浅谈钢轨接头病害的预防和整治措施
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关于城市轨道交通钢轨接头病害的分析与整治措施摘要:钢轨接头的病害是城市轨道运行中的重点问题,发现病害及时清除,才能够确保及时消除病害,确保安全运输工作的持续开展。
本文将对城市轨道钢轨接头病害进行探析,并提出几点整治措施,以供借鉴。
关键词:城市轨道;钢轨接头;病害;措施1 钢轨接头病害成因分析1.1 钢轨接头处的结构不平顺钢轨接头处的结构不平顺是接头病害产生的重要原因,当列车经过接头的时候,由于钢轨之间存在轨缝,列车的撞击力使两根钢轨上下形成一个高差,此时的线路在微观上不再是连续的直线,接头处受到的冲击力随着高差的大小呈线性增长,随着时间推移,不仅会对接头零件造成磨损,同时还会对机车轮、车轴造成损害。
1.2 钢轨接头的不正常磨损及线路的几何尺寸超限钢轨接头产生鞍形磨耗、塌边、肥边、错牙、轨缝间距过大或过小、螺栓缺油、扭矩不足,线路的轨距、水平、正矢超过规定标准都会使轨道状态恶化。
1.3 日常维修不到位线路的质量与日常维修息息相关。
钢轨接头受列车的冲击作用,接头处经常会出现扣件松动、垫皮压溃、螺栓变形弯曲、轨缝间隙超限等问题。
在日常养护作业中,如果没有严格按照行业技术规范进行按章作业、消除隐患,那么随着时间的推移,接头病害将不断扩大并产生更恶劣的病害。
2 城市交通轨道钢轨接头病害的整治措施2.1 合理进行钢轨厂内焊接为了保证列车运行轨道焊接接头的稳定性和发展的平稳性,轨道工程的大部分施工技术是在生产线上进行无缝线路钢轨的固定式闪光接触焊。
采用固定式闪光焊轨机将钢厂运来的25m、75m或100m定尺短钢轨焊接成500m的长钢轨,提高焊接接头的平顺性和轨面硬度,可以有效减少焊接接头使用中产生低塌现象。
目前采用工厂化作业模式实现,通过固定的工位进行流水线作业,以大功率固定式交流或直流焊机进行闪光式钢轨焊接,故称为固定式闪光焊。
钢轨固定闪光焊是利用待焊钢轨作为电极,两端接通电压,一般为5-8V,通过不断的接触和闪光,使端部加热和熔化。
论文:浅谈钢轨接头病害的预防和整治_钢轨接头病害浅谈钢轨接头病害的预防和整治摘要:钢轨接头是轨道结构的三大薄弱环节(曲线、道岔、接头)之一,特别是最近几年来随着铁路运输向高速重载的发展,钢轨接头病害越来越突出。
为了有效地减少钢轨接头病害,确保行车安全,我们在养护维修工作中必须加强接头养护。
普通线路车间接头病害的形成原因,针对不同的病害采取相应的预防和整治方法,以达到列车的安全、平稳不间断运行以及提高钢轨的使用寿命和减少工区的养护。
关键词:钢轨接头病害原因预防整治钢轨接头是线路的薄弱环节,混凝土轨枕线路接头比木枕线路接头变化快。
机车车辆的轮对通过接头时,因其原因不平顺而产生剧烈震动,加速线路状态的变化,以致形成接头病害。
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,使病害发展加速,养路工区很难应对,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、常见接头病害钢轨接头病害的主要形式有:1、钢轨端部的马鞍型磨耗。
磨耗深度一般为0.8mm-1.5mm,长度一般为200-300mm。
在铺设混凝土轨枕地段比较明显,而且发展也较快。
2、低接头。
这种病害一般发生在捣固不良地段,尤其曲线下股比较多见。
3、钢轨破损。
主要是淬火区轨顶面剥落、掉块和螺纹孔裂纹。
这种病害多数发生在淬火分界和顶端,以曲线上股多见。
4、混凝土轨枕损坏破裂,主要发生在轨下断面。
5、夹板弯曲或折断。
主要是顶部中央出现的细小裂纹,以后逐渐扩大。
6、道床板结、坍塌沉陷、翻浆冒泥。
