铁路线路病害预防与养护维修.doc

铁路线路病害预防与养护维修
石家庄铁道大学毕业论文

铁路道岔病害及养护维修技术研究

Railway Rail Diseases And Maintenance Technology Research

2015 届
专 业 铁道工程技术
学 号
学生姓名
指导教师

完成日期 2015年 6月15 日

33 / 43
毕业论文成绩单
学生姓名

学号

班级
高1210
专业
铁道工程技术
毕业论文题目
铁路道岔病害及养护维修技术研究
指导教师姓名
马 超

指导教师职称
副教授

评 定 成 绩
指导 教师

得分

评阅人

得分

答辩小组组长

得分

成绩

院长(主任) 签字：

年 月 日
毕业论文任务书
题　目
铁路道岔病害及养护维修技术研究
专 业
铁道工程技术
班 级
高1210
学生姓名

承担指导任务单位
道路及铁道工程系
导师
姓名

导师
职称
副教授
一、论文内容
1.搜集道岔有关的结构；
2.搜集、整理及道岔病害相关的机理；
3.总结常见道岔病害的类型，并简要总结病害产生的原因、发展规律及对行车安全及舒适度的影响；
4.总结和分析病害的检测的方法、手段和病害等级分类标准；
5.总结和分析病害的养护维修和预防措施。
二、基本要求
1.搜集资料要全面，参考文献15篇以上，且应以近期发表或出版的为主；
2.熟悉铁路道岔常见病害，至少掌握某一类病害产生原因、预防措施和养护维修方法；
3.说明书文理通顺，正文字数不少于10000，并满足相关格式要求；
4.独立完成。
三、应收集的资料及参考文献
1.中华人民共和国铁道部，铁路线路养护维修规范（2006版），北京：中国铁道出版社，2009；
2.中华人民共和国铁道部，铁路技术管理规程，北京：中国铁道出版社，2007；
3.谷爱军，铁路轨道。北京：中国铁道出版社，2007；
4.陈知辉，铁路曲线轨道，中国铁道出版社，2009；
5.客运专线无砟轨道设计理论及方法，刘学毅，成都：西南交通大学出版社，2010。
6.中华人民共和国铁道部，高速铁路设计规范（试行），北京：中国铁道出版社，2009；
7.中华人民共和国铁道部，高速铁路设计规范（试行）条文说明，北京：中国铁道出版社，2009；
8. 近几年的相关

四、进度计划
3. 17–- 4.6（5-7周） 文献检索、搜集资料、拟定提纲、撰写开题报告、毕业实习；
4.7-- 4.21（第8-9周） 道岔的结构及常见病害综述。
4.14-- 4.28（第9周） 病害原因、检测方法和分类标准总结及分析；
4.29-- 5.25（10-14周） 养护维修方法及预防措施总结及分析；
5.26—6.1（15周） 文章整理、准备答辩；
6.9—6.19（16周） 答辩；

教研室主任签字

时　间
　　 年　 月 日
毕业论文开题报告
题　目
铁路道岔病害及养护维修技术研究
学生姓名
王光辉
学号

班级
1210班
专业
铁道工程技术
一、课题研究背景
目前由于道岔数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点，及曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。同时道岔结构组成复杂，所以伴随各种各样的病害产生，制约列车运行速度和影响行车安全的主要因素是道岔作业质量及结构状态是否良好。因此了解及掌握道岔的结构、病害以及整治办法是保证铁路安全运输的前提。
二、国内外研究现状
国内研究现状：我国铁路道岔工业从无到有、从小到大，道岔品种从“轻、小、老、杂”发展到具有一定规模和水平，基本同步于或稍滞后于铁路轨道的发展。铁路六次提速工程有力地促进了道岔技术的发展，随着客运专线建设的推进，道岔的重要作用再一次凸现出来，机遇极为难得，挑战空前严峻，道岔工作者要抓住这个有利时机，努力工作，把我国铁路道岔技术提高到新水平。我国铁路道岔的发展大致经历了4个阶段，分别以75型道岔、92型道岔、提速型道岔和99型道岔为代表。
国外研究现状：各国铁路道岔经历了一个比较长的发展过程，基本遵循及铁路正线运行速度相适应的模式。以日本新干线和法国TGV为代表的高速铁路的成功运营，有力的促进了道岔技术的发展，道岔总体水平才有了质的飞越。从道岔直向过岔速度看，达到及区间正线完全相同的水平，法国和德国的高速道岔直向过岔速度都有超过300km每小时的记录。法国、德国、日本、奥地利等国在道岔技术的发展中充分利用了道岔动力学的研究成果，除在线型、轮轨关系等模拟方面采用了仿真软件外，还在道岔结构设计、刚度设计和转换计算等方面采用了准静态轨道强度计算理论或有限元结构分析程序，对部件性能和道岔整体动力学性能都分别在室内和现场进行了大量的试验，道岔性能也通过试验反馈和现场应用经验的不断完善逐渐成熟。
三、论文主要内容
1.道岔的结构及分类
2.道岔的病害类型
3.道岔病害的分析研究
4.道岔的整治措施及防护
四、论文预期目的
道岔和曲线是线路的薄弱环节，随着列车提速和重载列车的开行，列车通过道岔和曲线时的晃车现象比较普遍，对道岔、曲线病害的产生原因进行分析，并提出针对性的养护维修办法。目的在于使学到的道岔知识能够有更全面的认识及了解，掌握道岔的分类及结构、混凝土枕道岔、提速道岔、道岔晃车以及道岔结构的病害分析及整治方案。
五、时间安排
3.17—4.6（5-7）文献检索、收集资料、拟定提纲、撰写开题报告；
4.7—4.21（第8-9周）道岔常见病害综述及分类；
4.22—4.28（第10周）病害原因、检测方法和分类标准总结及分析；
4.29—5.25（10-14周）养护维修方法及预防措施总结分析；
5.26—6.1（15周）文章整理、准备答辩；
6.9—6.17（16周）答辩。

