馬東才

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GLC(08)01道岔養(yǎng)護(hù)與病害整治探索

馬東才

龍巖工務(wù)段

GLC(08)01型道岔是高速鐵路中常用的一種道岔，該文列舉該道岔在養(yǎng)護(hù)維修中常見的病害類型，通過實踐，總結(jié)查找病害產(chǎn)生的原因，針對不同原因制定相應(yīng)的整治方法。

GLC(08)01道岔 高鐵病害 整治方法

1 概況

GLC(08)01型道岔為60kg/m鋼軌12號可動心轍叉單開道岔，全長43.2m，允許最大通過速度為200km/h，道岔主要結(jié)構(gòu)特點為：（1）尖軌為復(fù)曲線型，采用14.25m長的彈性可彎尖軌，尖軌尖端為藏尖式。（2）尖軌設(shè)二個牽引點，第一牽引點動程為160mm，第二牽引點動程為91mm；心軌設(shè)二個牽引點，第一牽引點動程為122.9mm，第二牽引點動程為75.9mm，均采用鎖鉤型外鎖閉裝置。（3）為防止心軌側(cè)磨，可動心軌轍叉?zhèn)认蛟O(shè)置護(hù)軌，護(hù)軌采用分開可調(diào)式槽型鋼結(jié)構(gòu)，護(hù)軌頂面高出基本軌頂面12mm。（4）道岔鋼軌設(shè)置1:40軌底坡，鋼軌軌下設(shè)置5mm橡膠墊板，板下設(shè)置14mm橡膠墊板，合理調(diào)整不同部位軌下和板下膠墊剛度，使其在整個岔內(nèi)彈性趨于一致。（5）尖軌部位設(shè)置4對輥輪減磨裝置，前2對為雙輥輪，后2對為單輥輪。

2 病害查找需遵循的原則

2.1 運(yùn)用“一看、二聽、三量、四撥”方法判定工電結(jié)合部病害

查找工電結(jié)合部問題，歸納起來是：“一看、二聽、三量、四撥”。所謂“一看”，就是看尖（心）軌密貼，特別是尖軌第二牽引點處是否密貼，看頂鐵是否頂死，看防跳器是否與尖軌底頂死等結(jié)構(gòu)性問題?！岸牎笔锹牭啦韥砘匕鈩訒r的聲響，正常狀態(tài)下道岔來回扳動聲音會很小很順暢?！叭俊笔怯玫莱呒酉揖€或者軌檢儀檢查道岔幾何尺寸，結(jié)合動態(tài)檢測波形圖，查找軌道幾何尺寸不良處所?！八膿堋笔怯们斯鲹軇蛹廛壔蛐能壊幻苜N地段直至密貼，松開后檢查是否存在反彈。

2.2 工電密切聯(lián)合檢查

參與道岔病害整治的工電雙方應(yīng)密切配合，熟悉彼此的設(shè)備特點和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。就工務(wù)而言，首先要把軌道幾何尺寸調(diào)整到位，盡量接近道岔設(shè)計尺寸；其次要消除直接影響道岔穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性問題，比如頂鐵頂死、輥輪過高或過低等。產(chǎn)生道岔病害的根源都在結(jié)構(gòu)上，如果道岔結(jié)構(gòu)不良，軌道幾何尺寸也難以保證。

2.3 綜合分析道岔前后線路對道岔的影響

保證道岔前后線路軌道幾何尺寸良好，防止道岔前后線路軌道幾何尺寸不良與道岔構(gòu)造上造成的舒適度疊加，加劇列車過岔晃動，確保列車過岔舒適度和平穩(wěn)性很重要。

