淺析城市軌道交通道岔尖軌不密貼病害原因與整治

王馳

摘要：道岔作為線路軌道設備的重要組成部分，是地鐵運輸生產的重要基礎設施。本文將以上海地鐵7號線為例，對道岔尖軌不密貼病害形成原因進行分析，并對整治措施加以闡述。

【關鍵詞】上海地鐵7號線 道岔尖軌 不密貼病害 產生原因 整治措施

在我國社會經濟快速發展的背景下，各個城市軌道交通得到了顯著的發展，具有能耗逐漸降低、污染減少、安全性高、運能大等優點，受到了大多數人們的認可和歡迎，成為最重要的交通出行工具之一。

城市軌道交通運輸是以軌道為載體實現運行的，道岔設備則是軌道當中最為薄弱和重要的部分，由于其結構較為復雜，對技術的要求嚴格，養護成本高等，很容易在構造和養護中受到操作不當等因素影響，對道岔設備的壽命產生極大的不利影響。其中，道岔尖軌與基本軌不密貼問題成為主要問題，將導致列車進入道岔時輪對卡在縫隙中形成擠岔，對行車構成嚴重威脅。因此，對于此種問題的防治的關注度正在逐漸提升。

1.道岔概況

所謂的道岔主要是機車車輛由其中一股道向另一股道轉入時，所應用到的線路設備，屬于線路軌道設備中的主要部分。在地鐵的運輸基礎設施的生產中，也同樣作為重要內容，對行車安全之間聯系十分密切。

上海地鐵7號線正線道岔采用60kg/m鋼軌、9號道岔，此種類型的道岔使用半切線型60AT彈性可彎曲線尖軌，以100km/h的速度通過直向道岔、以35km/h的速度通過側向，前道岔長度為9343mm、后道岔長度為15730mm，直曲尖軌長為10680mm左右。

本文主要對道岔尖軌不密貼問題進行研究，重點分析了該問題產生的原因，并且提出合理性的整治措施。

2. 產生道岔尖軌不密貼的原因

本文以上海地鐵7號線的道岔設備為例，采用對7號線實施現場調查的方式，對近幾年道岔設備的相關資料進行收集和整理，與維護經驗相結合，獲取現場道岔的運行情況，挖掘不密貼問題產生的原因，發現主要原因為：尖軌硬彎、尖軌側磨、尖軌動程不足、框架尺寸不良、頂鐵尺寸不合適、尖軌竄動爬行、滑床板不良、鋼軌肥邊等。

2.1 尖軌硬彎

主要表現為：尖軌或基本軌本身產生硬彎，導致尖軌豎切與基本軌之間無法緊密貼合；產生原因為：通常情況下，尖軌應呈現出順直狀態，但隨著投入使用時間的不斷增加，養護方式不科學，加之氣溫變化等因素，導致尖軌內出現凹凸不平等硬彎變形問題；另外，尖軌由生產廠家向施工現場運輸的過程中，也可能由于受到人為操作不當等外力影響，導致尖軌產生硬彎。

2.2 尖軌側磨

對于大部分尖軌來說，其表面都在不同程度上存在波磨問題，主要表現為：通常在首根拉桿處以鋸齒狀的形式剝落掉塊，長度為70-250mm范圍內，深度為3-7mm范圍內，在掉塊的過程中，還會產生部分細裂紋，裂紋的長度與深度都十分明顯，如若不及時進行打磨或者替換，將會加深尖軌側磨的程度，甚至會在尖軌扳動過程中，由于掉塊脫落卡在尖軌和基本軌之間，使道岔的正常鎖閉產生較大影響。

2.3 尖軌動程不足

對于道岔兩側的動程來說，最佳狀態便是兩側相同，通常使動程處于150-154mm的范圍內，并且越大對尖軌與豎切點之間的密貼的積極作用越強；在一般情況下，尖軌與豎切部分應與基本軌之間相互密貼，如若動程較大，則保障第三豎切點與基本軌秘貼，尖軌、尖軌尖至第三豎切點兩個部分不密貼；如若動程較小，則保障尖軌尖密貼、尖軌尖至第三豎切點、頂鐵兩個部分不密貼。

