淺談小半徑曲線的養護

田智宏

摘 要：通過對鐵路小半徑曲線常見病害及成因分析， 發現在小半徑曲線日常養護中，幾何尺寸調整、加強技術防范和重點病害整治方面應采取的進一步的措施，并對各項措施的持續改進進行分析。

關鍵詞：小半徑；曲線；養護

一、小半徑曲線常見病害及成因分析

（1）鋼軌傷損病害。鋼軌側磨、波磨及接頭傷損是小半徑曲線常見的病害，尤其是側磨，是小半徑曲線最突出的傷損類型，是影響曲線鋼軌使用壽命的決定因素，也是引起小半徑曲線軌距擴大的根源。（2）軌道幾何尺寸易超限。小半徑曲線上高低、軌距、超高、正矢相對其它線路容易發生變化，保持的周期短，特別是軌距擴大病害相當普遍，并且隨著鋼軌側磨的增加，而逐漸加劇。（3）聯接零件易松動，且破損率高。小半徑曲線上聯接零件承受的垂直沖擊力和橫向作用力都比較大，在相同扭力矩的情況，小半徑曲線聯接零件容易松動，而且當沖擊力和橫向力達到一定值，造成夾板及接頭螺栓折斷，軌枕螺栓失效，枕木道釘浮離，軌距桿折斷，軌撐壓裂，尼龍座擠劈，軌枕擋肩破損等病害。（4）易出現曲線“鵝頭”。曲股“鵝頭”的形成主要是由于撥道方法不當所造成的。另外，曲線頭尾不固定，標樁位置外移或內移，將直線撥成曲線或將曲線撥成直線，這樣就在曲線始終點產生“鵝頭”。（5）易造成曲線“支嘴”。曲線上鋼軌接頭“支嘴”多數發生在小半徑的曲線上，特別是相對式的接頭曲線上。曲線接頭處的“支嘴”是曲線圓弧在鋼軌接頭有向外的彈力，這是因為養護不良而引起的。另外由于接頭處道渣不足、搗固和夯拍不良，接頭軌枕失效，鋼軌小腰有硬彎，螺栓松動，有連續瞎縫等多方面的因素。再就是，由于列車對接頭的沖擊，破壞了曲線方向，引起軌距擴大，魚尾板彎曲，也是造成曲線“支嘴”的重要原因。

根據有關資料和現場實際分析，造成小半徑曲線病害多的原因是多方面的，有運營條件方面的，如牽引種類、運行速度、列車密度等，有軌道結構方面，如鋼軌類型、坡度、半徑大小等，然而任何一種病害也是由多個因素引發的，病害和因素之間沒有一一對應的關系，只有主要因素和次要因素之分，主要因素和次要因素也不是永遠不變的，它隨著條件的變化而變化，且絕大部分病害之間互為影響因素。而實際造成小半徑曲線病害多的最直接因素是隨著客觀因素的變化，機車車輛作用在小半徑曲線的附加力大小的變化。曲線狀態好，附加力就小，對曲線的破壞越小，曲線狀態差，附加力就大，對曲線的破壞越大，進而形成越差越大，越大越差的惡性循環。因此，保持曲線良好的狀態，減少機車車輛作用在軌道上的附加力，是延長曲線維修周期，降低維修成本的關鍵。

二、防止小半徑曲線產生病害的主要對策

（1）調整好小半徑曲線各部尺寸是基礎。對于小半徑曲線軌距根據《鐵路工務維修規程》規定的加寬值調整，調整應注意軌距變化率不得大于1‰。對于曲線圓順度較差的曲線，最好用經緯儀進行精撥，圓順度較好的曲線可用繩正法進行撥道，為加強曲線圓順度檢查，鐵運部工務班在R≤350米曲線上增設副矢點的辦法，對控制曲線圓順度效果很好，它縮短了檢彎距離，加密了曲線控制測量點，具體辦法是在現有10米間距中間增設一點副矢，其正矢在緩和曲線上為兩相鄰正矢點之和的一半，圓曲線上為圓曲線計劃正矢，檢測工具仍為20米弦線。在曲線養護中要切實注意緩和曲線的養護，緩和曲線是超高、軌距遞減段，是正矢漸變段，也是機車車輛脫軌多發段，因此，超高、軌距遞減是否均勻，正矢變化是否符合規定，是緩和曲線養護的關鍵。曲線范圍內聯接零件要經常保持全、緊、靠、密、無失效、扭力矩符合《鐵路工務維修規程》規定，擋肩破損的軌枕要及時修復，失效的要及時更換，道床不潔要及時清篩，道床要飽滿，上股按規定加寬到0.4米。（2）對小半徑曲線加強技術防范是保證。小半徑曲線受列車車輛附加力較大，采取與其它線路相同的軌道結構，顯然是不行，因此除按《鐵路工務維修規程》規定安裝軌距桿或軌撐外，可根據曲線的實際情況采用增加軌距桿，或采取軌距桿與支撐配合使用的方法加強，但安裝軌撐應考慮凍害情況，凍害多，凍起高度大的地段。不宜安裝軌撐。在對小半徑曲線技術性能改進中鋪設合金軌和Ⅲ型軌枕及相應的扣件是延長曲線養護及換軌周期最佳選擇。對軌檢車檢查病害較多，動態添乘晃車嚴重，靜態檢查超限較多，且曲線上股軌枕外側擋肩擠壞嚴重的曲線應換鋪ⅢQ型軌枕，ⅢQ型軌枕擋肩為預埋鐵件，強度大，易保持軌距，且ⅢQ型枕體積大，抗橫向力、縱向力能力大，使曲線狀態較穩定，養護維修的工作量減少，其經濟效益提高。（3）整治重點病害是關鍵。軌距病害是小半徑曲線最普遍的病害，可用加寬尼龍座0～6號，0～8號，0～1 0號，P60kg鋼軌軌枕楔型膠墊，特制6號、1 0號軌距擋板，可調軌撐等進行整治，其缺點為加寬尼龍座穩定性差，易傾覆，如改造成可套在立螺栓的尼龍座，能防止傾覆，但成本略高，其調整量受到承軌槽長度的控制；P60Kg鋼軌楔型膠墊采用外形大小與普通膠墊相同，厚度采用14mm/lOmm，其安裝后改變了軌底坡，使鋼軌向內傾斜，雙股同時使用最大調整量達9.2mm，與尼龍座與軌距擋板配合使用，其最大調小量為