3 常見的病害查找及整治方法

3.1 防跳器與斥離尖軌軌底間隙為零

《高速鐵路有砟軌道線路維修規(guī)則》規(guī)定，防跳限位裝置與斥離尖軌（標(biāo)準(zhǔn)開口）間隙為3～5mm（如圖1所示）。產(chǎn)生這類問題的根源在于尖軌第一轉(zhuǎn)轍機(jī)開程過大，設(shè)計要求為160mm，誤差允許±3mm（見圖2），當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)轍機(jī)處動程偏大時，防跳器就會與斥離尖軌頂死，此時，只需電務(wù)部門調(diào)整開程在要求范圍時，即可解決此類問題。

圖1

圖2

3.2 輥輪在道岔扳動時不轉(zhuǎn)動，道岔轉(zhuǎn)換過程聲音過大

《高速鐵路有砟軌道線路維修規(guī)則》要求，閉合狀態(tài)下，輥輪與尖軌軌底邊緣間隙應(yīng)為1～2mm（見圖3），輥輪頂面高于滑床臺表面1～3mm，要求第一輥輪邊緣與閉合尖軌軌底間隙為1mm，第一輥輪應(yīng)高于滑床板2mm，第二輥輪高于滑床板3mm。當(dāng)某個輥輪相比其他同位置輥輪高度較低時，該輥輪在尖軌轉(zhuǎn)換時將不會轉(zhuǎn)動；當(dāng)某個輥輪相比其他同位置輥輪高度較高時，尖軌在轉(zhuǎn)換時就會產(chǎn)生較大的落槽聲音，在日常養(yǎng)護(hù)中，要按設(shè)計要求將輥輪調(diào)整到位。

圖3

3.3 尖軌第二動作桿與尖軌根部段的位移不足

由于道岔尖軌長14.25m，第二動作桿距尖軌尖端5.275m，在第二動作桿后有近9m的尖軌處于自由狀態(tài)，在尖軌轉(zhuǎn)換時往往會在此段產(chǎn)生位移不足，靜態(tài)體現(xiàn)在尖軌側(cè)彎，軌距偏小，頂鐵離縫。為消除位移不足，需利用“杠桿”原理（見圖4），在保證直股軌向的情況下，將圖4中24#枕軌距改為+0.5，25#枕距改為0mm，26#枕距改為-0.5mm，27#枕距改為-0.5mm，這樣可消除尖軌后部的位移不足。

圖4

3.4 道岔定位時心軌防跳頂鐵與心軌間隙為零

這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，表現(xiàn)為心軌防跳頂鐵底部頂住心軌底，加大轉(zhuǎn)換力。《高速鐵路有砟軌道線路維修規(guī)則》要求，心軌防跳頂鐵，卡鐵與心軌間隙應(yīng)為2～4mm。當(dāng)出現(xiàn)心軌防跳頂鐵頂住心軌底時，會導(dǎo)致心軌與翼軌不密貼，嚴(yán)重時會導(dǎo)致心軌卡阻，原因在于道岔心軌的特殊性，大機(jī)作業(yè)時，心軌曲下股多為人工輔助起道搗固，搗固質(zhì)量不佳，當(dāng)?shù)啦黹L期側(cè)向過車，曲股勢必會存在較大的水平（曲下股低），加之心軌防跳頂鐵本身就很厚，離心軌底部距離較近，一旦曲股出現(xiàn)較大的水平時，防跳頂鐵就會頂住心軌軌底（見圖5）。解決此類問題需要對心軌曲下股進(jìn)行起道作業(yè)，在保證直股水平的情況下將曲股水平做到最小，若任然存在頂住現(xiàn)象，可卸下防跳頂鐵對其下部進(jìn)行打磨，來保證防跳頂鐵與心軌底存在2～4mm的間隙。

圖5

3.5 尖（心）軌與滑床板離縫

尖（心）軌與滑床板離縫是造成道岔上動態(tài)水平三角坑的重要原因，形成此類離縫的原因主要有：（1）尖軌輥輪安裝不到位，造成尖軌軌底卡在輥輪上，抬高了尖軌；（2）尖軌的吊運(yùn)和存放不規(guī)范，造成尖軌拱腰；（3）心軌中部因無法搗固、搗固質(zhì)量不良等原因，長時間行車會造成空吊。解決此類問題需要按設(shè)計要求將輥輪調(diào)整到位，加強(qiáng)心軌部位的密實性搗固，防止空吊。

