第一篇：铁路线路常见病害分析及预防整治技术大全
铁路线路常见病害分析及预防整治技术
学 生 姓 名：
高 军 祥
学
号：
0930498
专 业 班 级：
铁道工程技术(394110班)
指 导 教 师：
刘 兴 文
西安铁路职业技术学院毕业论文
摘要
中国铁路始建于1876年，铁路运输线在我国的建设中占有重要地位。在当今社会经济高速发展的情形下，铁路运输的发展将偏向高速和重载运输，这样就会加重铁路线路的承载能力，造成铁路线路损害，严重影响铁路运输。铁路线路设备是铁路运输业的基础设备。因此，合理养护铁路线路，及时有效的分析、预防和整治设备病害，提高铁路线路抵抗灾害的能力，为实现铁路跨越式发展，确保铁路线路质量是保障铁路运输安全的必要。
线路病害的整治工作一直以来都是铁路部门极为重要的环节，我在通过查阅大量有关铁路线路病害和整治资料的基础上，针对我国铁路线路病害现状，有针对性的提出一些常见铁路线路病害发生的机理，介绍了铁路线路病害的类型、防治原则和整治措施。
关键词：铁路线路；病害原因；预防方法
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西安铁路职业技术学院毕业论文
引言
多数铁路线路常年裸露在大自然中，由于机车车辆的动力作用和自然条件对线路的影响，轨道几何尺寸不断发生变化。加之路基、道床随时发生变形，线路设备不断机械磨损，计划维修、紧急补修和重点整治比例安排的不合理，维修方法不当，以及周期性的大、中修工作未能够及时进行，因而对铁路线路造成诸多病害。为保持铁路经常处于符合铁路技术标准规定的良好状态，我们就必须对铁路路基、轨道等进行养护维修作业。铁路线路养护的基本任务就是通过对线路的系统检查，及时发现线路上的一切不符合技术标准的现象和病害，并查清其原因，以便合理地计划和组织线路的养护作业，消除病害和缩小病害影响，使线路经常处于完好状态，保证列车按照规定的速度，平稳、安全和不间断地运行。
铁路线路常见病害分析及预防整治技术
1.线路爬行病害
列车车轮沿钢轨运行时,除产生竖直力和横向力外,还有纵向水平力。由于纵向力的作用,使钢轨沿着轨枕或轨道框架沿着道床顶面纵向移动,这种现象称为线路爬行,使钢轨产生爬行的纵向水平力称为爬行力。
1.1.线路爬行的原因
线路爬行是万病之源，形成爬行的主要原因有：钢轨在动荷载下的挠曲、列车运行的纵向力、钢轨温度变化、车轮在接头处撞击钢轨、列车制动等。当线路上防爬设备不足，扣件的扣压力及道床纵向阻力不够时就会加剧线路爬行。一般认为钢轨挠曲是线路爬行的最主要原因，而其他的因素则促成和加剧了线路的爬行。
1.2.预防线路爬行的方法
防止线路爬行的措施主要是增加线路纵向阻力。加强轨枕与道床间的防爬阻力，方法是保持道床的标准断面，做到轨枕底下道碴厚度足够、轨枕盒内道碴丰满、轨枕两端碴肩够宽、加强捣固、保持线路平顺、夯实道床。此外对脏污严重的道床一定要进行清筛，以防止因翻浆冒泥和线路爬底，降低线路纵向阻力。还应保持扣件的应有扣压力。为了增加钢轨与夹板之间，垫板与轨枕之间的阻力，应及时拧紧螺栓，拧紧扣件。对于失效的扣件应及时更换和整修。
2钢轨接头病害
图2：钢轨接头
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b.做好缓和曲线超高顺坡和正矢的递减，顺坡和递减时应等量进行，不要忽大忽小，缓和曲线头尾可适当增减3mm 的超高。
c.合理设置外轨的超高。超高过大会加剧外股钢轨的侧面磨耗和里股钢轨的垂直磨耗。相反如超高过小，对外股钢轨也不利。
d.加强养护，经常保持曲线状态良好，保持方向顺、轨面平、轨距水平不超限是减少列车的摇晃，减少车轮冲击力的有效措施之一。因此，应定期拨道，经常养护，预防病害的发生。
e.调整轨底坡，使钢轨踏面坡度符合车轮踏面。使车辆的重心落在钢轨中心线上，减少钢轨磨耗。
f.贯彻定期涂油制度，钢轨侧面涂油是减少曲线外股钢轨侧面磨耗的有效方法之一，一般能使曲线上股钢轨的所有寿命延长2倍。
4.混凝土轨枕常见病害
混凝土轨枕线路由钢轨、混凝土轨枕、扣件、道床等部分组成。钢轨直接承受由机车车辆传来的巨大压力，并传向轨枕。混凝土轨枕通过轨下弹性垫层和中间扣件承受钢轨传来的竖向垂直力、横向和纵向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨正常的几何位置。混凝土轨枕在我国铁路铺设使用已有多年的历史，多年的经验表明，混凝土轨枕的使用对强化轨道结构、保证行车安全起到了重要作用。但是，轨枕在设计、制造和使用中的问题，致使部分轨枕早期发生裂损，影响了正常作用。
4.1.混凝土轨枕伤损的主要形态
(1)轨下截面出现过大的横向裂缝
混凝土轨枕是一个接受不稳定重复荷载的构件，荷截的变化带有随机的性质。混凝土轨枕在使用期内轨下截面有可能出现大于该截面抗裂强度的荷载弯矩，在这种情况下就产生了横向裂缝。一般来说，这种裂缝较小，不致引起轨枕的失效。但在某些情况下，轨下截面的荷载弯矩远远大于轨枕的抗裂强度，那就会出现过大的横向裂缝，导致轨枕失效。
(2)轨下截面压溃
轨枕轨下部分由于橡胶垫板损坏或串出，使钢轨直接作用于承轨槽，引起轨下部分混凝土压溃。有些轨枕由于轨下截面横向裂缝过大，混凝土受压区产生过大的压应力使混凝土压溃。
(3)轨枕中间部分出现过大的横向裂缝
轨枕中间部分出现的裂缝包括中间上部裂缝和下部裂缝两种。轨枕中间上部出现裂缝，是由于轨枕中部产生较大的负弯矩所致；轨枕中间下部出现裂缝，是由于中部产生较大的正弯矩所致。通过调查得知，因轨枕中部出现过大的横向裂缝而失效的轨枕多
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为迅速，严重者贯通轨枕全长，造成劈裂和龟裂，混凝土疏松、剥落，对轨枕承载能力、保持轨道状态能力和使用寿命危害很大，这类损伤一般都是由于制造质量不良引起的。
(2)养护维修作业
混凝土轨枕断面和配筋的设计都是在一定受力条件的前提下进行的，而混凝上轨枕截面实际承受的荷载弯矩与线路养护维修作业有密切关系。在养护维修作业中，如果使轨枕受力状态发生了变化，就可能出现轨枕断面荷载弯矩大于轨枕抗裂强度的现象，以致产生轨枕伤损。养护维修作业对轨枕伤损的影响主要表现在以下几方面：捣固作业、轨下垫层及绝缘缓冲垫片损坏没有及时更换、没有及时整治道床病害对轨枕受力极为不利、接头养护不良、没有及时消灭轨面不平顺。
(3)轨枕结构
为了了解混凝土轨枕的使用情况进而采取措施，提高轨枕结构的可靠性，多年来，铁道部有关单位曾组织了多次较大规模的现场调查。历次调查的资料表明，现有轨枕按50年使用寿命的要求，考虑可能出现的非正常运营条件，轨枕结构强度必须适当提高。
4.3.混凝土轨枕病害整治
根据使用情况设计出更合理轨枕来提高轨枕结构的可靠性和高强度的轨枕。在维修作业时要小心尽可能的不要去损坏轨枕。
5.道床病害
道床是轨道框架的基础。轨道变形的主要原因是道床的变形，道床的不均匀沉降将引起一系列的病害，直接危及行车安全。因此，必须知道道床变形原因及其病害整治以保证线路的平顺性使列车安全运行。
5.1.道床病害产生的原因
(1)道砟质量不良
有些道砟是石灰岩材质该类道砟的强度低耐磨性和抗冲击性、抗压碎性能差。现在的铁路逐步实现重载化。在列车重力反复作用下道砟相互挤压磨损而且磨损后是粉末状容易出现翻浆、板结等病害。
(2)路基基床翻浆：
路基基床的密实度不足，在列车荷载的长期作用下道床颗粒嵌入基床形成一层膜致使地表水无法排出形成翻浆积水等病害。
b.日常维修工作中将路基面的平顺度破坏导致基床表面不平路基表面的排水不畅。
