地铁道岔病害成因及整治策略探析

地铁道岔病害成因及整治策略探析

韩小江

西安市轨道交通集团运营分公司 陕西 西安 710018

摘要：地铁做为城市的一项重要项目，已经在各大城市日趋扩大，它不仅是一个城市的窗口，还是一个城市能否可持续发展的关键。它的特点承载量大、快速便捷、不占用地面资源等优势特点，已成为大中城市交通中不可缺少的重要运输方式，地铁线大多数修筑于地下，并从城市的重要建筑和人员密集区地下穿过。地铁给附近居民生活带来便利的同时，也给生活在地铁附近的居民也带来不小的影响。随着城市地铁线网规模、行车密度、运力的不断增加和提升，地铁运行引起的道岔问题也日益明显，地铁道岔作为线路上最复杂的设备，其技术含量高，养护难度大，道岔部件牵扯专业较多，尤其于信号专业联系紧密，如何有效解决道岔存在的问题，工电联合整治在道岔作业中起到举足轻重的作用，道岔问题也成地铁轨道专业一项重要的工作。本文从地铁道岔产生的因素及问题整治等方面阐述，如何解决地铁道岔问题。

关键词：道岔；轨道；

引言：地铁轨道是轨道线路的重要组成部分。钢轨直接承受列车荷载和车轮的压力。地铁线路行车密度高，地铁隧道空气潮湿，钢轨及连接零件易发生锈蚀，因此，钢轨必须应有足够的承载能力，抗弯强度、韧性、耐磨性及耐腐蚀性。 西安地铁轨道主要采用的形式为60kg/m钢轨，用于出入线、试车线50kg/m钢轨，用于车辆段、停车场的库内、外线；60/50kg/m异型轨（长12.5m），用于60kg/m与50kg/m过渡处，正线道岔采用P60-1/9道岔，场段采用P50-1/7道岔。普通单开道岔地铁采用最为广泛，其主要组成有侧线和主线，通过尖轨的动作实现道岔的开通，侧线开通和正线开通由转辙机控制。列车的进出都是依靠道岔的扳动实现调车。

一、针对引发道岔病害各种因素的分析

道岔转辙部分是道岔的最薄弱的环节，同时也是工电联合整治的重点部位，也是道岔比较核心的地方，信号转辙机机械杆件在尖轨尖端前后角钢上安装，妨碍工务对转辙部分的养护作业，维修质量会受到较大影响，又因为各自的规章制度及标准不同，会造成道岔结合部病害较多，控制不好，就会出现“红光带，道岔失表（扳动卡制）以及4mm锁闭实验失败等故障发生，因此工电联合整治道岔在道岔问题整治中起到关键作用。道岔联合整治要使整治和强化相结合方式进行，轨道专业要对转辙部分的尖轨爬行、拱腰、侧弯以及零配件缺失、磨耗等方面进行整治，从而改善转辙部分的整体状态。产生道岔病害因素较多，综合大体有以下几点：铺设位置及各尺寸不符合轨道、道岔在列车车辆的冲击下发生尺寸和结构变形、养护不当等。

（一）道岔方向不良

1、忽视道岔整体维修，只考虑道岔段的维修，不考虑道岔前后的线路方向是否圆顺，列车通过时由于前后线路方向不良列车发生剧烈撞击，使道岔部分线路方向发生变化。

2、道岔铺设位置不正确，养护维修时又不考虑大方向，逐渐使前后线路于道岔方向不吻合，是列车发生转辙角运行，增大列车对轨道冲击，造成道岔位置前后错位，从而造成轨距尺寸超限，同时也加重了零配件磨耗。

3、作业方法错误，在整治道岔各部分轨距时，错误的迁就导曲线部分支距，使轨距支距强行凑合，造成道岔导曲部分直外股不圆顺。

4、捣固不实。由于道岔构造特点，转辙部分、连接部分、辙叉部分钢轨比较密集，岔枕间隔较小，岔枕间有连接杆，间隔铁，扒砟和捣固不易捣均匀，个别地方捣固机捣头无法放置，造成捣固质量不均衡，线路出现坑洼，加速列车摇摆与冲击，增加破坏方向的横向推力，破坏线路方向。

5、道砟不足，夯实不好。由于转辙机有角钢，拉杆，尖轨连接杆，这些部件都会影响道岔砟量，不能将道砟填充饱满，填充饱满会影响连接杆等设备检修，且这部分岔枕间需掏空，道床阻力减小，且方向难以保持。

