开行重载列车导致既有线道岔形成病害的整治及措施

汪训海 上海铁路局合肥工务段

上海铁路局合肥工务段管辖的淮南线为阜杭通道中的重要组成部分，正线为P60跨区间无缝线路，铺设P60-1/12#水泥枕道岔。货运主要是两淮地区的煤炭外运。近年来，随着货运量的持续增加，淮南线一直维持着较高的运量。至2012年底，淮南下行线水家湖—合肥东区段运量已达1.24亿吨，合肥东—芜湖东区段也接近1亿吨。开行重载直通货物列车后，对线路设备的影响较以前有明显不同。具体到正线道岔上，主要表现为加剧钢件磨损、加快结构及轨面变化等，这给现场设备养护带来了很大的工作量，使得安全质量控制难度加大。

1 淮南线正线道岔状况

1.1 数量及分布

淮南线上下行正线铺设P60-1/12#水泥枕道岔，分专线4249、专线SC330两种型号。其中4249型号的有47组，主要集中在合肥以北下行线，SC330型号有193组，上下行都有铺设。

1.2 道岔性能介绍

（1）两种道岔的相同点:

两种道岔均采用贝尔合金钢辙叉，辙叉长度为5.992 m。扣件采取Ⅱ型弹条扣件，尖轨采用AT轨制造弹性可弯尖轨，岔内钢轨全长淬硬。护轨为分开式，采用槽型护轨或钢轨护轨。

（2）不同点：

①专线4249道岔全长37.8 m，尖轨长12.4 m，直向允许通过速度为≤160 km/h。转辙器设置防跳限位滑床板。电务转换设备采用钩型外锁闭装置。

②专线SC330道岔全长37.907 m,尖轨长12.48 m，直向允许通过速度为≤120 km/h。在结构限制部位采取Ⅲ型弹条扣件。转辙器在第一牵引点前、第二牵引点后设置通常垫板，牵引点附近等部分滑床板设置轨撑。设置防跳限位滑床板。电务转换设备采用联动内锁闭装置。

2 开行重载列车产生的道岔病害

2.1 接头

道岔区接头按连接方式分为胶结绝缘接头、焊接接头和冻结接头三种。胶结绝缘接头主要设于设置轨道电路绝缘的道岔基本轨前、道岔中部导轨接头。焊接接头用于道岔和线路、道岔内导钢轨之间、钢轨与贝尔辙岔的焊联。冻结接头仅用于贝尔辙岔侧向和导轨的连接，偶尔在临时更换伤损辙岔时也用于直股的连接。

重载列车通过道岔时，由于轨面结构的突然不连续造成接头处冲击力变大，对接头状态的破坏也就随之加大。主要表现为：

（1）胶结绝缘接头。道岔内部胶结接头多为厂制，岔前基本轨接头处均为现场胶结，采用胶结绝缘夹板胶粘和高强度螺栓紧固。发生伤损情况有：

①岔前线路钢轨多为施工时临时切割，相比厂制普通钢轨淬火轨端，受力性能要差。在重载列车的冲击下，容易造成轨端掉块、肥边和接头鞍型磨耗（见图1）。

图1 胶结绝缘接头轨面出现鞍型磨耗

②受温度应力作用，在热胀冷缩的周期性作用下，容易产生胶结接头绝缘片挤压变形、上端或下端脱离。另螺栓绝缘套管也易产生挤压变形，失去绝缘作用。

③在列车的反复作用下，绝缘夹板和钢轨之间的胶粘材料会渐渐失去粘性，产生离缝，加之雨水的侵蚀，绝缘夹板和钢轨之间的电阻会降低，造成绝缘接头失效。

④接头螺栓孔由于受冲击力大，易产生螺孔裂纹。

（2）焊接接头。在重载列车轮对的反复作用下，焊接接头容易产生焊缝两端凹陷、作用边肥边、焊缝内部伤损等病害。

（3）冻结接头。在更换施工时，可能存在轨缝控制不达标、锁定不严等原因，造成接头钢平垫片掉块、钢轨轨端掉块等病害。

2.2 尖轨

道岔尖轨采用P60AT轨锻制，尖轨轨面预留1：40轨顶坡，跟端1 m范围内变截面为普通P60轨断面，采取焊接方式和岔内导轨联接。

在列车重载作用下，直尖轨上道初期易产生尖轨非作用边肥边。后期在尖轨断面宽度小于20 mm内的顶面容易产生掉块现象。尖轨跟变截面处由于轨高增大，钢轨抗压性能递减，在变截面处易产生轨面宽边，肥边等病害。曲尖轨在侧向通过车次较多时多会产生尖轨侧磨问题（见图 2）。

图2 尖轨跟端轨面出现宽边

2.3 辙叉

淮南线正线道岔均采用贝尔辙岔。心轨处采用耐磨性能较好的合金钢拼接而成。重载列车运行下，初期容易出现心轨处肥边，后期会产生心轨剥落掉块、压溃，翼轨轨面磨损严重等病害（见图3）。

