钢轨接头病害产生原因及处理措施(白俊平)
浅谈钢轨接头病害的预防和整治措施
1总述钢轨接头是轨道结构中的薄弱环节，由于铁路交通的不断发展，列车运行数量不断增加，对钢轨接头的养护维修提出了更高的要求。
在机车车辆的轮对通过接头时，因列车长时间的动荷载对钢轨接头产生的冲击和震动，钢轨接头处线路状态逐渐发生变化，日积月累就会形成接头病害。
由于养护维修不当或质量不好，又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用，由此造成接头破坏力和接头病害扩大的恶性循环，使病害发展加速，在集通线白旗工务段管辖内的集通线446公里正线50kg/m钢轨未换轨之前，养路工区有60%-75%的工作都放在处理钢轨接头病害上，个别地点甚至钢轨接头处出现折断现象。
探伤工区不得不加出探伤遍数，以确保不影响铁路运营安全。
本文对接头病害进行了分析，并在此基础上提出了钢轨接头的养护维修措施。
2接头常见病害的形式①钢轨接头处道床边坡塌陷，道床外观平整度被破坏，轨枕头外露，道床阻力降低。
②钢轨接头处鞍型磨耗。
深度一般为0.3-2.9mm，长度一般为200-300mm，在铺设混凝土枕且捣固质量不强的地段比较明显。
③接头处钢轨顶面破损。
轨端踏面剥落、掉块和钢轨接头螺纹孔裂纹。
这类病害多出现在淬火层分界处和轨端，以曲线上股较为多见。
④低接头。
这种病害一般发生在捣固不良地段，通常为钢轨接头前后各2根轨枕范围内，曲线下股比上股较多见。
⑤接头处轨下缓冲胶垫窜出、轨枕空吊，这类病害多发生在捣固质量不强、作业后轨枕螺栓未紧固至规定的扭矩力及调高垫板厚度超过10mm地段。
浅谈钢轨接头病害的预防和整治措施张永声（集通铁路（集团）有限责任公司白旗工务段，内蒙古锡林郭勒盟027100）摘要:机车车辆作用于接头上的较大破坏力，导致线路接头病害的发生，增加了养护维修工作的强度及难度。
接头处由于维修捣固质量不好、没有及时撤出调高垫板捣固造成轨枕空吊，接头处板结道床未及时清筛恢复道床弹性，更增加了机车车辆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。
关于钢轨接头病害的原因及其整治策略
选择高强度、耐磨损、耐腐蚀的钢轨材料，优化接头结构设计，提高其承载能力 和抗疲劳性能。采用先进的焊接工艺，确保钢轨接头的焊接质量，减少虚焊、夹 渣等缺陷。
轨道铺设与维护标准的提升
总结词
提高轨道铺设与维护标准，确保轨道几何尺寸和线路条件的良好状态，有助于减少钢轨接头病害的发 生。
详细描述
制定严格的轨道铺设标准，确保轨道基础的稳定性和平顺性。加强轨道几何尺寸的监测和维护，及时 调整轨距、水平、超高、扭曲等参数，防止轨道变形和失稳。定期对钢轨接头进行涂油防锈，保持其 良好的润滑状态。
04
钢轨接头病害整治的实践与案 例
国内外钢轨接头病害整治的典型案例
国内案例
我国在钢轨接头病害整治方面有着丰富的实 践经验，例如北京地铁、上海地铁等大城市 的轨道交通系统在钢轨接头病害整治方面取 得了显著成果，减少了接头病害的发生，提 高了轨道运行的安全性和稳定性。
国外案例
欧美等发达国家在钢轨接头病害整治方面也 有着丰富的实践经验，例如伦敦地铁、纽约 地铁等大城市的轨道交通系统通过持续的接 头病害整治，实现了轨道寿命的延长和运行 效率的提高。
问题诊断等方面。
持续改进与创新发展
持续改进
钢轨接头病害整治是一个持续改进的 过程，需要不断优化整治方案、完善 技术手段、提高施工效率等方面，以 实现更好的整治效果。
创新发展
随着新材料、新工艺、新技术的不断 发展，钢轨接头病害整治也需要不断 创新发展，探索更加高效、环保、经 济的整治方法和技术手段，以适应轨 道交通系统发展的需求。
环境监测与灾害预警系统的建立
总结词
建立环境监测与灾害预警系统，实时监 测轨道环境和灾害情况，及时预警并采 取应对措施，保障铁路运输安全。
钢轨接头病害产生的原因
钢轨接头病害产生的原因1.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。
2.线路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。
养护维修不当或质量不好,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,接头养护的首要任务是加强接头,减少冲击动力,防止接头破坏。
而引起接头冲击动力的过程主要有3个因素:轨缝、台阶和折角,如图5一18所示。
