钢轨接头病害产生的原因及整治浅析
2015-07-20
钢轨接头是线路的薄弱环节，是工务部门日常维修的重点。机车车辆的轮对通过接头时，因其不平顺而产生剧烈振动，加速线路状态的变化，以致形成接头病害。轨道结构的不连续性是钢轨接头的轨缝与钢轨整体相比，夹板的强度、刚度的不足所造成的钢轨接头结构上的薄弱，破坏了轨条在纵向的连续性。接头病害产生之后，又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用，互为因果，使病害发展变化加速，养路工区几乎无法应付。在钢轨、道床和路基状态基本相同的情况下，混凝土轨枕线路接头比木枕线路接头变化快，各类接头病害产生周期短，发展迅速。石碴没有翻白之前，约每月保养一次，石碴一经翻白，几乎每周都要保养，石碴溜塌的接头甚至每两天就要保养一次，接头病害发展到这种程度之后，如不从根本上整治病害，接头就很难维持正常工作状态，影响铁路运营。
一，钢轨接头病害的类型
钢轨接头病害的类型
1、淬火钢轨端部的鞍形磨耗
磨耗深度一般为2.5～6 mm，长度一般为200～380 mm，在铺设混凝土轨枕的地段比较明显，发展也较快。
2、低接头(或打塌)
这种病害一般均发生在捣固不良地段，尤以曲线下股比较多见。
3、钢轨破损
主要是淬火区钢轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。这类病害多数发生在淬火层分界处和轨端，以曲线上多见。
4、夹板弯曲或断裂
主要是顶部中央出现细小裂纹，以后逐渐扩大。
5、混凝土轨枕破裂
主要发生在轨下断面。
6、道床结硬、溜坍，翻浆冒泥
前者主要发生在铺设混凝土轨枕并有鞍型磨耗的地段。
二，钢轨接头病害的原因
钢轨接头病害的发生，最根本的原因在于轨道接头存在结构上的不平顺，这就导致轮轨之间产生较大的附加动力作用。过大的附加动力作用又促使不平顺的发展和附加动力的增长，同时也就促进了接头病害的发展，可见，钢轨接头病害的发生与发展是互为因果的。另外，由于养护方法不当也会促使接头病害产生和发展。
1、支嘴
接头“支嘴”多数发生在小半径曲线上.特别是相对式的接头曲线上.曲线接头处的“支嘴”是曲线圆弧在钢轨接头有向外的弹力.这主要是因为养护不良而引起的.另外由于接头处道碴不足，捣固不良，接头轨枕失效，螺栓松动，有连续瞎缝、破坏了曲线方向，引起轨距扩大等多方面的因素.尤其是轨缝过大，造成鱼尾板弯曲，所产生的曲线接头支嘴.
2、夹板弯曲产生低接头
由于轨缝过大，夏季天气炎热，长期维修不及时，产生低接头
3、钢轨接头上下左右错牙
(1)由于钢轨垂直磨耗，线路上出现伤损，需更换钢轨时，产生上下错牙。
(2)由于接头单根枕木失效，更换时，没有做到两根枕木同时更换，加上捣固不良，经过列车长期、及重载列车的运行产生。
(3)较大的抬道量，接头打塞只打一根接头枕木，捣固不良成软硬不均，至使接头夹板产生的不平顺出现的上、下错牙。
4、接头养护维修不当：
钢轨接头是轨道薄弱环节之一.轨端淬火层剥离掉块和鞍形磨耗、低接头、钢轨破损、螺孔裂纹、混凝土枕损坏破裂、道床板结溜塌和翻浆冒泥.钢轨接头病害不仅使轨道残余变形加剧，而且浓缩钢轨的使用寿命.搞好接头养护必须坚持以预防为主、防治结合的原则.在现有标准结构的基础上，针对接头病害发生与发展的原因.
