收稿日期:20190305作者简介:牛增建(1981 ),男,2007年毕业于石家庄铁道学院工程管理专业,管理学学士,工程师㊂文章编号:16727479(2019)05011604咽喉区道岔病害成因分析及整治措施研究牛增建(朔黄铁路肃宁分公司,河北肃宁　062350) 摘　要:为了解决咽喉区道岔轨枕立螺栓折断,道岔轨件磨耗伤损发展较快,滑床板磨耗㊁开焊,轨下胶垫压溃㊁变形㊁窜动,几何尺寸难以保持等问题,分析总结了道岔病害的成因特点及发展规律,通过加大道岔综合维修力度㊁抓好道岔专项整治㊁提升道岔结构强度㊁增强道岔框架稳定性等方法,对黄骅港站相关道岔病害进行了综合整治㊂研究表明,通过安装整体式轨距杆㊁多功能防爬装置㊁通长轨撑铁垫板㊁热塑性橡胶垫板,周期性涂抹干式润滑剂,安装重型扣件,使用心轨加宽型重载辙叉等措施,有效降低了咽喉区道岔设备病害的发生频次,将咽喉区道岔维修周期从10d 延长至25d 以上,每年节约人力2000工日以上,节约成本400万元以上;道岔尖轨㊁基本轨㊁钢轨使用寿命延长3至6个月,道岔轨件成本节约450万元以上㊂关键词:技术站;咽喉区道岔;病害;整修措施中图分类号:U213.6 文献标识码:B DOI:10.19630/ki.tdkc.201903050002开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research on Causes of Turnout Diseases in ThroatArea and Improvement MeasuresNiu Zengjian(Shuohuang Railway Suning Branch Suning,Hebei 062350,China)Abstract :In order to solve the problems such as the breaking of turnout sleeper set bolts,fast development of turnout rail abrasion damage,abrasion and sealing⁃off of sliding plate,crushing,deformation and dynamic of the rubber gasket,and difficulty to keep geometry size in throat area,we analyze and summarize the genetic features and development law of turnout diseases.The related turnout diseases in Huanghua Port station were comprehensively improved by increasing the comprehensive maintenance efforts of the turnout,paying attention to the special treatment of the turnout,improving the strength of the turnout structure,enhancing the stability of the turnout frame and other methods.Studies have shown that,it can effectively slow down the frequency of turnout equipment disease in throat area by installing monolithic gauge tie bar,multifunctional