1、論鐵路道岔、曲線病害原因及整治第一章：摘要 道岔和曲線是線路的薄弱環節，隨著列車提速和重載列車的開行，列車通過道岔和曲線時的晃車現象比較普遍，對道岔、曲線病害的產生原因進行分析，并提出針對性的養護維修辦法。第二章：關鍵詞道岔；曲線；病害；整治；養護第三章：內容 隨著列車提速和重載列車的開行，線路周期性與隨機性變化疊加引起的線路晃車現象日益突出，特別是在道岔、曲線處更為明顯，控制線路晃車發生已成為日常養護維修工作中的一個重要內容。我們通過日常檢查、保養、維修，對道岔、曲線病害的產生和整治，提出了針對性的養護維修辦法。1、混凝土枕道岔病害分析及整治方案1.1 共性問題病害1：道岔與前后線路銜接不良

2、，線路方向和高低超限。（1）原因分析：一是渡線道岔線路的設計線間距與實際線間距有誤差，道岔發生縱向位移，造成鋪設后線路方向不良；二是道岔大修及道岔換填施工過程中，岔區前后及道岔夾直線未換填或挖砟換填深度、寬度、長度不符合要求，搗固不實，造成道岔不均勻沉降，岔區出現高低偏差；三是大機搗固安排線路多，道岔少，未提前測量標注起道量，造成岔區與前后線路不平順；四是大機作業前未提前測量岔后線路撥量，大機自動撥道，造成線岔結合部方向不良；五是線路缺砟，曲股線路搗固不實，道岔側向過車沖擊大，形成岔區水平或方向偏差。（2）整治方案：、道岔大修前，采用全站儀對道岔位置進行精確定位，對既有線間距進行測量，對線間距

3、不符合要求的線路進行全面撥改，確保道岔平縱斷面位置精確。、按照標準對岔區及岔區夾直線進行換砟，配合道岔大機搗固，采用沖擊式搗鎬對道岔曲股線路及道岔連接桿、絕緣接頭處所進行起道搗固，消除岔區暗坑和一側水平。、道岔區及前后各不少于100-150m線路為一作業單元，道岔大機搗固前精確計算道岔起撥道量，每隔5m將直撥道量于線路上，以便大機進行精確撥道。對縱向發生位移的道岔要撥移到位。、精確測量計算岔前、后曲線撥量，大機搗固作業前補足道砟，作業后及時恢復安裝道岔地錨拉桿。對過車較多的側向道岔，轉折部位加密地錨樁，嚴格控制道岔方向變化。、日常撥道作業時，有定位觀測樁 首先測量線路橫向位移量，利用測量結果確

4、定撥道方向和撥道量；無定位觀測樁的，首先要從線路前后兩個方向來確定撥道方向，然后根據方向偏差，確定各部位撥道量并合理確定回彈量。（3）整治標準：岔區方向順直，與線路中心位置最大橫向偏差控制在±2mm以內，最大垂向偏差控制在±3mm以內。病害2：軌距超限。（1）原因分析：一是道岔預鋪過程中，道岔軌距調整塊號碼安設不對；二是岔枕橫縱向發生位移，造成軌距擋板不能按標準設置；三是軌距擋板、大墊板螺栓銹蝕磨耗，造成擋板及螺孔擴大離縫；四是扣件松動，在動載沖擊下，軌距發生變化；五是頂鐵不密靠，動態擴大。（2）整治方案：、在道岔預鋪時，嚴格按照道岔設計圖鋪設岔枕和安裝聯結零件，并嚴格進行

