摘要：道岔作為線路的薄弱環(huán)節(jié)之一，在列車重復荷載下，容易產生磨損變形，使框架發(fā)生改變，衍生各種設備病害，因此，養(yǎng)護工作必須從結構入手，以結構質量保證線路平順性。本文以專線4249道岔病害整治為例，對道岔的病害類型和數據進行分析，提出維修保養(yǎng)方法。實踐證明，通過大維修作業(yè)能夠有效提升軌道動態(tài)質量，通過絕緣軌距撐桿能夠有效整治道岔轉轍部分小軌距病害。日常需通過更為科學合理的維修理念，增強道岔框架結構，延長道岔使用壽命。

關鍵詞： 專線4249道岔；動態(tài)質量；軌距撐桿；病害整治

作者簡介：楊智峰，男，工程師。

在道岔的日常養(yǎng)護中，必須堅持“預防為主、防治結合、修養(yǎng)并重、嚴檢慎修”原則［1］。維修時要從加強結構入手，強化道岔的整體性和穩(wěn)定性，采取科學養(yǎng)護方法，整治岔區(qū)幾何尺寸病害，提高道岔平順性，減少列車沖擊，延長道岔的養(yǎng)護維修周期，延長道岔各部件的使用壽命［2］。

在日常維修中，道岔維修用時占線路維修的三分之二，甚至更長，尤其面對多年服役道岔，積累病害較多，維修困難，這與目前鐵路運輸對舒適性、快速性、安全性、高效性的要求相矛盾。目前，在120～160 km/h正線區(qū)段，軌道質量指數TQI的作業(yè)驗收標準為5.0 mm，岔區(qū)TQI常常在7.0 mm以上，這就要求對道岔維修保養(yǎng)的措施進行改進，降低岔區(qū)TQI。任尊松等［3］通過模擬車輛—道岔系統耦合作用，發(fā)現道岔區(qū)域的病害類型較多，其中轉轍部分尖軌與基本軌不密貼，會造成動態(tài)的輪軌關系惡化，在尖軌垂向和橫向出現劇烈的振動。趙清晨［4］通過對京九線正線道岔維修保養(yǎng)進行研究，發(fā)現結構性病害占比最多，幾何尺寸病害次之，提出了切實可行的整治措施，如在道岔廓形打磨、道岔精準搗固、道岔清篩等大維修作業(yè)中，通過優(yōu)化生產組織，能夠使岔區(qū)TQI下降2.0 mm以上。格日樂［5］采用ANSYS有限元軟件建立提速道岔尖軌扳動模型，在有扣件約束的尖軌區(qū)域用線性彈簧模擬，在無扣件約束的尖軌區(qū)域用非線性彈簧模擬，通過調整不同參數研究，得出尖軌位移扳動力及位移不足是工電結合部病害的集中體現。

1道岔病害類型分析

1.1設備概況

本文以某線路車間管內正線道岔為例，以專線4249道岔為研究對象。正線道岔均采用60 kg/m無縫線路道岔，軌底坡為1∶40，采用AT彈性可彎式尖軌，轍叉采用合金鋼組合形式，已實現轍叉直股前后焊接無縫化，鋼軌件采用Ⅱ型彈條扣壓，基本軌內側采用“鴨舌”彈片扣壓，除了A車站在2023年正線道岔全部大修更換，B車站、C車站正線道岔均服役超過20年。

1.2結構病害分析

道岔結構病害占常見道岔設備病害的58.7%，與道岔結構強度、穩(wěn)定性有很大關系。在多年線路保養(yǎng)中發(fā)現，道岔經過荷載疲勞碾壓，路基、道床、軌枕、聯結零件、鋼軌等部分存在不同程度病害，有些病害是不可逆的結構性病害，如鋼軌剝離掉塊、夾板折斷、垂直磨耗、側面磨耗達到重傷標準等，需要有計劃地更換設備；有些病害通過維修，可以改變既有結構狀態(tài)，如道床板結、臟污，需更換道砟以滿足道床彈性需要。