13.2mm（尼龍座與軌距擋板最大調小量為4mm），既使鋼軌側磨達到重傷標準19mm，可調整軌距至作業驗收的標準之內（作業驗收標準V≤lOOkm/h時，軌距允許誤差為+6mm）；特制6號、10號擋板座對改正軌距作用也比較好，但需根據側磨不斷的變化和軌距的增大，經常調整軌距擋板，更換軌距擋板工作量大，且成本比較高；可調軌撐不但可調整軌距，而且可以增加鋼軌抵抗橫向的能力，效果頗佳，但在高凍害地段因冬季墊板，造成軌撐后座高出擋肩，失去作用，反而減弱了鋼軌抵抗橫向力的能力，而且造成軌距失控，因此應慎用。（4）要重點整治“鵝頭”和“支嘴”。曲線“鵝頭”和鋼軌“支嘴”是小半徑曲線最常見病，尤其P60kg鋼軌比P50kg鋼軌“支嘴”更普通，除調整好軌縫，防止接頭頂死，采取用接頭夾板里外口互換的辦法，簡單易行，效果直接，該辦法主要依據是“支嘴”接頭的夾板已形成變曲，里外口倒換后，其彎曲與“支嘴”方向相反，上緊夾板后，可使“支嘴”回收，對一些頑固“支嘴”接頭，可在“支嘴”處增設曲線穩定樁，對由于鋼軌硬彎造成“支嘴”，因接頭處矯正因難，應用換軌辦法整治；對壓傷的接頭，堅持“焊早、焊小”的原則，如果傷損長度大，焊補平整度不易掌握，形成新的不平順，且對鋼軌探傷極為不利；有條件要對波磨和肥邊進行打磨，對減緩機車、車輛對小半徑曲線沖擊力有一定的作用，實行曲線定期涂油，對減緩曲線側磨也有一定的效果。曲線“鵝頭”的整治同樣要引起重視，在全面調查測定正矢前，先撥好曲線兩端的直線方向，用目測或用簡化計算方法消除“鵝頭”，然后再測正矢，計算撥道；對緩和曲線應按規定計算正矢，將直緩、緩圓、圓緩、緩直各點固定在正確位置上；曲線撥道必須用半撥距繩正法經過計算后徹底撥好，防止單純為了減少撥道量，不考慮曲線原設計條件，不根據計算數值，盲目進行小調整，任意改變計劃正矢，上挑或下壓的作業；避免撥道作業中產生的誤差趕向一頭，可分別從曲線的兩端撥起，逐漸撥到圓曲線中點匯合。

三、對提高小半徑曲線養護效果的幾點建議

（1）經常摸索曲線變化規律，做好曲線苗頭性病害的預防工作，可起到事半功倍的效果，每一條曲線即使運營條件和軌道條件相同，其養護維修周期也不同。就一條曲線而言，其軌道結構各部分變化周期也不相同，因此在日常養護中注意摸索每條曲線及曲線各部分變化周期，有計劃的進行預防性修理，可減少維修工作量，而且可以避免曲線狀態的惡化。（2）對小半徑曲線進行大修和技術改造時，在鋼軌和軌枕的選型上，應優先選用合金軌和Ⅲ型軌枕，雖然大修或技術改造費用會增大，但從長遠看，曲線狀態穩定，安全保證性強，運營成本低，間接效益好。（3）加大對鋼軌修理的投入。目前鋼軌修理僅局限于接頭焊補，對波磨和肥邊受機具的限制，基本上沒有進行此項工作，因此， 應考慮增加鋼軌修理方面機具的投入，“欲先善其事，必先利其器”。

參考文獻：

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[2] 余軼虎，朱西龍.淺談普通鐵路小半徑曲線的養護[J].中國建設信息，2008（22）.