指导教师签字

时 间
年 月 日
摘要
近年来随着提速道岔的不断上道应用，其常见病害和日常养护和维修便成为工务段维修组织体系中一项基础性的工作。其主要病害主要表现为：轨撑及滑床板的宽度（150mm）和厚度（160mm）不足，因而造成弯曲变形及基本轨横移；尖轨补强板薄弱、过短，顶铁为柱形，尖轨在车轮作用下易变形；尖轨跟端采用并联枕木，捣固困难，加之跟端螺栓过细，套管磨损后螺栓无法拧紧，使尖轨易爬行和跳动；护轨及辙叉组合螺栓过细，数量过少，辙叉没有组合大垫板，辙叉心轨容易跳动，容易造成翼轨或长心轨发生折损；护轨垫板无挡肩，护轨容易横移；辙后垫板无挡肩，导曲线垫板无轨撑，导曲线轨距不易保持，等等。如何搞好工务线路设备的维修养护工作，为铁路运输安全畅通夯实基础是职责所在，也对确保铁路运输的安全具有极为重要的意义，加强设备整修，全面提高设备运行质量，为安全生产提供强有力的基础保证，提高综合经济效益，针对提速道岔的病害，综合现有提速道岔尖轨、辙岔维修养护，道岔是线路的薄弱环节，随着列车提速和重载列车的开行，列车通过道岔时的晃车现象比较普遍，对道岔病害的产生原因进行分析，并提出针对性的养护维修办法。

关键词：道岔；病害；整治
目录
第1章 绪论 1
1.1 研究的背景及意义 1
1.2 研究的主要内容 1
第2章 道岔 2
2.1 道岔的基本概念 2
2.2 道岔的种类 2
2.2.1 单开道岔 3
2.2.2 对称道岔 4
2.2.3 三开道岔 5
2.2.4 交分道岔 6
2.3 道岔的结构 7
2.3.1 转辙器 7
2.3.2 辙叉及护轨 9
2.3.3 连接部分 11
第3章 道岔结构病害分析 12
3.1 常见病害 12
3.2 道岔病害出现的分类 12
3.3 道岔病害产生的原因分析 13
3.3.1 道床翻浆冒泥 13
3.3.2 尖轨（心轨）爬行、尖轨及基本轨不密贴 13
3.3.3 岔枕爬行、偏斜 15
3.4 道岔方向不良 15
3.5 转辙部分常见病害 16
3.5.1病害1：尖轨及基本轨不密贴 16
3.5.2 病害2：尖轨跳动 16
3.5.3 病害3：尖轨轧伤及侧面磨耗 17
3.5.4 病害4：尖轨扳动不灵活 17
3.6 连接部分常见病害 18
3.6.1 病害1：导曲线轨距扩大 18
3.6.2 病害2：导曲线钢轨偏面磨耗 18
3.6.3 病害3：导曲线不圆顺 18
3.7 辙叉及护轨部分常见病害 18
3.7.1病害1：辙叉垂直磨耗和压溃 19
3.7.2 病害2：辙叉偏磨 19
3.7.3 病害3：辙叉轨距不合标准 19
第4章 提速道岔常见病害及分析及整治 21
4.1 道岔转换卡阻 21
4.2 道岔不密贴 21
4.3 道岔出现红光带 21
4.4 道岔表示不良 21
4.5 提速道岔最常见的其他病害及分析及整治 22
4.5.1转辙部分顶铁不靠 22
4.5.2导曲线末端支距偏差过大，及直股轨距矛盾 22
4.5.3铁垫板及混凝土枕联结的预埋尼龙套管丝口失效 22
4.5.4防松螺栓失效 22
4.5.5提速道岔的斥离尖轨反弹，引起道岔无表示 22
第5章 混凝土枕道岔病害分析及整治方案 23
5.1 共性问题 23
5.1.1 病害1：道岔及前后线路衔接不良，线路方向和高低超限 23
5.1.2 病害2：轨距超限 24
5.1.3 病害3：轨向不良（包括钢轨不均匀侧磨） 24
5.1.4 病害4：高低超限 25
5.1.5 病害5：直尖轨拱腰变形 25
5.1.6 病害6：尖、基本轨离缝 26
5.1.7 病害7：钢轨歪斜 26
5.2 个性问题 26
5.2.1 可动心轨道道岔 26
5.2.2 固定辙叉道岔 27
第6章 结论 28
参考文献 29
致 谢 30