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。
钢轨接头病害的整治方法1.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。
2.及时清筛接头范围内的道床(接头5空),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。
3.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。
4.及时消灭轨头高低、左右错牙,轨面及轨距线内侧错牙不得超过1 mm,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,保持接头坚固。
5.用上弯夹板整治低接头。
上弯夹板的上弯量以2~4 mm 为宜。
当换上上弯夹板后,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。
钢轨接头病害的原因及整治
钢轨接头病害的原因及整治066000钢轨接头是铁路线路的薄弱环节，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。
接头病害产生之后，又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用，互为因果，使病害发展变化加快。
在钢轨、道床和路基状态基本相同的情况下，混凝土轨枕线路接头比木枕线路接头变化快，各类接头病害产生周期短，发展迅速。
如不从根本上整治病害，接头就很难维持正常工作状态，影响铁路运营。
关键词：铁路线路、钢轨接头、病害整治、养护维修1.钢轨接头病害分类(1)按接头轨面状态分：抵扣接头、磨耗不均匀接头、错牙接头、金属剥离接头、大轨缝。
(2)按接头道床状态分：翻浆接头、翻白接头、溜塌接头、硬接接头。
(3)按接头结构状态分：接头夹板下弯、上缘磨蚀夹板螺栓的螺帽扭矩不足；扣件螺帽扭矩不足，扣板或轨距挡板不密贴，扣件失效等。
2.钢轨接头病害的原因钢轨接头病害的产生，最根本的原因在于轨道接头存在结构上的不平顺，这就导致轮轨之间产生较大的附加动力作用。
过大的附加动力作用又促使不平顺的发展和附加动力的增长，同时也就促进了接头病害的发展，可见，钢轨接头病害的发生与发展是相互作用的。
由于养护不当也会促使接头病害的产生：(1)结构不平顺钢轨接头在结构上的不平顺，指的是接头轨缝：车轮在钢轨的输出端时，邻接钢轨的接受端有抬高的趋势，形成台阶;荷载下钢轨接头的挠曲不是连续曲线，而是折线。
当折角，轨缝，台阶三个因素同时出现，都将产生轮轨冲击，从而增大接头处得附加阻力。
(2)附加不平顺这是在运营过程中形成的以下情况都能形成：结构薄弱、轨面不均匀磨耗、弹性不足。
(3)动态不平顺动态不平顺一般有两种情况：一种是轨道弹性不均匀和荷载波动，轮轨接触点轨迹呈波浪形不平顺；另一种是线路存在暗坑吊板和道床不均匀弹性下沉。
线路的动态不平顺加剧了列车在运行中的冲击和振动。
有时使用厚度不等、弹性不均匀的轨下垫板以及线路养护质量不良，都加剧了轨道动态不平顺。
浅谈钢轨接头病害的形成原因及预防整治措施
浅谈钢轨接头病害的形成原因及预防整治措施发布时间：2023-03-30T07:04:58.315Z 来源：《新型城镇化》2023年3期作者：王志龙[导读] 本文通过对钢轨接头病害形成原因进行探讨，提出相应的预防整治措施，以供参考。
中国铁路西安局集团有限公司延安工务段张桥线路车间陕西延安 716000摘要：钢轨接头是轨道结构的三大薄弱环节（曲线、道岔、接头）之一，特别是近年来，伴随着铁路交通的高速发展，随着列车提速、载重增加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，特别是在普速铁路准轨线路地段，钢轨接头病害问题越来越突出，接头病害的产生和发展，对铁路维修养护人员提出了更高的工作要求，本文通过对钢轨接头病害形成原因进行探讨，提出相应的预防整治措施，以供参考。
关键词：接头病害；病害整治；养护维修1 钢轨接头病害产生的原因近年来，伴随着我国铁路交通事业的飞速发展，列车数量及速度持续增多增快，为保证列车安全平稳运行，对轨道结构薄弱处所的钢轨接头提出了更高的养护维修标准。
在列车轮对经过钢轨接头时，由于长时间的动荷载作用，导致接头处的线路状态持续发生变化，形成接头病害。
加上日常养护维修的缺乏和不当，加剧列车对线路的损害，从而加重加快接头病害的发展速度，甚至威胁到行车安全[1]。
