高速铁路道岔的常见病害及维护

高速铁路道岔的常见病害及维护

常振峰

国家铁路局安全技术中心  北京  10000

摘要：高速铁路集当代高新技术于一身，是一个完整的技术体系，而高速道岔作为线路中的薄弱环节，更是高速铁路中的重中之重。高速道岔在制造、运输、铺装及病害维护上均与普通道岔有明显的区别。因此，为更好地建设、管理高速铁路道岔设备，须对高速道岔的知识深入了解，了解常见病害及整修方案，本文对高速铁路道岔工程进行专题探讨。

关键词：高速铁路  高速道岔  养护  维修

1 线路维护工作的原则及内容

高速道岔针对高速度要求，应注重长波及短波不平顺的控制；针对高安全性与高平稳性要求，应注重尖轨及基本轨顶面高差、滑床台板及顶铁离缝、轨底坡、钢轨顶面轮廓等轮轨关系的维护；针对高舒适性要求，应注重轨道刚度的维护；针对高平顺性要求，应注重备品备件的储存、运输和吊装工艺；针对白天封闭运行条件下的高可靠性要求，应注重钢轨几何状态检测、钢轨探伤、融雪装置及监测系统的配置等。高速道岔不平顺控制包括长波不平顺控制、短波不平顺控制、几何形位精细调整、转换不足位移控制、尖轨跟端“碎弯”控制[1]。

2 高速道岔轮轨关系维护

道岔的轮轨关系是影响行车平稳性与安全性的重要因素，道岔动力学研究表明：尖轨与基本轨的顶面高差决定着轮载在两钢轨间过渡的范围大小和轮载转换的快慢程度，尖轨顶面纵坡越小，轮载过渡的范围就越长，尖轨完全承受列车荷载的断面就越大，但是因轮载转换的速度较慢，左右侧轮轨间的横向蠕滑力不均作用时间长，列车直向过岔时的平稳性就越低[2]。

3 高速道岔轨件更换要求

长大轨件的吊装与更换时尖轨与基本轨组装件、可动心轨辙叉组装件、配轨、轨排应采用不致使其产生塑性变形的运输方式，并采用专用夹具将其固定在运输车辆上；岔枕采用平板车或专用车辆运输，多层码垛时，每层应用木质垫块垫实垫平，组装有铁垫板的岔枕，层间垫块的高度应高于铁垫板；转换设备应采用专用包装箱包装运输。严禁野蛮装卸，混凝土岔枕应使用起重机械装卸，并采取措施防止岔枕互相碰撞[4]。

4 道岔养护维修中遇到的突出病害及整治措施

4.1 辊轮转动不畅问题

部分线路道岔频繁出现因辊轮滚动不畅，造成道岔故障，对辊轮高程进行反复调整后仍无法解决，道岔故障率偏高。通过对辊轮拆检发现：辊轮内部锈渍较多，且轴承也不同程度上也出现锈蚀，辊轮转动时摩擦力增大，无法正常运转。对这类失效辊轮更换后转换正常；通过对辊轮全面的拆检、对锈渍及污渍进行清洁处理，及辊轮上涂抹少量黄油，以增加其润滑性。建议制定1次/2年的拆检周期，对锈渍、污渍进行清洁，并在拆检过程中涂抹少量黄油，已改善辊轮使用效果，增加其使用寿命[3]。

4.2道岔钢轨件伤损

高铁线路运营过程中，发现道岔曲尖轨出现不同程度的侧面磨耗，特别是大站场侧出道岔曲尖轨侧磨尤为严重，同时发现大站场侧向进站道岔辙叉短心轨、岔跟尖轨顶面与作用边也易产生鱼鳞伤，并形成剥落掉块。尖轨侧磨严重区段主要集中在距尖轨尖1m长范围内及第二动作杆前后，应及时做好尖轨肥边打磨工作；改善顶铁长度，使尖轨尖端不离缝；做好尖轨刨切部分与基本轨，尖轨与滑床板离缝整治工作，建全尖轨侧磨磨耗观测台账，对磨耗量2 mm以上尖轨进行1次/月的周期性监控观测，达到重伤标准立即进行更换。

 4.3道岔钢轨件更换

道岔曲尖轨更换施工，准备钢轨件备料时基本采用尖轨跟端加长50 mm，保证割除伤损尖轨后的焊头，并进行焊接。备件在尖轨跟端加长600 mm的倍数。要求曲尖轨出厂前应对轨件进行在线热处理后再刨切。

4.4岔区动检小轨距(多为综合性病害)

由于18号高速道岔转辙部位采用3个牵引点，而尖轨全长较长(21450 mm)，在第三牵引点之后有近8 m(约第22#枕至35#枕)的尖轨处于自由状态，在道岔扳动时往往无法板到位，位移不足与离缝是相互因果关系，尖三的动程不能过大，由电务专业调整开程到标准范围内，以增加辊轮的有效作用行程；对道岔辊轮与垫板相对高度进行适应性的调整[3]。

4.5道岔间串线、道岔与其连接的线路衔接不良

京津城际高速铁路夏季出现道岔间串线、道岔与其连接的线路衔接不良。整修对策为：大机作业前，对道岔及前后线路进行准确的测量，对线间距不对、高程不对的处所进行起拨改作业；加强对道岔曲股的日常检查和捣固作业；对侧向过车较多的道岔，转辙部位适当加密地锚桩，安装地锚拉杆；确保岔区方向直顺，与线路中心线最大横向偏差控制在±2mm，垂向偏差控制在±3mm范围内。

4.6 轨向不良

原因包括轨距变化不均匀；线路道岔铺设时温度较低，内部存在温度拉应力，铝热焊接头支嘴形成硬弯，局部一侧水平或暗坑吊板，钢轨在装运、堆放过程中相互挤压、磕碰产生硬弯，施工过程中使用铲车补砟，碾压和顶撞钢轨产生硬弯，道岔枕木间距不对，方向不好。整修对策：以岔区直股钢轨为基准股，调整轨向轨距；对无缝道岔进行应力调整；整治铝热焊接头不平顺现象；对线路方向容易发生变化处所，安装地锚拉杆；对硬弯处所采取火焰矫正法直轨。

4.7 直尖轨拱腰、离缝

道岔锁定时轨温过低；对岔区没有完全锁定；尖轨顶铁顶碰尖轨轨底或滑床板摩擦阻力过大；运输、施工不慎，受到外力作用发生变形；转辙部分暗坑空吊；；电务转辙设备调整不到位。整修对策：对锁定轨温不符合标准的无缝道岔进行必要的应力放散；加强岔区锁定，保证零配件齐全有效，扭力距符合要求；消灭转辙部分暗坑吊板，调整顶铁，对顶铁加插片处理。

4.8 可动轨拱腰、离缝

原因有基本轨外侧轨撑不密贴，顶铁不密实，钢枕处道床不密实、空吊，钢枕变形，枕木间距与设计图纸存在误差。整修对策为打磨轨面和工作边顶面圆弧，打磨新轨前部或者在翼轨轨底加垫片，调整心轨与翼轨相对高度，消灭暗坑吊板，调整顶铁，对顶铁加插片。

参考文献

[1] 何奎元，张庆海．高速铁路道岔[M]．中国铁道出版社，2011．

[2] 李向国．高速铁路技术(第二版)[M]．中国铁道出版社，2012．

[3] 安国栋．高速铁路无砟轨道技术标准与质量控制[M]．中国铁道出版社，2009．

[4] 铁道部运输局．高速铁路工务知识读本[M]．中国铁道出版社，2011．