第1章 绪论
1.1 研究的背景及意义
目前由于道岔数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点，及曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。同时道岔结构组成复杂，所以伴随各种各样的病害产生，制约列车运行速度和影响行车安全的主要因素是道岔作业质量及结构状态是否良好。因此提速道岔的研制、铺设，就解决了线路设备道岔这一限速问题。从而实现了用最小的花费，获得了最佳的经济效益 。从1996年至1988年短短的3年时间中，全路铺设了5000余组提速道岔。 所以道岔及提速道岔是当今社会重要的研究课题。
大大提高了火车的速度,又能保证铁路的安全，适应中国的国情， 同时为适应现代铁路运输的需要，提高道岔作业质量是保障列车运行速度、行车安全和旅客舒适的主要任务。制约列车运行速度和影响行车安全的主要因素是道岔作业质量及结构状态是否良好。因此了解及掌握道岔的结构、病害以及整治办法是保证铁路安全运输的前提。
1.2 研究的主要内容
（1）道岔的分类及结构。
（2）混凝土枕道岔病害。
（3）提速道岔病害。
（4）各病害的整治方案。

第2章 道岔
2.1 道岔的基本概念
道岔是机车车辆从一条线路转向另一条线路的轨道链接设备。
道岔具有数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点，及曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。它的基本形式有三种：即线路的连接、交叉、连接及交叉的组合。
常用的线路连接有各种类型的单式道岔和复式道岔；交叉有直交叉和菱形交叉；连接及交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等。
最常见的是普通单开道岔。它有转辙器、连接部分、辙叉及护轨三个单元组成。转辙器包括基本轨、尖轨和转辙机械。当机车车辆要从直股道转入曲股道时，操纵转辙机械使尖轨移动位置，尖轨1密贴基本轨1，尖轨2脱离基本轨2，这样就开通了曲股道，关闭了直股道，机车车辆进入连接部分沿着导曲线轨过渡到辙叉和护轨单元。这个单元包括固定辙叉心、翼轨及护轨，作用是保护车轮安全通过两股轨线的交叉之处。
车轮在通过辙叉时，从两根翼轨的最窄处到辙叉心的最尖端之间有一段空隙，这就是道岔的有害空间。车轮通过此处时，有可能因走错辙叉槽而引起脱轨。设置护轨的目的也就在此，它要强制引导车轮的运行方向。尽管如此，这个有害空间存在限制了列车通过道岔的速度，对开行高速列车十分不利。  
解决道岔有害空间的根本之道，当然是消灭有害空间。既然普通道岔做不到，就必须研制特殊道岔——活动心轨道岔。  
活动心轨最主要的特点是辙叉心轨可以扳动。当我们要开通某一方向股道时，活动心轨的辙叉心轨就及开通方向一致的翼轨密贴，及另一翼轨分开，这样一来，普通道岔的有害空间就不存在了。 
实践证明，消灭了道岔有害空间，行车更加平稳，过岔速度限制较小，因而特别适合运量大，需要开行高速列车的线路使用。
2.2 道岔的种类
道岔分为：单开道岔、三开道岔以及复式交分道岔等。
单开道岔为Y形，即及道岔相衔接的两股道向两侧分岔。  
三开道岔如同Ψ形，同时衔接三股道，由两组转辙机械操纵两套尖轨。
复式交分道岔像X形，实际上相当于四组单开道岔和一副菱形交叉的组合。
除此而外，还有一种交叉设备，通常使用的叫做菱形交叉。它由两组锐角辙叉和两组钝角辙叉组成，但没有转辙器，所以股道之间不能转线。  
如果将复式交分道岔的X形的上面两点和下面两点分别连接起来，就是交叉渡线。它不仅能开通较多的方向，而且占地不多，所以经常在车站采用。
2.2.1 单开道岔
2.2.1.1 分类
单开道岔分为左开道岔及右开道岔，如图2-1所示：
2.2.1.2 构成
图2-1 单开道岔

图2-2 单开道岔构成

2.2.1.3 单开道岔的缺点
辙叉咽喉至辙叉理论交点间轨线中断部分，称辙叉的有害空间(如图2-3)。车轮通过有害空间时，车轮失去控制，叉心容易受到撞击，甚至进入异线脱轨。因此必须在辙叉两侧的适当位置上,设置一定长度的护轨,以引导车轮沿正确方向行驶。有害空间的存在，也是列车通过辙叉时产生剧烈摇晃的重要原因。为了从根本上消灭有害空间，提高列车过岔时的稳定性，减少列车摇晃，增强旅行舒适度，延长机车车辆走行装置的使用寿命，可采用可动叉心式活动辙叉。这种辙叉在中国几条主要铁路干线上铺设，使用效果良好，列车能以每小时120km以上的速度安全平稳地通过。
图2-3 单开道岔