5、預鋪檢查驗收。、在日常養護維修作業中，加強軌枕間距及橫向位移的檢查，按照鋪設標準對軌枕進行方正，調整軌距塊。、及時更換和補充失效、銹蝕和缺少的軌距擋板。、加強車工電聯合檢查，全面改正道岔轉轍部分軌距。、加強扣件養護工作，及時復緊連接零件和更換立螺栓，減少曠動間隙。、加裝經發行的絕緣軌距桿。（3）整治標準：軌距誤差控制在±1mm。病害3：軌向不良（包括鋼軌不均勻側磨）（1）原因分析：一是軌距變化不均勻；二是與區間無縫線路鎖定軌溫差超標，鋼軌發生縱向位移，限位鐵（限位器）扭曲或頂死；三是鋁熱焊頭支嘴形成硬彎；四是局部一側水平或暗坑吊板，造成兩股鋼軌受力不均勻；五是鋼軌交替不均勻側磨。（2

6、）整治方案：、以岔區直股股鋼軌為基準股，調整軌向軌距。、對無縫道岔進行應力調整，消除道岔應力集中。、整治失格鋁熱焊接接頭。、對線路方向容易發生變化處所，安裝地錨拉桿。、對不均勻側磨的軌件及時調邊、打磨或更換。（3）整治標準：用20m弦測量，連續軌向偏差控制在±1mm以內，單個軌向偏差控制在2mm以內。消滅接頭、轍叉、尖軌、鋼軌作用邊肥邊和軌頂內鍘不圓順。病害4：高低超限。（1）原因分析：一是道床污染板結、排水不良，造成線路暗坑吊板和翻漿；二是接頭、焊道凸凹不平；三是可動心軌部分與翼軌間存在高低不平順；四是道岔轉轍部分及可動心軌、電務轉轍機等無法實施正常搗固，道床不密實；五是尖軌及心軌

7、變截面處軌面出現坑洼；六是鋼軌母材垂直方向軌面原始不平達0.8-1mm。（2）整治措施：、對道床板結的道岔及前后平直線進行清篩換砟，恢復道床彈性。、對接頭焊縫進行仿型打磨，消除接頭焊道軌面不平順，消除或減緩附加沖擊力。、進行尖軌、可動心軌的軌面修理，消除或減緩附加沖擊力。、加強道岔轉轍及可動心軌部分的搗固工作，消除暗坑吊板。（3）整治標準：以整個道岔群為整治單元，20m弦測量高低控制在2mm以內。病害5：直尖軌拱腰變形。（1）原因分析：一是道岔鎖定軌溫過高或過低，基本軌發生縱向位移；二是對岔區沒有完全鎖定，造成鋼軌伸縮量大；三是尖軌頂鐵頂碰尖軌軌底，或滑床板摩擦阻力過大。（2）整治措施：、規范

8、無縫道岔管理工作，按照跨區間無縫線路管理標準，對不符合標準的無縫道岔進行應力調整，恢復尖軌與基本軌設計位置，調整限位鐵。、加強岔區鎖定，岔區連接零件必須齊全、完好、有效，對道岔曲股及岔后150m線路加強鎖定。、對變形的尖軌進行直軌處理。病害6：尖、基本軌離縫。（1）原因分析：一是尖軌拱腰變形；二是轉轍部分暗坑吊板；三是曲股軌距過大；四是頂鐵磨耗；五是電務轉轍設備調整不到位。（2）整治方案：、認真落實病害六整治措施要求，解決好尖軌拱腰問題。、整治岔區連接零件病害，消滅轉轍部分的暗坑吊板。、及時消滅曲股大軌距，保證曲股圓順，在曲股軌距準確情況下，對頂鐵加插片，保證尖軌、基本軌密貼。、調整拉桿及頂鐵

9、，消滅尖軌、基本軌離縫。病害7：鋼軌歪斜。（1）原因分析：軌下墊片位置不正或鐵墊板下墊普通墊片。（2）整治措施：道岔內取消墊片作業，改為沖擊搗固鎬搗固。1.2個性問題（1）可動心軌道道岔病害1：心軌離縫。、原因分析：基本軌外側軌撐離縫、頂鐵不密、扣件松動造成軌距擴大。、整治措施：在電務配合下進行調整。病害2：心軌滑床板、軌撐折斷。、原因分析：心軌處道床不密實，暗坑吊板嚴重，扣件松動，列車通過時造成折斷。、整治措施：回填道砟，復緊扣件，用沖擊式搗鎬搗固密實。病害3：可動心轍叉軌頂面刨切坑洼不平，心軌與翼軌相對高度不符合要求，心軌拱腰、離縫。整治措施：打磨軌面及工作邊頂面圓弧，打磨心軌前部或在翼軌