c.其他成因沙尘客车的垃圾及粪便严重污染道床减小了道床的渗水性和弹性易行成板结翻浆等病害。
5.2.道床病害的整治
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害，经常保持其状态良好；各部尺寸符合要求；零件齐全发挥作用；延长道岔使用寿命；保证道岔畅通无阻。
6.1.道岔常见病害及产生原因
(1)道岔方向不良
造成道岔方向不良病害的原因主要由于养护维修部彻底。在经常维修中，只顾道岔本身，随弯就弯，不考虑前后线路接续情况，有的铺设道岔时，位置不正确，其方向靠道钉把持，列车通过后，轨距、方向保持不住，加之各部连结零件不好，尺寸不符、道钉失效，轨撑、滑床板、跟端连接零件松弛，护轨长度不够，轮缘槽宽度不够，轨距不合等，列车通过时，增加列车的冲击和摇晃，使道岔方向发生变化。
(2)转辙器部位的病害
转辙器部位的病害有：尖轨跳动、尖轨不密贴、尖轨磨耗、尖轨爬行以及尖轨扳动不灵活等
a.尖轨跳动一般是由活接头、间隔铁、夹板、尖轨螺栓孔、双头螺栓等磨耗；尖轨跟部桥型垫板和防跳动卡铁缺少和失效；捣固不均匀、岔枕弯曲有空吊板；跟部接头错牙；尖轨中部滑床板和尖轨拱腰等造成的。
b.轨与基本轨不密贴主要由于滑床板本身不平直、轨撑外形不标准、组装不合适、道岔爬行、滑床板与轨撑磨耗、基本轨轧出飞边、滑床板挡肩被挤开等。基本轨框架尺寸，尖轨动程不符合规定；尖轨顶铁过长；基本轨弯折点位置不恰当或弯折量不当，基本轨或尖轨有硬弯；尖轨断面宽50mm处内侧刨切长度不够；道岔爬行，四股钢轨错位，各设计对应点不对应。
c.转辙部分轨距扩大是由于基本轨外侧轨距块与基本轨轨底边缘有缝隙，经过列车长时间的碾压，造成框架尺寸扩大；螺栓直径与垫板孔直径配合公差及螺栓、垫板锈蚀造成的螺栓直径变细，垫板圆孔扩大，加之制造误差导致轨距扩大；尖轨、基本轨侧磨严重；轨距块安装号码不正确。
d.尖轨、可动心轨爬行窜动是由于尖轨处于半自由伸缩状态，容易产生爬行；制造、运输、存放装卸等环节易造成尖轨侧弯，上道后与基本轨不密贴，列车通过时易造成晃车；长心轨仅依靠6根岔枕上的扣件阻力和3块间隔铁间螺栓摩阻力来阻止心轨窜动，因阻力不足易造成心轨爬行。
e.道岔尖轨磨损分为直尖轨磨损和曲尖轨的侧磨，都会带来行车不平顺，尤其直尖轨侧磨直接影响直向通过的高速旅客列车，造成行车舒适性下降。曲尖轨侧磨：曲尖轨侧磨多集中在出发列车通过的侧向道岔，列车起动后逐步加速,轮轨作用下,机车轮在大功率的扭动下,形成滚动加滑动的趋势，列车进入侧向道岔时轮缘紧贴钢轨内侧的踏面圆弧,形成刨切趋势,并逐渐积累,产生钢轨侧磨。直尖轨侧磨：直尖轨侧磨跟道岔结构及养护状态密切相关。尖轨是一个变截面钢轨件,其可动部分支承在滑床台上,与滑床台无扣
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因。尤其是心轨部分长大垫板折断较多。此部分垫板位于长岔枕中部，在列车荷载作用下长岔枕产生一定的挠度，长大垫板随岔枕共同变形，但由于垫板与岔枕间不密贴使垫板同时受弯剪作用而损坏。滑床板开焊既有设计、制造上的原因,又有养护维修方面的原因。制造上的原因主要是焊接件质量不过关,强度不够。设计制造方面的原因主要体现在曲基本轨 一侧开焊较多,究其原因主要是直向行车时行车速度高、密度大,直尖轨受力带动 滑床板下沉,而曲基本轨则被动施加滑床板以向上的力。高频率反复振动造成曲股 滑床板开焊较多。从养护原因上看,钢枕前后滑床板开焊多,主要是钢枕部不易捣固,容易形成暗坑、吊板造成滑床板开焊。道岔垫板损坏使得钢轨件失去与轨下基础的牢固连接造成道岔的几何尺寸难以保证进而影响行车。滑床台的脱焊造成尖 轨扳动所需要的力矩增大，可能造成尖轨卡死无法扳动造成严重行车事故。
6.2.提速道岔病害的整治措施
(1)根据《铁路线路修理规则》规定，道岔维修应包括两线间距小于5.2m的连接曲线轨向，维修中要拨正道岔前后方向，弯好曲基本轨，加强道岔及前后各75m线路锁定，防止爬行，使道岔方向经常处于良好状态。
(2)转辙器部位的病害整治措施 a.尖轨跳动
如果是由于零件磨耗严重而造成尖轨跳动，可以用焊补、更换零件的办法加以解决；如果是因桥型垫板和防跳卡铁的毛病造成的，则应增补跟部桥型垫板和卡铁。如果是因捣固不良造成的，则应加强尖轨跟部捣固，使轨底坚实，强度均衡，清除吊板；是错牙造成的就消灭错牙；是拱腰造成的就整治滑床板拱腰和尖轨拱腰。为防止跳动，也可以在基本轨底下增设防跳板，把防跳板一头用螺栓固定在尖轨中部，另一头弯折紧贴在基本轨轨底，起道阻止尖轨跳动的作用。
b.尖轨与基本轨不密贴
用烘炉将滑床板挡肩打直，在原位16～20mm加厚滑床板上，再焊上一块铁代替挡肩；在轨撑与滑床板之间用立柱螺栓连接；用螺纹道钉把滑床板牢固地钉固在枕木上；在轨撑与基本轨之间用横穿螺栓固定在一起。这样就可以保持基本轨的稳固，解决了尖轨的不密贴和“三道缝”等病害。①严格按标准控制两基本轨间的框架尺寸，使框架尺寸保持在允许范围以内。②采用拨、改、弯等方法，调整直基本轨方向，调整曲基本轨第一、二弯折点位置及弯折矢距，使第一、二弯折点间成直线。③尖轨竖切部分可利用专用液压尖轨调整器，对尖轨的线型进行调整，保证尖轨与基本轨密贴良好。顶铁太短应采取在顶铁与基本轨间加垫调整片的方法来解决。④尖轨硬弯，一是更换；二是在天窗时间内，与电务人员配合，用液压尖轨调整器进行调整。
c.转辙部分轨距扩大
不同号码的轨距块不能解决时，可在垫板孔内增加厚度不等的半圆形铁片，或安装
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同时在护轨增加轨撑的办法来增加辙叉及护轨的整体性。
(4)滑床板及护轨垫板开焊
滑床板、护轨垫板安设时，必须做到与轨底密贴，减少受力不均匀。滑床板、护轨垫板开焊后，应该拆下，打磨后再进行焊接。提高捣固质量，消灭暗坑、空吊板等现象。
(5)混凝土岔枕尼龙套管失效
减少野蛮作业。严禁用锤敲打螺栓。对已失效的尼龙套管，应先用钻孔机将尼龙套管顶出，再用环氧树脂将新尼龙套管固定。
(6)道岔螺钉的问题整治方案。
保持道岔的良好几何型位，尽量减少道岔内部以及前后100米内的小方向，保持道岔的框架尺寸及道岔支距以减少列车经过道岔是产生的横向力；安装大螺栓不能用锤打，难拧时要分析原因，修正后再耐心拧入；螺钉要经常检查，发现有松动现象要及时复紧；要定期涂油,且每年不少于两遍，及时更换失效弹簧垫圈，涂油时套管底孔，不能封闭堵死；道岔应采用机械捣固,及时消灭空吊板，综合整治有病害的接头，焊接接头要打磨平整减少轮轨间动力作用；改进螺纹的结构，增加强度等。
(7)道岔垫板出现的问题整治措施
对岔区加强捣固，尤其是岔心长岔枕中部，以减少岔枕在列车荷载作用下的变形；加强监视，对垫板上的大螺钉进行及时复紧，保持垫板与岔枕接触良好；及时更换垫板及滑床板下大胶垫，保持弹性，减小列车的冲击力；保持转折部分的几何尺寸，尽量减少尖轨与滑床台间离缝；滑床台要及时涂油，减少尖轨扳动时的磨阻力；加强滑床台焊接质量等等。
西安铁路职业技术学院毕业论文
结束语
铁路线路病害的种类很多，我通过对铁路线路的病害产生进行了简单的研究，掌握了病害产生的原因，并结合了自己所学习科学知识和在现场实习所总结的经验得出了一些关于线路病害的整治办法。近年来我国的经济水平进入了一个高速发展的时期我国的铁路运输业也随之迈入了一个新的发展时期。中国的铁路 逐渐走向高速化和重载化，这就要对铁路线路的整体状况有了相当高的要求。因此，这对铁路线路工的工作提出了新的问题，必须掌握扎实的专业知识及时的找出线路的病害并且迅速的去把病害消除掉。同时为取得较好的整治效果并确保线路的顺畅和列车运行安全，有必要对线路病害的整治机理及整治工艺进行对比研究。只要我们充分发挥我国集中力量办大事的优势，吸收世界铁路线路病害整治方面的先进、成熟的技术成果，创新完善提高，精心组织、精心设计、精心施工，就一定能打造出具有中国特色的世界一流铁路，一定能形成具有自主知识产权的关于铁路病害整治的技术体系。