图2-4道岔有害区间

2.2.2 对称道岔
图2-5 对称道岔

对称道岔(如图2-5)是单开道岔的一种特殊形式，整个道岔对称于主线的中线或辙叉角的中心线，列车通过时无直向及侧向之分。尖轨长度相同时，尖轨作用边和主线方向所形成的交角约为单开道岔一半；导曲线半径相等时，对称道岔的长度要比单开道岔短，其他条件相同时，导曲线半径约为单开道岔的两倍；在曲线半径和长度保持不变时，可采用比单开道岔更小号数的辙叉。
因此在道岔长度固定的条件下，使用对称道岔可获得较大的导曲线半径，能提高过岔速度；在保持相同的过岔速度条件下，对称道岔能缩短道岔长度。对称道岔的这些特点使得它在驼峰下，三角线上获得应用，并被使用于工业铁路和城市轻轨线上。
2.2.2.1 结构特点
对称道岔的结构特点(如图2-7)：
(1)左右导曲线皆为侧线，并且半径相同，无直线,侧线之分; 
(2)整个道岔对称于辙叉角的中心线。
(3)导曲线半径较同号单开道岔导曲线半径大一倍，侧线方向及主线方向转角为同号单开道岔的一半。
图2-6对称道岔

图2-7 对称道岔结构

2.2.2.2 运用特点
(1)两侧线以较小角度偏离主线方向，加大导曲线半径; 
(2)缩短线路连接长度。线间距及有效长相同，道岔长度缩短：侧向过道岔速度可选用较小号码的对称道岔。
2.2.3 三开道岔
三开道岔，又称复合式异侧对称道岔，是复合式道岔中较常见的一种形式，它相当于两组异侧顺接的单开道岔，但其长度却远比两组单开道岔的长度之和还短。因此，常用于铁路渡桥头引线，驼峰编组场以及地形狭窄又有特殊需要的地段，三开道岔有一组转辙器一组中间辙叉和两组同号数的后端辙叉所组成。该道岔构造比较复杂，维修较困难，运行条件较差，非十分困难时，不轻易使用。
图2-8 三开道岔

2.2.3.1 结构特点
(1)为两个道岔合成，共有三个辙叉；
(2)可开通三个方向(如图2-9)
图2-9 三开道岔结构
.2.2.3.2 运用特点
(1)缩短用地； 
(2)尖轨寿命短。 
(3)两普通辙叉部分不能设置护轨，并且存在有害空间，车辆沿主线方向运行速度低。
2.2.4 交分道岔
交分道岔有单式、复式之分(如图2-11和图2-12)。复式交分道岔相当于两组对向铺设的单开道岔，实现不平行股道的交叉，但具有道岔长度短，开通进路多及两个主要行车方向均为直线等优点，因而能节约用地，提高调车能力并改善列车条件。交分道岔有菱形交叉、转辙器和连接曲线等部分组成。菱形交叉一般是直线及直线的交叉，由两副锐角辙叉、两副钝角辙叉和连接钢轨组成。
图2-11 复式交分道岔 图2-12 单式交分道岔

2.2.4.1 结构特点
(1)两单开道岔合成；
(2)产生4个辙叉；
(3)产生2个尖轨受两个转辙机控制；
(4)可开通4个方向；
2.2.4.2 运用特点
(1)缩短了线路的连接长度；  
(2)两钝角辙叉处存在无护轨的有害空间；
(3)两车轮同时进入有害空间有脱轨的可能，辙叉越大，有害空间越长。 
2.2.4.3 渡线
交叉渡线有4组类型和号数相同的单开道岔和一组菱形交叉，以及连接钢轨组成，用于平行股道之间的连接，仅在个别特殊场合下使用(如图2-13和2-14)。