10、軌底墊片，調整心軌及翼軌相對高度。（3）固定轍叉道岔病害1：心軌、翼軌磨耗低塌。、原因分析：轍叉心軌及翼軌受列車沖擊磨耗。、整治措施：一是加強心軌及翼軌的肥邊打磨，預防心軌、翼軌掉塊；二是對心軌和翼軌進行打磨，消除軌面不平順。病害2：護軌扭曲變形。、原因分析：一是護軌不均勻磨耗；二是整治時不規范地加插墊片造成護輪軌變形。、整治措施：一是更換嚴重磨耗和變形護軌；二是調整護輪軌墊片，保持直線段順直。病害3：道岔構造病害、原因分析：道岔轉轍部位軌面不平順、叉心有害空間、心軌端部與翼軌的相對高差等。、整治措施：加強軌面修理。病害4：固定轍叉位置偏斜。、原因分析：一是安裝和更換轍叉時就形成轍叉位置偏斜；

11、二是軌距擋板離縫或叉心墊板螺孔磨耗曠動，造成轍叉方向偏斜。、整治措施：調整軌距擋板號碼、安裝螺孔防磨套管，整治轍叉偏斜。2、木岔枕道岔病害分析及整治方案病害1：道岔內連接軌過短，形成低接頭，高大腰，過車時暗吊嚴重。整治措施：更換短軌，與前后鋼軌進行凍焊接（錳鋼轍叉凍結，絕緣接頭膠結，其他焊接）。病害2：道岔內配軌多，接頭多。整治措施：更換道岔內短軌為長軌，取消道岔內一對接頭。病害3：凍結接頭失效、壓潰、掉塊。整治措施：對嚴重低調、壓潰接頭進行切除，重新換軌，對病害輕微的接頭進行打磨、倒棱，重新凍結。病害4：岔枕道釘（含螺紋道釘）浮離曠動，形成吊板，軌距不易保持。原因：一是道釘浮離；二是日常改道

12、作業時未加木楔，造成螺孔擴大；三是岔枕腐朽。整治措施：、加裝木楔復緊道釘。、更換失效岔枕、磨耗的軌距擋板與墊板。、加強對螺紋道釘等連接零件的復緊工作。、改正軌距作業后，及時加裝軌距拉桿。病害5：轉轍部分基本軌軌撐、軌距調整塊磨耗引起轉轍部分軌距不良。整治措施：對AT-1/12道岔尖基軌軌距調整塊磨耗問題，采用加裝標準鐵片等進行調整，之后加軌距桿鎖定。病害6：道岔間隔鐵磨耗引起線路方向不良。整治措施：加裝槽型墊片，整治間隔鐵磨耗，消除間隔鐵處所的軌向偏差。病害7：曲尖軌、直基本軌磨耗嚴重。整治措施：在直尖軌接頭區安裝防磨護軌，加強對曲尖軌作用邊的涂油，延緩側磨。其他病害及淺灘方法同混凝土枕道岔。

13、3、曲線主要受力分析鐵道線路不間斷地受到機車、車輛的碾壓和沖擊，所以線路狀態處在不斷的變化當中。曲線地段特別是小半徑曲線較直線地段所受到的沖擊、碾壓和推擠更為突出，不但線路狀態變化較快、較大，而且軌件的磨損也比較嚴重，因此小半徑曲線的養護維修與病害整治成為線路養護維修工作的一個重要環節，其養護任務的好壞直接關系著維修投入與行車安全。3. 曲線軌道的受力分析 小半徑曲線病害的產生與鋼軌受力有著直接關系。當列車在曲線地段運行時，產生的力十分復雜。通過力的分析，可將列車作用于鋼軌上的力分為個方向，即豎直方向、水平橫向以及水平縱向。3.1.1 作用于鋼軌上豎直方向分力的構成 機車和車輛在軌道上運行時，