以B車站為例，道岔經過多年超負荷使用，其轉轍部分結構性病害表現為尖軌側磨掉塊、滑床板開焊、膠墊壓潰、大螺栓失效、道床泛白空吊等。近幾年投入較多人力、物力對設備進行改造，2022年第一階段集中修對B車站道岔進行清篩，2023年第一階段、2024年第一階段集中修對B車站道岔進行大機搗固。2023年以來，B車站共計更換傷損鋼軌38根、轍叉6個，較2023年以前，同期換件修數量增加一倍。近幾年，通過大維修一體化作業(yè)，能夠解決道岔的大部分結構病害。

1.3幾何尺寸病害分析

軌道幾何尺寸的檢查分為靜態(tài)和動態(tài)檢查。靜態(tài)幾何尺寸檢查通過道尺檢查軌距、水平，通過板尺弦繩檢查高低、軌向，通過軌檢小車檢查軌距、水平、高低、軌向、三角坑等各項平順性指標。其中普速線路正線在80 km/h及以上區(qū)段，道岔幾何尺寸不平順容許偏差值作業(yè)驗收標準中，軌距指標為（+3、-2） mm，水平、高低、三角坑指標為4 mm，軌向直線4 mm、支距2 mm。動態(tài)幾何尺寸檢查以軌檢車、綜合巡檢車、車載式線路檢查儀等動態(tài)檢查為主，檢測項目涵蓋軌道幾何不平順各個指標，分為局部峰值TQI管理值、區(qū)段均值TQI管理值。對于道岔區(qū)域動態(tài)質量研究，采用局部峰值管理TQI值分析幾何尺寸病害更有意義。

道岔幾何尺寸不平順性指標比線路更為嚴格，尤其在道岔轉轍部分，容易發(fā)生晃車及產生車載信息。轉轍部分軌距過大，軌向不良，容易造成車體搖擺；軌距過小，容易使尖軌磨耗加重；高低不良，則容易使車體產生垂向振動加速度；水平不良或者疊加產生的三角坑，極易使車體產生橫向振動加速度。若要轉轍部分幾何尺寸保持良好，需要工電的密切配合，目前，管內道岔均能完成工電聯合整治任務，有效杜絕道岔故障發(fā)生。

2道岔病害數據分析

2.1道岔軌檢數據分析

管內站場均位于路堤上，道床石砟飽滿，道床穩(wěn)定，在120 ～160 km/h區(qū)段，選取B車站2號道岔，分析2023年1月—2024年6月道岔動態(tài)質量變化情況（圖1），該時間段TQI為8.88 mm。2023年6月集中修，經過大機搗固后，道岔動態(tài)質量有較大的提升，TQI為7.36 mm，2023年11月集中修，未安排大機搗固，TQI為7.91 mm，2024年6月集中修，未安排大機搗固，TQI為8.3 mm，呈現出明顯的“W”形動態(tài)質量變化趨勢。

選取A車站2號道岔，分析2023年1月—2024年6月道岔動態(tài)質量變化情況，如圖2所示，該時間段TQI為8.93 mm。2023年11月集中修，大修換岔后，設備有明顯提升，在2024年6月集中修，經過大機搗固后，道岔動態(tài)質量最好，TQI為5.67 mm，呈現出明顯的“M”形動態(tài)質量變化趨勢。

通過選取道岔環(huán)境相近的B車站2號道岔與A車站2號道岔，進行動態(tài)質量對比分析，兩道岔的服役時間均超過20年，未經過大維修，TQI總體偏高，經過設備大維修后，TQI降幅達到36.51%。