6、道岔各部分连接零件连接不好，会造成基本轨发生位移、轨距变化超限、轨道爬行、零件磨损等 导致方向发生变化。

（二）道岔爬行

在地铁运行中所存在最为显著的病害是道岔爬行，而且出现道岔爬行的主要原因是钢轨在动荷载的作用下会发生扰曲现象，并且列车在实际运行中是存在着各种作用力、钢轨的实际温度变化等，都会在很大程度上形成线路爬行的现象。如果发生轨道线路爬行这一问题的话，将会对钢轨零件造成很大的损伤。

（三）尖轨与基本轨不密贴

道岔不密贴在普通单开道岔最为常见，应根据实际现场情况进行处理。尖轨顶贴较长，导致尖轨不能有效密贴；转辙机与尖轨动作连杆不在同一直线上；钢轨内侧存在飞边；基本轨横向移动；基本轨有硬弯；第一、二连接杆与价尖轨耳铁连接距离不合适；基本轨、轨撑、滑床板挡肩有离缝。通单开道岔直尖轨与基本轨不密贴是指从尖轨尖端至刨切终端的非作用边与基本轨作用边离缝≥2mm，它包含尖轨尖端离缝和竖切部分不密贴(也称竖切不靠)两方面内容。

其产生的原因主要有以下几种：

1、尖轨爬行。尖轨爬行分为两种情况：其一是尖轨相对于该侧基本轨的爬行；其二是两尖轨间的相对爬行。优良状态的道岔，活接头轨缝一般为4～5mm，尖轨框架呈长方形．连接杆(含台拉杆)与尖轨垂直。而尖轨爬行，一方面造成活接头轨缝增大，使双头螺栓与螺孔壁一侧间隙减小或无间隙，尖轨在转辙角范围内不能自由摆动。表现形式为尖轨尖端密贴良好而竖切部分与基本轨离缝，双头螺栓会发现有螺纹磨损、弯曲甚至折断。另一方面．尖轨间的相对位移，使尖轨框架呈平行四边形，尖轨接头铁与连杆相互扭劲，压歪尖轨，主要表现为尖轨离缝、竖切不靠并伴有尖轨拱腰现象。

2、尖轨非作用边和基本轨作用边肥边。尖轨非作用边和基本轨作用边有肥边，会导致尖轨与基本轨不密贴或假密贴。假密贴的表现形式为尖轨尖端离缝，容易造成，尖轨轧伤或揭盖。

3、尖轨顶铁过长或过短。顶铁过长，尖轨竖切部分不密贴；顶铁过短，顶铁则与尖轨不靠。尖轨顶铁过长或过短，除制造及设计安装位置不正确外，尖轨爬行会直接导致顶铁与尖轨配合位置的变化，变相地使顶铁过长或过短。如不及时整治，经过列车长期挤压，将使尖轨弯曲。因而，除制造，途中运输，装卸受碰因素外，直尖轨有无弯曲，是判断顶铁是否过长或过短的因素之一。

4、基本轨框架轨距不良。尖轨基本轨横移等引起的基本轨框架轨距扩大或变化率不良(方向不良)，会导致直尖轨竖切部分间隔性或不均匀离缝(不离贴)。

5、连接杆(拉杆)过长或过短。连接杆(拉杆)长度不符合标准尺寸或连(拉)杆与接头铁联结螺栓松动或连(拉)杆弯(扭)曲均会破坏尖轨框架结构尺寸，使道岔拉(连)杆尺寸、转撤器位置与尖轨尖端开口(或动程)不能有效配合。表现出的病害形式：尖轨处于开通(工作)状态时，尖轨尖端密贴，但竖切部分有离缝并且伴有程度不同的尖轨弯曲、拱腰和开、动程过大或过小现象。

6、尖轨轮缘槽宽度过大或过小。尖轨轮缘槽宽度过大，则其开程大，竖切显然不密贴；轮缘槽宽度过小，相应地其开程也小，往往造成另一根尖轨竖切不密贴。 尖轨动程尺寸不相等。两尖轨动程尺寸不一样，必然有一股尖轨(动程尺寸大的一根较多)不能移到位。