anti⁃creep device,tie plate of long rail brace and thermoplastic rubber tie plate,applying dry lubricant periodically,installing heavy fastener,adopting heavy haul frog with widening nose rail.The maintenance period of turnout in throat area has been extended from less than 10days to more than 25days,within a year saving above 2000man⁃days in human power and over 4million yuan in cost;the service life of turnout point rails,stockrails and steel rails has been extended by 3to 6months to varying degrees,and the cost of turnout rails hasbeen reduced by more than 4.5million yuan.Key words :Technical station;Turnout in throat area;Disease;Renovation measures1　概述重载列车对线路的冲击破坏较普通铁路大,尤其是对曲线㊁道岔等轨道结构的损伤更为严重㊂我国重载铁路一般采用75kg/m钢轨,区间设置1∶40轨底坡,采用提速道岔的技术标准:分开式弹性扣件,固定型辙叉或可动心轨辙叉[1]㊂重载铁路道岔病害凸显区域主要集中在技术作业站咽喉区,因侧向过车频繁,处于咽喉区的道岔设备病害种类多㊁难整治㊁发展快,常见病害有:零配件失效折断㊁几何尺寸超限㊁道岔框架不稳定等㊂道岔轨件伤损严重时,将危及重载列车的行车安全[2]㊂国内众多学者对道岔病害成因及整治对策进行了研究㊂王树国等[1]通过分析国内外重载道岔的关键技术及应用效果,认为延长尖轨和辙叉使用寿命是减少道岔病害的关键;房冬等[2]以朔黄线和大秦线应用实践为例,主要采取了心轨加宽技术㊁高锰钢组合辙叉与爆炸硬化技术相结合等方式,延长辙叉的使用寿命;郝强等[34]通过分析重载道岔常见病害,有针对性地提出了相关病害的整治措施;于洋等[5]分析了万吨重载运输对道岔设备的破坏规律,并提出了整修补强措施㊂张东风等研究了铁路30t轴重的75kg/m钢轨重载道岔,提出通过增大导曲线半径㊁尖轨加宽技术㊁设置轨撑㊁采用镶嵌合金钢组合辙叉或高锰钢爆炸硬化组合辙叉㊁增强重载道岔的结构稳定性等方式,满足行车安全性要求[68]㊂朔黄铁路西起山西省神池县神池南站,东至河北省黄骅市黄骅港站,正线全长590km,是我国西煤东运的第二大通道,2018年的运量为3.05亿t,具备重载铁路大运量㊁大轴重㊁高密度的特点[2]㊂黄骅港站是朔黄铁路的关键技术站,该站工务管辖设备包括道岔505组㊁线路(含到发线及站线)近300km,道岔型号以75kg/m钢轨12号[图号SC559]㊁60kg/m钢轨12号[图号SC(07)370]㊁60kg/m钢轨9号[图号专线(02)4204]液压外锁闭提速道岔为主,包括单开道岔㊁菱形道岔㊁复式交分道岔以及交叉渡线组合道岔等多种形式㊂随着朔黄线运量的不断增加,万t㊁两万t 列车的常态化开行,工务专业日常设备维修任务量也逐渐增多,主要工作量集中在道岔各部件的维修养护上,特别是咽喉道岔的病害处治㊂自2015年至2018年,采取了多种措施进行道岔病害的整治,延长了设备维修周期,增强了重载列车通行时的道岔安全储备㊂2　