GLC(08)01道岔养护与病害整治探索

马东才



GLC(08)01道岔养护与病害整治探索

马东才

龙岩工务段

GLC(08)01型道岔是高速铁路中常用的一种道岔，该文列举该道岔在养护维修中常见的病害类型，通过实践，总结查找病害产生的原因，针对不同原因制定相应的整治方法。

GLC(08)01道岔 高铁病害 整治方法

1 概况

GLC(08)01型道岔为60kg/m钢轨12号可动心辙叉单开道岔，全长43.2m，允许最大通过速度为200km/h，道岔主要结构特点为：（1）尖轨为复曲线型，采用14.25m长的弹性可弯尖轨，尖轨尖端为藏尖式。（2）尖轨设二个牵引点，第一牵引点动程为160mm，第二牵引点动程为91mm；心轨设二个牵引点，第一牵引点动程为122.9mm，第二牵引点动程为75.9mm，均采用锁钩型外锁闭装置。（3）为防止心轨侧磨，可动心轨辙叉侧向设置护轨，护轨采用分开可调式槽型钢结构，护轨顶面高出基本轨顶面12mm。（4）道岔钢轨设置1:40轨底坡，钢轨轨下设置5mm橡胶垫板，板下设置14mm橡胶垫板，合理调整不同部位轨下和板下胶垫刚度，使其在整个岔内弹性趋于一致。（5）尖轨部位设置4对辊轮减磨装置，前2对为双辊轮，后2对为单辊轮。

2 病害查找需遵循的原则

2.1 运用“一看、二听、三量、四拨”方法判定工电结合部病害

查找工电结合部问题，归纳起来是：“一看、二听、三量、四拨”。所谓“一看”，就是看尖（心）轨密贴，特别是尖轨第二牵引点处是否密贴，看顶铁是否顶死，看防跳器是否与尖轨底顶死等结构性问题。“二听”是听道岔来回扳动时的声响，正常状态下道岔来回扳动声音会很小很顺畅。“三量”是用道尺加弦线或者轨检仪检查道岔几何尺寸，结合动态检测波形图，查找轨道几何尺寸不良处所。“四拨”是用撬棍拨动尖轨或心轨不密贴地段直至密贴，松开后检查是否存在反弹。

2.2 工电密切联合检查

参与道岔病害整治的工电双方应密切配合，熟悉彼此的设备特点和技术标准。就工务而言，首先要把轨道几何尺寸调整到位，尽量接近道岔设计尺寸；其次要消除直接影响道岔稳定的结构性问题，比如顶铁顶死、辊轮过高或过低等。产生道岔病害的根源都在结构上，如果道岔结构不良，轨道几何尺寸也难以保证。

2.3 综合分析道岔前后线路对道岔的影响

保证道岔前后线路轨道几何尺寸良好，防止道岔前后线路轨道几何尺寸不良与道岔构造上造成的舒适度叠加，加剧列车过岔晃动，确保列车过岔舒适度和平稳性很重要。

3 常见的病害查找及整治方法

3.1 防跳器与斥离尖轨轨底间隙为零

《高速铁路有砟轨道线路维修规则》规定，防跳限位装置与斥离尖轨（标准开口）间隙为3～5mm（如图1所示）。产生这类问题的根源在于尖轨第一转辙机开程过大，设计要求为160mm，误差允许±3mm（见图2），当第一转辙机处动程偏大时，防跳器就会与斥离尖轨顶死，此时，只需电务部门调整开程在要求范围时，即可解决此类问题。

图1

图2

3.2 辊轮在道岔扳动时不转动，道岔转换过程声音过大

《高速铁路有砟轨道线路维修规则》要求，闭合状态下，辊轮与尖轨轨底边缘间隙应为1～2mm（见图3），辊轮顶面高于滑床台表面1～3mm，要求第一辊轮边缘与闭合尖轨轨底间隙为1mm，第一辊轮应高于滑床板2mm，第二辊轮高于滑床板3mm。当某个辊轮相比其他同位置辊轮高度较低时，该辊轮在尖轨转换时将不会转动；当某个辊轮相比其他同位置辊轮高度较高时，尖轨在转换时就会产生较大的落槽声音，在日常养护中，要按设计要求将辊轮调整到位。