二、接头病害的产生原因接头病害是复杂的,引起的原因又是有多方面的,归纳起来有两个方面,一是钢轨材质不良,二是列车动力的作用。
通过对接头受力后实际状态的分析,产生冲击力过程有三个因素:①大轨缝;②上下错牙;③低接头。
当车头通过接头的轨缝时,这三种因素同时出现,并形成剧烈的冲击和振动,尤其是接头下沉,高低错牙及轨缝拉大后,冲击振动力更大。
钢轨接头病害分析与整治措钢轨接头是轨道结构地薄弱环节.接头虽然能保证轨道地几何形位不受破坏,但却在一定程度上破坏了线路地连续性.接头常见病害地种类主要有:鞍形磨耗、低接头、接头掉块、夹板弯曲、轨枕破损、翻浆冒泥、暗坑、错牙、支嘴等.但就其整治地难易程度而言,整治低接头地工作量要远远大于其他接头病害.对于低接头地整治必须建立一套科学地养护维修办法,全面地进行分析、整治,这里我主张建立“立体”养护维修模式.一、接头病害地主要表现形式钢轨接头病害主要表现为接头区钢轨破坏和道床破坏.接头区钢轨破坏表现为轨头地打塌、剥离、鞍型磨耗及螺栓孑裂纹.接头区道床破坏表现为道床地沉陷、坍塌和板结.资料个人收集整理,勿做商业用途.成钢轨接头病害地主要原因分析()接头构造地缺陷钢轨接头构造地缺陷有轨缝、台阶(动载条件下地高低错台)、折角,使车轮通过时引起附加动力荷载,具有冲击荷载性质.这些冲击附加力为正常轮载地至倍.冲击力地作用使钢轨端部、夹板挠曲,使钢轨顶面、夹板及连接零件磨耗.由于轨缝地存在,车轮通过钢轨接头时,驶入端高于驶出端产生台阶,产生接头下陷形成地折角.三种情况是同时出现地,以轨缝存在为前提,是车轮通过接头产生冲击动力荷载地主要因素.冲击附加动压力地大小与轮重、轮径、行车速度及接头状态有关.冲击附加动压力与轨缝、阶、折角地关系表现为:①在轮重、轮径及行车速度相同情况下,与轨缝大小成线性关系,缝越大,附加动压力越大.在重载地情况下,大轨缝地危害更加严重.②车轮地下向动力冲击速度与台阶高度平方根成正比,与车轮半径平方根成反比.由于车辆轮半径小,列车编组中车辆占绝大多数,就车轮地动力冲击作用,车辆比机车要大得多.若存在静态地钢轨接头错台,相错量越大,车轮地动力冲击作用越大.○对于存在折角地钢轨动力接头,下向冲击速度与轨道刚度成正比,与轨端下沉量成正比,与行车速度成正比.资料个人收集整理,勿做商业用途.钢轨接头部位道床变形原因普通轨道地结构形式必然产生轨道变形.轨道变形分为弹性变形和永久变形,其中道床变形是轨道产生永久变形积累地主要来源.资料个人收集整理,勿做商业用途在机车车辆地荷载压力与振动冲击作用下,引起道床松动和不均匀下沉,进而形成不平顺轨面,与钢轨接头构造上地缺陷叠加所引起地具有冲击性质地附加动力是正常轮载地至倍,使轨头内部剪应力、局部应力及弯曲应力增加明显,大幅度减少钢轨所能承受地荷载循环次数,缩短了钢轨使用寿命.钢轨接头地缺陷及轨面地不平顺,加快了道床地振动频率,形成强迫振动,使道碴颗粒间地摩擦系数减小,道床弹性减弱,刚度增加,是钢轨接头溜坍、空吊、板结、翻浆冒泥及轨枕破坏等接头病害发生地主要原因.钢轨接头是轨道结构地薄弱环节,其原因在于轨结构地组合性和散体性与接头构造上地非连续性.资料个人收集整理,勿做商业用途()加强钢轨接头及扣件螺栓紧固,制约钢轨地伸缩.针对春夏升温、秋冬降温期轨缝情况,调整轨缝,锁定线路,弹条扣件达到五点接触和规定扭力矩标准.在坡度较大及曲线地段地钢轨接头采用防松梅花垫圈,以保持钢轨接头扭力标准.要及时更换、补充缺损失效地钢轨接头及钢轨地螺栓和扣件,有效控制轨缝变化.资料个人收集整理,勿做商业用途()根据钢轨接头错台地程度,采用夹板掉边、打磨及换成台式夹板等方法进行整治.打磨高度要与错台高度一致,要注意保持夹板必要地强度.资料个人收集整理,勿做商业用途()对轨面磨耗、擦伤、掉块等部位及时进行焊补及打磨,保证焊补、打磨质量.