14、作用于鋼軌上車輪的靜壓力（即分配到該車輪上的車輛重量軸重）隨著鐵路運輸的發展將不斷增加，而加強軌道結構，首先是增加鋼軌的重量，這樣才有可能滿足軸重不斷增加的要求。列車通過軌道不平順地段以及不平順車輪運行時會產生附加力。軌道不平順分為長不平順和短不平順兩種。長不平順通常因搗固不良、枕木腐朽、三角坑以及軌道彈性不均勻而形成；短不平順的形成與鋼軌波浪形磨耗、車輪空轉有關。在曲線地段還有因外軌超高以及車架對車輪橫向壓力而引起的附加垂直力。3.1.2 作用于鋼軌上橫向水平力的構成  橫向水平力主要指車輪對鋼軌的側壓力和曲線上的附加橫向力。以上力由輪緣對軌頭的壓力（傳遞車架壓力）和車輪

15、在鋼軌上橫向滑動時產生的摩擦力組成，因此車輪對鋼軌的側壓力可以取上述兩力之和或兩力之差。曲線地段產生的橫向水平力比較大。曲線半徑愈小，橫向水平力愈大。曲線上產生的離心力和因外軌超高使車輛傾斜而產生的機車車輛重力分力有關。這些橫向力（導向力、側向力及車架壓力）的大小取決于離心力、行車速度、曲線半徑和外輪超高。當在壓應力和橫向力的共同作用下超過了鋼軌的屈服強度時，在鋼軌作用邊產生碾堆（即塑性變形），在踏面形成局部壓陷特征，壓陷處不易和車輪踏面接觸（即短不平順）而形成暗斑，最終形成疲勞裂紋。當鋼軌的磨耗速度小于疲勞裂紋的擴展速度時，最終將發展成剝離掉塊。曲線半徑越小，出現掉塊的情況就越嚴重。3.1.

16、3 縱向水平力  產生縱向水平力的主要原因是軌道爬行和溫度作用，在曲線地段，鋼軌上還作用著滑動引起的摩擦力。軌道爬行主要是在車輪滾動下鋼軌的蛇形起伏而產生的，在列車制動地段尤其明顯。  如鋼軌和軌枕之間連接不夠牢固，彈性道床抵抗軌枕縱向位移的阻力大于鋼軌在支座上滑動的阻力，此時鋼軌可能縱向移動，而軌枕則仍然留在原地。軌道爬行實質上取決于軌下基礎剛度，剛度愈大，因鋼軌扭曲及其斷面轉動而引起的爬行也愈大；鋼軌扭曲增大也將使爬行增加。4、曲線主要病害分析及整治方案 曲線在以上各種力的作用下，導致鋼軌、線路幾何尺寸、軌枕、道床等設備產生變化，經過一段時間的列車運

17、行，各種殘余變形進一步擴大，線路各種病害逐步顯現出來。4.1 主要病害  一是鋼軌傷損病害：鋼軌側磨、波磨及接頭傷損是小半徑曲線常見的病害，尤其是側磨，是小半徑曲線最突出的傷損類型。二是軌道幾何尺寸易超限：小半徑曲線上高低、軌距、超高、正矢相對其它線路容易發生變化，保持的周期短，特別是軌距擴大病害相當普遍，并且隨著鋼軌側磨的增加而逐漸加劇。三是連接零件易松動且破損率高：小半徑曲線上連接零件承受的沖擊力和橫向作用力都比較大，在相同扭力矩的情況下，小半徑曲線連接零件容易松動，而且當沖擊力和橫向力達到一定值時，易造成夾板及接頭螺栓折斷、混凝土枕連接螺栓失效、枕木道釘浮離、軌距桿折