现就对钢轨接头病害产生的原因简要分析如下。
1.1 钢轨接头构造不平顺钢轨接头的构造不平顺是导致接头病害出现的主要因素。
接头结构破坏了钢轨的整体性，列车通过接头部位时，由于钢轨轨缝的存在，使车轮通过接头时产生台阶和折角，造成先天性的轨面不平顺产生较大的轮轨冲击力，列车轮对与接头处轨面的相互撞击，导致接头处钢轨轨面压溃变形，掉块，产生鞍形磨耗等，从而出现低接头、轨面错牙等情况，最终形成高差。
1.2 钢轨接头动态不平顺钢轨接头动态不平顺一般有两种情况：一是轨道弹性不均和荷载波动，轮轨接触点轨迹呈波浪形不平顺，二是线路道床板结，存在暗坑、空掉板和道床弹性不良，接头处下沉等。
钢轨接头病害析及焊补方法
钢轨接头病害分析及焊补方法钢轨接头病害是线路三大薄弱环节之一。
要养护好钢轨，我们必须对钢轨接头病害的原因有所了解，下面我先谈一谈我对钢轨接头病害分析及焊补方法。
一、接头病害的主要表现形式钢轨接头病害主要表现为接头区钢轨破坏和道床破坏。
接头区钢轨破坏表现为轨头的打塌、剥离、鞍型磨耗及螺栓孔裂纹。
接头区道床破坏表现为道床的沉陷、坍塌和板结。
1.钢轨接头病害的主要原因分析（1）接头构造的缺陷钢轨接头构造的缺陷有轨缝、台阶(动载条件下的高低错台)、折角，使车轮通过时引起附加动力荷载，具有冲击荷载性质。
这些冲击附加力为正常轮载的2至3倍。
冲击力的作用使钢轨端部、夹板挠曲，使钢轨顶面、夹板及连接零件磨耗。
由于轨缝的存在，车轮通过钢轨接头时，驶入端高于驶出端产生台阶，产生接头下陷形成的折角。
三种情况是同时出现的，以轨缝存在为前提，是车轮通过接头产生冲击动力荷载的主要因素。
冲击附加动压力的大小与轮重、轮径、行车速度及接头状态有关。
冲击附加动压力与轨缝、阶、折角的关系表现为：①在轮重、轮径及行车速度相同情况下，与轨缝大小成线性关系，缝越大，附加动压力越大。
在重载的情况下，大轨缝的危害更加严重。
②车轮的下向动力冲击速度与台阶高度平方根成正比，与车轮半径平方根成反比。
由于车辆轮半径小，列车编组中车辆占绝大多数，就车轮的动力冲击作用，车辆比机车要大得多。
若存在静态的钢轨接头错台，相错量越大，车轮的动力冲击作用越大。
○3对于存在折角的钢轨动力接头，下向冲击速度与轨道刚度成正比，与轨端下沉量成正比，与行车速度成正比。
2．钢轨接头部位道床变形原因普通轨道的结构形式必然产生轨道变形。
轨道变形分为弹性变形和永久变形，其中道床变形是轨道产生永久变形积累的主要来源。
在机车车辆的荷载压力与振动冲击作用下，引起道床松动和不均匀下沉，进而形成不平顺轨面，与钢轨接头构造上的缺陷叠加所引起的具有冲击性质的附加动力是正常轮载的4至5倍，使轨头内部剪应力、局部应力及弯曲应力增加明显，大幅度减少钢轨所能承受的荷载循环次数，缩短了钢轨使用寿命。
关于钢轨接头病害的原因及其整治策略
声学检测法
利用声波传感器采集钢轨接头在动态下的声音信号，通过分析声音的频率、振幅等 信息，判断钢轨接头的状态。
声学检测法能够检测到钢轨接头内部的微小裂纹和损伤，具有较高的灵敏度和准确 性。
需要专业的声学设备和训练有素的技术人员来进行检测和分析。
力学检测法
通过测量钢轨接头的力学性能 参数，如应力、应变、位移等 ，评估其承载能力和稳定性。
换。
维修方法
采用先进的维修方法，如使用特种 钢轨打磨机等设备，对钢轨接头进 行打磨、修型，确保其几何形状和 表面质量符合要求。
更换标准
对于无法修复的钢轨接头，应按照 相关标准进行更换，保证接头的质 量和稳定性。
改进钢轨制造工艺
01
02
03
材料选择
选用高质量的材料，如高 强度钢材、耐磨材料等， 以提高钢轨接头的耐磨性 和抗疲劳性。
VS
雨水侵蚀和风化作用
雨水侵蚀和风化作用会导致钢轨接头的材 质逐渐劣化，从而出现病害。
03
CATALOGUE
钢轨接头病害的检测方法
目视检测法
直接观察钢轨接头的外观变化， 如是否有裂缝、掉块、错位等现
象。
检查钢轨接头的螺母是否松动， 垫圈是否完好。
目视检测法简单易行，但受限于 人的视觉分辨能力和经验，可能
钢轨接头病害的产生与多种因素相关 。其中，结构设计不合理、材料选择 不当、施工质量控制不严格、运营过 程中的冲击和振动以及自然环境的影 响等是主要原因。这些因素相互作用 ，导致钢轨接头的性能退化和病害形 成。
整治策略及其效果
针对钢轨接头病害的不同类型和原因 ，整治策略主要包括优化结构设计、 选用合适的材料、加强施工质量控制 、调整运营参数和采取防腐蚀措施等 。通过实施这些策略，可以有效地控 制钢轨接头病害的发展，延长轨道的 使用寿命，提高列车运行的安全性和 舒适度。