3.6 尖（心）軌與基本軌（翼軌）離縫

這類問題是道岔最常見的病害，產(chǎn)生這類病害的主要原因有：軌向不良，軌距不順，框架過大（?。┑葞缀纬叽鐔栴}或者頂鐵頂死，尖軌硬彎，曲基本軌（短心軌根部）彎折矢度不足等結(jié)構(gòu)性問題，這需要認(rèn)真對軌道幾何尺寸進(jìn)行檢查，對頂鐵頂死這類嚴(yán)重影響道岔穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性問題進(jìn)行檢查整治。原則上，只要尖（心）軌用撬棍撬密貼后不反彈，電務(wù)就能通過密貼調(diào)整片進(jìn)行調(diào)整。不密貼有以下表現(xiàn)：（1）尖軌前靠、后不靠；（2）尖軌后靠、前不靠；（3）尖軌兩動作桿間不靠；（4）整個心軌完全不靠。尤其是第4類問題將嚴(yán)重影響行車安全。

關(guān)于處理“尖軌前靠、后不靠”的問題。尖軌尖端密貼，在第一轉(zhuǎn)轍機(jī)后至刨切終點均存在不同程度的離縫，尤其在第二轉(zhuǎn)轍機(jī)尤為明顯（圖6）。這類問題會導(dǎo)致尖軌頂鐵離縫很大，尖軌后部位移不足，軌距偏小。查找其原因首先要量出轉(zhuǎn)轍部位的直股軌向、軌距和框架尺寸，通過上述三個數(shù)據(jù)即可判斷出原因，在直股軌向良好（1mm內(nèi)）的情況下主要存在以下幾種情況：（1）尖軌密貼段框架尺寸小，只需將密貼段框架尺寸改大即可。此類問題的現(xiàn)場軌道幾何尺寸體現(xiàn)在整個尖軌軌距小，密貼段框架尺寸小，不密貼段框架尺寸正常，用撬棍將不密貼段撥靠后，軌距正常，后部頂鐵離縫均在規(guī)定范圍內(nèi)。（2）尖軌不密貼段框架尺寸大，只需將不密貼段框架尺寸改小即可。此類問題體現(xiàn)在整個尖軌軌距良好，密貼段框架尺寸良好，不密貼段框架尺寸大，最明顯的是當(dāng)?shù)啦矸次粫r，框架尺寸大的這段軌距會偏大，這時往往伴隨整個尖軌框架尺寸偏大，后部頂鐵離縫大、道岔反位時軌距大等特點。（3）尖軌后部頂鐵頂死，只需將頂死的頂鐵打磨即可，在打磨前要注意檢查頂鐵是否已經(jīng)墊密貼調(diào)整片，頂死位置框架尺寸是否偏小，當(dāng)二者均無時，方可打磨。此類問題體現(xiàn)在整個尖軌框架尺寸良好，密貼段軌距良好，不密貼段軌距偏小，最明顯的是用撬棍拔靠后尖軌會反彈。