18、斷、軌撐壓裂、尼龍座擠碎、軌枕擋肩破損等病害。4.2 成因分析  小半徑曲線鋼軌磨耗特別是側磨往往在多種因素的復合作用下形成。其一，線路的先天不足是鋼軌磨耗的最主要原因。列車駛經小半徑曲線時，由于車輪踏面與鋼軌面發生滑動，使相同牽引力下列車的行駛速度大大降低，使鋼軌受到的力較直線地段大的多，導致機車車輛與軌道部件都受到傷損，特別是鋼軌的側磨較大，使用壽命變短。其二，我國鐵路運輸逐步向“快速重載”方向發展，運量的增加對鋼軌沖擊破壞是最明顯的，在車輪的快速碾壓撞擊下，并在其它因素的作用下，鋼軌頭部內側接觸面逐漸剝離，鋼軌側面磨耗逐步形成，并快速變化。曲線超高設置應根據實際通過的

19、列車對數和實際通過的車速來確定。而事實上車速和通過對數是在不斷變化、逐步增加的，超高數值的合理性很難確定。其三，超高偏大，車輪在向心力作用下撞擊摩擦下股鋼軌，從而逐漸形成下股鋼軌波磨。其四，超高偏小，車輪在離心力作用下撞擊摩擦上股鋼軌，上股鋼軌側磨逐漸形成。其五，軌枕預留軌底坡是/，用于直線地段是合適的，而在曲線地段，由于超高的作用，使車輪踏面與鋼軌頂面未全部接觸，車體荷載就集中于鋼軌內頂接觸面，形成偏載，有時輪緣擠壓鋼軌頭部內側面，對鋼軌破壞很大，容易形成磨耗。只有增大軌底坡，方可消除偏載作用。其六，車輪踏面對鋼軌的沖擊摩擦，使其踏面形成不均勻磨耗，從而使列車進行蛇形運動，沖擊鋼軌，助長磨耗

20、的形成。另外，車體與車體、車體與輪對之間連接不牢固，增加列車的晃動，也會助長磨耗的形成。從造成曲線病害的諸多因素分析，運營條件和軌道結構屬于客觀因素，在一定條件下不易改變。造成小半徑曲線病害的最直接因素是機車車輛作用在小半徑曲線上的附加力。曲線狀態好，附加力小，對曲線的破壞就小；曲線狀態差，附加力大，對曲線的破壞越大。因此，保持曲線良好的狀態，減少機車車輛作用在軌道上的附加力，是延長曲線維修周期、降低維修成本的關鍵。4.3 曲線病害的整治辦法4.3.1 調整好小半徑曲線各部尺寸  有計劃地整治小半徑曲線范圍內的漫坑，及時消滅小坑及低接頭。每年根據春季測速資料，夏季

21、結合綜合維修對超高進行調整，特別對鋼軌出現傷損異常的曲線要做重點測速。  小半徑曲線軌距易變化，需經常不斷地進行調整。在曲線撥正中，采用增加副矢點的辦法對控制曲線圓順度效果較好。具體辦法是：在現有  間距中間增設一點副矢，其正矢在緩和曲線上為兩相鄰正矢點之和的一半，圓曲線上為圓曲線計劃正矢，檢測工具仍為 弦線。  在曲線養護中要切實注意緩和曲線的養護。超高、軌距和正矢遞減是否符合標準，是緩和曲線養護的關鍵。為便于緩和曲線上超高、軌距加寬順坡和三角坑的檢查與確定，可將超高和軌距加寬值在緩和曲線鋼軌上的標記間距改為6.25，檢查

