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隧道内线路病害产生原因及整治措施
南阳工务段 助理工程师 范晓
摘要：随着列车速度和运量的不断提高，车轮对轨道的荷载加大，导致轨道几何尺寸超限。隧道内线路由于其特殊环境和照明条件限制，隧道内线路出现道床煤灰污染严重、翻浆冒泥、扣件严重锈蚀、调高垫片严重超垫、轨枕失效较多、轨道几何尺寸不良和暗坑较多等病害，经过对上述病害原因认真分析、综合整治后，隧道内线路设备质量明显提高。
关键词：隧道 线路病害 整治措施
一、引言
九里山隧道全长2128m，2009年12月至2010年2月，九里山下行隧道内K311+900m~K314+0m共出现病害27次，其中车载3级病害2处，车载2级病害21处，人工病害13处。经过认真检查发现，隧道内道床煤灰污染严重，道床翻浆冒泥，扣件严重锈蚀，调高垫片严重超垫，轨枕失效较多，轨道几何尺寸不良和暗坑较多，且照明设施不良，由以上主要原因导致九里山隧道内病害频发。
二、隧道内线路病害的原因分析
1.道床污染严重
下行线九里山隧道列车运行前方的董庄站、蒲山站、南阳站分别有三个大型火力发电厂，因此九里山下行隧道内通过的煤列非常的多，列车在进洞时产生的巨大风力使煤大量被裹入隧道内，导致隧道内道床脏污严重。煤灰减小了道砟的孔隙比，使道床渗水性和弹性降低，易形成道床板结、翻浆冒泥等道床病害；
2.道床翻浆冒泥
2.1道床厚度不足 道床厚度不足使道床弹性变差，受力不均，在道心积水和暗坑情况下，吸水饱和的泥浆翻上线路，形成翻浆冒泥；
2.2隧道漏水和排水不良 隧道衬砌产生断层，导致漏水直接作用于道床上，再加上道床污染和水沟堵塞造成排水不良，容易形成翻浆冒泥。
3.扣件锈蚀严重
3.1隧道漏水造成洞内空气潮湿，煤灰中的二氧化硫在水汽作用下，容易形成酸性物质附着在扣件上，再加上涂油不及时，导致扣件锈蚀严重，减小了对钢轨的扣压力，造成轨距超限和暗坑，从而降低了轨道框架刚度；
3.2螺帽锈蚀后外径变小，原有的丁字拐无法松卸，必须用管钳等专用的工具才能松开，给工区的养护工作带来极大不便；
3.3由于锈蚀的螺帽达不到规定的扭力距，造成大胶垫和调高垫片在钢轨挤压下窜出，形成空吊板；
4. 调高垫片严重超垫 由于隧道内线路轨道几何尺寸不良、暗坑较多，再加上道床污染、板结，捣固质量无法保证，所以，消灭病害通常以垫为主，日积月累，轨下调高垫片严重超垫，轨距挡板前后离缝，扣件压力不足，造成轨距超限，在列车荷载作用下轨枕螺栓易折断；
5. 轨枕失效 在养护作业中往往以垫为主，影响轨枕的支撑条件和轨枕受力状态，当轨枕某截面的弯曲应力大于轨枕的抗弯强度，导致轨枕失效，再者，由于捣固不良，轨枕受力不均，中间截面上出现正负弯矩的变化，也是轨枕失效的主要原因。
6.轨道几何尺寸不良 九里山隧道内线路经检查，存在轨道几何尺寸不良，主要有以下几个方面：
6.1 轨距 轨距是钢轨踏面下16mm范围内两股工作边之间的最小距离，轨距变化应缓和平顺，当扣件失效，调高垫片超垫，轨枕断裂时，会造成扣件压力不足，轨距挡板前后离缝，轨距变化率超限，轮对产生横向振动而冲击钢轨工作边，容易造成轨向、水平、三角坑和钢轨侧磨病害。
6.2水平、三角坑 水平是指轨道上左右两股钢轨的顶面高差。
当道床松软，弹性降低，轨枕受力不均，或者由轨向造成钢轨长期受车轮冲击，线路就会出现水平、三角坑，它会引起车辆摇摆和两股钢轨的不均匀受力，久而久之，导致轨向的变化和钢轨侧磨。
6.3 轨向 轨向是指钢轨头部内侧面沿钢轨方向的横向凸凹不平顺。轨向是造成轮对蛇形运动的主要原因，轮对左右撞击钢轨造成轨道局部横向水平力增大，从而又导致水平、三角坑、和钢轨侧磨的变化。
通过以上分析，轨距、水平、三角坑和轨向这四种病害相互联系，又相互制约，所以，对这四种病害要综合整治，效果更佳。
6.4高低 高低是指钢轨顶面沿钢轨方向的竖向凸凹不平顺。主要是捣固不良、暗坑、吊板、轨枕失效、钢轨压溃、擦伤、掉块等因素造成，它引起列车垂直起伏运动，对轨道竖向冲击力加大，使道床变形加速，从而，进一步扩大不平顺。