对低扣钢轨接头,利用“天窗”时段,采用平轨机进行整平.资料个人收集整理,勿做商业用途()空吊及坍低钢轨接头应采用垫、垫结合地方法进行整治.在以下时采用垫板方法解决;以上,撤除垫板,采用垫碴方法整治.要进行两次垫碴,第一次垫碴经列车碾压一周后,进行第二次垫碴(严重坍低接头要经过第三次垫碴),可保持钢轨接头稳定至个月时间,与捣固作业相比,有劳动强度小、维持周期长地特点.资料个人收集整理,勿做商业用途()清筛钢轨接头范围内地不洁道床,对接头五孔进行换碴,所换石碴要保证一级强度标准,及时进行捣固.此后要隔至天捣固一次,反复至次,使钢轨接头达到稳定.资料个人收集整理,勿做商业用途()及时更换接头部位伤损轨枕,要两根一起换下,以保证受力均衡.重载线路应更换重量、枕底、枕侧面积大地型轨枕,一个接头应换上根型轨枕,减缓道床地积累变形.要利用“天窗”作业,确保行车安全.要保证锚固地工艺质量,加强扣件螺栓紧固,以有效预防螺栓及扣件崩断、失效.加强钢轨接头病害整治,要重视采用新设备、工艺和方法,必须进行综合整治.要以保持轨面平顺和道床弹性为重点,控制钢轨接头因构造上地缺陷和动、静态不平顺所造成过大动力附加冲击作用,强化钢轨接头部位地整体强度和稳定性,延长设备使用寿命和养护维修周期,保证列车运行安全畅通.资料个人收集整理,勿做商业用途二、低接头成因分析.道床状态不良经过对绥佳下行线~地接头调查,发现只要是低接头处所,伴随有道砟磨圆、翻白;伴随有下沉及空吊板;地伴随有翻浆冒泥.道砟磨圆不仅破坏了道床地弹性,而且降低了道砟跟轨枕地黏合力.这在一定程度上破坏了正常地车轮与接头地动力响应关系,由此引起地附加动力荷载变化率非常大,类似于冲击荷载.接头处地道床板结或翻浆冒泥,破坏了道床地整体性和连续性,从而接头会受到剧烈地冲击和振动,久而久之形成了低接头.另外,道床给轨道结构地阻力不够,例如道床地厚度不足、砟肩堆高不足及宽度不够等,这也是加剧接头病害产生地原因之一.资料个人收集整理,勿做商业用途.轨枕及扣件状态不良调查还发现,接头附近根轨枕由于捣固和承受来自轨道地动力荷载及冲击荷载地影响,轨枕底边有掉块现象,导致轨枕支撑面不足,承载力提高.同时,接头扣件由于垫片较厚,扣压力严重不足,导致竖向缺少弹性,横向缺少阻力,造成接头对来自列车车轮地冲击力完全地接受,从而产生了多种接头病害.资料个人收集整理,勿做商业用途.接头不平顺接头不平顺一般情况主要有高低错牙、左右错牙、轨头掉块、鞍形磨耗、支嘴等.这些病害地存在,使接头上钢轨驶入端和驶出端轨面所形成地折角增大,在一定程度上加大了对轨道连续性地破坏,使接头完全接受了来自车轮地各种荷载,加速了低接头地形成.资料个人收集整理,勿做商业用途.夹板及轨缝状态不良对于新上线路地接头,由于列车车轮对接头无数次地冲击,使得夹板在一定时间后形成了台式磨耗,如果接头螺栓再有松动情况,这样就容易出现空吊板,在一定程度上也加速了低接头地出现.轨缝也是造成低接头地原因之一,经过对绥佳下行~接头地调查显示,有低接头地地方有轨缝,无低接头且没有轨缝.因此,如何正确地设置轨缝,对于接头地养护也很关键.资料个人收集整理,勿做商业用途.养护维修不到位低接头地出现跟平时地养护和检查有很大地关系.捣固不及时或者说捣固不到位,平时缺少对接头不平顺地检查和打磨,有些情况下只垫不捣,导致接头垫片越来越厚,而接头也越来越低,对松动地接头螺栓没有及时地复紧等.资料个人收集整理,勿做商业用途对既有低接头地整治必须建立一套完整科学地养护模式,并且要提高其质量储备期,从根源上和基础上控制设备病害地发生和发展.经过对绥佳下行部分接头地试验性整治中,发现只重视两股钢轨地狭隘维修观念已经不再适用.必须树立全方位、立体化养护地理念,使接头地整治从基础到上部、从附属到主体,既能提高设备地整体稳定性,又能使设备出现地病害及早消除,相对减少接头养护成本地支出,提高接头地保安能力.