空，产生碰撞现象，轨缝越大，冲击振动越大，从而增大接头处的附加动力。因此，车轮通过接头时所产生的冲击动力过

6、程，与车轮通过一段很短的轨道不平顺所引起的冲击力过程是一致的。由于接头破坏了钢轨的整体性，我们可以把接头看成是线路上先天性的不平顺。这种不平顺是潜在的，只是在车轮通过时才出现，车轮通过以后便不存在了。即使是良好的接头，这种不平顺也是存在的。 2 钢轨接头病害的类型 21 钢轨端部的鞍形磨耗 磨耗深度一般为 256 mm，长度一般为200380 mm， 在铺设混凝土轨枕的地段比较明显，发展也较快。 22 低接头( 或打塌 ) 这种病害一般均发生在捣固不良地段，尤以曲线下股 比较多见。 23 钢轨破损 主要是淬火区钢轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。这类病害多数发生在淬火层分界处和轨端，以曲线上多见。

7、 24 夹板弯曲或断裂 主要是顶部中央出现细小裂纹，以后逐渐扩大 。 25 混凝土轨枕破裂主要发生在轨下断面 。 26 道床板结、溜坍，翻浆冒泥 前者主要发生在铺设混凝土轨枕并有鞍形磨耗 的地段 。 27接头处吊板、暗坑 由于捣固不良和维修养护不及时，使接头出现吊板、 暗坑，列车通过时，有空吊板、暗坑的地方下沉就大，将引起列车的剧烈振动，久而久之形成低接头，对线路的不平顺起附加作用。 28接头处的轨缝过大 接头由于本身存在结构不平顺，即轨缝、台阶、折角等三个方面，由于这种结构不平顺的存在，车轮从一根钢轨转到另一根钢轨时，出现瞬时的悬空，产生碰撞现象，轨缝越大，冲击振动越大，从而增大接头处的附加

8、动力。 29 接头错牙和接头方向不顺 由于接头本身存在结构不平顺，使接头处往往有冲击力发生，在冲击力的作用下，钢轨端部顶面产生塑性变形。由于淬火区与未淬火区的硬度不同，在接头处的两根钢轨高低错牙，形成附加的不平顺。接头方向不顺，列车通过时，加 剧了接头的破坏，久而久之，形成轨距不顺，致使鱼尾板及螺栓变形或断裂。 3 钢轨接头病害的整治措施 根据接头的构造特点，从提高接头的整体性和平顺性 人手，采取综合整治的措施。钢轨接头的养护及病害整治可以从以下几个方面着手： 31加强轨缝及接头零部件的养护 钢轨接头存在轨缝是接头病害产生和发展的根本原 因，在规范要求的前提下，限定并控制轨缝是线路接头维修养护

9、的重要内容，一旦出现大轨缝和连续瞎缝时，要及时进行调整使轨缝经常处于良好状态。定期对螺栓进行检查和复紧，保持接头螺栓扭矩力在规定范围内；夹板和接头螺栓涂油，以缓减列车的冲击破坏作用；作好轨枕、扣件和加强道床的养护。接头轨端顶面应进行倒棱，一旦出现顶端肥边，要及时进行打磨处理，以防顶死引起揭盖掉块。32 合理起道捣固作业。由于钢轨接头在列车反复冲击荷载作用下，接头处道床应力和振动加速度远远高于非接头部位，残余变形积累加剧：为了提高抵抗冲击的能力，接头道床应有良好的捣固质量。321加强捣固作业。捣固前要先拧紧接头夹板螺栓和轨枕扣件螺栓，以加强 接头的整体性和防止捣固后有空吊板；打撬塞时，应打在靠接

10、头的两根轨枕的枕头一侧，以防止扭断轨枕和来车时压伤轨枕、钢轨和夹板；轨底捣固必须加强，机械捣固应增加轨底部位的捣固时间；捣固顺序以小腰向接头捣固，促使道碴向接头挤紧，既能防止低接头，又能消除高小腰或小腰空吊板。 322 起道作业。接头起道应该将轨面抬平，然后进行捣固，切忌抬高接头，形成鼓包 ，造成人为的轨道不平顺，加大列车冲击力 。323 夯拍道床作业。列车运行时，使枕底道碴挤压、振动，并向轨枕盒和轨枕头挤出，为了提高接头线路的稳定性和保持轨底捣固的效果，应对接头轨枕盒和轨枕头的道床夯实。 33 整治接头部位的道床 混凝土枕线路道床病害主要是道床不清洁引起的板结和翻浆冒泥，钢轨接头部位比非钢轨

