浅谈无缝线路胶接绝缘接头的日常养护与病害整治

南昌铁路局永安工务段　俞春香

浅谈无缝线路胶接绝缘接头的日常养护与病害整治

南昌铁路局永安工务段俞春香

该文对铁路工务部门容易发生的胶接绝缘接头病害进行了分类，分析了胶接绝缘接头病害产生的根本原因，介绍了日常胶接绝缘接头病害的预防、养护和整治办法方面的一些实践，对于减少和防范因胶接绝缘接头病害导致红轨设备故障的发生具有较好的借鉴意义。

轨道电路胶接绝缘接头绝缘病害整治措施

随着铁路事业的飞速发展，铁路线路设备不断推陈更新，重载列车及高速列车不断出现，威胁铁路运输安全的隐患也不断出现。胶接绝缘接头病害作为工电结合部最为常见的设备隐患之一，常常导致轨道电路故障而耽误行车，是工务系统安全管理工作的突出问题之一。近年来，笔者接触了鹰厦线许多红轨设备故障，其中大部分皆因胶接绝缘接头病害造成，并根据这一倾向性故障进行了有针对性的分析，实施了一些防范措施，取得了良好的效果。但工务设备均是露天动态运用，受各种综合因素影响较大，导致红轨故障的发生具有反复性，唯有常抓不懈，方可予以有效减少和杜绝。

1　胶接绝缘接头的使用价值

胶接绝缘接头是将绝缘材料与钢轨配件粘成一个整体，减少机车对接头的冲击，增加了线路的连续性和稳定性，从而改善了轨道电路状况，提高了钢轨绝缘的可靠性。尤其是无缝线路地段采用取消缓冲区的铺设方法，大量消除了线路上的接头。因此，接头维修的工料费大大降低，同时也节省了绝缘材料的消耗与更换费用。但是如果养护不当或不及时，极易造成钢轨伤损和绝缘病害。以鹰厦线为例，永安工务段管内自2005年开始陆续铺设了494个胶接绝缘接头，但由于钢轨伤损和绝缘病害及绝缘接头本身工艺材料质量问题，陆续更换了部分胶接绝缘接头，仅2014年上半年就更换了28处胶接绝缘接头。这些伤损和病害种类虽不尽相同，但都与胶接绝缘的加工质量和线路质量有着千丝万缕的关系。

2　胶接绝缘接头的日常养护

2.1在胶接绝缘接头日常养护中，应遵循“紧 、正、平、实”的养护原则

（1）“紧”：指拧紧胶接绝缘接头前后各100m范围的朝天螺栓，扣件扭力矩长期保持在100～150N·m，可以有效控制因温度应力变化而使胶接绝缘接头拉开。

（2）“正”：指轨枕及联结零件位置正确。在ω轨距挡板的外形设计图上，挡板最前端的距离为15mm，挡板宽度为110mm。通过对胶接接头夹板外形尺寸，可以找出胶接接头处轨枕正确位置。当接头轨枕间距不大于475mm时，处于最不利位置，将导致接头处两根轨枕上轨距挡板前端因接触夹板古包部位而形成导电。这时应及时进行轨枕方正。接头轨枕最佳位置应位于1～2螺孔之间，即轨枕间距保持在580mm～620mm为宜。

轨距挡板、尼龙挡肩、ω弹条等联结零件应保持正确位置，尤其要进行方枕、串枕，消灭轨距挡板前后离缝、爬台，确保联结零件作用良好。

（3）“平”：指胶接接头轨面平顺。在日常养护中，加强接头捣固，接头高低控制在 ±2mm以内。同时，在胶接接头前后各2根轨枕下14mm圆柱形高弹胶，以增加接头弹性，减少接头抵扣。

（4）“实”：指道床饱满、密实。在养护中，保持道床状态良好十分关键。日常要注意保持接头处道床、路基排水通畅，及时消灭接头翻浆冒泥，整治道床坍塌，保持道床饱满。在胶接轨刚上道时，要对接头养护打下良好的基础。

2.2胶接绝缘接头质量控制的关键要素

胶接绝缘接头由于整体性能强，连续性好，不仅改善了旅客乘车的舒适度，更重要的是提高了运输效率，为高速、重载行车奠定了基础。但如果出现伤损，更换时费用远大于普通绝缘接头更换时的费用，则在遵循“紧、正、平、实”的基础上，必须严格控制以下三大关键要素，以尽量保证质量可靠，延长其使用寿命。