图3 贝尔辙叉心轨出现剥落掉块

2.4 连接零件

主要表现在：弹条扣押力衰减、水泥枕朝天螺栓松动、岔心连接螺栓松动、滑床板离缝、尖轨跟限位器顶死等病害。

2.5 转辙部位

由于重载列车的冲击，转辙部位的框架尺寸不易保持，SC330型道岔由于在结构限制部位采取Ⅲ型弹条扣件，扣件扣压力衰减较快，造成过车时钢轨外移，电务道岔测试时，会出现4 mm电机锁闭的故障现象。

2.6 轨枕

重载列车冲击力大、在道岔道床板结的状态下，则容易产生轨枕裂纹，严重的开裂失效。

3 整治措施

3.1 接头病害的整治

3.1.1 胶结绝缘接头

（1）由于接头受力状态和钢轨材质、轨面平顺度有较大关系，因此在日常养护中，要注重钢轨的日常修理工作。出现轨端肥边及时安排打磨，防止肥边扩大影响绝缘和产生轨端剥落掉块。

（2）有轨面塌陷迹象和作业边肥边时，及时采用仿形打磨机进行修理，轨面打磨深度不得超过0.5 mm，避免损坏钢轨顶面的淬火层。

（3）处理伤损绝缘接头应用同一钢轨同时更换两侧旧轨，以保持轨面高低、状态一致；新钻螺栓孔重点做好倒棱工序。

（4）加强接头的日常养护，保持道床弹性，不轻易增加调高垫片，以减少胶结绝缘接头所受的冲击，降低螺孔裂纹和胶结夹板开裂的伤损率。

3.1.2 焊接接头

（1）加强接头两侧的轨枕捣实，防止出现空吊。

（2）做好焊头的日常检查和修理工作，除探伤进行全断面检查外，线路车间对焊头加强平顺度检查，对超标焊头有计划安排打磨，恢复接头平顺度。

（3）打磨后仍不达标的焊头采取更换钢轨消除病害。

3.1.3 冻结接头

（1）更换辙叉应在接近道岔锁定轨温时进行。更换前丈量尺寸要准确，预留好轨缝，防止出现轨缝偏大。

（2）出现肥边时及时进行打磨，防止钢平垫崩断。

（3）冻结夹板联接时做好轨腰除锈工序，并复拧紧固螺栓。

3.2 尖轨病害的整治

（1）上道初期，及时做好非作业边的肥边打磨，防止产生尖轨掉块。

（2）加强尖轨位置的岔枕捣固作业，轨面水平做到一股顺平，以保证尖轨全长范围内受力均匀。

（3）日常养护做到尖轨顶铁紧靠，消除尖轨不密贴。对尖轨根部限位器前后的钢轨薄弱段，重点要做好日常的轨面打磨，消除肥边，以保证尖轨根部均匀受力。

3.3 辙叉病害的整治

（1）新上道贝尔辙叉一周左右安排第一次打磨，及时消灭初生肥边，以后每月安排细打磨，修理好作业边，防止出现因肥边加剧而产生的掉块。

（2）加强日常的养护作业，做到辙叉旬捣固，消灭空吊。

（3）对翼轨磨耗较大的，更换下道后，可采取更换新翼轨，再换另一侧使用的办法，节约成本支出。

3.4 连接零件病害的整治

（1）及时更换补充失效的弹条、紧固松动的零配件，加强滑床板部位的捣实，紧固扣件螺栓，减少钢轨的伸缩爬行。

（2）尖轨跟限位器出现抵死现象时，松开螺栓、左右调整限位器状态，严重时切除一部分限位器铁舌，保证限位器处于良好工作状态。

（3）工区每周不少于一遍巡查道岔，及时消除零配件不达标现象。

3.5 转辙部位病害的整治

（1）拨正线路方向，控制好轨距递减率和水平状态，降低列车通过时因轨道不平顺产生的冲击力。

（2）加强轨枕捣固，重点做好电务电机操作杆处轨枕的捣实。保证道床丰满，道心道碴达标。

（3）控制好框架尺寸，及时更换扣压力不足的弹条，消除钢轨外移现象。

3.6 轨枕病害的整治

（1）加强对道床的清筛和保洁，采用切边坡、换道砟等办法保持道床排水顺畅，消除道床板结和翻浆现象。

（2）加强轨枕的八面捣实，捣固时从钢轨底部向外侧连续进行。轨枕中部保持道床疏松，道床不洁时可串通轨枕底部。

（3）对裂纹严重或达到失效标准的及时组织更换，以确保轨枕状态良好。

4 结束语

既有线上开行重载列车一方面增加了货运量，增加了运输收入；另一方面也大大增加了工务设备养护的难度。通过对淮南线正线水泥枕道岔的综合整治，有效提升了道岔整体状态，延长了设备使用周期，降低了成本支出，不仅为单位实现有效的节支降耗提供了较好的途径，更为“以良好的设备质量保障运输安全”奠定了坚实的基础。