5、动态不平顺
动态不平顺一般有两种情况：一种是轨道弹性不均和荷载波动，轮轨接触点轨迹呈波浪形不平顺；另一种是线路存在暗坑吊板和道床不均匀的弹性下沉。这两种不平顺只有在动态情况下才能表现出来。线路的动态不平顺增大了列车运行中的冲击和振动。有的养护单位使用厚度不等、弹性不均的轨下垫板以及线路养护质量不良，都加剧了轨道动态不平顺。
综上所述，车轮通过钢轨接头处的轨缝，形成剧烈的冲击和振动，这是造成钢轨接头病害的外因；钢轨断面及接头部分设计不合适以及淬火工艺不良则是钢轨接头产生病害的内因，所以，长度25 m钢轨混凝土轨枕线路解决接头病害的根本途径要首先从改善钢轨材质、淬火技术要求、淬火工艺、钢轨及夹板的设计等方面着手，同时在养护维修工作中也要采取符合混凝土轨枕线路特点的方法进行作业，以改善钢轨接头的工作状态。
三，整治办法
1、支嘴整治
(1)加强“支嘴”处的轨道连接控制轨道横移.在“支嘴”处的前后五个枕木盒的两股轨底部设防横移木撑，顶紧枕木，填满石碴并夯实.
(2)根据“支嘴”程度，可局部适当增加外股道床宽度、并加强分层次地夯拍，增加道床阻力.
(3)加强接头捣固.更换接头失效的轨枕和不良道钉，防止接头下沉，减轻列车对接头的冲击.
(4)矫直或调整小腰有硬弯的钢轨.锁定线路，防止挤瞎轨缝.
(5)调换“支嘴”处上下股里外口夹板.拧紧螺栓.利用夹板的反弯，用2台拨道器拨正方向，夯拍道床，控制接头支嘴.
(6)由于钢轨与夹板之间有空隙，在更换伤损夹板和更换钢轨时要在曲线上股钢轨外侧加上6 9MM胶垫片，防止接头支嘴.
(7)在拨道中对“支嘴”接头只准压，不准挑.如必须上挑时，要用拨动小腰带动接头的方法.不要直接拨动接头、防止支嘴扩大.
2、夹板弯曲产生低接头的整治
(1)垫板倒换整治.在炎热天气，分别在接头处4 6根轨枕处垫上3 5M M垫板，经过7天左右，小腰垫板压实后，把3 5MM垫板换成8 IOMM垫板，最后撤除垫板，在接头8根轨枕范围内进行清筛起道，接头起高10 12MM，在从两端小腰向接头加强捣固，做好顺橇.经过列车碾压后再加强一次捣固，并夯实.这样反复数次，就可以整平接头.
(2)在I型、Ⅱ型水泥枕线路地段，在接头处更换2 4根Ⅲ型轨枕，增加线路承载能力.
3、钢轨接头上下左右错牙的整治
(1)更换钢轨完毕后要进行焊补或打磨，使新旧钢轨轨面在同一水平面上。
(2)更换接头枕木要两根同时更换，以免使钢轨受力不均产生错牙。
(3)捣固时接头枕木要捣固均匀。
(4)经常保持接头螺栓扭矩达到规定要求。
(5)左右错牙要根据错牙大小、扣件作用况态、接头两端轨距大小等情况采取加垫片、相应开发丝胶垫、改道等方法进行整治。
四，接头日常养护维修应注意的问题
1、日常接头养护维修要特别注意其经常性，切不可整治后再也不去管它，待到再发生病害再整治。对于接头这个薄弱处所，特别是已发生病害或易出现病害的接头，工长应经常地去检查，派人去养护，加强捣固，注意控制起道量，既不要使接头过高(最高不要高出6ram)，也不能使接头过低(最低不要低于2ram)，同时要加强螺栓扭力、线路锁定控制，杜绝大轨缝。2、捣固方法要得当，在接头处捣固不能按前进方向依次进行，应从两侧小腰向接头捣，手工捣固时扒窝一定要够深，防止打伤轨枕棱角或打关门镐，影响捣固质量。3、绝缘接头：扭力一定要够，两端50米线路状态要良好，轨道几何尺寸不应有超限。4、异型接头：轨缝应尽量小，接头螺栓扭力应不小于900N.m。
