无缝线路胀轨跑道原因分析及处理

无缝线路胀轨跑道原因分析及处理

作者：齐彩芳

来源：《中国科技博览》2013年第30期

摘要：通过对胀轨跑道原因的分析，提出防止胀轨跑道的具体措施和胀轨跑道后的处理。 关键词：无缝线路；胀轨跑道；预防；处理 中图分类号：U213.9 1 概述

无缝线路是一种新型的轨道结构型式。它是由许多根标准轨焊接成为一定长度的长钢轨线路，主要结构特点是：当长钢轨温度升高或降低时，其长度没有明显变化。由于无缝线路 以钢轨焊接减少了大量的普通钢轨接头，因而具有行车平稳、旅客舒适、节省接头材料、降低维修费用、延长线路设备和机车车辆的使用寿命等优点，并能适应高速行车的要求，是铁路轨道发展的方向。但是无缝线路的稳定与否直接关系着铁路运输安全，因此，防治胀轨跑道成为无缝线路管理工作的核心。 2 胀轨跑道的原因

胀轨跑道是轨道在钢轨温度力作用下发生横向弯曲变形的过程。当线路上钢轨内部的温度压力超过了轨道框架的抵抗能力时，随着轨温的持续升高，温度压力达到一定程度时，在一些薄弱处所的钢轨会出现弯曲变形，并随轨温的升高而逐渐增大变形矢度，这种现象称为胀轨；胀轨发展到一定程度，即达到临界状态时，如轨温继续升高，钢轨变形矢度会在最薄弱的位置迅速增大，轨道框架突然臌曲，这种现象称为跑道。胀轨是轨道横向弯曲变形的初始阶段，而跑道则是轨道横向完全变形的最终阶段。无缝线路胀轨跑道的原因主要有以下三个方面： 2.1 轨道温度压力的增大

2.1.1造成轨道温度压力增大的原因是由于锁定轨温的降低，即实际锁定轨温接近设计锁定轨温范围的下限。在低温作业时拆开接头或清筛道床，会引起钢轨异常收缩，使锁定轨温进一步降低。高温季节温度压力增大，将会引起线路的胀轨跑道。

2.1.2 低温焊复断轨及线路的不均匀爬行，会使长钢轨在升温时局部出现温度压力峰，直接影响无缝线路的稳定。

2.2 道床横向阻力和轨道框架刚度的降低

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道床横向阻力是抵抗轨道框架横向位移，防止胀轨跑道的重要因素。 2.2.1道床横向阻力降低的主要原因是：

①维修作业不当，或超出规定的无缝线路维修作业轨温条件违章作业，从而降低道床的横向阻力。

②与道床横向阻力大小、道床顶面宽度和道床碴肩堆高及其密实程度有关。 2.2.2 轨道框架刚度降低的主要原因是：

钢轨、轨枕及扣件没有达到要求的紧固联结程度，未能提供足够的扣件阻力和轨道框架刚度，从而削弱了无缝线路的稳定性。

2.3 轨道的原始不平顺及轨向弯曲，对线路的稳定性影响很大，及时消除线路轨向不良、矫直钢轨硬弯，对防止胀轨跑道有一定作用。 3 胀轨跑道的一般规律

3.1 钢轨温度压力偏高的地段容易发生胀轨跑道

3.1.1 在固定区或固定区与伸缩区交界处的钢轨温度压力偏高，当道床阻力减少时，容易发生胀轨跑道。

3.1.2 在容易产生压力峰的平交道口和无碴桥前，以及曲线始终端、竖曲线的坡底、制动地段等处所，钢轨温度压力局部偏高，容易发生胀轨跑道。 3.2 气温回升季节容易发生胀轨跑道

当气温逐渐升高的季节，日间轨温接近于锁定轨温，在正常进行无缝线路养护维修作业时，由于日夜温差大，钢轨内部会产生较大的温度压力，影响线路的稳定，甚至发生胀轨跑道。

4 防止胀轨跑道的措施

4.1 在铺设无缝线路时，尽量在低温时采用拉伸施工方法，采用拉伸法所确定的锁定轨温，较通常施工时所确定的锁定轨温既准确又均匀，锁定轨温降低的程度可得到一定缓解；如没有拉伸施工的条件，建议在设计锁定轨温范围内取较高温度进行施工。

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4.2 在铺设无缝线路时，要准确丈量轨长，准确合拢，按设计规定锁定线路，及时埋设位移观测桩并做出观测记录；

4.3 保持无缝线路设备状态良好，保证线路有足够的抵抗轨道弯曲变形的能力和稳定性。横向道床阻力是保持无缝线路稳定最重要的有效因素，道床断面的几何尺寸应符合设计标准，并使道床保持丰满，密实。混凝土枕扣件应齐全，并经常保持状态良好，使之达到紧、密、靠、正、润的要求。

4.4 根据季节特点、线路状态和锁定轨温合理安排无缝线路维修计划，高温季节不要进行影响线路稳定性的作业，冬季作业要注意钢轨长度的变化引起锁定轨温下降。

4.5 无缝线路的养护维修严格遵守《铁路线路修理规则》有关作业轨温条件的规定。 4.6 在气温到达35℃及以上或维修作业期间和作业之后数天内，应加强巡道次数，认真监视线路方向变化，以便迅速采取措施。 5 胀轨跑道的处理

在维修作业过程中要随时注意线路状态和行车情况，如果发现起道省力，拨道拨不动，轨向、高低临时有变化时，则为胀轨预兆，应立即停止作业，并迅速采取回填、夯实道碴、堆高碴肩，恢复线路等措施。且加强对线路状态的检查监视，必要时还应采取拦停列车、限速列车通过等防护措施。发现胀轨跑道，应及时设置停车信号防护，并迅速采取降温、拨顺线路等措施，并加强故障地点两端线路的防爬锁定。 5.1 浇水降温法

浇水降低轨温，以降低钢轨内的压力，使其恢复线路正常状态或达到保证列车安全通过的程度。一般从胀轨跑道范围以外两侧50～100m开始，由两端向中间逐步浇淋。轨温明显下降后，方可拨回线路，回填道碴。必要时应及时补充道碴，适当加大道床断面。开通线路放行列车时，应限速慢行。 5.2 拨曲线法

当缺少水或轨温较高，经长时间浇水降温仍不能恢复线路时，在胀轨跑道范围两端向中间拨成半径不小于200m的反向曲线，由于规定慢行限速，两曲线间的夹直线可减至10m，拨道后限速5㎞/h，并派专人看守。 5.3割轨恢复法

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结合山区铁路的现场实际情况，胀轨后为了能在最短的时间内放行列车，可用氧乙炔焰割断钢轨，松开扣件放散应力，然后用夹板和急救器加固，限速5k m/h 开通线路。其后在两距口间插入6m长的同型钢轨，轨端钻孔，上接头夹板，用10.9级螺栓拧紧加力，并在短轨前后各50m内进行扣件加力后，恢复常速放行列车。48小时内， 等轨温降至设计锁定轨温范围内时，再插入一根不短于7m的无孔轨，进行永久性焊接处理。