2.4 框架尺寸不良

對于尖軌是否存在側彎現象的主要衡量標準便是框架尺寸；在全部幾何尺寸均相符的情況下，如若尖軌的框架較大，則會導致尖軌尖至豎切點部分不密貼；若尖軌沒有達到大框架尺寸要求，則尖軌尖至豎切點部分與頂鐵不密貼；如若基本框架沒有滿足標準，則會受到尖軌基本軌橫移等因素影響，導致軌道框架距離逐漸增加，致使直尖軌豎切部分擴大，產生離縫問題。

2.5 頂鐵尺寸不合適

頂鐵處于基本軌與尖軌之間，頂鐵長度不適當將會導致車輪擠彎尖軌，尖軌的豎切部分難以與基本軌之間進行密貼。同時，在日常養護維修中，對于頂鐵不靠問題，通常采用加墊的方式處理，這種錯誤方式更加致使頂鐵吃硬，發生尖軌不密貼問題幾率大幅增加，特別是當頂鐵超過3根時，由于中間頂鐵吃硬，加之其他頂鐵與尖軌之間的縫隙大于3mm，或者中間頂鐵與尖軌之間的縫隙大于3mm，在頂鐵吃硬的情況下，由于長時間使用受到車輪撞擊影響，很容易導致尖軌不密貼問題產生。

2.6 尖軌竄動爬行

由于受到尖軌竄動爬行因素影響，致使尖軌與基本軌之間刨切部分錯位，形成較大的縫隙，出現不密貼問題；主要原因為：一方面尖軌與基本軌之間沿著相反的方向爬行，質量較好的道岔，活接頭縫隙通常為4-5mm，框架為長方形，與尖軌的連接處垂直，但隨著尖軌的不斷爬行，導致活接頭處的縫隙逐漸增加，雙頭螺栓與螺栓孔壁的縫隙減小，在轉轍角范圍內，尖軌的擺動受到約束。主要表現為：尖軌尖端的密貼較強，但是豎切部分與基本軌之間產生較大縫隙，雙接頭螺栓出現螺紋磨損，導致彎曲或者折斷。另一方面，二者以相同的方向爬行，框架為平行四邊形，尖軌接頭鐵與連桿相互扭勁，使尖軌偏離，主要表現為：尖端出現較大縫隙，豎切不密貼，并且存在尖軌拱腰問題。

2.7 滑床板不良

如若混凝土枕整體道床的彈性較差、剛度較大，當列車頻繁經過時，由于受到滑床板的沖擊影響，需要在滑床板與混凝土支撐塊之間鋪設橡膠墊板來減緩沖擊力，但是由于受到彈性影響，導致滑床板吸收了較大的沖擊力；在本文研究的7號線道岔中，其適應的滑床板材質為Q235，此類材質的強度較差，用于減緩緩沖來說作用不是十分明顯。同時，如若滑床板存在凹凸不平、臟污、彎曲等問題，則會在混凝土澆筑時，產生滑床板外高內低現象，對尖軌擺動產生較大阻礙，對尖軌的正常工作產生較大影響。主要表現為：豎切部分不密貼、產生較大的縫隙，導致道岔滑床板脫焊、斷裂等問題產生，甚至導致碎石道床滑床板出現斷裂或脫焊故障。

2.8 鋼軌肥邊

由于車輪的碾壓，鋼軌磨耗，幾何框架尺寸不標準，平順度較差等原因，導致基本軌工作邊及尖軌非工作邊產生冗余，致使尖軌與基本軌不密貼問題發生；有時還會產生假密貼，主要表現為：尖軌尖端縫隙變大，產生尖軌軋傷或揭蓋現象。

3.尖軌不密貼的預防與調查

3.1 尖軌不密貼的預防

尖軌不密貼不但會對工作質量和效率產生較大影響，也會使尖軌更換頻率降低，特別是在搶修等緊急情況下，更應制定出有效的預防措施，將尖軌從運輸、裝卸，到存放均由相關人員負責、操作，嚴格按照相關規定中的內容來執行。