图3

3.3 尖轨第二动作杆与尖轨根部段的位移不足

由于道岔尖轨长14.25m，第二动作杆距尖轨尖端5.275m，在第二动作杆后有近9m的尖轨处于自由状态，在尖轨转换时往往会在此段产生位移不足，静态体现在尖轨侧弯，轨距偏小，顶铁离缝。为消除位移不足，需利用“杠杆”原理（见图4），在保证直股轨向的情况下，将图4中24#枕轨距改为+0.5，25#枕距改为0mm，26#枕距改为-0.5mm，27#枕距改为-0.5mm，这样可消除尖轨后部的位移不足。

图4

3.4 道岔定位时心轨防跳顶铁与心轨间隙为零

这种现象的产生，表现为心轨防跳顶铁底部顶住心轨底，加大转换力。《高速铁路有砟轨道线路维修规则》要求，心轨防跳顶铁，卡铁与心轨间隙应为2～4mm。当出现心轨防跳顶铁顶住心轨底时，会导致心轨与翼轨不密贴，严重时会导致心轨卡阻，原因在于道岔心轨的特殊性，大机作业时，心轨曲下股多为人工辅助起道捣固，捣固质量不佳，当道岔长期侧向过车，曲股势必会存在较大的水平（曲下股低），加之心轨防跳顶铁本身就很厚，离心轨底部距离较近，一旦曲股出现较大的水平时，防跳顶铁就会顶住心轨轨底（见图5）。解决此类问题需要对心轨曲下股进行起道作业，在保证直股水平的情况下将曲股水平做到最小，若任然存在顶住现象，可卸下防跳顶铁对其下部进行打磨，来保证防跳顶铁与心轨底存在2～4mm的间隙。

图5

3.5 尖（心）轨与滑床板离缝

尖（心）轨与滑床板离缝是造成道岔上动态水平三角坑的重要原因，形成此类离缝的原因主要有：（1）尖轨辊轮安装不到位，造成尖轨轨底卡在辊轮上，抬高了尖轨；（2）尖轨的吊运和存放不规范，造成尖轨拱腰；（3）心轨中部因无法捣固、捣固质量不良等原因，长时间行车会造成空吊。解决此类问题需要按设计要求将辊轮调整到位，加强心轨部位的密实性捣固，防止空吊。

3.6 尖（心）轨与基本轨（翼轨）离缝

这类问题是道岔最常见的病害，产生这类病害的主要原因有：轨向不良，轨距不顺，框架过大（小）等几何尺寸问题或者顶铁顶死，尖轨硬弯，曲基本轨（短心轨根部）弯折矢度不足等结构性问题，这需要认真对轨道几何尺寸进行检查，对顶铁顶死这类严重影响道岔稳定的结构性问题进行检查整治。原则上，只要尖（心）轨用撬棍撬密贴后不反弹，电务就能通过密贴调整片进行调整。不密贴有以下表现：（1）尖轨前靠、后不靠；（2）尖轨后靠、前不靠；（3）尖轨两动作杆间不靠；（4）整个心轨完全不靠。尤其是第4类问题将严重影响行车安全。

关于处理“尖轨前靠、后不靠”的问题。尖轨尖端密贴，在第一转辙机后至刨切终点均存在不同程度的离缝，尤其在第二转辙机尤为明显（图6）。这类问题会导致尖轨顶铁离缝很大，尖轨后部位移不足，轨距偏小。查找其原因首先要量出转辙部位的直股轨向、轨距和框架尺寸，通过上述三个数据即可判断出原因，在直股轨向良好（1mm内）的情况下主要存在以下几种情况：（1）尖轨密贴段框架尺寸小，只需将密贴段框架尺寸改大即可。此类问题的现场轨道几何尺寸体现在整个尖轨轨距小，密贴段框架尺寸小，不密贴段框架尺寸正常，用撬棍将不密贴段拨靠后，轨距正常，后部顶铁离缝均在规定范围内。（2）尖轨不密贴段框架尺寸大，只需将不密贴段框架尺寸改小即可。此类问题体现在整个尖轨轨距良好，密贴段框架尺寸良好，不密贴段框架尺寸大，最明显的是当道岔反位时，框架尺寸大的这段轨距会偏大，这时往往伴随整个尖轨框架尺寸偏大，后部顶铁离缝大、道岔反位时轨距大等特点。（3）尖轨后部顶铁顶死，只需将顶死的顶铁打磨即可，在打磨前要注意检查顶铁是否已经垫密贴调整片，顶死位置框架尺寸是否偏小，当二者均无时，方可打磨。此类问题体现在整个尖轨框架尺寸良好，密贴段轨距良好，不密贴段轨距偏小，最明显的是用撬棍拔靠后尖轨会反弹。

