铁路线路常见病害及处理办法

2015-03-21裴瑞稳北京铁路局北京工电大修段北京100071

江西建材 2015年1期

■裴瑞稳 ■北京铁路局北京工电大修段，北京 100071

随着我国经济发展速度的加快，当前我国的铁路开始进入高速建设阶段。通常在我国的铁路工程建设过程中，对于铁路路基的设计标准都较低，所以在施工中对质量的控制也不严格，这样铁路在运营后，由于长期在列车的碾压及荷载下，铁路线路路基病害频繁发生。特别是在我国铁路连续不断的提速过程中，在重载及高速下，原有的路基承载力设计偏小，在高速下所引起的较大应力下，也加重了线路路基病害的产生，从而对列车的运行安全性造成一定的影响。此外在铁路线路上最主要或者说最常见的集中病害之中，影响最大的就是铁路曲线病害，因此对曲线病害的整治也就是确保整个铁路曲线状态正常的最核心也是最根本的工作之一，不得不说整个的工作确实是带有一定的难度以及技术性的。除此以外还有可能会发生诸如支嘴病害、钢轨的过度磨损等等诸多问题。本文分析铁路线路路基病害类型及原因，并进一步对如何治理铁路线路路基病害进行了具体的阐述。本文将在下文之中对引发铁路病害的一些常见诱因进行分析，并针对性的寻找解决问题的出路。

1 案例分析

以江西省的方大特钢科技股份有限公司为例，历经50多年时间的跨越式发展，并改制重组，目前公司所具有的大量的铁道线路已经大大增加到了接近一百多公里，拥有道岔将近200组左右。公司厂区内的铁路带有多曲线、小半径以及大坡度的特点，同时厂区内的铁道道岔很多，并且型号较小。整个厂区铁道线路当中的曲线、道岔以及轨接头常常被视为是铁路之中常见的几个关键薄弱部位。而整个的铁路维修工作当中，相当数量的工作又是围绕着整治以及确保曲线、道岔以及轨接头的状态等等相关工作进行的，可以说，这正是整个的铁路维修工作的核心领域内容。为此，对曲线病害的整治也就是确保整个铁路曲线状态正常的最核心也是最根本的工作之一，不得不说整个的工作确实是带有一定的难度以及技术性的。

2 铁路病害产生的集中常见原因及其整治方法

2.1 曲线病害

(1)产生原因。不正确的拨道措施常常是诱发曲线方向不良的重要因素，多数铁路工人往往在拨道的时候只是依靠常年积累下的经验，仅仅使用眼睛进行估拨。这样简单的拨道方法假以时日就很有可能会造成误差的积累，甚至是出现曲线的头尾出现严重的方向不良问题等等。操作人员选择的具体养护方法不适当，在进行拨道的时候不考虑对水平以及高低的整治，没有留足足够的回弹量，铁路的钢轨带有硬弯，接头部位错牙，轨底坡不太一致，在拨道之前不轨缝，而在拨道之后有没有对道床进行及时的回填，造成捣固不够均匀。出现一系列的问题。铁路所用的材料失效，所铺设的枕木出现腐朽问题，底部的混凝土枕出现破损现象，铁路沿线缺少足够的防爬设备，以及轨距杆，也存在轨距杆失效的问题，进而在此基础上出现了曲线方向上的巨大变化。铁路施工之后相关维修保障工作不够及时，甚至出现维修不是党的状况，引发了路基存水、铁路的路基翻浆冒泥甚至下沉等等一系列问题以及现象，特别是在桥隧的两头半填半挖的地方，常常会出现溜坍的问题病害，进而造成了线路的位移问题。

(2)整治铁路曲线病害常见方法。首先，必须确保轨距以及水平不会出现错误。在关于铁轨的高度以及宽度进行设置的时候，应当严格的遵照基准的规定进行，做到线路的完全锁定，避免出现线路的爬行问题，并及时对钢轨的硬弯进行矫正。一旦发现磨损过于严重的道钉或者垫板、扣件等等及时更换，如果出现不适当的轨底坡，则应当及时进行修正，对道床做好清理工作，避免出现翻浆现象，强化捣固，避免出现坑洼以及吊板等等一系列问题。其次，确保正矢不超限，尽力做好曲线整正计算以及拨道等等一系列工作。努力实现拨、改、捣三者之间的有机结合，对于整个的曲线尽量做到全面统筹的考虑，实现协调一致的调整。在进行拨道时应当考虑留下足够的回弹量。对于一些拨量相对更大、行车更加繁忙的路段，应当考虑使用分次拨道的方法，在每一次波动一小部分，在经过几次之后确保满足拨量的最终要求。当需要借助拨道器的时候，应当格外关注拨道器窝，不要出现抬道，确保拨后正矢能够符合《维规》的一系列要求。再次，确保曲线的头尾圆顺。在对测量现场的正矢进行调查之前，应当首先将曲线两头的直线方向拨正，避免出现反弯，将曲线头和尾矫正到正确的位置，此处为求保险，可以借助合适的仪器，而后在进行实量正矢环节，进入到拨道作业的时候，建议采取从外到里的顺序进行，同时，确保小半径曲线的头尾位置应当维持一定的厚度与宽度，夯实道床。最后，清理污物，确保路基足够干燥。对于路基两侧可能存在的妨碍排水的废弃物应当做好及时的清理工作，配置有效的排水设备，以确保排水的畅通，避免出现路基的存水、翻浆等等一系列病害，同时做好做好路基的防护加固，避免出现边坡溜坍，维持线路的坚实稳固。