通过对钢轨病害的综合整治和预防，可延长设备使用寿命，减少养修成本的投入。但是，由于钢轨受力特征极其复杂，探索和总结钢轨病害整治、预防措施的工作仍然十分艰巨。
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致谢
最后，对为我完成论文而辛勤劳作的校领导、班主任老师及各位老师表示感谢，特别是对指导老师表示衷心的感谢！
在我设计本次论文的过程中参阅了许多的著作和文献资料，在此，对于他们的作者、编者，一并表示衷心的感谢！由于时间和水平有限，设计中难免存在一些失误甚至是错误之处，恳请老师批评指正。
西安铁路职业技术学院毕业论文
参考文献
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第二篇：浅谈铁路线路常见病害分析及预防整治技术
浅谈铁路线路常见病害分析及预防整治技术
摘 要：铁路线路设备是铁路运输业的基础设备。经常保持线路设备完整和质量均衡，是列车能以规定速度安全、平稳和不间断地运行，并能延长设备的使用寿命。合理养护铁路线路，及时有效的分析、预防和整治设备病害，为实现铁路跨越式发展，确保铁路线路质量是保障铁路运输安全的必要。
关键词：铁路线路；病害原因；预防方法
铁路线路由于机车车辆的动力作用和自然条件对线路的影响，常年裸露在大自然中，轨道几何尺寸不断发生变化。路基、道床随时发生变形，线路设备不断机械磨损，计划维修、紧急补修和重点整治比例安排的不合理，维修方法不当，以及周期性的大、中修工作未能够及时进行，因而对铁路线路造成诸多病害。伴随着铁路跨越式发展战略的不断深化，威海地方铁路实现了货物直通运输并开办集装箱运输业务的重载列车运行。重载列车的开行，在快速扩充运输能力，大大降低成本的同时，也相应地加剧了对铁路线路的破坏。导致钢轨、联接零件及轨枕不断磨损，线路设备、道床变化加快。道床脏污、板结、变形、翻浆冒泥等病害增多。从维修中可以看到，重载铁路轨道结构破坏主要以线路爬行、钢轨及接头联接零件病害和曲线病害居多。为了能够预防这些病害的发生和发展，工务段要找出其病害形成的原因，进行合理整治，以加强设备的使用寿命，保持线路设备完整和质量均衡。以规定速度安全、平稳和不间断地运行。下面就结合近几年威海地方铁路设备养护维修中存在的问题进行分析。
一、线路爬行、线路爬行的原因
线路爬行是万病之源，形成爬行的原因很多，其中主要有：钢轨在动荷载下的挠曲；列车运行的纵向力；钢轨温度变化；车轮在接头处撞击钢轨；列车制动等。当线路上防爬设备不足，扣件的扣压力及道床纵向阻力不够时就会加剧线路爬行。一般认为钢轨挠曲是线路爬行的主要原因，而其他的因素则促成和加剧了线路的爬行。、预防线路爬行的方法
(1)防止线路爬行的措施主要是增加线路纵向阻力。加强轨枕与道床间的防爬阻力，方法是保持道床的标准断面，做到轨枕底下道碴厚度够，轨枕盒内道碴丰满，轨枕两端碴肩够宽，加强捣固。整好长平，保持线路平顺，夯实道床。此外对脏污严重的道床一定要进行清筛，以防止因翻浆冒泥和线路爬底，降低线路纵向阻力。
(2)保持扣件的应有扣压力。为了增加钢轨与夹板之间，钢轨与垫板之间、垫板与轨枕之间的阻力，应及时拧紧螺栓，拧紧扣件。对于失效的扣件应及时更换和整修。
(3)及时整治接头病害。有病害的接头会加剧列车对钢轨的冲击力，加大钢轨爬行。对马鞍型磨耗接头、低接头、破损的钢轨头部都要及时进行整治。对于连续的大轨缝和成段轨缝不均的地段要进行整治。
二、钢轨接头病害、钢轨及联结零件病害的原因
(1)由于轧钢质量不好，出厂时钢轨内就存在核伤。
(2)接头养护不良，加重车轮冲击。车轮行经钢轨接头处，因接头形成了折角，车轮从一根钢轨走上另一根钢轨时，有悬空跳过去的现象，发生了冲击，这个冲击力一部分使钢轨端部和夹板挠曲，一部分使钢轨顶面及夹板和连接零件发生磨耗。如有低接头和接头松软或轨缝过大，过车时接头处发生的折角就会增大，车轮对接头的冲击也越严重，结果造成钢轨、夹板和连接零件的严重磨损或折断。
(3)在车轮冲击力作用下，端部顶面受到很大的压力，产生塑性变形。由于淬火与未淬火部分的硬度不同，形成马鞍型磨耗。
(4)捣固不良和线路爬行。
① 捣固不良的线路，列车通过时，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。如遇到钢轨颗粒间带有微小空隙时，会使空隙迅速扩大，形成内部斑痕，以致折断。
②线路爬行，造成低接头、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)曲线超高不正确，造成钢轨磨损。
(6)线路上铺设的钢轨，轨底坡不合，钢轨顶面容易发生磨损。
(7)换轨时设置轨缝过大和接头错牙，形成先天性的轨面不平顺。转贴于 中国论文下载中心
(8)垫板和扣件养护不良。垫板位置歪斜，常造成轨底压在垫板边棱上，轨底局部负担重压，造成破裂或折断。
2、预防钢轨及接头连接零件病害的方法2、1 加强钢轨和夹板的养护工作
(1)加强钢轨的检查，发现重伤钢轨和夹板，应及时更换；
(2)及时矫直硬弯钢轨；
(3)及时焊补轨面擦伤；
(4)经常注意拧紧扣件，整修防爬设备，锁定钢轨，防止爬行，不使轨缝拉大。
2、2 加强接头养护
(1)加强接头捣固，保持道床丰满，并加以夯实。接头轨枕材质尽可能一致，间距符合规定，以保持支承条件一致。
(2)经常上紧夹板螺栓，保持接头坚固。由于列车的不断打击，会引起螺栓松弛，接头松动。其结果使接头不能作为一个整体来抵抗外力，个别零件可能因负担过重而损坏。同时还会增加夹板和轨端的磨耗加剧接头的不平顺。如果接缝处夹板因磨耗而与钢轨下颚之间存在空隙在l mm以上，应及时垫以符合规定的三角铁片。
(3)及时清筛接头范围内的不洁道碴，以免结成硬壳，失去弹性，或引起翻浆冒泥，造成显著的不平顺。
(4)及时消灭轨面高低错牙，接头轨面及轨距线内侧错牙不得超过l mm。
(5)用上弯夹板整治低接头。上弯夹板是将一般夹板用弯轨器上弯，上弯量一般以1．2 mm为宜。当换了上弯夹板后，钢轨接头处4根轨枕范围内轨面抬高，容易出现空吊板及螺栓松动，因此，必须加强捣固，拧紧螺栓。
(6)及时调整轨缝。大轨缝是造成接头病害的重要原因。因此，轨缝必须均匀，并符合规定要求，发现大轨缝应及时整正。2、3 及时整修轨底坡及时整修轨底坡，使之符合规定的标准。
三、曲线钢轨病害、曲线钢轨磨耗的原因
(1)钢轨的位置不正确。
钢轨在空间的位置不正确是造成钢轨磨耗的主要原因。由于钢轨位置不正确，使里外股钢轨受力不均匀和钢轨偏压，列车行走不平稳产生附压力打击钢轨而加速轨面磨耗。超高不合适，引起里外股钢轨受偏载和轮轨的不正常接触，而加速了钢轨的磨耗。轨底坡不正确，使钢轨顶面与车轮踏面不相吻合，钢轨顶面受偏压，也会加速钢轨磨耗。
(2)养护不良造成钢轨磨耗。
① 曲线不圆顺、方向不良，使列车通过时产生摇晃，这也会加速钢轨磨耗。
② 轨距超限，使车轮与钢轨的内接情况不好，增加行车阻力与摇晃，这也会加速钢轨磨耗。
③缓和曲线超高的递减距离不够，引起列车在缓和曲线运行时发生震动、摇晃和冲击，使钢轨加速磨耗。
(3)钢轨本身质量不好，在列车运行时增加了磨耗。、预防曲线病害的方法