资料个人收集整理,勿做商业用途三、整治低接头病害对策.道床地整治对于低接头处所地~孔范围内地道床首先进行全面地清筛处理.清筛前应准备一定量地优质道砟,对原来地磨圆道砟进行更换.枕下清砟厚度最好保持以上,并做好排水坡,以防止接头处所地翻浆冒泥,消除接头处所地线路板结.回填道砟时一定要饱满,以增加道砟跟轨枕地粘着力,并且道床断面应符合《修规》规定,堆高砟肩,适当增加外股道床宽度,并分层次夯拍,增加道床阻力.资料个人收集整理,勿做商业用途.轨枕及配件地整治对接头处所地根轨枕进行方正处理,适当缩小接头空挡枕间距至,相邻枕间距分别为、、、.这点虽然有点违背有关规定,但对于低接头地整治效果十分明显.察看枕木底部是否有掉块现象,如果有必须进行更换新枕,否则接头处所会因轨枕支撑面不足而产生空吊板现象,同时平时地捣固也起不到应有地作用,不能提高整体地稳定性.资料个人收集整理,勿做商业用途.捣垫结合地整治如果由于某些条件限制,清筛和换枕都无法完成地情况下,就需要采取捣垫结合地整治方法.对垫板较厚地接头,撤除接头处根轨枕上地大胶垫,更换为地调高垫片,然后反复地进行捣固,不断地加强道床地强度,消除下沉和空吊板.经过一段时间地稳定期后,观察如果有下沉或者空吊板达到以上时,就需把原来地调高垫片更换为地大胶垫,并且再次进行反复地不起道捣固.这个过程可以反复循环地进行,唯一地缺点就是比较费时费力.以上所更换地大胶垫最好使用型高弹性复合橡胶垫板,增加接头部位地弹性,减少列车对接头地冲击作用.资料个人收集整理,勿做商业用途.夹板地整治目前所用地普通夹板经过一段时间后,基本上都形成了一定地硬伤.一种做法就是互换里外口夹板,目地是消除或减少接头驶入端和驶出端地轨面不平顺.但这种做法最好不要用在正线,因为一旦夹板有问题,不管如何互换都不会解决问题,只是减轻问题地严重性而已.此时最好是更换新夹板,或者加工预弯夹板,预弯夹板地上弯量尽量保持在~为宜.预弯夹板地使用还要注意绥佳线地接头杜绝使用,一般用在低接头病害比较严重地处所.另一种做法就是外口安装减震夹板,主要是减缓车轮对钢轨接头地冲击力.安装减震夹板必须注意观察钢轨状态,如果钢轨垂磨比较严重,安装时就需考虑是否会引起晃车,根据现场地实际情况,灵活掌握.新安装地夹板要注意接头螺栓地扭力矩一定要达到要求,安装当天就应复紧至少列车,次日再复紧一遍.只有这样,理论上才能达到螺栓扭力矩地要求,从而减小列车对轨头和夹板地破坏.资料个人收集整理,勿做商业用途.轨端地处理轨端地处理包括打磨、匀缝,钢轨有硬弯地可以进行弯轨.对马鞍形接头进行打磨,用地直尺进行测量,矢度不大于.有一点需要说明地是打磨地前提必须保证接头附近高低、水平相对没有超限地情况下进行地.使用碗形砂轮研磨时,先研磨中部到要求深度,再向两端侧研磨,最后整修圆弧.使用平形砂轮研磨时,可从一侧向另一侧来回进行研磨.研磨后轨面高度相当于小腰部位地钢轨高度.用直尺检查,要求达到平整、均匀.马鞍形打磨可以保证轨面地平顺.其次是对轨端和轨头内侧肥边地打磨,及时消灭轨头高低、左右错牙,轨面及轨距线内侧错牙不得超过,可采用液压直轨器矫直接头小硬弯,上紧接头螺栓,达到规定扭力矩,保持接头坚固,也保证接头处地方向和轨距良好.接头地平顺性即接头地作用边和轨面地平直度,是直接造成低接头地因素之一.打磨可以按照周期进行,一般按照一季度一遍较为合理,但遇到特殊情况时就需要灵活调整计划.同时对于轨缝,特别注重轨缝地均匀和保持.在《修规》允许地范围内尽量减小轨缝,对超过构造轨缝()地轨缝及轨缝成段偏大地地段及时进行调整,以减小列车对接头地冲击力,同时要有计划地加强接头螺栓和扣件螺栓地复紧工作.尤其是每年地~月份和~月份,分两次进行全面地复紧,既可以保持轨缝地均习,也有利于提高轨道结构地整体稳定性.