技术站咽喉道岔病害种类及特点2.1　道岔道床病害受黄骅港站地理环境㊁历经多次站改未形成整体排水系统等因素的影响,道岔道床病害凸显,道床脏污㊁道床板结㊁翻浆冒泥等道床类病害较为明显(见图1㊁图2)㊂图1　230号道岔翻浆冒泥图2　234号岔前线路翻浆冒泥　2.2　几何尺寸偏差较大主要表现为轨距㊁水平超出标准范围,尖轨爬行,尖轨与基本轨不密贴,转辙部分轨距扩大,辙叉部分的间隔及护背距离尺寸超限,岔枕偏移,限位器顶死等[3]㊂2.3　联结零件损坏主要表现为弹条折断㊁螺母松动脱落㊁接头螺栓松动㊁轨枕立螺栓剪断㊁滑床板及槽型护轨垫板开焊或断裂㊁轨下脚垫压溃㊁尼龙底座破损严重㊁轨枕挡肩破损等零配件失效现象[4](见图3㊁图4)㊂图3　护轨垫板折断图4　护轨垫板立螺栓折断　2.4　道岔组件磨耗严重主要表现为道岔辙叉寿命明显缩短㊂据统计,整铸辙叉寿命不足3个月,贝钢组合辙叉平均寿命为6个月左右,咽喉区道岔辙叉寿命为4个月左右㊂万吨列车通行的道岔侧向地段,曲尖轨平均寿命仅为4个月左右㊂3　咽喉区道岔病害的成因分析3.1　道岔道床因素(1)黄骅港站历经了多次站场扩能改造施工,道岔插铺施工多利用天窗时间段进行㊂受天窗时间和施工环境制约,有些道岔处道床层底砟厚度不足㊁前后引轨部分的道床未作处理,造成后期道岔脏污板结甚至翻浆冒泥㊂如2013年黄骅港站扩能改造施工插铺的2号/4号道岔,66号~72号菱形道岔均表现出道床厚度不足的问题㊂(2)黄骅港站是终端站,机车减速喷砂㊁车列运行掉落煤渣等一定程度上造成咽喉岔区道床的脏污㊂其中㊂港前作业区西咽喉20号/22号㊁38号~42号菱形道岔,港口作业区Ⅰ场110号~116号菱形道岔㊁134号~140号菱形道岔因机车洒砂造成道床脏污板结的病害明显㊂3.2　道岔结构因素(1)道岔范围内接头数量较多㊂在列车碾压钢轨的运行过程中,受冲击力自然较大㊂受尖轨㊁基本轨密贴程度的影响,辙叉部分受 有害空间”㊁查找间隔和护背距离尺寸的影响较大㊂(2)受前后两转辙机拉杆影响,转辙部分两牵引点处不能进行日常捣固保养,致使道岔转辙部的整体平顺性较差㊁易损坏㊂如港前作业区东岔区29号~ 35号菱形道岔㊁47号~53号菱形道岔转辙部的立螺栓折断,几何尺寸难以保持㊂3.3　道岔铺设质量不高部分道岔在上线运行前就带有病害,造成运营后病害形成快且难以整治㊂主要包括铁垫板型号不符㊁安装位置错误,轨枕间距不准确,轨距调整块型号不符,支距挡板安装数量不足和位置错误,大胶垫安装错误等,易造成钢轨碎弯多㊁直股与侧股方向不能同时直顺㊁道岔钢轨磨耗掉块加剧㊁道岔轨件不良等上线后道岔整体状态不良的后果[6]㊂如港前作业区88号/ 90号道岔㊁104号~110号菱形道岔,港口作业区Ⅰ场142号~148号菱形道岔因铁垫板型号不符㊁轨枕间距不准确,造成后期设备养护问题较明显㊂3.4　道岔养护维修不当(1)在道岔养护维修过程中,没有树立全方位综合整修的理念, 头疼医头㊁脚疼医脚”,导致道岔的维修工作量越来越多,形成恶性循环[7]㊂(2)没有坚持大机捣固道岔的养护原则,多采取人工小型机捣,作业质量不高,导致病害层出不穷㊂(3)对道岔各部零配件的检查整修不到位,对 限位器顶死”病害的整治力度不够,造成道岔整体框架刚度不良,特别是在技术站的咽喉岔区处和万吨列车侧向接发车频繁地段,病害发展迅猛㊂如港前作业区46号~48号~50号~52号~58号一渡一交道岔此类病害明显㊂(4)轨下胶垫更换不及时,导致轨距水平不良等问题㊂如港口作业区Ⅳ场402号~408号菱形道岔胶垫病害明显㊂(5)道岔范围内接头养护不当,垫板过多或者不注意接头前后与整体道岔的顺坡,特别是前后连接线路的顺坡不良,直接造成接头位置过硬,影响道岔的整体平稳性㊂(6)对道岔轨件打磨重视度不够,直接造成因尖轨辙叉 