(1)保持正矢不超限，定期调查现场正矢，细心计算，全面拨正。特别是要保持曲线头尾的圆顺。对于曲线“鹅头”、“支嘴”等病害要及时整治。
(2)做好缓和曲线超高顺坡和正矢的递减，顺坡和递减时应等量进行，不要忽大忽小，缓和曲线头尾可适当增减3mm 的超高。
(3)合理设置外轨的超高。超高过大会加剧外股钢轨的侧面磨耗和里股钢轨的垂直磨耗。相反如超高过小，对外股钢轨也不利。
(4)加强养护，经常保持曲线状态良好，保持方向顺、轨面平、轨距水平不超限是减少列车的摇晃，减少车轮冲击力的有效措施之一。因此，应定期拨道，经常养护，预防病害的发生。
(5)调整轨底坡，使钢轨踏面坡度符号车轮踏面。使车辆的重心落在钢轨中心线上，减少钢轨磨耗。
(6)贯彻定期涂油制度，钢轨侧面涂油是减少曲线外股钢轨侧面磨耗的有效方法之一，一般能使曲线上股钢轨的所有寿命延长2倍。
四、结束语
通过对钢轨病害的综合整治和预防，可延长设备使用寿命，减少养修成本的投入。但是，由于钢轨受力特征极其复杂，探索和总结钢轨病害整治、预防措施的工作仍然十分艰巨。
第三篇：铁路隧道常见病害分析及预防整治技术
铁路隧道常见病害分析及预防整治技术
摘要：介绍了铁路隧道在施工和运营中常见病害的种类及造成的危害，分析了各种病害的成因，提出了隧道病害的治理技术和防范措施。 关键词：铁路；隧道病害；防治技术
中图分类号：U457+.2 文献标识码：C 文章编号：1007—6921(2009)23—0093—02
隧道是铁路线路穿越山岭的主要手段，在运营中常常会出现对隧道安全运营有重要影响和威胁的病害。因此，在隧道规划和设计阶段要预防可能的病害，进行合理设计；在施工阶段要采用合理的施工工艺、方法、措施和材料，最大限度地提升隧道的工程质量；在隧道运营阶段要及时检查、发现病害，分析病害成因，采用合理的整治和维护方法。这样，才能保证铁路隧道工程的安全、畅通运营。 1 隧道常见病害种类和成因分析
隧道病害根据成因的不同，包括水害、衬砌裂损、衬砌腐蚀、隧道冻害等多种。
1.1 隧道水害
隧道水害是指在隧道修建和运营过程遇到的水的干扰和危害，是最常见的隧道病害。主要指围岩的地下水和地表水以渗漏或涌出的形式进入隧道内造成的危害。隧道渗漏水对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围环境产生诸多不良影响，降低使用寿命，威胁运营安全。轻则造成洞内空气潮湿，影响施工人员身体健康，机械设备锈蚀，绝缘设备失效，电路短路，漏电伤人；重则导致人员伤害，冲毁洞内机械设备，形成塌方，淹没工作面，中断施工，造成重大经济损失。造成水害的原因主要有以下几个方面：
1.1.1 隧道开挖对地下水的影响：①隧道开挖会引起围岩应力的释放和重分布，改变围岩的力学特性及水的泾流路线，造成四周的水向隧道内汇集和积聚，使隧道处于地下水的包围中，给隧道渗漏水创造了条件；②隧道四周地下水渗流场的改变，进一步引起应力场的不断调整，可能引起的局部应力集中、地层不均匀沉降或滑移面活动都将对隧道结构造成破坏，使得衬砌结构出现裂缝等，形成渗漏水通道，产生渗漏水；③隧道开挖可能引起的古滑坡复活或新滑坡、或矿产采空区失稳、或大的塌方、或大量失水后的地面沉陷以及地震或人为诱发地震等都会破坏隧道衬砌结构，引起隧道渗漏水病害。
1.1.2 混凝土施工中产生的渗漏水通道：①混凝土浇筑时水灰比过大，形成开放性毛细泌水管路；②混凝土拌和物和易性不佳、混凝土质地不够均匀、水泥浆未能与骨料表面很好黏结、未能很好灌满捣实产生疏松层或留下各种外形的缝隙与孔洞，形成透水缝隙；③衬砌混凝土材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。在两环混凝土接缝部位，由于挡头板未拆除干净，腐烂后形成缝隙而漏水；④“三缝”处理不当，产生漏水缝隙；⑤防水板安装不规范，未处理好防水板的接缝和破损部位，导致渗水，排水管路堵塞。 1.2 衬砌裂损
隧道衬砌是承受地层压力、防止围岩变形坍落的工程主体建筑物。地层压力的大小，主要取决于工程地质、水文地质条件和围岩的物理力学特性，同时与施工方法、支护衬砌是否及时和工程质量的好坏等因素有关。由于形变压力作用、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性或冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等，使隧道衬砌结构物产生裂缝和变形，统称为隧道衬砌裂损病害。衬砌裂损是隧道病害的主要形式，隧道衬砌裂损破坏了隧道结构的稳定性，降低了衬砌结构的安全可靠性，影响隧道的正常使用，甚至危及行车安全。衬砌裂损变形的主要危害有：①降低衬砌结构对同岩的承载能力；②使隧道净空变小，侵入建筑限界，影响车辆安全通过；③拱部衬砌掉块，影响行车和人身安全；④裂缝漏水，造成洞内设施锈蚀，道床翻浆；⑤铺底和仰拱破损，基床翻浆、线路变形。
1.3 衬砌腐蚀
衬砌背后的腐蚀性环境水，容易沿衬砌的毛细孔、工作缝、变形缝及其他孔洞渗流到衬砌内侧，成为隧道渗漏水，对衬砌混凝土和砌石、灰缝产生物理性或化学性的侵蚀作用，造成衬砌腐蚀。隧道衬砌腐蚀分为物理性侵蚀和化学性腐蚀两类。隧道衬砌腐蚀使混凝土变酥松，强度下降，降低衬砌的承载能力，还会导致钢轨及扣件腐蚀，缩短使用寿命，危及行车安全。产生腐蚀的3个要素：①腐蚀介质的存在；②易腐蚀物质的存在；③地下水的存在且具有活动性。1.4 隧道冻害
隧道冻害是寒冷地区的隧道内水流和围岩积水冻结，引起的影响隧道安全运营和附属物正常使用的各种危害。隧道冻害会导致衬砌冻裂开胀，甚至疏松剥落，造成隧道衬砌结构的失稳破坏，降低衬砌结构的安全可靠性，严重影响运输安全。常见的隧道冻害种类有：隧道拱部挂冰、边墙结冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌胀裂、隧底冰椎、水沟冰塞、线路冻起等。冻害形成的主要原因有：寒冷气温的作用；季节冻结圈的形成；隧道在设计和施工时，对防冻问题没有考虑或考虑不周，造成衬砌防水能力不足；洞内排水设施埋深不够、治水措施不当，都会造成和加重运营阶段隧道的冻害。 2 隧道病害的整治技术
2.1 常用的整治隧道水害的方法
①注浆堵水；②向衬砌背后围岩注浆；③向衬砌内部注浆；④向基底注浆；⑤增设内防水层。
内防水层虽然不能阻止水流进入衬砌内，但可阻止水流进入隧道内。增设内防水层的方式有3种：①刷涂；②刮压；③喷涂。 2.2 衬砌裂损病害整治措施
裂缝整修，衬砌背后空洞压浆，底版的稳定处理，换拱、换边墙。 2.3 隧道衬砌防腐蚀措施 主要从搞好勘测设计着手，掌握隧道工程地质和水文地质资料，查明环境水含侵蚀性介质的来源和成分，在正确判定其对衬砌混凝土侵蚀的程度的基础上，因地制宜地采取防治措施。针对隧道腐蚀产生的原因和条件。目前，对隧道侵蚀采取的防治措施主要有以下几种：①提高衬砌的密实度和整体性；②外掺加料法；③选用耐侵蚀水泥；④加强衬砌外排水措施；⑤使用密实的与混凝土不起化学作用的材料，在衬砌外表面做隔离防水层；⑥采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌；⑦向衬砌背后压注防蚀浆液；⑧使用防腐蚀混凝土。 2.4 隧道冻害的防治
基本措施是综合治水、更换土壤、保温防冻、结构加强、防止融坍等，可根据实际情况综合运用。 3 结论