钢轨接头各种病害以及成因
钢轨接头病害的成因分析和整治措施摘要：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，接头螺栓扭拒不足、接头轨枕扣件不密靠等因素，加大了轨道结构的不连续性。
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成因。
加强轨缝和接头部位零部件的养护，保持合理的轨缝值、定期检查螺检扭矩和扣件，进行起道捣固作业，整治道床板结和翻浆，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。
关键词：钢轨接头病害；轨道结构；轨面；不平顺；工务维修；养护Abstract：The strength and stiffness of rail joint splints deficiency can cause rail joint structure is weak, and the joint in the maintenance and repair work, joint bolt twisting rejected insufficiency, the fastener is not close by factors such as joint sleeper, increases the discontinuity of the track structure. Rail joint structure on the rail irregularity mainly joint seam, the greater the rail gap, the greater the steps, the greater the Angle, the greater the impact between wheel/rail. Rail surface uneven abrasion in the joint area is another form of rail surface irregularities. Rail joint on the structure of discontinuous and rail surface irregularities are the cause of joint disease. Strengthen rail gap and joint parts parts maintenance and keep the reasonable rail gap value, regularly check the screw torque and fasteners, way tamping operations, regulation harden and ballast pumping, rail surface grinding and weld repair, improve the comprehensive improvement measures, such as rail pad under elastic can effectively control the emergence and development of joint disease.Keypoint：Rail joint diseases; Track structure; Rail surface; Not smooth; Public works maintenance; maintenance钢轨接头是轨道的薄弱环节，是工务部门日常维修的重点，接头的养护维修工作量占到轨道维修工作量的60%~70% 。
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钢轨接头病害产生原因及处理措施
朔州工务段白俊平
钢轨接头可以保证钢轨的连续性，也可使钢轨自由伸缩。
但列车通过接头时产生较大的冲击力，接头部位受到很大的冲击附加动力作用，使轨道韵破坏较其他部位大得多。
据实测资料分析，钢轨接头处重伤轨更换占50％以上；接头处钢筋混凝土轨枕的失效率比其他部位要大3一5倍；接头处道床变形发展最快，道床出现塌陷下沉，极易造成钢轨低接头；消灭钢轨接头病害而进行的养路工作量占维修工作量的50％左右。
另外接头振动，加速机车车辆和钢轨配件的损坏，影响行车安全，甚至造成行车事故。
1、钢轨接头病害形成原因