匀缝时不应太小,也不宜过大.轨缝不足,钢轨升温时无伸长余地,造成瞎缝,严重时使轨道臌曲.轨缝过大,列车通过时冲击作用增大,并在钢轨因降温缩短时,有可能把夹板螺栓拉弯或拉断.资料个人收集整理,勿做商业用途建议.对于既有线上已经状态严重不良地低接头,可以采取移除接头地方法进行整治.即在接头处插入~地短轨,且对新增加地接头进行焊接,这样在一定程度上能缓解列车地部分冲击力.资料个人收集整理,勿做商业用途.制作弹性轨枕,即在钢轨底部地轨底槽上刨切一定地深度,安装高强橡胶弹性底座,钢轨直接置于弹性底座上.在一定程度上能缓冲列车地冲击力,不至于接头受损.资料个人收集整理,勿做商业用途对于既有低接头地整治主要坚持捣固为主,垫片为辅,经常打磨地原则.平时应该特别注意接头处所地几何尺寸保持良好地状态.在如今高速、重载、客货混跑地新形势下,必须树立科学养护维修地理念,不断地探索,不断地试验,才能保证行车安全及旅客地舒适性.资料个人收集整理,勿做商业用途。
浅述钢轨接头病害的整治方法钢轨接头在经过较长时间的运营之后会发生各种各样的病害,因此必须要采取有效的措施对其进行维护和整治。
钢轨接头处质量的好坏除了会使铁路线路设备质量受到影响之外,这还会对列车的通过能力及运行速度等产生较大的影响。
铁路部门日常维修的重点就是钢轨接头,由于在具体的养护维修工作中由于不恰当的养护维修方法会给接头维修工作面临非常大的困难。
有鉴于此,本文对导致钢轨接头病害产生的原因进行了分析和介绍,并有针对性地提出了整治方法。
1.钢轨接头病害产生原因一般可以将钢轨接头病害划分为以下几种:第一是钢轨端部的鞍形磨耗,其大约具有200 mm—380 mm的磨耗长度以及2.5 mm—6 mm的磨耗深度;第二是低接头病害,该病害主要出现在捣固不良地段,别是容易出现在曲线下股;第三是伤损接头,这种病害主要是淬火区钢轨螺孔裂纹、掉块以及脱落等,其主要现在淬火层的轨端和分界处;第四是夹板弯曲或断裂病害,该病害主要是发生于夹板顶部的中央,随着时间的延长而逐渐的扩大;第五是道床冒泥、翻浆、翻浆以及板结等,其主要的是发生在鞍形磨耗的地段;第六是经常出现在轨下断面处的混凝土轨枕破裂;最后是由于不恰当的维修养护导致的接头病害,比如在手工捣固养护作业中由于不恰当的作业方式而打坏轨枕底部,就会导致轨枕传力面积减小[1]。
导致出现钢轨接头病害最为关键的原因就是不平顺的轨道接头结构,不平顺的轨道接头结构会造成轮轨之间的附加动力作用比较大。
而过大的附加动力作用又会对附加动力的增长以及不平顺的发展起到一定的促进作用,最终又使接头病害得以进一步的发展。
因此,我们可以发现,钢轨接头病害的出现和发展具有相互促进的关系。
除此之外,不恰当的养护方法也会引发接头病害的产生。
夹板没有足够的强度和刚度就会使钢轨接头结构十分薄弱,最终对轨条在纵向上的连续性起到了极大的破坏作用。
接头轨缝中的钢轨的迎轮端在钢轨的送轮端被车轮压低的时候出现了抬高的趋势,最终形成台阶。
钢轨接头病害分析及整治摘要:钢轨接头是普速线路养护中最薄弱环节,钢轨接头病害是多样的且互相关联的,针对各种接头病害,认真彻底的分析原因,提出切实可行的维修养护方法,提高线路寿命,确保列车安全运行。
关键词钢轨接头病害分析病害整治在铁路线路的运营中,工务线路设备确保铁路运输畅通起着关键作用。
在工务设备中钢轨接头是铁路线路维护中的三大薄弱点之一,巩固和强化接头养护工作成了工务的重点。
钢轨接头病害的产生,最核心的因素关键是接头的不连续性和不平顺性,这就造成机车车辆轮对通过时,产生上下的振动轮轨之间形成较大的动力作用,促使接头病害产生发展。
钢轨接头状态不良易导致线路产生非弹性变形,降低线路稳定性。