隧道病害是非常普遍的现象，其原因是多方面的，既有地质、环境方面的客观因素；也有施工、设计方面的人为因素。隧道病害一方面大大恶化了施工条件和铁路运营条件，另一方面直接威胁到隧道的结构和运营安全。隧道病害的整治必须各种技术综合运用，提高隧道修建的技术水平；治理的时机应选择在施工期进行，要坚持“一次根治、不留后患”的治理原则。 ［参考文献］
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第四篇：铁路线路接头病害分析及预防整改技术（本站推荐）
铁路线路接头病害分析及预防整改技术
摘要：铁路线路设备是铁路运输业的基础设备。经常保持线路设备完整和质量均衡，使列车能以规定速度安全、平稳和不间断地运行，并能延长设备的使用寿命。合理养护铁路线路，及时有效的分析、预防和整治设备病害，为实现铁路跨越式发展，确保铁路线路质量是保障铁路运输安全的必要。钢轨接头是线路最薄弱的环节之一，接头处线路质量的好坏不仅影响线路设备质量，还直接影响列车速度、同时也影响着行车安全。据统计，在普通线路养护维修中，用于维修接头的费用约占40%，因此线路接头的养护成为线路养护维修的关键部位，但在养护维修线路接头过程中因接头构造及养护维修方法不当等因素，经常会出现线路低接头病害，给养护维修带来很大难度。
关键字：铁路线路 接头病害 分析、防御、整改
一、钢轨接头病害
钢轨接头是线路的薄弱环节，混凝土轨枕线路更为严重。机车车辆的轮对通过接头时，因其不平顺而产生剧烈振动，加速线路状态的变化，以致形成接头病害。接头病害产生后，又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用，互为因果，使病害发展变化加速，养路工区几乎无法应付。
二、钢轨接头病害的主要型式
1、钢轨端部的马鞍型磨耗。磨耗深度一般为0.8mm～1.5mm,长度一般为200～300mm，在铺设混凝土轨枕地段比较明显，而且发展也较快。
2、低接头。这种病害一般发生在捣固不良地段，尤以曲线下股比较多见。
3、钢轨破损。主要是轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。这种病害多数发生在淬火分界处和轨端，以曲线上股多见。
4、夹板弯曲或折断。主要是顶部中央的细小裂纹，以后逐渐扩大。
5、混凝土轨枕损坏破裂，主要发生在轨下断面。
6、道床板结、溜塌沉陷、翻浆冒泥。前者主要发生在铺设混凝土轨枕并有马鞍型磨耗的地段。
三、钢轨接头病害的原因
钢轨接头病害是复杂的，产生的原因又是多方面的，归纳起来有两个方面，一是钢轨材质不良，断面及接头部分淬火工艺不良等；二是列车动力的作用。通过对接头受力后实际变形状态的分析，产生冲击动力过程有三个因素:(1)轨缝；（2）台阶（接头处两根钢轨的端部不在同一水平面上，车轮进入接头始端高于驶出端）；（3)折角（接头下陷而形成）。当车轮通过接头的轨缝时，这三种因素同时出现，并形成剧烈的冲击和振动，尤其是接头下沉，高低错牙及轨缝拉大后，冲击振动力更大，最大可达几十吨，在这样大的力作用下，永久变形加大，线路爬行，轨缝更加拉大，造成恶性循环。
1、钢轨及联结零件病害的原因
(1)由于轧钢质量不好，出厂时钢轨内就存在核伤。(2)接头养护不良，加重车轮冲击。车轮行经钢轨接头处，因接头形成了折角，车轮从一根钢轨走上另一根钢轨时，有悬空跳过去的现象，发生了冲击，这个冲击力一部分使钢轨端部和夹板挠曲，一部分使钢轨顶面及夹板和连接零件发生磨耗。如有低接头和接头松软或轨缝过大，过车时接头处发生的折角就会增大，车轮对接头的冲击也越严重，结果造成钢轨、夹板和连接零件的严重磨损或折断。(3)在车轮冲击力作用下，端部顶面受到很大的压力，产生塑性变形。由于淬火与未淬火部分的硬度不同，形成马鞍型磨耗。
(4)捣固不良和线路爬行。
(a)捣固不良的线路，列车通过时，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。如遇到钢轨颗粒间带有微小空隙时，会使空隙迅速扩大，形成内部斑痕，以致折断。
(b)线路爬行，造成低接头、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。
线路爬行的原因主要有：钢轨在动荷载下的挠曲；列车运行的纵向力；钢轨温度变化；车轮在接头处撞击钢轨；列车制动等。当线路上防爬设备不足，扣件的扣压力及道床纵向阻力不够时就会加剧线路爬行。一般认为钢轨挠曲是线路爬行的主要原因，而其他的因素则促成和加剧了线路的爬行。(5)曲线超高不正确，造成钢轨磨损。
(6)线路上铺设的钢轨，轨底坡不合，钢轨顶面容易发生磨损。
(7)换轨时设置轨缝过大和接头错牙，形成先天性的轨面不平顺。
(8)垫板和扣件养护不良。垫板位置歪斜，常造成轨底压在垫板边棱上，轨底局部负担重压，造成破裂或折断。
2、钢轨低接头 2.1线路低接头分类：
（1）暗坑低接头：一般在大中修和综合维修后不久就形成，表现为接头略有低下，但动态不良，列车通过时，轨枕上下煽动严重。
（2）翻碴低接头：一般在接头处道床处于较脏污至严重脏污条件下形成，又可分为三种形式，即轻微翻碴低接头，明显翻碴低接头和严重翻碴低接头。a、轻微翻碴低接头：一般在接头处道床较脏污的条件下形成，表现为接头略有低下，列车通过时，枕头或捣固段道碴有跳动，出现个别发白石碴。b、明显翻碴低接头：一般在接头处道床脏污条件下形成，表现为接头明显低下，列车通过时，枕头或捣固段道碴明显跳动，出现大量白石碴，接头轨枕在承轨槽附近个别上下垂直裂纹。c、严重翻碴低接头：一般在接头处道床严重脏污的条件下形成，表现为接头明显低下，列车通过时，捣固段道碴跳动，几乎均匀白石碴，接头轨枕部分出现垂直裂纹。
（3）坍碴低接头：一般在接头处道床板结的条件下形成，表现为接头低下，接头处全为白石碴，轨枕裂纹或失效，最明显的是边坡道床坍塌下滑，道床断面形式发生变化。
（4）钢轨变形低接头：一般在接头处道床严重板结的条件下形成，表现为接头低下，白石碴、坍碴、轨枕伤损、失效甚至折断，最明显的是接头钢轨剥落掉块或低接，此种类型可定为钢轨低接头。2.2钢轨低接头的原因
造成钢轨低接头的原因是多方面的，也是复杂的，低接头会造成轨面不平顺，车轮通过轨面时产生巨大的冲击力，直接危及着行车安全。通过对集通段接头养护工作的实践总结来看，造成钢轨低接头大致有8个方面原因：
（1）钢轨接头错牙：钢轨接头处高低错牙，主要是接头两端捣固强度不均匀或接头两轨枕(特别是木枕)的材质不一造成的，其次还存在着钢轨本身缺陷，如钢轨高度误差，材质软 硬 差别等原因也会形成接头轨面不平顺，久而久之使钢轨两端垂直磨耗不均匀。
（2）接头轨枕失效，抗压能力减弱，接头两端轨枕失效，大大降低了轨道抗压能力。
（3）夹板有上下弯，过车时接头上下摆动，由于接头养护不当，造成夹板弯曲，随着过车 次数的增加，夹板弯曲程度增大。
（4）轨缝过大，轨面高低不平，轨缝过大增加了车轮对接头撞击力，容易损伤钢轨及连接零件，久而久之形成低接头。
（5）接头出现钢轨破损，压溃和马鞍形病害增大了列车冲击。
（6）由于列车的不断冲击，会引起螺栓松弛、接头松动。其结果使接头不能作为一个整体 来受力，个别零件可能因负荷过重而损坏。同时会增加夹板和轨端的磨耗，形成接头不平顺，使低接头加剧。
（7）接头范围内道床脏污，影响正常排水，引起翻浆冒泥、道床板结、失掉应有的弹性，不能保证捣固质量，水平、高低变化快。
（8）接头捣固不实，有空吊板。捣固时里外口作业人员捣固力量不一，造成接头软硬形 成空吊或未按规定排镐、捣镐镐数不够，造成捣固不实。
3、曲线钢轨病害 曲线钢轨磨耗的原因
(1)钢轨的位置不正确。