3.2 產生尖軌不密貼原因的調查

調查項目包括：測量尖軌尖端處與基本軌的間隙，觀察尖軌尖端處至第一牽引點前尖軌與基本軌的間隙，可以在觀察偏大處進行檢查，其余部位也可進行抽查，測量尖軌刨切點與基本軌的間隙，測量尖軌與曲基本軌間頂鐵的間隙，測量尖軌工作邊直線度或圓順度，曲股基本軌的彎折點位置及尺寸，動程、開程，轉轍部分高低、滑床板受力是否均衡，直股大方向，大、小框架尺寸，尖軌中及尖軌跟槽寬，拉桿及各連接桿尺寸，頂鐵尺寸，尖軌及基本軌工作邊肥邊；同時，應請求電務部門配合調查密貼桿及尖端桿的尺寸。

4.整治措施

經過上述調查研究，對尖軌不密貼的形成因素進行全面分析，并且有針對性的制定出整治方案，派遣專人進行組織管理，主要的整治內容有以下幾個方面。

4.1 尖軌硬彎

將兩側的尖軌拆卸開來，使其以自然狀態呈現，對其直順程度進行檢驗，如若發現其存在硬彎現象，則需要立即進行矯正或者替換。在矯正的過程中，需要在25℃以上的溫度下進行，可以采用矯正法對道岔軌向進行調整，對于硬彎鋼軌來說，需要進行直軌和細改；對基本軌彎來說，可采用普通方式進行校正。在彎軌過程中，應考慮到鋼軌狀態，由于鋼軌屬于彈性材料，在彎折后較短的時間內可能發生微小的回彈，因此可以多次反復的進行矯正，逐步到位，避免彎折過度，對尖軌產生損害。

4.2 尖軌側磨

道岔尖軌的使用次數較多，側磨問題也是十分普遍，可采用以下措施進行解決：適當增加涂油次數，對框架尺寸以及軌道距離進行變化進行調整，減少轉折部位凹凸不平等問題，對方向進行調整后，使直股大方向直順；對尖軌進行打磨處理，避免由于尖軌剝落掉塊對道岔扳動產生不良影響。

4.3 尖軌動程不足

對于尖軌動程問題，可以對開程尺寸和尖軌與端輪緣槽寬度等進行調整，保證其能夠與規定的要求相符合。同時，拉桿機上的螺母進行適當的調整，使尖軌之間的距離能夠保持在合理的范圍。

4.4 框架尺寸不良

改正各部大框架尺寸及軌距變化率，組裝、連接尖軌，調整各部小框架尺寸，尖軌中和尖軌跟槽寬。

4.5 頂鐵尺寸不合適

對頂鐵進行整治，通常情況下，為了提升尖軌的運行效率，應將頂鐵與尖軌之間的距離保持在1mm左右。對于頂鐵長度過短問題，利用加設頂鐵調整片的形式進行調整，禁止為縮小縫隙而大量的增加墊片，導致頂鐵過硬使尖軌發生變形。對于頂鐵長度過長問題，可以將頂鐵拆卸下來，利用打磨機對其頭部進行打磨，打磨時應避免打磨過量。

4.6 尖軌竄動爬行

調整尖軌與導曲軌間軌縫，將尖軌上的拉桿以及尖軌跟的夾板全部拆下，使尖軌處于自由狀態，用撬棍移動尖軌，使其恢復到設計位置，尖軌到位后，仍需對其密貼性進行復查，確保設備狀態良好。

4.7 滑床板不良

將既有道岔滑床板逐步更換為高強度鋼質型及滑床板下膠墊更換為高強度墊板，提高其彈性，增加滑床板和支撐塊之間的緩沖。更換斷裂、磨損嚴重的滑床板，清除滑床板上臟污并定期清洗對滑床板進行涂油。

4.8 鋼軌肥邊

使用平口剁子沿鋼軌下顎緩慢切除肥邊，注意不可擦傷軌面；調換非標拉桿、連接桿、尖軌跟端夾板，同時，應對尖軌、基本軌肥邊進行打磨，肥邊不大于1mm，使尖軌與基本軌能自然密貼。

5.結語

隨著地鐵運營的飛速發展，解決軌道病害問題顯得十分重要，一方面我們必須以科學的理論為依據指導，用先進的檢查手段查找尖軌不密貼的原因，另一方面我們通過不斷實踐總結提高維修作業質量來消除對尖軌造成不密貼，從而為城市軌道交通安全平穩運行和可持續發展鑒定夯實的基礎。

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