（1）胶接绝缘接头的轨枕要求良好无失效、无空吊，轨枕扣件能牢固地扣紧钢轨，避免扣件与绝缘接头螺栓接触。

（2）胶接绝缘接头轨端出现肥边、波磨、鞍磨，应本着治早、治小的原则及时处理。

（3）胶接绝缘接头在制作中，应从原材料质量、制作工艺等各方面严格把关，以避免由于制作上的原因造成伤损而提前下道。

3　胶接绝缘接头病害与整治

3.1钢轨伤损

3.1.1原因分析

钢轨伤损主要有螺孔裂纹和轨端肥边。螺孔裂纹伤损除与工厂加工质量有关外，还与现场养护质量有关。比如接头空吊、枕木间隔超标等病害，极易造成受力不均而产生螺孔裂纹，而轨端肥边大都是处理不及时，从而造成联电。

3.1.2整治措施

（1）如果胶接绝缘钢轨接头使用状态良好，而只是在轨缝处出现钢轨肥边时，应及时细心剔除，不可在两轨端部锯口，以免增加接头冲击力。同时，在制作过程中也应对轨端进行倒棱，倒棱尺寸为1mm～2mm，倒角为45°。

（2）工厂在制作中对螺孔应倒棱，倒棱尺寸为0.5～2 mm，倒角为45°，避免产生毛刺，造成应力集中而产生螺孔裂纹，从而发生突发性断轨。

（3）粘接端的端面垂直度不应超过0.15mm，两轨端贴合面轨头高度、轨腰厚度相差不应超过0.3mm，轨头侧面（工作边）不应超过±0.3mm。为满足上述要求，最好利用1根新轨的同一锯口进行胶接。

3.2扣件联电

3.2.1原因分析

普通绝缘接头的钢轨、夹板、螺栓间相互不通，而胶接绝缘钢轨的接头夹板和螺栓是导通的，个别工厂在出厂检验绝缘时只检验钢轨与钢轨间的绝缘性能，不检验钢轨与夹板的绝缘性能，使得个别胶接绝缘钢轨的一端与夹板导通，减小了安全系数。又由于胶接绝缘接头的断面比普通绝缘接头要宽得多，而设计中如果对绝缘接头未采用专门扣件，使得绝缘接头极易导通。

3.2.2整治措施

如果胶结绝缘接头用在Ⅱ型弹条上，极易造成ω弹条或轨距挡板与夹板接触而造成联电。因此，如果在扣件与夹板之间加垫一块绝缘缓冲垫板，可防止联电的发生，绝缘缓冲垫板可用软塑料或橡胶制成。

3.3绝缘端片压溃

3.3.1原因分析

在动应力作用下，钢轨端部和夹板所承受的应力比钢轨大。常出现垂直及水平方向的弯曲甚至扭曲，使钢轨、夹板、绝缘板不密贴，存在间隙，绝缘板外露受到磨损，尤其接头挠曲出现折角时更为严重。如果接头捣固不良，下沉大，折角就越大，不仅绝缘板容易破损，轨端绝缘片也因受到挤压，而导致头部压溃或层间剥离。如果接头两端的钢轨与轨枕承力点的距离不等，会造成接头两端的钢轨受力不均，也会导致头部压溃或层间剥离。

3.3.2整治措施

（1）用方枕器把轨枕调整到最佳承力位置。经现场采集的大量数据分析得出的结果，其最佳承力位置是：将轨枕分别设在绝缘两端的第2根与第3根接头螺栓的中间。

（2）对胶接绝缘接头前后4根轨枕要消灭失效。轨下垫层采用14mm的圆柱型高弹性橡胶垫板。轨枕间隔要符合标准，平时要加强捣固，及时消灭暗坑，保持胶结绝缘轨范围内的平顺。

（3）在消灭了病害的根源之后，对端片已压溃的部分，应实施修补，修补有以下2种方法：

①镶嵌法（适合压溃深度大于10mm的处所）。用无齿锯或角向磨光机除去轨头部位的残余端片并将两端钢轨磨平；按轨头尺寸及轨缝宽度准备好绝缘端片；在轨端及绝缘端片表面涂匀粘接用工具胶；将绝缘端片嵌入两轨头之间粘牢，如有剩余空隙，则用工具胶填满。