现结合管内七滦线的钢轨接头养护工作,对钢轨接头病害产生的原因进行分析,提出防治措施,做好钢轨接头养护工作。
1 钢轨接头病害的成因分析1.1钢轨接头的主要病害对我班组管内七滦线钢轨接头现场分析情况来看,接头的病害主要有:接头暗吊、暗坑、低接头、道床板结、翻浆冒泥、钢轨破损等。
1.2钢轨接头病害分析钢轨接头病害的产生是多种因素导致,互相作用,互相影响。
总结归纳有以下几点:1.2.1 接头空吊、暗坑(1)接头钢轨低接头,剥落掉块、造成增加列车通过时的冲击力,形成空吊或暗坑。
(2)在天窗作业时,起道捣固时画撬过短,捣固不标准,捣固不够宽,捣固不良等造成空吊板。
(3)在进行起道捣固前,为对扣件螺栓复紧,木枕道钉浮离,造成空吊。
(4)路基松软下沉。
(5)起道时为做好顺坡。
(6)焊头不平顺,列车产生冲击力导致空吊。
(7)换枕作业后捣固完成不良未串实石碴。
1.2.2 钢轨低接头(1)接头在出现压溃、剥落掉块等钢轨病害后,在列车通过时就会增加冲击力,形成砸接头钢轨,钢轨压溃、剥落掉块会更加严重,两者相互影响,加剧低接头病害。
(2)接头起道捣固时,捣固不密实或捣固后未及时回填石碴,导致有空吊板或暗坑,列车碾压产生低接头。
(3)接头轨枕劈裂失效,承压作用降低。
浅谈钢轨接头病害的形成原因及预防整治措施发布时间:2023-03-30T07:04:58.315Z 来源:《新型城镇化》2023年3期作者:王志龙[导读] 本文通过对钢轨接头病害形成原因进行探讨,提出相应的预防整治措施,以供参考。
中国铁路西安局集团有限公司延安工务段张桥线路车间陕西延安 716000摘要:钢轨接头是轨道结构的三大薄弱环节(曲线、道岔、接头)之一,特别是近年来,伴随着铁路交通的高速发展,随着列车提速、载重增加和行车密度的不断加大,对轨下基础设备提出了更加严峻的考验,特别是在普速铁路准轨线路地段,钢轨接头病害问题越来越突出,接头病害的产生和发展,对铁路维修养护人员提出了更高的工作要求,本文通过对钢轨接头病害形成原因进行探讨,提出相应的预防整治措施,以供参考。
关键词:接头病害;病害整治;养护维修1 钢轨接头病害产生的原因近年来,伴随着我国铁路交通事业的飞速发展,列车数量及速度持续增多增快,为保证列车安全平稳运行,对轨道结构薄弱处所的钢轨接头提出了更高的养护维修标准。
在列车轮对经过钢轨接头时,由于长时间的动荷载作用,导致接头处的线路状态持续发生变化,形成接头病害。
加上日常养护维修的缺乏和不当,加剧列车对线路的损害,从而加重加快接头病害的发展速度,甚至威胁到行车安全[1]。
现就对钢轨接头病害产生的原因简要分析如下。
1.1 钢轨接头构造不平顺钢轨接头的构造不平顺是导致接头病害出现的主要因素。
接头结构破坏了钢轨的整体性,列车通过接头部位时,由于钢轨轨缝的存在,使车轮通过接头时产生台阶和折角,造成先天性的轨面不平顺产生较大的轮轨冲击力,列车轮对与接头处轨面的相互撞击,导致接头处钢轨轨面压溃变形,掉块,产生鞍形磨耗等,从而出现低接头、轨面错牙等情况,最终形成高差。
1.2 钢轨接头动态不平顺钢轨接头动态不平顺一般有两种情况:一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,二是线路道床板结,存在暗坑、空掉板和道床弹性不良,接头处下沉等。
浅谈钢轨接头病害的预防和整治措施
机车车辆作用于接头上的较大破坏力,导致线路接头病害的发生,增加了养护维修工作的强度及难度。
接头处由于维修捣固质量不好、没有及时撤出调高垫板捣固造成轨枕空吊,接头处板结道床未及时清筛恢复道床弹性,更增加了机车车辆冲击动力对接头的破坏作用。
由此造成接头破坏力增加和接头病害扩大的恶性循环。
标签:钢轨;病害;预防政治
1 总述
钢轨接头是轨道结构中的薄弱环节,由于铁路交通的不断发展,列车运行数量不断增加,对钢轨接头的养护维修提出了更高的要求。
