线路钢轨接头病害及其防治

线路钢轨接头病害及其防治

徐小强

大秦铁路股份有限公司朔州工务段山西省038300

摘要：接头病害是线路常见病害之一，直接影响到线路设备的技术状况，是线路的３大病害之一。接头病害是线路设备比较突出的线路病害，是影响设备质量的主要因素，给线路维修和保养工作带来了困难。本文就线路钢轨接头病害进行分析了，并提出了相关的防治对策。

关键词：钢轨接头；病害；防治

一、钢轨接头病害分类

㈠按接头轨面状态分：低扣接头、磨耗不均匀高低不平接头、错牙接头、轨头掉块接头、接头大轨缝。

㈡按接头道床状态分：翻浆接头、坍白接头、板结接头。

㈢按接头的结构状态分：接头夹板下弯、上缘磨耗、夹板螺栓的螺帽扭矩不足；扣件螺帽扭矩不足、扣板或轨距挡板不密贴、扣件失效等。

二、钢轨接头病害的成因

㈠接头轨面受力方面

1、接头轨缝

钢轨接头在结构上存在的不平顺。车轮压在钢轨的一端时，连接钢轨的另一端就会抬高，形成台阶。轨缝愈大，台阶愈大，车轮轨对轨面的冲击就愈大，从而增大接头处的附加冲击力。低扣接头对钢轨接头病害的影响更是不可忽视的，低扣接头在线路上大量存在，低扣量达到6mm及以上的接头，列车通过低扣接头会产生周期性的垂直冲击振动，在接头处车轮对轨道冲击，通过接头作用于道床，加速了道床的变形，使线路几何尺寸难以保持，产生钢轨接头病害。

2、轨面磨耗不均匀，高低不平顺。

列车在运行过程中形成的轨面不均匀磨耗、高低不平顺，时间长了就会造成道床板结。弹性不足的道床状态很难保持轨道稳定和正确的几何位置，加大了轨道接头病害的整治难度。轨面不均匀磨耗、高低不平顺，这些原因也进一步的增加了线路状态的不稳定因素，引起机车车辆巨大附加冲击，使线路变形加剧，轨枕发生裂纹，扣件损坏，道床板结，不仅缩短轨道各部件的使用寿命而且也促进了接头病害的严重。

㈡从钢轨的出厂质量和后期维护讲

1、钢轨本身材质缺陷

由于钢轨本身在生产时受配料比不合适，淬火强度不够，温度控制不到位和一些其他因素的影响，造成钢轨在出厂后在线上使用时，钢轨轨端由于材质较软、脆性增大、在列车重复碾压下很快出现肥边、掉块、裂纹和核伤。

2、现场接头状况不符合标准

由于在大修和维修工作中卡控不严，造成钢轨接头轨缝设置不标准、不均匀，接头螺栓扣压力不足，胶垫偏斜，轨枕间距不合理等问题。随之发生接头高低左右错牙，鱼尾板弯曲卡损，钢轨接头出现剥落掉块、变形、坍低等病害，直接影响行车安全。

3、线路基础不稳定

由于作业标准的降低或者作业时质量卡控不严等原因，造成路基土质松软，道床翻浆冒泥、板结，轨枕失效或间隔距离不合理，轨底大胶垫跑偏等造成线路弹性减小，钢轨受力不均匀，使列车经过接头处动力冲击增加，线路承受能力降低，刚度增大，柔性降低，随即在钢轨接头顶面和轨端侧面容易产生马鞍形接头、低接头和肥边。

4、线路维修质量不高

在日常作业中，由于线路维修作业人员执行标准不力及作业方法不当，间接造成线路维修作业质量不高，如道床翻浆冒泥整治不彻底、接头轨枕空吊处理不及时、接头捣固质量太差、石砟不密实、轨枕失效等病害，使列车运行一段时间后，造成钢轨上下反复挠曲，使钢轨内部组织连续发生拉张和压缩的反复应力，容易受到破坏，以致折断。线路爬行，低接头、拉大轨缝或在接头附近发生小坑、三角坑时，一方面增大车轮对钢轨的冲击，另一方面又增大接头处的上下曲折。这样，就更容易造成钢轨、夹板及连接零件的磨损或折断。

5、线路保养不到位

线路进行大中修，大机清筛、换枕或换轨后，道床不稳定，线路车间工区对钢轨接头保养不及时或不正确，接头捣固保养跟不上，轨枕不方正，钢轨接头螺栓不复紧，接头处轨枕螺栓扣压力不足，使钢轨左右股受力不均，造成钢轨接头压低、轨端裂纹、掉块，形成永久性钢轨伤害。