钢轨在空间的位置不正确是造成钢轨磨耗的主要原因。由于钢轨位置不正确，使里外股钢轨受力不均匀和钢轨偏压，列车行走不平稳产生附压力打击钢轨而加速轨面磨耗。超高不合适，引起里外股钢轨受偏载和轮轨的不正常接触，而加速了钢轨的磨耗。轨底坡不正确，使钢轨顶面与车轮踏面不相吻合，钢轨顶面受偏压，也会加速钢轨磨耗。
(2)养护不良造成钢轨磨耗。
① 曲线不圆顺、方向不良，使列车通过时产生摇晃，这也会加速钢轨磨耗。
② 轨距超限，使车轮与钢轨的内接情况不好，增加行车阻力与摇晃，这也会加速钢轨磨耗。③缓和曲线超高的递减距离不够，引起列车在缓和曲线运行时发生震动、摇晃和冲击，使钢轨加速磨耗。
(3)钢轨本身质量不好，在列车运行时增加了磨耗。
四、钢轨病害的防御
1、预防钢轨及接头连接零件病害的方法1、1 加强钢轨和夹板的养护工作
(1)加强钢轨的检查，发现重伤钢轨和夹板，应及时更换；
(2)及时矫直硬弯钢轨；
(3)及时焊补轨面擦伤；
(4)经常注意拧紧扣件，整修防爬设备，锁定钢轨，防止爬行，不使轨缝拉大。
1、2加强接头养护(1)加强接头捣固，保持道床丰满，并加以夯实。接头轨枕材质尽可能一致，间距符合规定，以保持支承条件一致。
(2)经常上紧夹板螺栓，保持接头坚固。由于列车的不断打击，会引起螺栓松弛，接头松动。其结果使接头不能作为一个整体来抵抗外力，个别零件可能因负担过重而损坏。同时还会增加夹板和轨端的磨耗加剧接头的不平顺。如果接缝处夹板因磨耗而与钢轨下颚之间存在空隙在l mm以上，应及时垫以符合规定的三角铁片。
(3)及时清筛接头范围内的不洁道碴，以免结成硬壳，失去弹性，或引起翻浆冒泥，造成显著的不平顺。
(4)及时消灭轨面高低错牙，接头轨面及轨距线内侧错牙不得超过l mm。
(5)用上弯夹板整治低接头。上弯夹板是将一般夹板用弯轨器上弯，上弯量一般以1．2 mm为宜。当换了上弯夹板后，钢轨接头处4根轨枕范围内轨面抬高，容易出现空吊板及螺栓松动，因此，必须加强捣固，拧紧螺栓。
(6)及时调整轨缝。大轨缝是造成接头病害的重要原因。因此，轨缝必须均匀，并符合规定要求，发现大轨缝应及时整正。1、3及时整修轨底坡及时整修轨底坡，使之符合规定的标准。
2、整治低接头的措施和方法
因为钢轨低接头是线路主要病害之一，如不及时预防和整治，钢轨夹板就要受到损伤，影响 线 路质量。对低接头病害除采用打磨、焊补和锯轨端等方法外，还可以从以下方面进行预防和 减少低接头病害。
2.1 轨面不平顺造成道床弹性下沉到塑性下沉，而疲劳永久变形，很快会发展成低接头。整治时一定要制定整治方案，错牙较小时可自制1.2mm～1.5mm的垫片安设在轨端较低的两夹 板与钢轨间，调到两轨端轨面平顺。
2.2 保持道床饱满，加强接头捣固并夯实。这是预防低接头的关键，是保证线路稳固的基 础，必须按作业标准保证捣固质量。捣固接头时，至少应捣固6根轨枕，即前后各3根，同时 各根轨枕的捣固坚实程度也应有所不同。为了适应这个要求，捣固的程序自小腰区(指夹板 以外2m范围内)向接头进行。因为每捣固一根轨枕时，轨面略有升高，使相邻轨枕下的道床 略有松动。这样，最后捣固的两根接头轨枕，其道床的坚实程度最高，离接头较远者(先捣 者)较差。在线路维修中可把接头处捣的高一些，钢筋混凝土轨枕可高2mm～3mm。捣固时使 钢轨里外侧一致，根据轨枕受力特点，钢筋混凝土轨枕下打“均匀镐”为好。 2.3 倒换钢轨。把低接头轨和无低接头轨互换位置。
2.4 锁定钢轨防止爬行，及时调整大轨缝，尤其是曲线大轨缝，减少车轮对接头的冲击，降 低钢轨和连接零件不必要的损伤。因此，轨缝必须均匀，要符合规定。在曲线地段还应对曲 线 正矢进行全面拨正，严格做好超高顺坡，因为在曲线地段内的高低不平顺会加剧对接头的冲 击。
2.5 及时更换失效轨枕。换时尽量不要破坏枕下基础，防止造成接头两头软硬不一。保证 支承条件一致，同时要注意轨枕间距，否则要及时方正轨枕，保证受力均衡。
2.6 用上弯夹板整治低接头。现场实地调查发现80％左右的接头夹板存在1mm～2mm下弯量，可采用上弯夹板的方法整治轻微低接头。为了不改变夹板的品相组织，不出现细微裂纹，上弯夹板的上弯量必须＜2mm，上弯夹板最好进行水煮加温后向上顶弯，严禁火烧加温。夹板中间加点接触长度应≥100mm，最大上弯量应位于夹板中央。接头上同一位置的4 块夹板，应使其上弯量一致，不得有横向弯曲。更换上弯夹板应拧紧螺栓，并对接头前后各 3根轨枕进行捣固，注意消灭小腰的空吊板。
2.7 及时清筛接头范围内的脏污道床。特别是接头的2～6根轨枕下道床，也可换填优 质较小的道碴。因此接头道碴要有计划的清筛(此方法建议在有施工计划或捣固能及时跟上 时采用)及时消除边坡土垅，以减少接头坍碴，保证道床阻力。2.8 接头处将我线路上现有的Ⅱ型枕更换为新Ⅱ型枕．以加大接头处的受力面积，使列车 通过时受力面积匀衡。但在换枕后要及时进行捣固，保证捣固质量，不得出现空吊或捣固不 均匀，再次出现低接头病害，造成出力而无功。 3 道床病害
混凝土枕线路道床病害主要是板结和翻浆，接头道床出现板结后，承载能力降低，线路的残 余变形及各种病害发展加剧。因此，应加强道床的养护。 3.1 接头部位道碴应有良好的级配弹性，对于磨圆的道碴要进行破底更换，以恢复道床的良好弹性。
3.2 目前道床中的煤粉尘及沙土较多，在雨水的作用下，使道碴颗粒粘结，形成道床板结 病害，所以在对重点接头病害整治时，同时对接头处4～6根轨枕的道床进行破底清筛，但必 须在清筛后要不断地对清筛地段进行捣固，一直至稳定。如因接头部位排水不良造成接头翻 白的，首先应解决接头处的排水问题，然后解决接头轨枕的空吊，将翻白磨圆的石碴进行更 换。在解决接头排水问题的时候如不进行破底清筛，切不可扰动枕底自平面以下（包括枕盒）道床。 3.3 保持接头部分道床的均匀饱满，增加接头部分道床的抗变形能力。清筛钢轨接头范围内的不洁道床，对接头五孔进行换碴，所换石碴要保证一级强度标准，及 时进行捣固。此后要隔3～5天捣固一次，反复2～3次，可使钢轨接头达到稳定，保持排水畅 通。道床均匀密实整洁，一定要保持接头区道床整洁，排水畅通，道碴饱满，且捣固均匀、密实。防止因道床脏污，排水不畅，造成整个道床板结硬化，使道床失去足够的弹性，恶化 接头受力条件，引发接头病害。 4 零配件伤损
4.1 轨缝:养护中要始终保持合理的轨缝值，对于大于构造轨缝的轨缝和连三瞎缝，利用 每年3月～4月和9月～10月的天气及时进行调整。
4.2 接头螺栓：目前使用的都是高强度接头螺栓，在列车的冲击荷载作用下，接头螺栓易 出现松动、扭力下降等病害，应定期对螺栓的扭矩进行检查和复紧，保持接头螺栓扭力矩>5 00 N·m，以保证足够的接头阻力。
4.3 夹板和接头螺栓涂油：通过夹板和接头螺栓涂油可以减缓列车的冲击破坏作用，有利 于保持较高的螺栓扭力矩。
4.4 做好轨枕扣件养护和加强道床养护，保证足够的线路纵横向阻力。轨枕扣件安装和养 护必须达到“紧、密、靠、正”的要求。所以要经常对扣件进行检查，及时进行扣件的复紧 工作，每年入冬和入夏前都要全面进行扣件复紧。接头道床应保持饱满，适当增加道床肩宽 和堆高，提高道床捣固质量并进行夯拍等。5 综合整治措施
认真分析病害产生的原因对症下药，主要应从“换、垫、筛、捣、调”等5个方面着手进行 综合整治，做到标本兼治。
5.1 换。包括更换钢轨、轨枕及道碴，①将马鞍形磨耗长度超过300 mm或轨端掉块，揭盖 深度超过15 mm 的钢轨更换为新轨或较好的再用轨。②更换接近失效或环裂严重的轨枕；对 坍碴较严重的接头可将接头4 根轨枕更换为木枕或型号高一级的混凝土轨枕，以增大接头处 的弹性及受力面积。③将接头磨成卵石状的道碴更换为粒径为20mm～30mm的细石碴，以增 大道床的阻力和弹性，便于捣固。