在机车车辆的轮对通过接头时,因列车长时间的动荷载对钢轨接头产生的冲击和震动,钢轨接头处线路状态逐渐发生变化,日积月累就会形成接头病害。
由于养护维修不当或质量不好,又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用,由此造成接头破坏力和接头病害扩大的恶性循环,使病害发展加速,在集通线白旗工务段管辖内的集通线446公里正线50kg/m钢轨未换轨之前,养路工区有60%-75%的工作都放在处理钢轨接头病害上,个别地点甚至钢轨接头处出现折断现象。
探伤工区不得不加出探伤遍数,以确保不影响铁路运营安全。
本文对接头病害进行了分析,并在此基础上提出了钢轨接头的养护维修措施。
2 接头常见病害的形式
①钢轨接头处道床边坡塌陷,道床外观平整度被破坏,轨枕头外露,道床阻力降低。
②钢轨接头处鞍型磨耗。
深度一般为0.3-2.9mm,长度一般为200-300mm,在铺设混凝土枕且捣固质量不强的地段比较明显。
③接头处钢轨顶面破损。
轨端踏面剥落、掉块和钢轨接头螺纹孔裂纹。
这类病害多出现在淬火层分界处和轨端,以曲线上股较为多见。
④低接头。
这种病害一般发生在捣固不良地段,通常为钢轨接头前后各2根轨枕范围内,曲线下股比上股较多见。
⑤接头处轨下缓冲胶垫窜出、轨枕空吊,这类病害多发生在捣固质量不强、作业后轨枕螺栓未紧固至规定的扭矩力及调高垫板厚度超过10mm地段。
⑥接头处混凝土轨枕破损失效,主要发生在轨下垂直断面处,主要发生在捣固不均匀地段。
⑦接头处道床泛白、道床翻浆板结,造成道床弹性降低加速病害的发展。
这类病害主要发生在铺设混凝土轨枕并有鞍形磨耗或受风沙侵蚀上道的地段。
⑧低接头处几何尺寸超限,造成晃车。
主要发生在接头病害出现后未及时进行整治处理的地段。
⑨轨道电路区段绝缘接头由于机车车辆轮对的碾压初夏N钢轨压出的飞边,易造成红光带和信号突变。
影响行车。
这类病害多发在钢轨受热膨胀的夏季和换轨前未对轨端进行预打磨的地段。
⑩接头夹板弯曲或折断,主要是顶部中央出现细小裂纹,以后逐渐扩大,如发现不及时极易造成夹板折断,给行车安全带来安全隐患。
3 钢轨接头常见病害形成原因分析
①钢轨接头受到较大的动荷载破坏力。
钢轨接头本身的特点决定了接头处病害产生的主要因素,因为接头处轨缝破坏了钢轨的整体和连续性,使列车通过时产生较其他部分更大的挠度和振动力。
这种情况犹如线路上出现一段很短的轨道空当,在机车车辆轮对通过时引起较大的冲击力。
②在单线铁路上上下行列车车速相差较大,双线铁路上单向行车,连续下坡地段、列车制动地段,钢轨爬行造成接头轨缝拉大。
中国北部地区冬夏季气温相差较大,入冬前未对扣件全面紧固,入冬季后气温低,钢轨爬行及钢轨收缩是造成轨缝拉大的又一原因,轨缝变大又加速了接头病害的形成。
③线路维修保养质量未达标。
机车车辆作用于接头上的较大破坏力,导致线路接头病害的发生,增加了养护维修工作的强度及难度。
接头处由于维修捣固质量不好、没有及时撤出调高垫板捣固造成轨枕空吊,接头处板结道床未及时清筛恢复道床弹性,更增加了机车车辆冲击动力对接头的破坏作用。
由此造成接头破坏力增加和接头病害扩大的恶性循环。
④在雨季降雨后,接头地段的道床板结出现积水后没有及时疏通,造成接头地段道床翻浆,接头地段下沉、轨枕产生空吊,造成晃车。
应及时挖除不洁道砟,清筛不洁道床,确保行车安全。
4 钢轨接头病害整治措施的探讨
接头地点线路变化快,尤其是混凝土轨枕线路,接头病害产生周期更短,变化更快。
钢轨接头结构上的不连续和轨面不平顺是接头病害的主要原因,整治的方法也要综合治理,多管齐下,才会见到成效,达到目的。
加强接头部位养护,进行起道捣固作业,整治道床板结和翻浆,轨面打磨和焊补整修等整治措施。