②填充法（适用压溃深度小于10mm的处所）。用竹片及毛刷清理压溃位置的污垢；再用鼓风机将污垢吹净；最后用速凝绝缘填充缺损空间，将其修补平整。

3.4轨缝拉大

3.4.1原因分析

由于胶接绝缘大都用在无缝线路上，无缝钢轨要承受巨大的温度力。钢轨每年承受温度力大都是压应力，钢轨处于受压状态，只有在气温很低的冬季才受拉，这就是胶接绝缘破坏经常出现在冬季的原因。

3.4.2整治措施

（1）胶接绝缘钢轨在出厂前的力学性能检验要严格把关。

（2）胶接绝缘前后的扣件一定要拧紧，尤其是在冬季。如果扣件不紧，极易造成轨缝拉大，胶接绝缘失效。如果在胶接绝缘两端装上防爬器，可减少胶接绝缘在冬季所受的拉应力。

（3）一旦轨缝有拉大迹象（比如有1～2mm的间隙），意味着胶结层内应力重新分配。一般情况下，尚不致于立即引起电路故障，为了防止轨缝扩展，要拧紧接头螺栓，同时拧紧前后50m范围内扣件，必要时在接头两端的线路上安装防爬器，同时要着手准备更换。

（4）若轨缝拉开较大，胶层在钢轨同夹板因长时间的磨损引起电阻值下降，不能满足要求时应立即更换。

（5）胶接绝缘接头在长期弯曲疲劳荷载作用下，其最终破坏往往出现在轨缝下部，为提高接头的耐久性，可在轨底粘贴绝缘底板以分散轨缝下部的集中应力。

3.5电阻下降

3.5.1原因分析

（1）绝缘材料的破损与线路通过运量的大小有关，运量愈大，破损愈大。

（2）胶接接头长期在室外自然气候条件下使用，受到日光、大气、雨雪等因素的侵蚀，其中水是最基本的侵蚀因素，因为水能够渗入几乎所有的高分子化合物，胶接绝缘也不例外。

3.5.2整治措施

（1）尽量选择耐水性及不易被水降解和吸水率小的固化胶粘剂，同时胶粘剂还要具有较好的抵抗裂缝增长的能力。

（2）把暴露在外面的胶缝，涂上一层与胶粘剂相匹配的防护胶或防护漆，以改善防水性能。

（3）尽量避免在潮湿环境下进行胶结作业，严格控制胶结面受潮。

4　胶接绝缘接头整治成效

4.1增强了职工对胶接绝缘接头重要性的认识

广大干部职工逐渐认识到，一旦胶接绝缘接头出现病害，首先对正常行车秩序造成影响，其次病害的处理工料费消耗较大，对成本控制影响较大。

4.2胶接绝缘接头状态明显提高

2013年，我段共有7起责任设备故障，其中6起皆由胶

接绝缘接头等工电结合部原因造成。由于有了正确的养护方法和状态标准，再加上考核及检测机制的运作，建立健全了一整套胶接绝缘接头病害控制处理办法，为病害的及时处理、确保正常运输秩序打下了坚实基础，我段管内胶接绝缘接头状态得到了明显提高，设备故障发生率大幅降低，2014年全年只发生一起工电结合部追究责任设备故障。

5　结束语

胶接绝缘接头因无缝线路轨道电路的存在而存在，其病害的预防、养护和整治是一项长期性的工作，工务部门必须从提高思想认识入手，教育干部职工掌握胶接绝缘接头设备的机理和防范措施，通过完善制度建设，加强日常对规对标检查，强化现场控制，加强设备维修，减少因胶接绝缘接头等工电结合部设备问题引发的设备故障。同时，加强工电部门配合，使工电结合部设备防范工作做到有章可循，有序可控，减少和消灭工电结合部设备故障的发生，从而实现工电结合部安全。

［1］中国铁路总公司.普速铁路工务安全规则（铁总运［2014］272号）［M］.北京：中国铁道出版社，2014.

［2］广钟岩，沈相宙，史鸿湘，杨应环.铁路无缝线路百问百答［M］.北京：中国铁道出版社，2005.

［3］卢耀荣.无缝线路研究与应用［M］.北京：中国铁道出版社，2004.

［4］TB 10413-2003，铁路轨道工程施工质量验收标准［S］.