22、時可不受原鋼軌檢查點位置的限制，按超高和軌距加寬標記點放置道尺，記錄時在線路檢查記錄簿“水平”一欄中劃斜線，斜線上填寫實際檢查超高值，斜線下填理論值。  曲線范圍內連接零件要經常保持全、緊、靠、密，無失效，扭力矩符合修規規定，擋肩破損的混凝土枕要及時修復，失效的要及時更換，道床不潔要及時清篩，道床要飽滿，上股按規定加寬到 。4.3.2 強化小半徑曲線技術細節  按修規規定安裝軌距桿或軌撐時，可根據曲線的實際情況采用增加軌距桿，或采取軌距桿與軌撐配合使用的方法加強。在小半徑曲線上鋪設淬火軌和型軌枕及相應的扣件是小半徑曲線技術加強的發展方向。淬火鋼

23、軌具有較高耐磨強度和足夠的硬度。對曲線上股軌枕外側擋肩擠壞嚴重、動靜態檢查病害較多的曲線換鋪型軌枕及相應的扣件。堅持鋼軌涂油。在曲線上利用鋼軌側面涂油的辦法可以減緩鋼軌磨耗特別是側磨，這在國內外已是成熟的經驗。我國有的小半徑曲線經涂油后可以延長鋼軌使用壽命/或更長一些。涂油的方法有兩種，一種是裝在列車上的叫做車載涂油器，一種是安裝在地面上的涂油器，叫做地面涂油器（或稱路旁涂油器）。  加強對鋼軌的養護工作。鋼軌在通過一定運量后，在其頂面可能出現兩大類病害：一類為有規律的周期性病害，叫做波形磨耗，簡稱波磨；另一類為無規律的非周期性病害，如擦傷、龜裂、剝落掉塊、壓潰、接頭坍塌等

24、。整治波磨鋼軌，一般為使用大功率的鋼軌打磨列車，有效地消滅波磨軌。為延緩波磨的產生或發展，對鋼軌表面的擦傷、坍低接頭、馬鞍形磨耗等進行噴焊，以整平軌面。除采取以上直接措施外，在日常養護中還應加強搗固、消滅接頭病害，清篩道床并應鋪設坡形膠墊以改善輪軌接觸條件，減少或延緩波磨的發生。4.3.3 整治重點病害  軌距病害是小半徑曲線最普遍的病害，可用加寬尼龍座號、號、號，特制號、號軌距擋板，可調軌撐等進行整治。特制號、號擋板座對改正軌距作用比較好，但需根據側磨不斷的變化和軌距的增大，經常調整軌距擋板，更換軌距擋板工作量大，且成本比較高；可調軌撐不但可調整軌距，而且可以增加鋼軌抵抗

25、橫向的能力，效果頗佳，但在高凍害地段因冬季墊板造成軌撐后座高出擋肩，失去作用，反而減弱了鋼軌抵抗橫向力的能力，因此應慎用。鋼軌支嘴也是小半徑曲線常見病害，尤其鋼軌比鋼軌支嘴更普遍，除調整好軌縫、防止接頭頂死外，采取用接頭夾板里外口互換的辦法，簡單易行，效果甚好。對一些頑固支嘴接頭，可在支嘴處增設曲線穩定樁。4.3. 曲線軌道的日常養護與檢查  由于曲線是線路的薄弱環節，產生病害較多，是線路質量優劣的主要控制因素，所以，對其進行周期性的檢查，是掌握線路技術狀態的重要手段。通過檢查，按線路設備各種變化的不同程度，安排臨時補修和經常保養工作。正線在正常條件下，軌道幾何尺寸每半個月左右進行一次檢查，不待誤差量發展變化過大，就及時地進行臨時補修，以控制軌道幾何尺寸狀態。此外，對線路病害嚴重的地段，除按每月兩次的檢查外，還應適當增加檢查次數，以使設備技術狀態處于有效監控之下。曲線養護的重點是圍繞曲線軌道何尺寸不超限，曲線軌道設備處于正常有效使用狀態來進行作業。目前，對曲線軌道維修質量的監控主要是通過動靜態檢查手段來實現的。動態檢查則是通過軌道車、動態添乘儀、人工添乘列車等幾種方式進行的。靜態檢查僅反映曲線軌道在靜止時的狀態即靜態質量，而動態檢查則