肥边”引起的裂纹掉块病害较多,甚至作下线处理,降低了道岔轨件使用寿命,而且也增加了换轨工作量[8]㊂如港前作业区17号/19号㊁63号/65号㊁86号/88号㊁114号道岔因打磨力度不够,造成辙叉下线问题明显㊂4　道岔病害的综合整治措施主要采用大机清筛和人工换砟㊁强化零配件整治㊁多措并举稳固道岔框架结构㊁使用贝氏体钢轨㊁成立道岔打磨小组等措施,进行咽喉道岔的综合整修整治,具体措施如下㊂4.1　根治道床病害,恢复道床弹性采取大机清筛道岔的做法,大大提升了道岔区道床的弹性㊂黄骅港站每年有计划地对咽喉区道岔进行大中修人工换砟或破底清筛工作,确保道床换砟厚度不小于300mm,并将两侧道床砟坡筛透㊂另外,在大中修期间增设各站场岔区的排水系统,有效提升了咽喉道岔设备的运行稳定性㊂4.2　加强道岔核图力度,提升根治道岔病害意识依据道岔实际运行状态的优劣程度,制定年度㊁月度㊁每周的道岔核图计划,逐组落实整修㊂如利用道岔核图的方法对港前作业区90号㊁92号㊁96号㊁120号㊁122号进行了整治,病害得以根治㊂整治后,道岔检修周期从10d延长至25d以上,每组道岔可节约人力90工日,整治效果明显㊂4.3　严格管控站场改造及大中修道岔换铺的施工质量(1)技术站站场改造及大中修换铺道岔的施工,一般是在不影响既有线运营的基础上,利用天窗时间完成的㊂因此,在确保高效㊁安全㊁正点㊁可行的基础上,施工方案和步骤的合理性至关重要[9]㊂(2)施工方应提前介入,做好道岔预铺过程中的配合工作,确保零配件齐全㊁准确㊁有效,几何尺寸不超限㊂施工过程中,严格按设计桩位落槽,确保道岔渡线的顺接,道岔平㊁纵面良好㊂4.4　重视道岔大机捣固综合维修工作合理利用大机捣固对道岔进行综合维修㊂对道岔区域的接头进行大机捣固,彻底根除道岔范围内轨枕 吊板”现象㊂利用大机捣固的契机,针对岔后连接曲线不圆顺㊁正矢不良等问题,提前做好曲线要素的摸底计算,为大机拨正提供数据基础[10]㊂4.5　强化道岔结合部的联合整治联合电务部门做好道岔结合部问题的检查统计,合理制定年㊁月㊁周的维修计划㊂加强工务相关病害的检查整修,主要包括尖轨爬行㊁尖轨基本轨密贴㊁滑床板状态㊁限位器顶死㊁轨枕吊板㊁道床翻浆冒泥等[11]㊂4.6　加强道岔各部零配件的专项整治如道岔各部零配件发生缺失松动,应及时进行整修;及时抽换挡肩破损严重的轨枕;及时更换损坏的铁垫板㊁弹条㊁扣板㊁轨距挡板㊁各部螺栓等,对损坏的轨枕立螺栓及时钻孔锚固㊂4.7　强化咽喉道岔的整体框架性能提升道岔整体框架性能采取的措施:①实现接头的无缝化,包括胶接普通绝缘接头和冻结道岔区段的普通接头;②道岔全范围内设置整体式轨距杆,岔后连接曲线设置轨距杆;③岔后连接曲线设置地锚桩,增强连接曲线段运行的稳定性[12]㊂4.8　加装特制轨撑和特制护轨垫板在道岔的连接部分安装特制垫板及轨撑,将直股和导曲股的普通弹条扣件改装为轨撑,增强了轨道的框架强度,有效降低了零配件的损坏率,几何尺寸得以保持㊂在道岔的辙叉部分安装特制护轨垫板:①将垫板长度由610mm升级为760mm,宽度不变,理论上接触面积增加了25%㊂②增加一条立螺栓固定,增强了扭力矩与摩擦阻力㊂③对垫板材质进行改良,将之前整铸铁垫板改造为熟铁材质垫板,由偏脆性材质改为塑性较好的材质,有效遏制了列车运行导致的垫板开焊和断裂等病害[13](见图5~图8)㊂图5　特制轨撑图6　特制护轨垫板图7　连接部分加装轨撑图8　辙叉部分加装特制护轨垫板目前,已对港口作业区Ⅰ场西岔区114号㊁134号道岔进行升级改造,设备维修周期延长了3倍,每月可节省天窗用工8人以上,每年节约成本5万元以上㊂(下转第130页)图4摇贵广铁路区间视频接入拓扑图参考文献[1]　殷廷俭.基于GPON 技术的光接入网应用研究[D].长春:吉林大学,2018.[2]　邢晓溪.基于GPON 技术的小区接入网应用分析[J].