6.5 轨底坡 轨底坡是指钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度。轨底坡是否合适可以由轨面光带直接反映出来，如果轨面光带偏向内侧，说明轨底坡不足，如果轨面光带偏向外侧，说明轨底坡过大，如果轨面光带居中，说明轨底坡合适。九里山隧道钢轨轨面光带成段不良，经检查发现，由于轨向，三角坑的长期存在，轨下大胶垫压溃，调高垫片窜出，造成钢轨受力不均，长期得不到整治，就会造成轨面光带不良，车轮踏面左右摇摆，上下浮动，造成晃车病害。
7.暗坑和吊板
暗坑是轨枕和道砟间隙超过2mm，吊板是轨底大胶垫和轨枕间隙超过2mm，主要是捣固不实、扣件不紧、大胶垫和调高垫片窜出造成的。这两种病害静态下不容易被发现，往往被忽视，列车通过或动态检查时轨道下沉较大，是动态不平顺的主要原因。
8.照明设施不良 隧道内灯光昏暗、视线不良，是影响施工作业质量的主要原因。
三、隧道内线路病害的整治措施
1. 照明设施不良 隧道内照明设施不良是影响施工作业质量的主要原因，也是彻底消灭隧道内线路病害的首要瓶颈，所以，我们车间积极向上级反映，通过与电力部门沟通、协调，为九里山隧道安装了新的照明设施，为下一步彻底整治隧道内线路病害奠定了基础。
2. 道床污染和板结 我们对污染和板结道床进行人工清筛，增大道砟间隙和弹性，同时对失效轨枕进行更换，增强轨道框架刚度，保持轨道稳定性。作业后用平板车将煤灰、污砟和失效枕运出。
3. 道床翻浆冒泥
3.1 我们按照段制定的翻浆冒泥清挖标准，在“天窗点”内用捣镐或内燃冲击镐对道床翻浆冒泥进行清挖，做好纵向和横向排水顺坡，排水槽底部回填粒径大的道砟，利于排水。
3.2 翻浆冒泥处所多存在轨道几何尺寸不良、暗坑、轨枕陷槽、道床厚度不足等病害，所以清挖后及时回填道砟，进行起道捣固，增强道床厚度和弹性。
3.3翻浆冒泥的主要原因是排水不良，我们对水沟进行清理，保持水沟排水畅通。
3.4 隧道内漏水由南召桥隧工区负责整治。
4. 扣件锈蚀
4.1 首先对严重锈蚀的螺帽用管钳等专用工具进行更换，保证日常作业螺帽能正常松紧；
4.2更换磨损严重的轨距挡板和失去弹性的弹条，保证扣件的强度和扣压力；
4.3对折断、浮起和严重损坏的轨枕螺栓进行重新锚固；
4.4 对螺杆和扣件全方位用长效油脂涂油，将螺帽更换为防水帽，延长螺旋道钉的使用寿命；
5、轨道几何尺寸不良和调高垫片超垫
由于隧道内病害较多，调高垫片超垫严重，我们采用“机工队提前介入、中机跟进、工区保养”的方法进行整治。
5.1 我们于2010年3月份，由车间机工队对是隧道内超过两块调高垫片处所进行抽除，然后进行起道、捣固、拨道，消灭暗坑、高低和轨向，保持轨道稳定，为下一步中机捣固打下良好基础；
5.2 2010年4月份段中机捣固车进入九里山隧道内进行捣固，首先由车间机工队和工区负责去除调高垫片，更换伤损大胶垫，拧紧扣件，恢复轨道框架刚度，捣固车采用“双捣”，提高捣固质量，第二天捣固车向前捣固时，由九里山工区抽一整修小组对前一天捣固地段进行保养，防止车载病害出现，经过第一遍捣固和列车碾压后，最后用两个“天窗点”对隧道内线路再进行一遍捣固，进一步增强轨道稳定性；
5.3 中机捣固完后，我们于4月底对隧道内线路补充了8个车皮的道砟，增强道床的横向和纵向阻力；
5.4 经过一年的列车碾压，九里山隧道内线路病害有所抬头，我们于2011年6月份对隧道内线路再次进行“双捣”，缩短维修周期，恢复线路完好技术状态；
5.5 轨面光带不良，说明轨底坡不合适，列车通过时轮对左右摇摆和上下浮动，我们采用轨下垫坡型大胶垫来调整轨底坡，在轨面光带恢复正常后，再将坡型大胶垫更换成普通大胶垫。如果轨面光带严重不良或侧磨严重，就要进行钢轨调边，改善轮对的运行状态；
四、结束语
九里山隧道内线路病害经过这次综合整治，车载病害直线下降，设备质量明显提高，后续投入人工也大大降低，工区的动态考核奖稳步提高。此整治方法不但得到段领导的充分肯定，而且在全段推广，九里山隧道也成为工务段及车间领导的放心设备。
参考文献
1.　铁路工务技术手册《轨道》　中国铁道出版社　铁道部工务局　1993年印刷　　　　
　　2.《铁路线路修理规则》　中国铁道出版社　铁运［2006］146号部令发布　2006年10月1日起施行
3.《铁路线路工》　中国铁道出版社　2000年5月1日起施行
作者简介：　
范晓 男　助理工程师 南阳工务段　电话：[phone]　手机：[phone]邮编：473000　通信地址：河南省南阳市百里奚路989号　南阳工务段