图2-13 单渡线 图2-14 双渡线

2.3 道岔的结构
道岔主要由转辙器、辙叉及护轨、连接部分组成以下详细介绍其部分结构。
2.3.1 转辙器
（1）基本轨
基本轨是用一根12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直线，侧股按转辙器各部分的轨距在工厂事先弯折成规定的折线或采用曲线型。通常，道岔中不设轨底坡，为改善钢轨的受力条件，提速道岔中基本轨设有1:40轨底坡。基本轨除承受车轮的垂直压力外，还及尖轨共同承受车轮的横向水平力。为防止基本轨的横向移动，可在其外侧设置轨撑。为了增加钢轨表面硬度，提高耐磨性并保持及尖轨良好的密贴状态，基本轨头顶面一般还进行淬火处理。
正线上的道岔，其轨型应及正线轨型一致。站线上的道岔，其轨型不应低于各该线路的轨型，当其高于该线路轨型时，则应在道岔前后各铺设长度不小于6.25m及道岔同类型的钢轨或异型轨，在困难条件下不应小于4.5m，并不应连续插入两根及以上短轨。
跨区间无缝线路上的道岔应采用无缝的单开道岔。 
（2）尖轨
尖轨是转辙器中的重要部件，依靠尖轨的扳动，将列车引入正线或侧线方向。尖轨在平面上可分为直线型和曲线型。我国铁路的大部分12号及12号以下的道岔，均采用直线型尖轨。直线型尖轨制造简单，便于更换，尖轨前端的刨切较少，横向刚度大，尖轨的摆度和跟端轮缘槽较小，可用于左开或右开，但这种尖轨的转辙角较大，列车对尖轨的冲击力大，尖轨尖端易于磨耗和损伤。我国新设计的12、18号道岔直向尖轨为直线型，侧向尖轨为曲线型。这种尖轨冲击角较小，导曲线半径大，列车进出侧线比较平稳，有利于机车车辆的高速通过。尖轨的长度随道岔号数和尖轨的型式不同而异。在我国铁路上，9号道岔的尖轨长度为6.25m，12号道岔直线型尖轨长度为7.7m，曲线型尖轨长度为11.3～11.5m，18号道岔的尖轨长度为12.5m。 
 为使转辙器正确引导列车的行驶方向，尖轨尖端必须细薄，且及基本轨紧密贴合。从尖轨尖端开始，尖轨断面逐渐加宽，其非作用边一侧及基本轨作用边一侧应紧密贴合，保证直向尖轨作用边为一直线，侧向尖轨作用边及导曲线作用边为一圆曲线。 
 尖轨按平面形状分为：直线尖轨和曲线尖轨两种。（如图2-15）
图2-15 尖轨

冲击角β越大，列车侧向过岔速度越低。
按断面形状特征分为普通断面尖轨(如图2-16)、高型断面尖轨(如图2-17)、矮型断面尖轨(如图2-18)。
图2-17 高型断面尖轨 图2-18 矮型断面尖轨

图2-16 普通断面尖轨

用普通断面钢轨制成的尖轨，一般在尖轨前端加补强板以增加其横向刚度。普通断面尖轨尖端轨头两侧及轨底内侧（靠基本轨侧）进行刨切，轨底为刨切部分，放在高基本轨地面6mm的垫板平台上。尖轨单薄，外形尖锐，耐冲击力差。
用特种断面钢轨制成的尖轨，其断面粗壮、整体性强、刚度大，稳定性比普通断面钢轨好。及基本轨高度相同的称为高型特种断面，较矮者称为矮型特种断面，如图所示。特种断面尖轨还有对称及不对称、设轨顶坡和不设轨顶坡之分。为便于在跟端及连接部分联结，特种断面尖轨跟部要加工成普通钢轨断面。
高型断面尖轨用及基本轨同类型等高的特种断面钢轨制作尖轨，竖向和横向的刚度都很大，宜铺设在列车运行速度较高，轴重较大的线路上。 
 矮型断面尖轨用比基本轨同类型较低的特种断面钢轨制作的尖轨，配合较高的滑床平台使用。尖轨断面高度较小，稳定性好，竖向和横向刚度都较高型特种断面坚固小。我国已广泛推广使用矮型特种断面钢轨(简称AT轨)，取消了普通钢轨尖轨6mm抬高量，减小了列车过岔时的垂直不平顺，有利于提高过岔速度，同时可采用高滑床台扣住基本轨轨底，增加基本轨的稳定性和道岔整体性。
按轨及基本轨的贴靠方式通常有两种：贴尖式及藏尖式(如图2-19和2-20)。
（3）转辙机械
最常用的道岔转换设备的种类有机械式和电动式。若按操纵方式分类，则有集中式和非集中式两类。机械式转换设备可为集中式或非集中式，电动式转换设备则为集中式。道岔转换设备必须具备转换(改变道岔开向)、锁闭(锁闭道岔，在转撤杆中心处尖轨及基本轨之间不允许有4mm以上的间隙)和显示(显示道岔的正位或反位)等三种功能。