图6

关于处理“尖轨后靠、前不靠”的问题。尖轨在第二转辙机处密贴，第二转辙机往尖轨尖端均存在不同程度的离缝,多体现在尖轨第一、二转辙机密贴，中部离缝。这类问题容易产生动态大轨距及轨距变化率不良，查找病害原因，首先要量取转辙部位的直股轨向、轨距和框架尺寸，在直股轨向良好（1mm内）的情况下，原因有以下四个方面：（1）第一转辙机位置框架偏小；（2）第一、二转辙机中部不密贴段框架过大；（3）尖轨第二转辙机处框架偏小；（4）尖轨存在硬弯。前三种情况的处理办法和“尖轨前靠、后不靠”的处理方法相同，只需结合框架和轨距，将框架尺寸和轨距调整到允许范围内。判定尖轨是否存在硬弯尤为关键，当转辙机处的轨距均在允许范围内，且较顺，不密贴段框架尺寸好，轨距小，用撬棍拨靠后轨距前后很顺，松开撬棍尖轨反弹，此时应考虑尖轨是否存在硬弯，可用弦线测量直尖轨轨向，确定尖轨在不密贴段是否存在往里的硬弯，当检查发现第一转辙机和第二转辙机处尖轨密贴，中部不密贴，尖轨后部顶铁离缝较大，当尖轨全长范围内框架尺寸良好，尖轨中部轨距偏小，尖轨后部存在位移不足时，此时应考虑尖轨在第二转辙机处是否存在往外的硬弯，同样可以弦线测量尖轨轨向，确认是否存在硬弯。如果判定尖轨存在硬弯时，可用尖轨矫直器将尖轨矫直，即可达到尖轨密贴要求。

关于处理“尖轨两动作杆间不靠”的问题。尖轨两转辙机处密贴，中部离缝，此类问题和尖轨后靠前不靠的处理方法一样，这里不一一介绍。

关于处理“心轨完全不靠，整根心轨与翼轨离缝”的问题。由于心轨是通过连接螺栓将长短心轨连成一体，内部应力较为复杂，短心轨根部又有岔跟尖轨，通过短心轨根部的顶铁来控制岔跟尖轨的密贴，此处受力非常复杂，加之短心轨根部弯折矢度指导公差的影响，常会发现很多心轨与翼轨不密贴，严重时离缝达到2～3mm，因此在整治过程中要注意检查各部位顶铁是否顶死，尤其是短心轨弯折部位的四位顶铁（见图7），规范要求在心轨密贴下，顶铁与心轨轨腰离缝应在1mm内，但是常发现存在顶死的现象，一旦顶死，心轨在转换过程中转换力将增大，心轨与翼轨会产生很大的离缝，另外翼轨上的顶铁也同样重要，必须保证不顶死，发现顶死时可通过改动翼轨或者打磨顶铁的办法来处理。总之，心轨不密贴与各部位顶铁有很大的关系，一定要保证顶铁不得顶死。

图7

4 结束语

道岔作为铁路线路养护维修的薄弱环节之一，需要通过反复试验，找准病害的产生原因，采取正确的途径消除病害，延长尖（心）轨的使用寿命，只有道岔结构健康，轨道几何尺寸才能够调整到最佳状态，故障率也将大大降低，列车通过时的稳定性和舒适性才能提高。

[1] 中华人民共和国铁道部. 高速铁路有砟轨道线路维修规则（试行）[S].北京：中国铁道出版社，2015.

[2] 铁道部工程管理中心. 客运专线铁路道岔铺设手册[M]. 北京：中国铁道出版社，2010.