圖6

關(guān)于處理“尖軌后靠、前不靠”的問題。尖軌在第二轉(zhuǎn)轍機(jī)處密貼，第二轉(zhuǎn)轍機(jī)往尖軌尖端均存在不同程度的離縫,多體現(xiàn)在尖軌第一、二轉(zhuǎn)轍機(jī)密貼，中部離縫。這類問題容易產(chǎn)生動態(tài)大軌距及軌距變化率不良，查找病害原因，首先要量取轉(zhuǎn)轍部位的直股軌向、軌距和框架尺寸，在直股軌向良好（1mm內(nèi)）的情況下，原因有以下四個方面：（1）第一轉(zhuǎn)轍機(jī)位置框架偏小；（2）第一、二轉(zhuǎn)轍機(jī)中部不密貼段框架過大；（3）尖軌第二轉(zhuǎn)轍機(jī)處框架偏??；（4）尖軌存在硬彎。前三種情況的處理辦法和“尖軌前靠、后不靠”的處理方法相同，只需結(jié)合框架和軌距，將框架尺寸和軌距調(diào)整到允許范圍內(nèi)。判定尖軌是否存在硬彎尤為關(guān)鍵，當(dāng)轉(zhuǎn)轍機(jī)處的軌距均在允許范圍內(nèi)，且較順，不密貼段框架尺寸好，軌距小，用撬棍撥靠后軌距前后很順，松開撬棍尖軌反彈，此時應(yīng)考慮尖軌是否存在硬彎，可用弦線測量直尖軌軌向，確定尖軌在不密貼段是否存在往里的硬彎，當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)第一轉(zhuǎn)轍機(jī)和第二轉(zhuǎn)轍機(jī)處尖軌密貼，中部不密貼，尖軌后部頂鐵離縫較大，當(dāng)尖軌全長范圍內(nèi)框架尺寸良好，尖軌中部軌距偏小，尖軌后部存在位移不足時，此時應(yīng)考慮尖軌在第二轉(zhuǎn)轍機(jī)處是否存在往外的硬彎，同樣可以弦線測量尖軌軌向，確認(rèn)是否存在硬彎。如果判定尖軌存在硬彎時，可用尖軌矯直器將尖軌矯直，即可達(dá)到尖軌密貼要求。

關(guān)于處理“尖軌兩動作桿間不靠”的問題。尖軌兩轉(zhuǎn)轍機(jī)處密貼，中部離縫，此類問題和尖軌后靠前不靠的處理方法一樣，這里不一一介紹。

關(guān)于處理“心軌完全不靠，整根心軌與翼軌離縫”的問題。由于心軌是通過連接螺栓將長短心軌連成一體，內(nèi)部應(yīng)力較為復(fù)雜，短心軌根部又有岔跟尖軌，通過短心軌根部的頂鐵來控制岔跟尖軌的密貼，此處受力非常復(fù)雜，加之短心軌根部彎折矢度指導(dǎo)公差的影響，常會發(fā)現(xiàn)很多心軌與翼軌不密貼，嚴(yán)重時離縫達(dá)到2～3mm，因此在整治過程中要注意檢查各部位頂鐵是否頂死，尤其是短心軌彎折部位的四位頂鐵（見圖7），規(guī)范要求在心軌密貼下，頂鐵與心軌軌腰離縫應(yīng)在1mm內(nèi)，但是常發(fā)現(xiàn)存在頂死的現(xiàn)象，一旦頂死，心軌在轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)換力將增大，心軌與翼軌會產(chǎn)生很大的離縫，另外翼軌上的頂鐵也同樣重要，必須保證不頂死，發(fā)現(xiàn)頂死時可通過改動翼軌或者打磨頂鐵的辦法來處理?？傊?，心軌不密貼與各部位頂鐵有很大的關(guān)系，一定要保證頂鐵不得頂死。

圖7

4 結(jié)束語

道岔作為鐵路線路養(yǎng)護(hù)維修的薄弱環(huán)節(jié)之一，需要通過反復(fù)試驗，找準(zhǔn)病害的產(chǎn)生原因，采取正確的途徑消除病害，延長尖（心）軌的使用壽命，只有道岔結(jié)構(gòu)健康，軌道幾何尺寸才能夠調(diào)整到最佳狀態(tài)，故障率也將大大降低，列車通過時的穩(wěn)定性和舒適性才能提高。

[1] 中華人民共和國鐵道部. 高速鐵路有砟軌道線路維修規(guī)則（試行）[S].北京：中國鐵道出版社，2015.

[2] 鐵道部工程管理中心. 客運(yùn)專線鐵路道岔鋪設(shè)手冊[M]. 北京：中國鐵道出版社，2010.