㈢钢轨接头低是主要病因

1、接头捣固不实，有空吊板；

2、接头轨枕失效，抗压能力减弱；

3、夹板有上下弯，过车时轨头上下摆动；

4、线路爬行，轨枕位置移动；

5、轨缝过大，轨头高低不平。

三、钢轨接头的养护及病害整治措施

㈠加强轨缝及接头零部件的养护

及时调整轨缝。大轨缝是造成接头病害的重要原因，因此轨缝必须符合规定要求。根据当地的实际气温变化情况，及时调整不良轨缝，保持适合的轨缝；定期对高强螺栓进行检查和复紧，保持接头螺栓扭矩在500N·m以上；夹板和接头螺栓涂油，以减缓列车的冲击破坏作用；做好轨枕、扣件和道床的养护。也可以用接头过桥夹板，使车轮通过钢轨轨缝时，同时与过桥夹板的顶部接触，起到了平缓过渡作用。由于过桥夹板的刚度大，可以大大减小钢轨接头受力，且相当于使钢轨由中断式变成连续式，即在轨面形成半无缝线路，缓解了轨缝和钢轨错牙台阶的影响，减小了轮轨对轨缝的冲击，而且由于过桥夹板的断面大、弯曲应力大，使钢轨接头处的轨道刚度变大，整体性增强，使得车轮在通过钢轨接头时，减少轮轨的作用力。减少它对接头的损害。

㈡合理起道捣固作业

由于钢轨接头在列车反复冲击荷载作用下，接头处道床应力和振动加速度远远高于非接头部位，因此接头4孔线路必须保养到位，经常保持密实平顺状态。接头起道应将轨面抬平然后进行捣固，切忌抬高接头形成鼓包。加强接头捣固，保持道床饱满并加以夯实。及时更换接头处的失效轨枕，接头处相邻的2根轨枕应同时更换，以保持支撑条件一致。

㈢整治接头部位的道床

钢轨接头道床板结，不仅承载能力显著降低，而且线路刚度大为提高，减振、隔振性能降低，线路的残余变形及各种病害发展加剧。改善接头部位道床的弹性，及时清筛接头范围内的道床（接头5孔轨枕线路），接头处更换优质石砟，以免造成板结，失去弹性，或引起翻浆冒泥，造成显著的不平顺。在给接头处的5孔轨枕线路下的路基铺一层工程布，这样路基穿上了雨衣，不怕雨水的浸泡，起到仍保留着排水畅通，维修方便的特点。我们通过实验结果表明，路基穿上雨衣，换上优质石砟道床比普通道床有更好的边坡稳定性，有较大的纵横向阻力和较稳定的轨道几何状态。

㈣整修轨面

轨端不均匀磨耗和掉块、擦伤使钢轨接头引起机车车辆的巨大附加冲击，线路变形加剧，并导致病害的进一步发展。必须及时对接头轨面进行修理，打磨和焊补。使用钢轨打磨机对接头进行打磨是消灭接头不平顺的有效办法。用1m直尺检查，要求达到平整、均匀。及时消灭轨头轨面高低不平顺，扣低接头进行焊补、平磨轨面，使接头两端轨面平顺，减少列车的冲击。

㈤改善轨下胶垫弹性

枕上轨下的胶垫，时间长了会逐步硬化，特别是接头部位的垫板在强大冲击力的作用下，弹性逐步减小，应及时更换接头区4根轨枕的垫板，以恢复轨道结构的良好弹性。利用特制的枕底大胶垫整治低接头效果更显著。如接头翻浆冒泥先要进行清筛，等枕底保养稳定后方可垫入枕底胶垫。

四、综合预防与整治后的效果

综上所述，钢轨接头病害的发生有钢轨本身的原因，还与日常养护有着密不可分的关系。几年来，通过对线路线钢轨接头病害的综合预防与整治，强化了接头结构，控制了轨缝变化，消除了低接头病害，提高了接头养护的计划性与及时性，减少了养护工作盲目性，降低了养护工作量，延长了线路大中修周期，为工务段节约了用工，保障了线路设备安全畅通，取得了明显的经济效益。

参考文献：

[1]吴斌.浅谈钢轨接头低扣形成原因及整治方案[J].工业设计.2016（02）

[2]高智勇，陈强，苏永宝.钢轨接头病害的成因分析和综合整治[J].黑龙江科技信息.2013（02）