图2-19 贴尖式尖轨
1—基本轨  2—尖轨  3—滑床板
4—轨撑  5—岔枕

图2-20 藏尖式尖轨

2.3.2 辙叉及护轨
（1)辙叉
辙叉（图2-21）是使车轮由一股钢轨越过另一股钢轨的设备。辙叉由叉心、翼轨和联结零件组成。按平面型式分，辙叉有直线辙叉和曲线辙叉两类；按构造类型分，有固定辙叉和活动辙叉两类。单开道岔上，以直线式固定辙叉最为常用。
可动心轨式辙叉中心轨可动，翼轨固定。这种辙叉结构的优点是列车作用于心轨的横向力能直接传递给翼轨，保证了辙叉的横向稳定性。由于新规的转换及转辙器同步，不会再误认进路是发生脱轨事故，故能保证列车的安全。缺点是制造比较复杂，并较固定式辙叉长。
可动心轨辙叉包括两根翼轨、长心轨、短心轨、转换设备及各种连接零件(如图2-22)。
图2-21 固定辙叉
心轨跟端有铰接式和弹性可弯式两种。铰接式心轨跟端通过高强螺栓固定在翼轨上的间隔且能保证心轨及翼轨的相对位置，并传递水平力。这种辙叉便于铸造，转换力较小，可以保持原有固定式辙叉的长度。铺设这种可动心轨辙叉时不致引起车站平面的变动，因此，尤其适用于既有线站场的技术改造。但是早辙叉范围内出现活接头，不如弹性可弯式结构稳妥可靠。
(2)护轨
护轨（图2-23）设于固定辙叉的两侧，用于引导车轮轮缘，使之进入适当的轮缘槽，防止及叉心碰撞。目前我国道岔的护轨类型主要有钢轨间隔铁型、H型和槽型三种。护轨的防护范围，应包括辙叉咽喉至叉心顶宽50mm的一段长度，并要求有适当的余裕。 
辙叉护轨由中间平直段、两端缓冲段和开口段组成，如图所示。护轨平直段是实际起着防护作用的部分，缓冲段及开口段起着将车轮平顺地引入护轨平直段的作用。缓冲段的冲击角应及列车允许的通过速度相配合。
2.3.3 连接部分
连接部分是转辙器和辙叉之间的连接线路，包括直股连接线和曲股连接线(亦称为导曲线)。直股连接线及区间线路构造基本相同。导曲线的平面形式可以是圆曲线、
和曲线或变曲率曲线。我国目前铁路上铺设的道岔导曲线均为圆曲线，当转辙器尖轨或辙叉为曲线型时，尖轨或辙叉本身就是导曲线的一部分，确定导曲线平面形式
图2-23 护轨

图2-22 可动心轨辙叉组成

时应将尖轨或辙叉平面一并考虑。圆曲线两端不设缓和曲线。导曲线由于长度及限界的限制，一般不设超高和轨底坡。 
连接部分一般配置8根钢轨，直股连接线4根，曲股连接线4根（图2-24），其中L1-L8是连接部分钢轨。