5.2 垫。对发展较慢的低接头不要急于进行起道整治，可用垫入竹垫片或将薄胶垫更换为 14mm的加厚胶垫来调整。垫板调整低接头。在炎热天气，分别在接头的4～5根轨枕垫上3mm 木垫板(或竹垫板)，经过7天左右垫板压实后，把3mm垫板换为5mm垫板，压实后再垫到8mm，最后撤掉垫板，在接头的8根轨枕范围内进行清筛起道，接头起高6mm～8mm，再从两端小 腰 向接头加强捣固，作为顺撬。经列车碾压后，再加强一次捣固，并夯实。这样反复3～5次就 整好低接头。枕底垫大胶垫整治钢轨低接头。钢轨低接头在钢筋混凝土轨枕线路上很突出，可用特制的大胶垫，根据测出接头两根轨枕的低落量，垫在枕底下整治低接头效果显著。要 注意接头处两根轨枕下的4块大胶垫厚度测量要准确，垫入一年后必须撤出，重新捣固，一 般低接头病害即可消除。 5.3 筛。对已经板结的接头六孔道床进行破底清筛，如板结严重可适当向两端延长1～2 孔。在静态下接头不低的，要注意将轨枕中部板结部分掏疏松．清筛后应先按间距方正轨枕，以保证轨枕受力均衡。清筛后回填道碴时应将碎小道碴填入枕盒并靠近枕底，以保证捣固质 量，一般将接头起高4mm～5mm，并加强捣固，以后还需及时保养，连续起道、捣固3～4次，直至稳定。 5.4 捣。必须提高捣固质量、扒道床要做到“三够一清”，捣固时要捣够长度，捣够镐数，按作业要求排好镐位、捣匀、捣实，消灭空吊板，并及时回填道床，保持道床均匀保满，使轨道基础处于稳定状态。
5.5 调。由于接头经常作业，导致接头处轨枕下基础不稳定，很容易造成坍碴接头。曲线 地段尤为严重，为了缓和这种局面，在曲线上股钢轨侧磨与下股钢轨垂直磨耗均已接近重伤 标准需同时更换的情况下，可结合换轨调整钢轨接头位置。具体做法是在换轨曲线的两端上 下股同时插入一根12.5m的短轨，即可使原接头位置调整到新换钢轨的“大腰”处，并及时 调整好新旧接头处轨枕间距。
3、预防曲线病害的方法
(1)保持正矢不超限，定期调查现场正矢，细心计算，全面拨正。特别是要保持曲线头尾的圆顺。对于曲线“鹅头”、“支嘴”等病害要及时整治。
(2)做好缓和曲线超高顺坡和正矢的递减，顺坡和递减时应等量进行，不要忽大忽小，缓和曲线头尾可适当增减3mm 的超高。
(3)合理设置外轨的超高。超高过大会加剧外股钢轨的侧面磨耗和里股钢轨的垂直磨耗。相反如超高过小，对外股钢轨也不利。
(4)加强养护，经常保持曲线状态良好，保持方向顺、轨面平、轨距水平不超限是减少列车的摇晃，减少车轮冲击力的有效措施之一。因此，应定期拨道，经常养护，预防病害的发生。
(5)调整轨底坡，使钢轨踏面坡度符号车轮踏面。使车辆的重心落在钢轨中心线上，减少钢轨磨耗。
(6)贯彻定期涂油制度，钢轨侧面涂油是减少曲线外股钢轨侧面磨耗的有效方法之一，一般能使曲线上股钢轨的所有寿命延长2倍。
五、总结
通过对钢轨病害的分析，综合整治和预防，可延长设备使用寿命，减少养修成本的投入。但是，由于钢轨受力特征极其复杂，探索和总结钢轨病害整治、预防措施的工作仍然十分艰巨。
第五篇：铁路线路接头病害分析及预防整改技术
铁路线路接头病害分析及预防整改技术
摘要：铁路线路设备是铁路运输业的基础设备。经常保持线路设备完整和质量均衡，使列车能以规定速度安全、平稳和不间断地运行，并能延长设备的使用寿命。合理养护铁路线路，及时有效的分析、预防和整治设备病害，为实现铁路跨越式发展，确保铁路线路质量是保障铁路运输安全的必要。钢轨接头是线路最薄弱的环节之一，接头处线路质量的好坏不仅影响线路设备质量，还直接影响列车速度、同时也影响着行车安全。文章总结了钢轨接头痛害的形成原因，阐明了接头痛害的类型，从维修养护的角度说明了整治措施，对生产实践具有一定的指导意义。
关键字：钢轨接头；病害原因；整治措施
随着列车提速、重载和行车密度的不断加大，对轨下基础设备提出了更加严峻的考验，特别是对无缝线路钢轨接头破坏的能力更大。虽然近几年我国大力铺设无缝线路，但由于受条件限制，在许多情况下普通线路仍然存在，特别是在既有线上较多。普通线路的钢轨存在着大量的接头病害。据调查，对于12.5 m 钢轨线路，几乎1／3的维修工作在接头处。接头病害的产生和发展，时刻困扰着我们的线路维修工作。因此，搞好钢轨接头养护，控制接头病害的发生和发展，根治接头病害，是一项非常重要的课题。钢轨接头是线路的薄弱环节之一，由于钢轨接头的存在是先天不足，当车轮通过钢轨接头时，产生剧烈冲击和振动，造成低接头、钢轨鞍形磨耗、钢轨伤损、夹板 弯曲或断裂、混凝土枕损坏或破裂、道床板结、溜坍、翻浆冒泥等钢轨接头病害的发生，其最根本的原因在于钢轨接头存在轨道结构上 的不连续和轨面的不平顺，这就导致轮轨之间产生较大的附加动力 的作用。接头对行车的平稳性影响最大，更严重的是接头伤损的破坏 直接危及行车的安全，因而需要投入大量的线路维修工作。因此，及时发现钢轨接头病害，摸清其发生的规律，分析钢轨接头病害产生的原因，并提出整治措施，这对养护维修工作是极为重要的。
一、钢轨接头病害的原因 钢轨接头是轨道的薄弱环节，它破坏了线路的整体性，加剧了机车车辆与线路相互的动力作用，造成轨道部件折损、整体结构几何变形及轨道养护维修工作量的增多，是病害集中之处，也是养路工作重点所在。产生钢轨接头病害的原因是多方面的，主要是因为接头本身的结构破坏了钢轨 的整体性，列车通过时引起较大的冲击动力从而导致线路病害的发生。
1、钢轨接头受力较大。钢轨接头受到较大的破坏力这是由它本身的特点所决定的，因为接头破坏了钢轨的整体性，使列车通过时产 生较其他部分更大的挠度。这种情况犹如线路上出现一段很 短的轨道不平顺，引起较大的冲击力。轨道结构的不连续性是钢轨接头的轨缝与钢轨整体相比，夹板的强度、刚度的不足所造成的钢轨接头结构上的薄弱，破坏了轨条在纵向的连续性。钢轨接头结构上的不平顺性主要表现在接头轨缝。车轮压低钢轨的送轮端时，钢轨的迎轮端有抬高趋势，形成台阶。荷载作用下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线，而是折线。轨缝、台阶、折角同时将产生轮轨冲击，从而增大接头处的附加动力。钢轨接头结构上的不平顺主要是接头轨缝，轨缝愈大，台阶愈大，折角愈大，轮轨间的冲击愈大。轨面在接头区的不均匀磨耗是轨面不平顺的另一种形式。钢轨接头在 结构上的不连续和轨面不平顺是接头病害的主要原因。
2、线路维修养护不良。作用于接头上的较大破坏力，导致线路病害的发生，增加养护维修工作的困难。钢轨接头夹板的强度、刚度的不足会造成钢轨接头结构薄弱，而接头养护维 修工作中，接头螺栓扭矩不足、接头轨枕扣件不密靠等因素，加大了轨道结构的不连续性。维修养护不当或质量不好，更增加冲击动力对接头的破坏作用。由此造成接头破坏力增加和接头病害扩大的恶性循环。因此，接头维修养护的首要任务是加强接头强度、刚度，减少冲击动力，防止接头破坏而引起接头冲击动力加大。接头冲击动力加大的过程主要有三个因素：轨缝、台阶和折角。由于这种结构不平顺的存在，车轮从一根钢轨转到另一根钢轨时，出现瞬时的悬空，产生碰撞现象，轨缝越大，冲击振动越大，从而增大接头处的附加动力。因此，车轮通过接头时所产生的冲击动力过程，与车轮通过一段很短的轨道不平顺所引起的冲击力过程是一致的。由于接头破坏了钢轨的整体性，我们可以把接头看成是线路上先天性的不平顺。这种不平顺是潜在的，只是在车轮通过时才出现，车轮通过以后便不存在了。即使是良好的接头，这种不平顺也是存在的。
3、钢轨低接头的原因
造成钢轨低接头的原因是多方面的，也是复杂的，低接头会造成轨面不平顺，车轮通过轨面时产生巨大的冲击力，直接危及着行车安全。通过对集通段接头养护工作的实践总结来看，造成钢轨低接头大致有8个方面原因：
