铁路线路的养护与维护
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摘 要：在普通的铁路线路上，钢轨接头病害严重影响线路质量，钢轨接头是线路三大薄弱环节之一，列车通过接头时产生强大的冲击力，接头部位受到很大的冲击附加动力作用，使接头的破坏较其它部位严重。钢轨接头病害严重影响线路质量。给安全行车带来危害，消除钢轨接头病害是线路维修工作的重点之一。根据小半径曲线常见病害及成因分析，提出了小半径曲线日常养护中，在几何尺寸调整、加强技术防范和重点病害整治方面应采取的措施，并对各项措施持续改进。
关键词：接头 曲线 病害 附带曲线正失
中图分类号：U459 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（a）-0057-01
1 钢轨接头的预防与整治
1.1 常见接头病害
1.1.1 钢轨接头病害的主要型式
钢轨接头可以使钢轨连续并自由伸缩，但列车通过接头轨缝时，产生剧烈的冲击和振动。使得接头发生形变。如不及时进行保养或养修作业方法不当，就会造成接头轧低、钢轨轧伤，鞍形磨耗、轨端裂纹、剥落掉块、道床松动和下陷、防磨垫层失效，轨枕失效等接头病害。
（1）钢轨端部的马鞍型磨耗。（2）低接头。这种病害一般发生在捣固不良地段，尤以曲线比较多见。（3）钢轨破损。主要是轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。（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。
1.2 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，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。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接头的冲击力引起轨枕下道床的松动沉陷，导致接头抵扣或空吊板。
1.3 钢轨接头病害的预防
1.3.1 锁定钢轨、防止爬行不使轨缝拉大
砼枕地段拧紧各种螺栓，达到规定扭力。木枕地段消灭浮离道钉，补齐上足防爬设备。
1.3.2 加强接头轨枕的捣固
加强接头轨枕的捣固，即接头6根轨枕可适当起高3～5 mm，保持道床丰满、坚实及时换填磨圆石渣，接头轨枕型号、材质必须一致且间距符合规定要求，撤垫防磨垫片时也应保证厚度和材质一致，使轨枕受力均匀。
1.3.3 做好排水
做好路基排水，防止路基产生永久性变形，接头道床脏污时，应及时清筛换填石渣，以免板结失去弹性。做好接头初始状态的平顺，消灭接头错口错牙。
1.4 钢轨接头病害的整治
认真分析病害产生的原因对症下药。笔者认为主要应从焊、换、垫、捣、筛等几个方面着手进行综合整治，做到标本兼治。
1.4.1 焊
对轨端掉块，轨塌的钢轨进行及时焊修。
1.4.2 换
包括更换钢轨、夹板、轨枕及道渣。首先是将马鞍型磨耗长度超过300 mm或轨端掉块，其次是将磨耗严重的夹板更换。
1.4.3 垫
对于发展较慢的低接头采用垫的方法
第一，垫板整治；第二：垫砂整治。
1.4.4 捣
选用级配合理的新石碴换填原接头石碴。捣固前，先拧紧各种螺栓，捣固顺序从小腰向接头捣固，促使道砟向接头挤紧。
1.4.5 筛
对已经半截的接头五孔道床进行破底清筛，清筛前应先按间距方正轨枕，以保证轨枕受力均衡，连续起道，捣固3～4次直至稳定。
2 小半径曲线病害的预防与整治
2.1 小半径曲线常见病害及成因分析
2.1.1 钢轨伤损病害
钢轨侧磨、波磨及接头伤损是小半径曲线常见的病害，尤其是侧磨，是小半径曲线最突出的伤损类型，是影响曲线钢轨使用寿命的决定因素。
2.1.2 轨道几何尺寸易超限
小半径曲线上高低、轨距、超高、正矢相对其它线路容易发生变化，保持的周期短，特别是轨距扩大病害相当普遍，并且随着钢轨侧磨的增加，而逐渐加剧。
2.1.3 联接零件易松动，且破损率高
小半径曲线上联接零件承受的垂直冲击力和横向作用力都比较大，在相同扭力矩的情况，小半径曲线联接零件容易松动，而且当冲击力和横向力达到一定值，造成夹板及接头螺栓折断，轨枕螺栓失效，枕木道钉浮离，轨距杆折断，轨撑压裂，尼龙座挤劈，轨枕挡肩破损等病害。
2.2 防止小半径曲线产生病害的主要对策
2.2.1 调整好小半径曲线各部尺寸是基础
日常养护维修中要做好小半径曲线范围内的长平，消灭漫坑、小坑及低接头。对于超高应设置合理。在曲线养护中要切实注意缓和曲线的养护，缓和曲线是超高、轨距递减段，是正矢渐变段，也是机车车辆脱轨多发段，因此，超高、轨距递减是否均匀，正矢变化是否符合规定，是缓和曲线养护的关键。
2.2.2 对小半径曲线加强技术防范是保证
小半径曲线受列车车辆附加力较大，采取与其它线路相同的轨道结构，显然是不行，因此除按《铁路线路维修规则》规定安装轨距杆，可根据曲线的实际情况采用增加轨距杆给于加强。在对小半径曲线技术性能改进中铺设Ⅲ型轨枕及相应的扣件是延长曲线养护及换轨周期最佳选择。
2.2.3 整治重点病害是关键
对小半径曲线病害每年要有计划的进行整治，整治中要坚持标本兼治的原则，大力采取“四新”技术，确保整治的效果。轨距病害是小半径曲线最普遍的病害，应根据实际轨距的大小计算里外股扣板的号数的公式来改正轨距。
2.3 对提高小半径曲线养护效果的几点建议
（1）在日常养护中注意摸索每条曲线及曲线各部分变化周期，有计划的进行预防性修理，可减少维修工作量，而且可以避免曲线状态的恶化。（2）对小半径曲线进行大修和技术改造时，在钢轨和轨枕的选型上，应优先选用合金轨和Ⅲ型轨枕，虽然大修或技术改造费用会增大，但从长远看，曲线状态稳定，安全保证性强。（3）加大对钢轨修理的投入。目前钢轨修理仅局限于接头焊补，对波磨和肥边打磨机具的限制，基本上没有进行此项工作，因此，应考虑增加钢轨修理方面机具的投入。
参考文献
[1] 王其昌.线路大修.
[2] 铁路工程设计技术手册线路[M].铁道出版社.
[3] 郝瀛.铁道工程[M].中国铁道出版社，2009.