2.2 铁路道岔接头支嘴病害

(1)产生的原因。一般来说，之所以造成接头支嘴的最主要原因在于钢轨的弹性以及硬弯问题。这种病害大多经常会在一些小半径曲线上出现，尤其是一些采用了相对式接头的曲线上。此外，接头部位如果存在道碴不足或者轨缝不良等等一系列问题，将极有可能造成支嘴的加剧。

(2)整治的对策方法。首先，借助拨道治理接头支嘴，在支嘴处进行拨道的时候，常常可以借助间接影响法进行。比如将接头向外拨动时，可以拨两侧小腰，进而带动接头的移动。同样如需要向里拨小腰时，恰好相反操作即可。如此就能够很好的降低接头支嘴现象。其次，避免在接头位置使用起道机做硬顶拨道。再次，强化支嘴处的轨道联结，用以调控轨道的横向运动。最后，将上股道床加宽，充实填足并夯实轨枕盒的道碴，也可以在支嘴的前后位置轨枕盒钢轨下做防爬支撑，藉此确保曲线稳定。

2.3 钢轨的过度磨耗原因及防治方法

(1)造成钢轨过度磨耗的原因。客观来说，造成曲线上的钢轨磨耗严重的原因非常多，大多数还是因为曲线的半径过小，而机车以及车辆的轴重加大所造成的。此外，当下六轴机车的大量使用也大大增强了曲线的横向力，造成严重的曲线磨耗。另外如果线路状态并不好，也有可能加剧锅轨的磨耗状况。

曲线的方向不够圆顺，这有可能会造成列车出现剧烈的摇晃现象，曲线的两侧超高递减的距离不够，存在着过大的顺坡率，很容易造成列车进入或者是驶出曲线时出现震动或者摇晃等问题，引发钢轨的磨损。

(2)防治钢轨磨耗的方法。首先，加强对轨道结构的养护，提高曲线的圆顺度，有利于降低轮对的振荡作用，从总体上减缓曲线钢轨的轨头侧面磨损。表1为曲线的不圆顺造成京九线402千米曲线试验段上的钢轨的轨头侧磨的影响数据，由表内数值能看出曲线的正矢差较小时，钢轨的轨头侧面磨损的速率平均数值也相对较小，反之则较大。

表1 京九线402千米曲线的圆顺度不佳给钢轨轨头造成的侧磨情况

其次，用合金制钢轨和淬火钢轨来减轻对钢轨的侧磨，因为所用的是同类型的钢轨，导致大运量的曲线相关线路中其侧面磨损的速率非常大，导致磨耗钢轨更换比较频繁。提升钢轨的强度属于能够降低曲线的钢轨侧磨十分重要的措施之一。使用强度比较高的合金轨，或者使用强度与硬度均比较高的淬火轨都能增强钢轨耐磨性能，并增加曲线钢轨使用的寿命。表2和表3为淬火钢轨实验的效果，但由于表1内测量的数据较少，运量不大，因此所得效果不够明显。伴随运量增多，淬火轨减磨的效果也会愈加凸现出来。

表2 淬火钢轨同普通钢轨的减磨效果对比表

表3 全长淬火钢轨同普通钢轨的轨头侧面磨耗的效果对比表

2.4 路基陷穴的原因及其防治方法

(1)造成陷穴的原因。一般来说，陷穴大多都会出现在路基下亦或者路基的旁边，就形状来说，更像洞穴，当一旦此处发生坍塌，常常就会造成基床以及道床的严重坍陷，使得轨道呈现一种危险的悬空状态，直接干扰整条线路的运行，这个时候如果故障未能及时处理就有车辆通过的话，就很有可能会发生严重的车辆侧翻事故。

(2)针对路基陷穴的整治方法。一般来说，在发生了陷穴之后，第一步就要先行确定陷穴发生的具体位置，整个的大小规模以及对路基的稳定性以及整个行车安全可能会造成的危害程度展开及时评估，确定是否需要展开处理。对于那些存在于轨道下面的陷穴，由于一定会带给行车安全巨大的威胁，因此必须针对性的采取一些紧急措施，并派人看守，必要时还应当封锁整条线路展开整治作业。另外还应当做好细致调查，寻找造成塌陷洞穴的原因以及洞穴的形状，位置，工程地质和水文地质特征及可能的发展趋势，为彻底整治提供依据。对于规模比较大的亦或者与地下的暗河相沟通的溶洞造成的塌陷，本文建议使用网格梁、地基梁也可以是框架梁跨越等等其他类梁跨越等。当然需要注意的是，无论是采用了哪一种手段，第一要忠实的就是做好排水工作，特别是针对那些发生于黄土区的陷穴问题，此处排水设施是否有效，整个系统是否完善将直接关系到陷穴整治的成败与否。