11、接头更为严重。钢轨接头道床板结和翻浆冒泥出现以后，不仅承载能力显著降低，而且线路刚度大为提高，不能吸收轨道的振动，减振、隔振性能降低，线路的残余变形及各种病害发展加剧。整治钢轨接头道床病害，恢复道床弹性，主要有以下措施：清筛道床；更换磨圆道碴等。34 整修轨面 轨端不均匀磨耗和掉块、擦伤是钢轨接头在运输中引起机车车辆的巨大附加冲击，使线路变形加剧，轨枕发生裂纹，扣件损坏，道床板结，不仅缩短了轨道各部件的使用寿命，而且对增大接头的维修养护工作量也有直接关系。必须及时对接头轨面进行修理、打磨和焊补。使用钢轨打磨机对鞍形接头进行打磨，是消灭接头不平顺的有效办法。使用碗形砂 轮研磨时，先研磨中部到要求

12、深度，再向两端侧研磨，最后整修圆弧。使用平形砂轮研磨时，可从一侧向另一侧来回进行研磨。研磨后轨面高度相当于小腰部位的钢轨高度。用 1 m直尺检查，要求达到平整、均匀。 35 改善轨下垫层弹性 轨下垫层弹性经多年运输，橡胶垫板会逐步硬化，特别是接头部位的垫板在强大冲击力的作用下，弹性逐步减少。应及时更换接头区4根轨枕的垫板，以恢复轨道结构的良好 弹性 。 36 加强接头捣固，保持道床饱满并加以夯实及时更换接头处的失效轨枕，接头处相邻的两根轨枕应同时更换，以保持支承条件一致。 37 及时清筛接头范围内的道床，更换接头处的道碴，以免造成板结，失去弹性，或引起翻浆冒泥，造成显著的不平顺。 38 及时消

13、灭轨头高低、左右错牙，可采用液压直轨器矫直接头小硬弯，上紧接头螺栓，达到规定扭力矩力，保持接头坚固。对于接头错牙，在日常维修养护、单根抽换钢轨或成段更换再用轨时要特别引起重视，使其上下、左右均不得超过0.5mm，保持接头处的方向顺直，轨距均匀可采用起、改 、弯的方法整治，坚持每月在定期拨道中，首先要拨好接头、小腰，拨不好则用改的方法既改轨距，兼顾方向，属硬弯则拆开接头用弯轨器矫直。39 用上弯夹板整治低接头或枕底下垫胶垫整治低接头。上弯夹板的上弯量以24mm为宜。当换上弯夹板后， 接头处26根轨枕范围内轨面抬高，容易出现空吊板及螺栓松动，因此应加强捣固，拧紧螺栓。利用特制的枕底大胶垫整治低接头

14、，效果显著。翻浆冒泥接头先要进行清筛，枕底稳定后方可垫入。特制大胶垫垫入一年后必须撤出，重新捣固好。 310 拧紧轨枕扣件，更换失效轨底大胶垫，整修木枕轨底坡，使之保持 1：40的轨底坡。311 根据支嘴程度，适当增加外股道床宽度，并分层次夯拍道床，增加道床阻力。调换支嘴处里外口夹板，利用夹板的反弯控制接头支嘴，同时拨道作业中，对支嘴接头只能压不能挑。如必须上挑时，要用拨动小腰带动接头的方 法，不要直接拨动接头防止支嘴扩大 。312 在接头吊板暗坑严重处所采用起道捣固的方法进行整治。一般起道高度3 0 mm。捣周时多串轻捣，防止砸碎石碴。一般要捣6根轨枕，捣八面 2024镐，小腰也应串镐，捣紧

15、捣实。313 加强轨缝和接头部位零部件的养护，保持合理的轨缝值，定期检查螺栓和扣件扭矩力，进行起道捣固作业，整治道床板结和翻浆冒泥，轨面打磨和焊补整修、改善轨下垫层弹性等综合整治措施，能够有效控制接头病害的产生和发展。结束语 钢轨接头病害种类很多，造成病害的原因也很复杂，而且相互关联，互相影响，因此，搞好接头维修养护必须坚持 “预防为主、防治结合”的原则，在现有标准结构的基础上，针对接头病害发生与发展的原因，采用综合整治的措施，将接头处轨道的变形及其发展速度控制在最低限度。 参考文献 1 铁道部工务局铁路工务技术手册2000年出版2铁道部昆明铁路局米轨铁路线路修理规则2007年出版 3铁道部昆明铁路局工务系统线路工2008年10月出版