维普资讯 http://www.cqvip.com 铁道建筑 ７８ Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２００７ 文章编号：１００３．１９９５（２００７）０２．００７８．０２ 无缝道岔养护维修中存在的问题及对策 李桂保 （朔黄铁路发展有限责任公司安全监察室，河北肃宁０６２３５０） 摘要：无缝道岔养护维修中发现直尖轨拉成旁弯，尖轨中部轨距减小，直基本股钢轨有较大的附加温度 应力，道岔前后钢轨锁定轨温失控，岔前与限位器间实际锁定轨温严重超限等问题。文章提出通过改进 无缝道岔结构方式，及无缝道岔单元管理方式解决道岔存在的问题。 关键词：无缝线路道岔养护维修对策 中图分类号：Ｕ２１６．４２ ５文献标识码：Ｂ ２００５年在朔黄上行线从神池南至三汲段铺设７５ ｋｓ／／１１钢轨跨区间无缝线路，全长２５６ ｋｍ，其中铺设可 动心轨无缝道岔５９组，运营后在养护维修中发现的主 要问题有①无缝道岔直尖轨产生旁弯，造成尖轨中部 轨距减小（一般在８ ｍｍ左右）；②无缝道岔尖轨及其 前方２５ ｍ范围内综合维修作业轨温范围缩小，养护维 修受限；③无缝道岔前后连接钢轨的锁定轨温超限，存 在较大的安全隐患；④无缝道岔实际锁定轨温严重超 注：Ⅱ为活接头，ｏ为焊接接头，因为胶接绝缘接头。 限。 图２全焊无缝道岔 １道岔养护中存在的问题 道交叉而成的四线结构，外面两股钢轨与普通无缝线 路一样轨距线连续，里面两股钢轨在尖轨轨尖处轨距 １）无缝道岔直尖轨产生旁弯、尖轨中部轨距减小。 线中断，尖轨与基本轨间采用限位器辙跟结构，可动心 因为我国采用的都是半焊型无缝道岔，即道岔内 道岔辙叉的长心轨与翼轨间采用间隔铁辙跟结构相 接头全部焊接或胶接，道岔两端只有直股接头与无缝 联。当轨温变化时，里面两股钢轨发生伸缩，并且通过 线路焊联（如图１），部分无缝道岔岔内的曲下股甚至 扣件、岔枕、道床和辙跟结构对外面两股钢轨产生附加 都未焊接（胶接）（如图２）。这样的结构造成道岔的曲 温度应力。 基本轨实际位于无缝线路伸缩区，随着钢轨温度变化 无缝道岔内产生的附加温度应力，以６０ ｋｇ／ｍ钢 发生较大的伸缩，伸缩方向与直尖轨伸缩方向相反，而 轨１２号可动心轨辙叉无缝道岔为例，根据北京交通大 控制直尖轨横向移动的仅是间距较大的连接杆，因此， 学现场测试和模拟计算结果，当轨温升高１９℃时，直 造成尖轨向内产生旁弯，致使尖轨中部轨距减小。 基本轨最大附加拉力为１２５ ｋＮ，道岔直基本股钢轨位 于无缝线路固定区，温度力Ｐ＝２４２．８ＡｔＦ，Ｐ为钢轨内 温度拉力，△￡为轨温变化幅度，Ｆ为钢轨截面积，６０ ｋｇ／ｍ钢轨的截面积为７７．４５ ｃｍ ，当轨温升高１９℃时， Ｐ＝２４２．８×１９×７７．４５＝３５７ ｋＮ，附加温度力Ｐ附＝１２５ ｋＮ，直基本轨受力Ｐ ＝Ｐ＋Ｐ附＝４８２ ｋＮ，附加温度应 力的产生使直基本轨所受温度力增加的百分率为Ｐ附／ Ｐ＝３５％。因此，随着轨温的升高，无缝道岔内产生较 注：Ⅱ为活接头，ｏ为焊接接头，Ｉ为普通绝缘接头。 大的附加温度应力，使直基本轨所受压力增加，对保持 图１半焊型无缝道岔 无缝道岔的稳定不利，《铁路线路维修规则》规定，在无 ２）无缝道岔维修作业轨温范围缩小 缝道岔尖轨及其前方２５ Ｉｎ范围内进行综合维修，作业 无缝道岔的轨道结构与区间线路不同，是由两股 轨温范围为实际锁定轨温－４－１０℃，这一作业轨温范围 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第２期 无缝道岔养护维修中存在的问题及对策 较普通无缝线路缩小了５℃～１０℃，使日常维修作业 有诸多不便。 ３）无缝道岔前后钢轨的锁定轨温失控 以单组道岔为管理单元进行锁定轨温管理，忽略 了道岔间钢轨的锁定轨温，同短轨线路一样进行换轨 ２．