图2-24 连接部分

第3章 道岔结构病害分析
道岔结构包括转辙部分、连接部分及辙叉及护轨，由上一章介绍可知各组成部分存在着不同的缺陷和病害，现总结如下：
3.1 常见病害
（1）道床翻浆冒泥。
（2）岔枕爬行、偏斜。
（3）钢枕空吊、锈蚀。
（4）混凝土岔枕螺栓剪断及尼龙套管滑牙失效。
（5）尖轨爬行。
（6）尖轨侧弯。
（7）曲尖轨侧磨严重。
（8）尖轨及基本轨不密贴。
（9）转辙部轨距扩大。
（10）滑床板及槽型护轨垫板开焊。
（11）销钉申出及弹片上串。
（12）配件锈蚀严重。
（13）接头多种病害（低接头、错口、鞍形磨耗、轨端掉块、打塌、坍碴）。
（14）支距扣板及轨底边缘离缝。
（15）护轨调整片上串过高。
（16）钢轨波磨。
3.2 道岔病害出现的分类
3.2.1 道岔组装铺设时遗留的病害
道岔在组装铺设时遗留的主要病害包括铁路电气化改造后 ,电化柱的埋设使得联动道岔两中交点偏移 ,造成渡线方向不良，尖轨、基本轨及护轮轨部位出现的钢轨硬弯;混凝土岔枕间隔位置不正确及一侧偏移;两节拼装铺设时接头未方正等。
3.2.2 道岔运营中产生的典型病害
道岔在运营中产生的典型病害有:零配件锈蚀和磨损;尖轨跟部通连垫板折断;滑床台脱焊; 胶垫压溃破损;大地脚螺栓(30 ×165 mm) 尼龙套管失效;垫板孔磨损 ,锈蚀孔径扩大;轨面波浪型磨耗; 护轮轨磨损;尖轨和基本轨侧磨;侧向钢轨锈蚀;基本轨的波浪型磨耗;尖轨中部轨距扩大;暗坑吊板等。
3.2.3 维修养护方面存在的问题
如果在维修养护方面处理不当 ,也会使提速道岔产生病害。例如:工务作业人员对提速道岔的日常维修养护认识不足 ,主观地认为提速道岔不需要进行全面起道捣固;对提速道岔组装铺设时遗留的病害 ,没有采取相应的整治方法及措施;维修养护使用的机工具无法适应设备更新的要求;工务作业人员对病害所采取的处理方法不当 ,导致病害逐步化等。
3.3 道岔病害产生的原因分析
3.3.1 道床翻浆冒泥
道岔道床翻浆冒泥主要是由于更换提速道岔时，封锁时间短，施工准备不足或受既有线纵断面影响致使枕下清碴厚度不足，排水不良造成的。特别是道岔头、尾处受电务信号机座影响排水，冒泥更加突出。几年来我们结合正线大修施工，使用 CD-2 型提速道岔捣固机对提速道岔进行高起道（起道量最高达 200mm），通过这种办法增加道岔枕下清碴厚度，恢复道床弹性。加上清筛边坡，增强了道床排水性，基本解决了 70％以上道岔的翻浆冒泥问题。其它 30％左右的道岔由于受线路纵断面坡度限制无法以高起道方式解决的，主要进行人力全断面破底清筛，全面更换硬质中碴 。
3.3.2 尖轨（心轨）爬行、尖轨及基本轨不密贴
从结构上看提速道岔的尖轨和心轨采用 60AT 弹性可弯轨，在尖轨（心轨）全长范围内 13.880m（10.850m）,只有根端8套弹条和一个普通接头，也就是说尖轨（心轨）在 11.780m（8.75m）长度范围内处于完全自由状态，防爬锁定能力较小。在高速重载列车的冲击作用下，易发生爬行，致使道岔个设计对应点偏离，造成尖轨（心轨）不密贴，严重的会引起锁闭连接杆受卡阻，道岔扳动困难。基本规方向不顺或尖轨侧弯。由于道岔在运输装卸过程中，产生残余变形；另外施工时采用道外预铺，推拉就位的方法，尤其是在横向拉不到位时，采用人力拨到位，致使钢轨产生扭曲变形，形成硬弯或方向不良，造成不密贴。尺寸偏大，轨距超限或顶铁长度不标准，顶抗尖轨。基本轨弯折点或弯折量不正确。道岔牵引点动程不标准或电务部门为减少外锁闭力而盲目将锁闭杆拉紧，造成人为 2-4mm 不密贴。尖轨（心轨）爬行、尖轨及基本轨不密贴的整治：由于可动心轨提速道岔结构比较复杂，特别是转辙部分和可动心部分，工电结合要求高，大部分病害需要工电两家密切配合，要点综合整治。因此对于一些病害不能单独作业，而应综合考虑，全方位顾及，进行集中彻底整治。提速道岔中对于尖轨（心轨）爬行，要求比较严格，要确保尖轨和心轨有足够防爬能力（尖轨尖端前基本轨长度为 2916mm，可动心轨实际尖端致翼轨趾端距离为 2396mm，二者允许偏差均为+4、-0mm）。为此首先从扣件状态入手，调整轨距块，使其紧靠，复拧扣件，确保作用良好。但经过一个星期的观察，效果不大，尖轨心轨依旧有不少爬行，针对这个问题，我们对尖轨（心轨）后接头夹板打磨除锈后，用 10.9S 级高强度大六角螺栓代替了原普通接头螺栓，使用高强度平型垫圈，并在轨缝中设置了8mm 厚端板，用 1.5m 长柄扳手紧固并在一周内反复拧紧，确保扭力钜不低于 950nm，这样从结构上将接头的冲击附加应力。一个月后观察，平均爬行量 1.2mm 基本上控制了爬行。藏尖式 60AT 弹性尖轨（心轨），应在轨头刨切范围内及基本轨（翼轨）完全密贴（尖轨和心轨尖端允许有不大于 0.5mm 缝隙，其余部分允许有不大于 1mm 缝隙）当发现两者之间密贴不良时应及时调整，具体如下：
