钢轨接头病害的成因及整治方法

钢轨接头病害的成因及整治 方法

王忠林

贵阳市城市轨道交通集团有限公司运营分公司，贵州省 贵阳市 550005

摘要：钢轨接头是轨道线路设备薄弱之一，在城市轨道交通运营中接头病害是影响设备质量的重要原因之一。所以，需要结合接头病害情况进行成因分析，制定出有效的解决方案，对症下药的开展综合整治，从源头上去控制钢轨接头的病害发生，提升轨道接头的质量，增强轨道设备总体稳定性。本文对导致钢轨接头病害产生的原因进行了分析和介绍，并整理了对应的综合整治方法，供相关人士参考交流。

关键词：钢轨接头；病害成因；整治方法；

引言：

钢轨的接头经过长期的使用后，就会发生各种各样的病害。因此，除了开展必要的维修和保养，还要分析病害的成因，同时采取有效的措施去减少病害的出现，综合治理病害。钢轨接头处的质量不良会严重影响到轨道线路的综合水平，同时，还会对列车的安全运行产生一定程度的影响。所以，一定要重视对钢轨接头的养护工作，减少病害的产生，及时纠正不恰当的养护维修方法。 

一、造成钢轨接头病害的成因

（一）接头轨面破损、裂纹产生的原因

钢轨不均匀磨耗、轨端掉块、压溃、擦伤、螺孔裂纹、夹板弯曲或裂纹等病害是由于钢轨接头处轮轨冲击力大，致使连接零件功能降低甚至失效引起线路爬行，接头出现了大轨缝。正是因为钢轨接头处轨缝的存在，导致其受到冲击荷载的作用大于钢轨的其他部位，从而产生接头病害。普通钢轨接头承受的冲击荷载是其他部位的的1.5倍左右，而轨缝增大4mm，钢轨接头承受的冲击荷载则增大到其他部位的三倍左右。由于钢轨接头冲击荷载的增加，加大了接头轨面破损、夹板弯曲折断或混凝土轨枕损坏破裂等病害的形成机率，另外列车不均匀制动时，车轮在轨面上产生有害滑动，轨面会出现擦伤等现象，这些病害的出现，又增加了接头处线路的不平顺性从而使机车车辆对接头的冲击力再次增大，线路变形加剧，并导致接头病害的进一步发展，更是增加了维修养护工作的工作量。

2. 道床翻浆、厚度、碴肩宽度不足等病害

由于接头病害的产生，未及时得到处置，从而增大接头处的附加动力，轨缝愈大，台阶愈大，轮轨之间的冲击力愈大，从而引发道床脏污翻浆冒泥、道床板结坍塌，导致碴肩宽度不足，道床失去弹性和排水功能、轨枕间距不正、歪斜等病害，这些病害如果处理不及时，列车在通过接头，特别是曲线接头时产生的离心力增大而形成接头支嘴，破坏线路方向，引起轨距递变率超标造成轨道不平顺、几何尺寸超限、轨枕空吊、折断，改变了车轮的运行轨迹增加了车轮对轨道的冲击力和破坏，使线路状况恶化。

（三）接头不平顺

在钢轨接头的病害形成中，最根本的原因还是在于轨道接头的结构上存在着不同程度的不平顺。由此，导致轮轨之间产生较大的附加动力作用。钢轨接头在结构上的不平顺，指的是车轮压在钢轨接头的一端时，相邻钢轨的接头端有抬高趋势，形成台阶，轨面上下错开；荷载下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线，致使接头钢轨出现作用边错开。折角、轨缝、台阶三个因素同时出现，都将引起轮轨冲击，从而增大接头处的附加动力。轨缝越大，台阶越大，轮轨之间的冲击越大，导致钢轨使用寿命缩短，诱发接头病害，并使列车运行的平稳性降低，错牙过大会有导致列车出现脱轨风险。

（四）维修养护不当

在运营过程中，钢轨轨端淬火层长时间受冲击力作用会剥落掉块、轨头会出现压溃，马鞍形磨耗，轨端飞边等病害，由于整治不及时或错误的整治方法，打磨、倒棱超过标准，更换新设备时与现场设备不匹配，未进行有效综合整治，导致接头结构更为薄弱、轨面不均匀磨耗增加、道床弹性不足，连接零件失效。由于接头出现不平顺，钢轨接头夹板强度、刚度不足都会使钢轨接头结构变得更加薄弱。