7、尖轨滑床台阻力过大。尖轨滑床台有不均匀磨损或严重脏污或因枕木失效引起的滑床台外高内低，将对尖轨的左右摆动产生较大的阻力，使尖轨不能移到正常的工作位置，主要表现在离转辙器较远位置的竖切部分不密贴或不均匀离缝。此外，基本轨外翻或内翻造成尖轨竖切不完全密贴或假密贴。

（四）尖轨扎上与侧面磨耗

尖轨扎上多发生在尖轨尖端断面比较薄弱部分，当扎上的长度和深度达到一定程度时，车轮有爬上尖轨危险，扎上范围在距尖轨尖端1米长度以内，300mm内为明显，曲股多于直股。产生的主要原因：尖轨与基本轨不密贴或假密贴，尖轨与滑床板不密贴或空吊，尖轨顶贴过短。

二、道岔病害预防及整治措施

1、道岔方向不良：做好前后50米线路的综合维修，保持线路几何尺寸良好，再着手拨正道岔方向。做好直股基本轨方向，拨好道岔位置。道岔上的轨距，导曲部分的支距和轨距，都要以直基本轨为基准，如果前后道岔串动较大，应事先进行测量，保证道岔位置不偏移。弯折曲基本轨曲折点，做好轨距顺坡，转辙部分轨距变化多，递减较短，要正确弯好弯折点，才能保证转辙部分轨距和方向正确。加强捣固作业，除按照普通线路方式捣固外，在对转辙部分线路要进行手工捣固，道砟大小要以优质较小粒径石砟。补充道岔，道岔转辙部分设置连接杆地段，道床比岔枕顶低50-60mm,并夯实。加强道岔零件部件，检查与保养，并及时对松动零配件进行紧固，消灭“三道缝”放置基本轨发生位移。

2、道岔不密贴：检查整正道岔顶铁。该类道岔由于受尖轨结构的限制，如果顶铁不标准，各顶铁与尖轨轨腰会存在不同程度的间隙或顶坑，造成假轨距或尖轨不密贴。如果顶铁程度不标准应采取加垫或磨削的方法进行调整和换修。整治基本轨硬弯和方向不良，拉方道岔。采用“大弯拨、小弯改、硬弯直”的方法，先拨止道岔直股方向，如果拨动量比较大，可以先用经纬仪定线，再计算各点拨道量后拨道。

3、道岔尖轨扎上及侧面磨耗：尖轨顶面存在飞边时要进行及时打磨，尖轨顶铁过短时，加长顶铁，使尖轨尖端不离缝。将垂直磨耗超限的基本轨与扎上的尖轨同时更换，或采取补焊措施进行（备用轨不足情况下），导曲线可根据情况，设置6毫米超高，按照顺坡率不大于千分之2顺坡。必要是安装防磨护轨，减小尖轨侧面磨耗。

4、道岔爬行：在道岔前后安装足够数量的防爬设备，道岔与绝缘接头地段各75米地段，增加防爬数量。加强捣固，夯实道床，增加道床阻力。整修尖轨跟端双头螺栓，及时更换失效螺栓及套筒。消灭大轨缝，消除因爬行拉大的轨缝，并上紧防爬设备。

三、常态化做好道岔工电联合整治

为了消除道岔转辙部分轨道、信号专业设备隐患、病害，有效提高道岔设备使用质量，降低设备故障率，确保轨道、信号专业之间联合整治工作顺利开展，很有必要轨道与信号形成一种常态化的维修机制，对彼此发现的问题要及时处理，以免问题滞后对道岔使用形成影响。在实际的道岔病害工作中应落实开展状态检修工作，应善于吸收工作经验以及借鉴各种成功的病害维护案例，还要综合考虑各种道岔自身的特殊性来采用状态检修的手段。

总结：通过上述问题分析，我们充分地意识到重视和关注道岔病害维护的重要性。轨道是我国最为关键的交通基础设施之一，对各种货运以及客运工作的开展有着深远的影响，同时也是促进我国经济发展的前提保证，所以一定要实现铁路行业的稳定发展，并以一种正确的眼光看待引发铁路道岔病害的各种原因，当前引发铁路道岔病害的原因主要是由于缺乏对养护工作的重视以及维修手段，为了显著地提升铁路道岔的使用寿命，减少各种故障以及病害现象的出现，这就要求相关管理人员和工作人员根据当前铁路道岔的实际情况制定具有针对性的维修养护手段，实现道岔“零故障”目标。

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