电子产品世界,2016,23(10):5556,60.[3]　徐建明.无源光网络在铁路上的应用[J].铁路通信信号工程技术,2016,13(3):4749.[4]　万帅.光通信技术在宽带通信用户接入网中的应用分析[J].科技传播,2019,11(4):125126.[5]　王昱琦.GPON 接入技术在铁路班组信息化建设中的应用探讨[J].中国铁路,2017(12):9398.[6]　蒋巍巍.PON 网络在光纤组网中的应用与设计[J].信息与电脑(理论版),2017(23):166167.[7]　程毅辉.GPON 业务复用原理及应用分析[J].广东通信技术,2019,39(03):79.[8]　樊琦.接入网改造中无源光网络技术的分析与应用[J].甘肃科技纵横,2019,48(1):610.[9]　袁蕾.GPON 技术原理与应用分析[J].科技与创新,2016(8):75.[10]张奥.铁路站场通信PON 技术应用展望[J].信息通信,2016(4):223225.[11]蹇峡.新标准下的高速铁路综合视频监控系统设计研究[J].铁道标准设计,2017,61(9):144147,151.[12]王国丽.浅谈GPON 技术及其在工程中的应用[J].铁道通信信号,2013,49(3):6971. (上接第119页)4.9　强化道岔轨件材质的抗磨性朔黄铁路现在大多使用的是硬化贝氏体钢轨㊁尖轨㊁基本轨和组合辙叉,其抗磨耐压性能更好,适用于重载铁路,可有效延长道岔各部轨件的使用寿命[14]㊂道岔平均使用寿命从4个月延长至1年6个月左右,每组道岔可节约5.7万元左右,按照咽喉道岔总数80组计,每年可节约成本456万元㊂4.10　使用75kg /m 钢轨重载道岔[15] 在肃宁北站进行了30t 重载铁路75kg /m 钢轨18号固定型辙叉单开道岔的换铺试运行,其保养周期从原来10d 左右延长至25~30d,运行效果良好㊂参考文献[1]　王树国,葛晶,王猛.重载道岔技术现状与发展[J].中国铁路,2013(11):1620.[2]　房冬,张学磊.重载铁路道岔技术现状与发展[J].建材与装饰,2014(38):113115.[3]　郝强.重载铁路道岔病害成因分析及整治措施[J].科技创新与应用,2017(16):230.[4]　张飞飞.重载铁路道岔病害产生原因及整治措施[J].科技与创新,2017(12):126127.[5]　于洋.万吨重载运输对道岔设备的破坏分析和整修补强措施[J].内蒙古科技与经济,2012(9):108109.[6]　牛浩.铁路道岔病害分析与对策[J].建筑工程技术与设计,2017(17):1530.[7]　贾晓刚.道岔维修中存在的问题及对策[J].建筑工程技术与设计,2017(21):1756.[8]　李其武.铁路道岔尖轨病害整治和养护方法的改进措施[J].环球市场,2017(15):201.[9]　李军.铁路大型枢纽站既有咽喉区改造施工步骤研究[J].铁道建筑技术,2018(2):3437.[10]李绚.关于提高铁路道岔大型养路机械维修质量的探讨 以兰州铁路局工务机械段为例[J].大陆桥视野,2012(16):126127.[11]王民湘.强化道岔结合部联合整治,提高提速道岔运用质量[J].铁道通信信号,2008(9):2829.[12]韩煜霖,杨静,邢宗义.基于定性趋势分析的道岔故障诊断方法研究[J].铁道标准设计,2017,61(12):120125+130.[13]陈麟.西成高铁陕西段轨道精调综述[J].铁道标准设计,2018,62(12):2127.[14]崔景阁.贝氏体钢轨在道岔中的应用与加工研究[J].铁道建筑技术,2014(12):6265.[15]张东风.山西中南部铁路30t 轴重75kg /m 钢轨重载道岔设计研究[J].铁道标准设计,2014(6):1722.。