２无缝道岔维修作业轨温范围缩小 无缝道岔内接头全部焊接后，温度力能沿着交叉 的轨线传递是产生附加温度应力的直接原因，而轨线 的交叉是因为曲股接头焊接造成的，而侧股最大允许 通过速度仅为５０ ｋｍ／ｈ（１／１２道岔），所以为了解决轨线 交叉问题，对道岔内接头焊联方式进行改进，只焊接道 岔内直股接头，而曲股接头全不焊接，这样轨线没有分 和焊轨，造成这些钢轨的锁定轨温失控，留下较大的安 全隐患。以回凤站东侧岔区为例，如图３。图中９ 道 岔与５ 道岔间１２．５ ｍ钢轨锁定轨温失控，留下了胀 支和交叉，就不会产生附加温度力。 轨隐患，无缝道岔大机捣固后，无缝道岔转辙前线路发 ２．３无缝道岔前后钢轨的锁定轨温管理 生严重变形，造成列车颠覆，原因定责为捣固地段与非 将道岔两边的钢轨纳入道岔管理单元进行管理， 捣固地段结合部空吊严重，整修不力，但也不排除无缝 因为道岔两边的钢轨长度不一样，根据实践，采取了如 道岔前钢轨锁定轨温不准，夏季捣固后钢轨胀出。 下办法： １）无缝道岔的一端（如岔头）与无缝线路相连（以 单元轨条的末端为例），根据岔头至无缝线路尾桩的距 离 按以下要求设桩：（原则上无缝道岔与无缝线路 单元轨节间的长度≤５０ ｍ）①当 ≤５０ ｍ时，无缝线路 尾桩作为岔头桩；②当５０ ｍ＜Ｌ≤２００ ｍ时，设岔头 桩，岔头桩与无缝线路尾桩间的线路纳入无缝道岔单 图３ 回风站东侧岔区不意图 元一起管理，无缝线路尾桩在无缝道岔管理单元内编 号为０ 或３ ；③Ｌ＞２００ ｍ时，岔头桩至无缝线路尾桩 ４）无缝道岔实际锁定轨温严重超限 间的线路作为一个单元轨节单独管理，并按单元轨节 《铁路线路修理规则》规定无缝道岔设３对位移观 有关管理要求设桩。 测桩，即岔头、岔尾各设１对，限位器或间隔铁设１对。 ２）两组无缝道岔相连（以对口道岔为例），视其间 而１２ 可动心轨道岔的岔头与限位器间距离仅１１．３ 线路长度 按以下要求布桩：①当 ≤５０ ｍ时，在两 ｍ，准直仪测量误差允许值为１ ｍｍ，当两个测点的累计 组道岔中间设桩作为两组道岔的共用岔头桩；②当５０ Ａ， ，’ 误差最大值为２ ｍｍ时，Ａｔ １５ ｍ＜Ｌ≤２００ ｍ时，在两组道岔岔头处分别设岔头桩，两 岔头桩之间的线路纳入任一组无缝道岔单元一起管 ℃，即因为位移观测误差就会造成两桩间１５℃的锁定 理；③当Ｌ＞２００ ｍ时，两岔头桩之间的线路作为一个 轨温变化，据此计算出的正常养护维修情况下的无缝 单元轨节单独管理，并按单元轨节有关管理要求设桩。 道岔实际锁定轨温普遍超限，严重的甚至高达１００℃ ２．４无缝道岔实际锁定轨温严重超限 以上。按规定进行调整放散将造成经济上的很大浪 道岔内只计算岔前与岔后桩间的锁定轨温，桩距 费；不处理，观测出的实际锁定轨温又丧失了对养护维 增加到４３．２ ｍ，可消除观测误差的影响。限位器处位 修的指导意义，因此岔头与限位器间距过短造成计算 移观测桩作为辅助桩，只观测位移，不参与锁定轨温 出的无缝道岔锁定轨温严重超限。 计算。 ２解决道岔养护中存在问题的对策 ３结论 ２．１无缝道岔直尖轨中部轨距减小 通过改进无缝道岔结构方式，直股全部焊接，曲下 １）将无缝道岔岔内的曲下股焊接（胶接），使伸缩 股全部焊接，曲上股不焊接，可以消除附加温度应力和 区端部位于道岔外，限位器处曲基本轨位移减小，曲基 直尖轨旁弯；以岔区为管理单元进行锁定轨温管理，限 本轨与直尖轨间的作用力随之减小，可避免直尖轨被 位器处位移观测桩作为辅助桩只控制位移不参与锁定 拉成旁弯，尖轨中部轨距亦不会减小。 轨温计算，可以解决道岔前后钢轨锁定轨温失控和实 ２）在既有限位器后再安装一个限位器，使原来一 际锁定轨温严重超限问题。 个限位器受的力由两个限位器来分担，同样可使曲基 本轨与直尖轨间的作用力减小，避免直尖轨被拉成旁 修回日期：２００６—１１—２０ 弯和尖轨中部轨距减小。 （责任审编 王红）