3.1钢轨接头错牙：钢轨接头处高低错牙，主要是接头两端捣固强度不均匀或接头两轨枕(特别是木枕)的材质不一造成的，其次还存在着钢轨本身缺陷，如钢轨高度误差，材质软 硬 差别等原因也会形成接头轨面不平顺，久而久之使钢轨两端垂直磨耗不均匀。
3.2接头轨枕失效，抗压能力减弱，接头两端轨枕失效，大大降低了轨道抗压能力。
3.3夹板有上下弯，过车时接头上下摆动，由于接头养护不当，造成夹板弯.3.4轨缝过大，轨面高低不平，轨缝过大增加了车轮对接头撞击力，容易损伤钢轨及连接零件，久而久之形成低接头。
3.5接头出现钢轨破损，压溃和马鞍形病害增大了列车冲击。
3.6由于列车的不断冲击，会引起螺栓松弛、接头松动。其结果使接头不能作为一个整体 来受力，个别零件可能因负荷过重而损坏。同时会增加夹板和轨端的磨耗，形成接头不平顺，使低接头加剧。
3.7接头范围内道床脏污，影响正常排水，引起翻浆冒泥、道床板结、失掉 3.8接头捣固不实，有空吊板。捣固时里外口作业人员捣固力量不一，造成接头软硬形 成空吊或未按规定排镐、捣镐镐数不够，造成捣固不实。
4、钢轨接头病害的主要型式
4.1钢轨端部的马鞍型磨耗。磨耗深度一般为0.8mm～1.5mm,长度一般为200～300mm，在铺设混凝土轨枕地段比较明显，而且发展也较快。
4.2低接头。这种病害一般发生在捣固不良地段，尤以曲线下股比较多见。4.3钢轨破损。主要是轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。这种病害多数发生在淬火分界处和轨端，以曲线上股多见。
4.4夹板弯曲或折断。主要是顶部中央的细小裂纹，以后逐渐扩大。4.5混凝土轨枕损坏破裂，主要发生在轨下断面。4.6道床板结、溜塌沉陷、翻浆冒泥。前者主要发生在铺设混凝土轨枕并有马鞍型磨耗的地段。
二、钢轨接头病害的整治措施
根据接头的构造特点，从提高接头的整体性和平顺性入手，采取综合整治的措施。钢轨接头的养护及病害整治可以从以下几个方面着手：
1、加强轨缝及接头零部件的养护
钢轨接头存在轨缝是接头病害产生和发展的根本原因，在规范要求的前提下，限定并控制轨缝是线路接头维修养护的重要内容，一旦出现大轨缝和连续瞎缝时，要及时进行调整使轨缝经常处于良好状态。定期对螺栓进行检查和复 紧，保持接头螺栓扭矩力在规定范围内；夹板和接头螺栓涂油，以缓减列车的冲击破坏作用；作好轨枕、扣件和加强道床的养护。接头轨端顶面应进行倒棱，一旦出现顶端肥边，要及时进行打磨处理，以防顶死引起揭盖掉块。、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，残余变形积累加剧：为了提高抵抗冲击的能力，接头道床应有良好的捣固质量。
2．1加强捣固作业。捣固前要先拧紧接头夹板螺栓和轨枕扣件螺栓，以加强 接头的整体性和防止捣固后有空吊板；打撬塞时，应打在靠接头的两根轨枕的枕头一侧，以防止扭断轨枕和来车时压伤轨枕、钢轨和夹板；轨底捣固必须加强，机械捣固应增加轨底部位的捣固时间；捣固顺序以小腰向接头捣固，促使道碴向接头挤紧，既能防止低接头，又能消除高小腰或小腰空吊板。
2．2 起道作业。接头起道应该将轨面抬平，然后进行捣固，切忌抬高接头，形成鼓包，造成人为的轨道不平顺，加大列车冲击力。
2．3 夯拍道床作业。列车运行时，使枕底道碴挤压、振动，并向轨枕盒和轨枕头挤出，为了提高接头线路的稳定性和保持轨底捣固的效果，应对接头轨枕盒和轨枕头的道床 夯实。、整治接头部位的道床
混凝土枕线路道床病害主要是道床不清洁引起的板结和翻浆冒泥，钢轨接头部位比非钢轨接头更为严重。钢轨接头道床板结和翻浆冒泥出现以后，不仅承载能力显著降低，而且线路刚度大为提高，不能吸收轨道的振动，减振、隔振性能降低，线路的残余变形及各种病害发展加剧。整治钢轨接头道床病害，恢复道床弹性，主要有以下措施：清筛道床，更换磨圆道碴等。
4、整修轨面
轨端不均匀磨耗和掉块、擦伤是钢轨接头在运输中引起机车车辆的巨大附加冲击，使线路变形加剧，轨枕发生裂纹，扣件损坏，道床板结，不仅缩短了轨道各部件的使用寿命，而且对增大接头的维修养护工作量也有直接关系。必须及时对接头轨面进行修理、打磨和焊补。使用钢轨打磨机对鞍形 接头进行打磨，是消灭接头不平顺的有效办法。使用碗形砂 轮研磨时，先研磨中部到要求深度，再向两端侧研磨，最后整修圆弧。使用平形砂轮研磨时，可从一侧向另一侧来回进 行研磨。研磨后轨面高度相当于小腰部位的钢轨高度。用 1 m直尺检查，要求达到平整、均匀。、改善轨下垫层弹性
轨下垫层弹性经多年运输，橡胶垫板会逐步硬化，特别是接头部位的垫板在强大冲击力的作用下，弹性逐步减少。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。
6、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，接头处相邻的两根轨枕应同时更换，以保持支承条件一致。
7、及时清筛接头范围内的道床，更换接头处的道碴，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。
8、及时消灭轨头高低、左右错牙，可采用液压直轨器矫直接头小硬弯，上紧接头螺栓，达到规定扭力矩力，保持接头坚固。对于接头错牙，在日常维修养护、单根抽换钢轨或成段更换再用轨时要特别引起重视，使其上下、左右均 不得超过0.5mm，保持接头处的方向顺直，轨距均匀可采用起、改、弯的方法整治，坚持每月在定期拨道中，首先要拨好接头、小腰，拨不好则用改的方法既改轨距，兼顾方向，属硬弯则拆开接头用弯轨器矫直。
9、用上弯夹板整治低接头或枕底下垫胶垫整治低接 头。上弯夹板的上弯量以2～4mm为宜。当换上弯夹板后，接头处2～6根轨枕范围内轨面抬高，容易出现空吊板及螺栓松动，因此应加强捣固，拧紧螺栓。利用特制的枕底大胶垫整治低接头，效果显著。翻浆冒泥接头先要进行清筛，枕底稳定后方可垫入。特制大胶垫垫入一年后必须撤出，重新捣固好。
10、拧紧轨枕扣件，更换失效轨底大胶垫，整修木枕轨底坡，使之保持 1：40的轨底坡。
11、根据支嘴程度，适当增加外股道床宽度，并分层 次夯拍道床，增加道床阻力。调换支嘴处里外口夹板，利用夹板的反弯控制接头支嘴，同时拨道作业中，对支嘴接头只能压不能挑。如必须上挑时，要用拨动小腰带动接头的方 法，不要直接拨动接头 防止支嘴扩大。
12、在接头吊板暗坑严重处所采用起道捣固的方法 进行整治。一般起道高度≥3 0 mm。捣周时多串轻捣，防止砸碎石碴。一般要捣6根轨枕，捣八面 20～24镐，小腰也应串镐，捣紧捣实。
13、加强轨缝和接头部位零部件的养护，保持合理的轨缝值，定期检查螺栓和扣件扭矩力，进行起道捣固作业，整治道床板结和翻浆冒泥，轨面打磨和焊补整修、改善轨下垫层弹性等综合整治措施，能够有效控制接头病害的产生和发展。
结束语
钢轨接头病害种类很多，造成病害的原因也很复杂，而且相互关联，互相影响，因此，搞好接头维修养护必须坚持 “预防为主、防治结合”的原则，在现有标准结构的基础上，针对接头病害发生与发展的原因，采用综合整治的措施，将接头处轨道的变形及其发展速度控制在最低限度。
参考文献 铁道部工务局《铁路工务技术手册》2000年出版 2铁道部昆明铁路局《米轨铁路线路修理规则》 2007年出版
3铁道部昆明铁路局《工务系统线路工》2008年10月出版
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