2.2道岔軌檢圖紙分析

軌道動態(tài)質量TQI能夠反映某個區(qū)段線路動態(tài)平順性情況，但在指導生產方面，仍需關注軌檢圖紙，針對軌道動態(tài)峰值變化點進行分析。選取B車站北岔區(qū)進行分析，包含7組道岔，其中B車站1號道岔、7號道岔與上行3號道岔、5號道岔聯動，并通過菱形道岔（1～7菱）過渡，任何一行岔心部分及岔后夾直線的撥道作業(yè)都會影響到另外一行的方向，所以在該地段的維修作業(yè)，需要對病害進行充分的分析研究。選取2024年5月15日某線上行軌檢車數據進行圖紙分析，如圖3所示，Ⅰ級分出分地點有K694+548（軌向指標-5.5 mm、軌距指標6.5 mm），K694+546（三角坑指標6.8 mm），結合設備臺賬分析，出分地點位于B車站3號道岔岔心部分，現場檢查該地段存在吊板現象，軌向4 mm，靜態(tài)軌距2 mm。同時，能夠看出3號道岔轉轍部分軌距變化，軌向不良。

通過分析3號道岔軌檢圖紙，發(fā)現轉轍部分和岔心部分是道岔的薄弱地段，也是日常維修關鍵處所。B車站3號道岔轉轍部分需精改軌距、撥道作業(yè)，岔心部分需換砟、搗固整修、改道作業(yè)。

3道岔維修保養(yǎng)

3.1大維修作業(yè)

以A車站2號道岔為例，對大機搗固前后軌檢圖紙分析，如圖4所示，選取50 m（圖上里程K711+280～+230）道岔單元進行分析，各項指標分析見表1，降幅最明顯的為高低，其次為三角坑，軌距指標在大機搗固作業(yè)中未下降。

3.2軌距病害整治

通過大機搗固能夠降低高低、水平、三角坑動態(tài)質量指標，但對改善軌距指標效果不明顯，需要有針對性地進行岔區(qū)精改。相關研究表明，軌距靜態(tài)指標控制在0 mm標準，能夠有效提高線路動態(tài)質量。本文就轉轍部分精改進行分析，以B車站7號道岔為例，該尖軌中直股軌距-1.5 mm，造成直尖軌出現側磨，并有擠壓掉塊現象，如圖5所示。

針對該轉轍部分出現的小軌距病害，利用特制的絕緣軌距撐桿工具進行整治，如圖6所示?，F場先將絕緣軌距拉桿松開，然后將鋼軌外側彈條扣件、軌距調整塊卸下，通過絕緣軌距撐桿特制卡槽卡至軌底，采用加力桿擰大螺栓使桿件向外受力，使用道尺檢查軌距卡控至0 mm時，安裝扣件及復緊軌距拉桿，該處經過軌距精改后，近2個月未發(fā)現尖軌側磨加重，線路動態(tài)平穩(wěn)。

4結語

本文通過對管內某線正線道岔研究，以專線4249道岔為例，對服役超過20年的道岔結構病害和幾何尺寸病害進行分析，并對動態(tài)質量進行分析，得到以下結論：

（1）岔區(qū)結構病害比幾何尺寸病害多，幾何尺寸保養(yǎng)不到位會演變?yōu)榻Y構病害，日常需投入較多人力、物力對設備進行維修保養(yǎng)，逐步提高道岔結構強度。

（2）大修換岔及道岔大機搗固能夠大幅提升設備質量，TQI的降幅能夠達到36.51%。

（3）道岔維修堅持大維修一體化作業(yè)，大機搗固結合軌距精改，能夠綜合提升設備質量，尤其是轉轍部分軌距精改，能夠有效減輕尖軌磨耗，延長鋼軌使用壽命。

（4）轉轍部分軌距精改采用特制軌距撐桿，整治后小軌距病害不易復發(fā)。

參考文獻

［1］中國國家鐵路集團有限公司.普速鐵路工務安全規(guī)則：TG/GW 101—2023［S］.北京：中國鐵道出版社有限公司，2022.

［2］羅林.輪軌系統軌道平順狀態(tài)的控制［M］.北京：中國鐵道出版社，2006.

［3］任尊松，翟婉明，王其昌.幾種道岔病害對輪軌相互作用的影響［J］.鐵道工程學報，2000（4）： 38-41.

［4］趙清晨.京九線鐵路道岔病害分析、整治措施及結構優(yōu)化研究［D］.北京：中國鐵道科學研究院，2023.

［5］格日樂.工電聯合整治提速道岔病害的研究［D］.蘭州：蘭州交通大學，2016.