1.1 列车通过接头轨缝时，形成剧烈的冲击和振动，最大的可达几十吨，接头永久性变形加大，造成恶性循环。
1.2 有以下三种因素引起接头强大冲击动力：轨缝(尤其是大轨缝)；台阶(轮对驶入接头处；两根钢轨的端部不在同一平面上)；折角(接头下陷而形成)。
轮对通过接头时，这三种因素同时出现，产生先天性不平顺状态，引起强大冲击力。
轨缝愈大，冲击愈大，振动也愈大，其特点是瞬时增长，又急速下降。
(1)在冲击力作用下，轨面产生塑性变形，而形成钢轨端向的马鞍形磨耗，即未淬火轨端出现下塌，钢
轨上下错牙；(2)钢轨和夹板产生永久性变形，形成低接头，直至夹板折断；(3)淬火端轨面剥落掉块，螺孔裂纹，夹板和钢轨腭部接触面磨耗；（4）接头冲击引起道床松动秆下陷，防磨垫层失效、钢筋混凝土枕承轨槽压溃，导致轨枕失效，道床翻浆冒泥，产生空吊板。
1.3 线路接头病害加大了维修工作量。
而养护维修不当，接头捣固不实；连接零件松动等，更增加了接头冲击力，加速接头病害的产生。
造成原始不平顺一接头冲击力接头病害养护维修不当接头冲击力增加接头病害扩大的恶性循环。
2、钢轨接头病害的预防
2.1锁定钢轨，防止爬行，不使轨缝拉大。
木枕地段消灭浮离道钉，钢筋混凝土轨枕地段拧紧各类螺栓，达到规定扭力，补齐上足各种防爬设备。
2.2 定期拧紧接头夹板螺栓，保持接头紧固，有条件时采用高强接头螺栓，尤其绝缘接头螺栓，须协同电务部门确保扭力达标；螺栓松动会增加夹板和轨腭的磨耗，加剧接头的不平顺，当磨耗超过1咖时，应加垫三角铁，严重者应更换夹板。
2.3 及时拧紧钢筋棍凝土接头扣件螺栓，有条件时尽量采用弹条扣件，增加扣压力，防止垫层串出。
适当增加弹性垫层，以吸收部分接头冲击力，严禁钢轨直接接触承轨槽。
2.4 加强接头轨枕的捣固，即接头6根孰枕可适当起
高3—5mm，保持遭床丰满、坚实屈时换填磨圆石碴。
捞头轨枕材质必须一致且间距符合规定要求，撤垫防磨垫片时也应保持厚度和材质一致，使蜕枕受力均匀。
2.5接头道床脏污时，应及时清筛换填石碴以免雨季板结失去弹性。
2.6 做好路基排水，防止路基产生永久性变形。
2.7 做好轨面初始状态的平顺，即在大修或换轨时，消灭接头错口错牙。
3、钢轨接头病害的整治
3.1 马鞍形磨耗超过1mm时进行打磨是消灭接头早期不平顺的最好办法。
打磨时从高耸部．位向两揣延伸铲直到要求深度。
3.2 钢轨低接头(或接头坍塌)的整治
（1）垫板整治F在夏季气温较高时，钢筋混凝土枕地犀，分别在接头处的4~6根轨枕上垫竹垫板。
即接头处两根3mm，另两根不垫；经过10天左右的压实，再将3mm换垫5mm，另两根垫3mm；如此继续垫到8mm时，最后撤除垫板，在接头处的8根轨枕进行清筛起道，接头起高10mm左右，再从两端小腰向接头加强捣固，做好顺撬。
经列车辗压后再加强一次捣固，并夯实，这样反复数次即可整平接头。
（2）垫砂整治。
在气温较高季节用直径为10mm左右的碎石碴，将枕底起高；用砂铲将礁石均匀地垫人轨枕底受力
部位，次垫砂量本超过10mm为宜，这样反复数次也可整平低接头，此法在钢筋混凝土枕道床板结地段效果较佳。
（3）在道床稳定低接头较严重地段，将接头四根轨枕上的多层胶垫竹垫撤掉，仅留3~5mm的陇磨胶垫，将扣件螺栓拧紧后，轨枕起高将枕下大胶垫插入枕腐然后回填好道床。
一般大胶垫厚度在15—20mm间。
切忌造成过高接头，一般高出10mm为宜。
（4）捣固。
选用缎配合理的新石碴换填原接头处的石碴。
捣固前，先拧紧各种螺栓，以加强接头整体性和防止捣后的空吊板。
起道时应将轨面抬平，不要形成过高的鼓包。
轨底捣固必须加强，机械捣固时增加轨底部位的捣固时间，捣固顺序从小腰向接头捣固，促使道碴向接头挤紧，这样既能防止低接头，又能消除高小腰、空吊板等病害。
捣固后应立即回填并夯拍好。
（5）平轨仪整抬低接头。
此法是近年来采用的一种整治接头压溃的有效措施；在夏季气温不低于20℃的条件下，采用TSB-63型超高手动油泵平轨器整治低接头，既省工又不影响行车，但一次平轨量不宜过大，一般不超过3mm，待稳定后再行平轨，直至消灭低接头。
3.3钢轨接头病害的综合整治，
钢轨接头病害原因很复杂，任何一种单项措施都不可能取得很好的效果，应根据接头结构的特点，从提高接头的整
体性和平顺性人手，采取预防和整治相结合来消除接头病害。
归纳起来是：均匀轨缝，锁定线路，垫好垫层，上紧螺栓，及时更换失效螺栓、轨枕，加强捣固，及时清筛道床，道床饱满，做好路基排水等工作，对接头出现的微小变形，有针对性的采取消除折角、台阶，矫正低弯、磨焊轨面，并配合预防措施才能全面整治接头病害。