（1）整治基本轨硬弯和方向不良，拉方道岔。采用“大弯拨、小弯改、硬弯 直”的办法，首先拨正道岔直股的方向，如果拨动量较大，可先用经纬仪定线，计算各点拨到量后拨道。
（2）检查曲基本轨转弯折点和弯折量是否正确，如不正确应进行重新弯折校 正，以确保各部尺寸正确性。
（3）测量调整改道岔框架尺寸（横距:两基本轨控制点间的距离）特别是尖轨尖端，尖轨竖切点（从尖轨简短量 6156m 处），尖轨尖及竖切点中间（从尖轨尖 端量起 3078m 处）及尖轨根部四点的横距，依次是 1435mm,1506mm，1470mm 和 1746mm，以此作标准，整正控制曲轨方向，从而避免了因电务将锁闭杆拉紧而造成的不密贴，或出现假轨距。
（4）检查整正道岔顶铁，提速道岔由于受尖轨弹性可弯式结构的影响，如果顶铁不标准，各顶铁及尖轨轨腰间会存在不同程度的间隙或顶抗，造成假轨距或尖轨不密贴。因此对顶铁进行检查，如顶铁长度不标准应采取加垫和磨削的方法进行调整和换修（加垫厚度不超过 2mm），顶铁标准长度依次是（59mm、89mm、 122mm 和 161mm） 。
（5）调改转辙动程，提速道岔第一牵引点动程 160mm，第二牵引点动程为 75mm，同时调改各部轨距，并进行正反位转辙性能试验，直至工电双方都达到标准为止。
3.3.3 岔枕爬行、偏斜。
道岔运营一段时间后,极易出现道岔爬行、偏斜,主要集中在转辙部及尖轨跟端附近,特别是钢枕前后及尖轨跟端尤为突出,影响框架尺寸。上述病害主要是由于钢枕钢性大,及石渣不抓合,不宜捣固,易行成吊板等原因造成的。
3.4 道岔方向不良
(1)造成道岔方向不良的原因
①忽视对道岔的整体维修，造成道岔前后方向不顺；
②铺设位置不正确，随弯就弯；
③加重钢轨及其零件磨损，作业方法不合理，硬性凑合支距和轨距，造成各连接部不圆顺；
④曲线基本轨弯折点位置不对，造成转辙器部分轨向不良；
⑤捣固不实，使线路出现坑洼；
⑥道砟不良、夯实不好，降低道床阻力；
⑦钢轨及其零件连接不好，导致方向不正等等。
(2)整治道岔方向不良的措施
①做好道岔前后50m线路的整体维修，经常保持轨面平、方向顺;
②做好直股基本轨方向，拨号道岔位置；
③弯好曲线基本轨弯折点，做好轨距加宽递减；
④检查确认基本轨既有弯折量，按标准做好弯折段长度和矢量；
⑤加强捣固作业，除按规定捣固外，还应根据道岔构造的特点进行适当加强；
⑥补充夯实道床，道岔转辙部分设置转辙杆、连接杆，各枕木孔道砟应比岔枕顶面底20-30mm，并夯实道床；
⑦加强各部分零件的养护维修，充分发挥各种扣件固定钢轨位置的作用。
3.5 转辙部分常见病害
3.5.1病害1：尖轨及基本轨不密贴
(1)原因分析:
①加工制造时50mm范围内刨切长度不够；
②尖轨顶铁过长，补强板螺栓凸出；
③转辙机位置及尖轨动作拉杆位置不在同一水平线上；
④基本轨弯折点有误；
⑤基本轨工作边及尖轨非工作边有“肥边”造成假密贴；
⑥基本轨横向移动；
⑦基本轨或尖轨本身有硬弯；
⑧基本轨、轨撑、滑床板挡肩之间存在“三道缝”；
⑨第一、二连接杆及尖轨耳铁连接的距离不合适。
(2)整治措施：
①对刨切不足的尖轨再进行刨切；
②打磨焊补或更换顶铁和补强板螺栓；
③调整转辙机及尖轨拉杆位置，使其在同一水平线上；
④拨正基本轨方向，矫正弯折点位置和矢度；
⑤打磨基本轨和尖轨的“肥边”；
⑥打靠道钉，消除假轨距；
⑦调直尖轨或基本轨，拨正方向，改好轨距；
⑧调整连接杆长度，改变尖轨耳铁的孔位或加入绝缘垫板，误差较大时，可更换耳铁或方钢；
⑨焊补或更换磨损挠曲不平的滑床台、轨撑、滑床板挡肩、或用螺旋道钉将轨撑、滑床板及枕木联结成一整体，并用水平螺栓使轨撑及基本轨牢固地连结在一起，消灭“三道缝”。
3.5.2 病害2：尖轨跳动
(1)原因分析：
①尖轨跟端轨缝过大，间隔铁和夹板磨耗，螺栓松动，过车时加大了冲击；
②跟部桥型垫板或凸台压溃；
③捣固不实，有吊板；
④尖轨拱腰。
(2)整治措施：
①焊补或更换间隔铁、夹板，更换磨耗的双头螺栓；
②增补整修跟部桥型垫板和防跳卡铁，进一步采取尖轨防跳措施，如在基本轨轨底增设尖轨防跳器，或将尖轨连接杆两端安设防跳补强板，使其长出部分卡在基本轨轨底，以防尖轨跳动；
③加强转辙部分枕下的捣固，尤其是加强接头及尖轨跟端的捣固；
④调直拱腰的尖轨。
3.5.3 病害3：尖轨轧伤及侧面磨耗
(1)原因分析：
①尖轨及基本轨不密贴或假密贴
②尖轨顶铁过短
③基本轨垂直磨耗超限
④尖轨前部顶面受车轮踏面和轮缘的轧、挤、辗作用；
(2)整治措施：
①防止尖轨跳动及确保尖轨竖切部分及基本轨之间的密贴；
②加长顶铁，使尖轨尖端不离缝；
③将垂直磨耗超限的基本轨及时更换
④必要时安装防磨护轨，减少尖轨侧面磨耗。
3.5.4 病害4：尖轨扳动不灵活
(1)原因分析：
①尖轨爬行，两股前后不一致；
②拉杆或连接杆位置不正确；
③尖轨跟端双头螺栓磨耗或间隔铁夹板磨耗严重，螺栓上紧后影响扳