2. 预防和整治钢轨接头病害的方法

（一）对轨面进行修整

轨端出现不均匀的磨耗和掉块，是因为钢轨接头在运营中引起机车车辆的巨大附加冲击，使线路的变形加剧，从而导致问题更加严重。所以，维修养护人员一定要及时对接头的轨面进行修理，打磨和焊补，并及时跟踪观察轨面的情况，一旦出现变形要及时更换，新钢轨更换前需进行轨端打磨，以保证新旧轨接头平顺。

（二）注重对刚清筛后的线路进行接头养护

进行轨道养护时，一定要加强接头养护。首先，要保持接头轨道的几何尺寸状态良好。其次，对于接头基床板结、翻浆冒泥等位置做好横向排水坡，补充洁净道砟，捣固密实，这样可以提高道床的弹性，同时，还要及时清理打磨中掉落的铁屑、被风卷入的沙土灰尘，外界侵入的松散物质等。最后，需要及时打磨马鞍型磨耗、低接头，对接头的钢轨掉块要及时焊补打磨，从而保持轨面的平顺。在进行焊补打磨后，使用1米长的直尺检查焊补部分，其高低不得高于0.5mm，经过打磨后的轨面比原先更加的平整、光滑、均匀。

（三）钢轨肥边的处理

由于钢轨接头轨缝存在，列车车轮在该处的冲击力大于钢轨其它部位，接头容易造成压溃导致轨头扩大，从而使作用边处容易出现一小段的钢轨肥边，使得轨距顺坡率超限，影响列车运行的平顺性和乘客舒适度。所以应该及时使用角磨机等工具打磨或用剁子剁除，其他部位的肥边也应及时处理。

（四）处理接头不平顺

在处理轨面高低错牙时，有两种方法，首先可在钢轨两侧用两块调整片垫在较低钢轨端的夹板与钢轨下颚之间，也可以在较高钢轨一侧的轨底和夹板处垫调整片进行整治。其次，就是拆卸接头加装水平垫片，垫完后拧紧接头螺栓及扣件。如果高低错牙严重可以综合以上方法进行处理。另外，对于左右错牙，可通过加垫调整片的方式解决，也可通过在夹板与钢轨间垫双层弹簧垫圈和其他垫圈解决。进行接头螺栓拧紧作业时，必须确保扭力矩达标，通过夹板螺栓的紧固力，迫使两根钢轨向错牙的反方向移动，以达到整治错牙的目的。

（五）起道、加强捣固作业

维修养护人员在捣固前，要对接头进行全面综合整治。首先先拧紧接头夹板螺栓、及时更换接头处的失效轨枕及轨下失效胶垫方正轨枕拧紧扣件，接头处相邻的两根轨枕应同时更换，以保持支撑条件一致，这样是为了加强接头的整体性，防止捣固后有空吊板。捣固前，如有道床翻浆、板结时应先处理，更换同级配的道砟，接头错牙、错台一并处理。起道时，接头起道应将轨面抬平，然后在进行捣固，切忌抬高接头形成鼓包。进行捣固时，捣固机应在靠接头的两根轨枕的枕头一侧捣固，就可以避免扭断轨枕和来车时压伤轨枕。同时，轨底捣固必须加强，捣固应增加轨底部位的捣固时间6到8秒；捣固顺序以小腰向接头捣固，促使道碴向接头挤紧，这样既能防止低接头，又能消除高小腰或小腰吊板。最后，选用同级配道砟回填夯实道床，保持道床均匀饱满。

三、结束语

综上所述，在钢轨的使用、维修保养过程中，维修部门一定要结合现场实际情况对病害进行及时、详细的分析，制定综合有效的整治方案、维修方法、施工工艺，从而提高钢轨接头的质量，提升轨道线路的安全性和乘客的舒适度。 

参考文献

[1]郝志.钢轨接头病害的成因分析和整治措施[J].产城：上半月,2020(11):1.

[2]吴旭.浅析钢轨接头病害原因与整治措施[J].城市建设理论研究：电子版,2021(3):2.