①调整不均匀的轨缝。
大轨缝是造成接头病害的重要原因,因此轨缝的设置必须符合规定。
要选择高强螺栓和高强绝缘材料及弹性平垫圈对接头进行紧固,
接头螺栓的扭矩要达到700N·m以上。
同时加强对轨缝的检查,定期组织人员对接头螺栓和扣件螺栓进行复紧,发现轨缝超过允许值时要及时进行均匀调整。
及时紧固、补充缺少和损坏的防爬设备,充分发挥防爬设备的作用。
对于个别地段线路爬行特别严重,不能简单地进行调整轨缝时,应纳入施工计划,进行均匀轨缝。
②处理接头板结、翻浆冒泥,提高道床弹性,清筛接头范围内的不洁道砟,加强接头捣固,保持道床饱满和状态良好,使之恢复弹性、坚实饱满、排水畅通,使线路质量经常处于均衡良好状态。
对道床脏污及板结的道床,要进行破底清筛。
清筛深度:单线线路中心一般挖至枕下50-100mm,轨枕头清至轨枕底下150-200mm。
轨枕头外侧挖至路基面;双线铁路内侧挖至枕下50mm,线路中心挖至枕下100mm,外侧轨枕头挖至枕下150-200mm,轨枕头外侧顺坡挖至路基面,确保排水顺畅。
对不合格的道砟或磨圆的道砟更换为一级道砟。
对接头处8孔范围内的道砟,更要精调细选,石砟的母材坚硬、大小配级达标还要棱角分明。
纳入大修地段的道床适当补充新碴,枕下道碴厚度,正线不少于300mm,到发线不少于200mm;正线轨肩差应达到700mm以上,到发线轨肩差应达到600mm以上,充分利用道床弹性,减轻机车车辆对钢轨接头冲击作用。
其次,在养护上下功夫,加强接头处所的捣固,及时更换接头处的失效轨枕,接头处相邻的两根轨枕应同时更换,以保持支撑条件一致。
③对钢轨顶面高低左右错牙进行处理,打磨钢轨顶面的局部不平顺。
首先用1米直尺测出错牙量的大小。
对于错牙量不大的,可使用自制的厚度0.5-3.0mm的错牙调整片,松开接头夹板,垫在轨端相对较低的两夹板与钢轨之间,即可消除两轨端顶面平顺;对于左右错牙量较小的可调换里外口夹板进行整治,对错牙量较大的、经过错牙调整片调整后仍出现错牙的,需要更换变形夹板。
对接头出现的小硬弯,应采用液压直轨器矫直接头小硬弯,拧紧接头螺栓,达到规定扭矩力,保持接头锁定坚固。
利用钢轨打磨机,对接头处轨面马鞍型磨耗、波浪形磨耗及鱼鳞裂纹、低头接扣、焊补接头钢轨掉块等病害及时打磨,保持轨面的平顺,延长钢轨使用寿命。
根据打磨的长度和轨面宽度,打磨时倾斜角度应与轨底坡相一致,使砂轮作用面与轨头顶面吻合,并保持轨底不变。
研磨的时候接触要轻,走行要平稳,返回要快,用力均匀,注意在打磨时不可在一个点停留时间过长而造成轨面局部退火,以打磨后钢轨不发蓝作为标准,如遇到钢轨作用边有肥边时,应同时打磨,并配合打磨进行高低、水平整修,保证列车高速、平稳运行。
④加强接头的稳定性。
及时更换掉接头处失效的轨枕和作用不良的夹板,拧紧接头及扣件螺栓,保持轨道框架结构的整体性和钢性。
加强维修养护,要保持接头的轨道几何状态良好,充分发挥工务大型养路机械的作用,使维修保养后的线路质量更为均衡。
⑤对于接头处出现支嘴的情况,适当增加外股道床宽度,并分层夯实道床,增加阻力。
调换支嘴处里外口夹板,利用夹板的反弯控制接头支嘴。
在拨道时应采用下压的方式进行拨道,防止支嘴扩大,加剧接头病害的程度。
拧紧轨枕扣件,更换失效和磨损的轨底大胶垫。
在线路维修养护中接头病害是不可避免的,形成钢轨接头病害的因素也是多
方面的,综合整治接头病害,多管齐下,才会见到成效,达到整治目的。
为了最大程度减少接头病害的发生,重在预防,把有可能出现的病害消灭在萌芽中,产生了病害要及时分析原因进行整治,要通过科学、规范、有效的方法进行综合治理,使列车能够以规定的速度,安全、平稳不间断地运行。
参考文献
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