鐵路線路小半徑曲線病害成因及其整治對策探析

袁立昌

（大秦鐵路股份有限公司秦皇島西工務段，河北秦皇島066000）

鐵路線路小半徑曲線病害成因及其整治對策探析

袁立昌

（大秦鐵路股份有限公司秦皇島西工務段，河北秦皇島066000）

在鐵路運行過程中，小半徑曲線地段經常出現病害。對此，應采取科學、合理的措施分析其病害出現的原因，以此加強鐵路曲線養護管理，促進鐵路穩定運行。

鐵路線路；小半徑曲線；病害成因；整治對策

近年來，我國交通事業的不斷發展促進了鐵路行業的不斷進步，越來越多的人選擇鐵路出行，因此鐵路運行的安全至關重要。與直線地段相比，小半徑曲線地段受到了推擠和沖擊，導致小半徑曲線線路經常出現病害。對此，應加強鐵路小半徑曲線線路的養護維修，保證鐵路的穩定、安全運行，保證人們的生命安全。

1 曲線軌道的受力分析

鋼軌受力是引起小半徑曲線病害主要原因之一，所以應進行曲線軌道的受力分析。在曲線地段，列車運行產生的力較為復雜，一般情況下，列車作用于鋼軌上的力主要包括水平縱向、豎值方向和水平橫向3種。

1.1 作用于鋼軌上豎直方向分力的構成

列車運行過程中會產生一定的靜壓力，這種靜壓力主要是指作用于鋼軌上車輪的車輛質量，我們將其稱為“軸重”。隨著我國鐵路的不斷發展，軸重會逐漸增加，所以必須增加鋼軌質量，以此加強軌道結構，進一步滿足軌道運行要求。在不平順地段，列車運行過程中會產生一定的附加力，軌道不平順主要分為2種，即長不平順和短不平順，其中，導致軌道長不平順的因素有很多種，包括枕木腐朽、軌道彈性不均勻等；短不平順主要與2方面的因素有關，分別為鋼軌波浪形磨耗和車輪空轉。

1.2 作用于鋼軌上橫向水平力的構成

橫向水平力主要指的是2種力，一種是指在曲線地段，作用于鋼軌上的附加橫向力；另一種是列車運行過程中，車輪對鋼軌的側壓力。上述力主要由2種力組成，分別為輪緣對軌頭的壓力、車輪和鋼軌之間產生的摩擦力。曲線地段的橫向水平力比直線地段的橫向水平力大，一般情況下，橫向水平力會隨著曲線半徑的減小而增大。影響橫向力大小的因素有很多種，包括行車速度、外輪超高以及曲線半徑等。

1.3 縱向水平力

軌道爬行和溫度是引起縱向水平力的主要原因，其中，軌道爬行是由于鋼軌出現蛇形起伏產生的，例如鋼軌和軌枕之間連接得不夠牢固，容易使鋼軌出現縱向移動。實質上，基礎剛度是軌道爬行的決定性因素，軌道爬行會隨著剛度的增大而增大。

2 曲線病害產生的原因及危害

上述各種力會對小半徑曲線產生一定影響，會引起相關設備發生變化，列車運行過程中會出現一系列病害。

2.1 主要病害

在各種力的影響下，小半徑曲線產生的病害主要表現在以下3個方面：①鋼軌傷損病害。鋼軌傷損病害是較為突出的一種傷損類型，具體表現為鋼軌側磨、接頭傷損等。②軌道幾何尺寸易超限。相比于其他線路，小半徑曲線更容易出現幾何尺寸超出規定的情況，特別是軌距擴大的情況，發生得較為普遍。③連接零件問題。在小半徑曲線段上，經常會產生一定的沖擊力和橫向力，這2種力導致連接零件松動，當這2種力達到一定程度后，就會引起一系列病害，包括混凝土枕連接螺栓失效、尼龍座擠碎及軌枕擋肩破損等。

2.2 成因分析

在小半徑曲線段，鋼軌磨耗是一種常見病害，這種病害形成的原因有很多種，主要有：①線路的先天不足。在小半徑曲線段，列車行駛過程中，車輪踏面和鋼軌面接觸時，會發生一定的滑動，這樣在一定程度上降低了列車行駛速度；與此同時，小半徑曲線段受各種力的影響，這樣就會導致鋼軌側磨損傷。②運量的增加。隨著我國鐵路運輸行業的不斷發展，運量逐漸增加，在一定程度上加大了對鋼軌的沖擊。③超高偏大。若超高偏大，列車運行過程中會出現向心力，而且在這種力的影響下，車輪會對鋼軌撞擊摩擦，增加鋼軌磨耗。④超高偏小。若超高偏小，列車運行過程中會出現離心力，在這種力的影響下，車輪會對上股鋼軌撞擊摩擦，進而形成上股鋼軌側磨。⑤偏載。在曲線段，車輪踏面與鋼軌頂面受超高的影響，導致其不能全面接觸，這樣就造成車體荷載不能均勻分布，進而導致偏載的形成，出現磨耗。

3 曲線病害的整治方法

3.1 對小半徑曲線各部尺寸進行調整

對于小半徑曲線，應采取合理的措施，對其漫坑進行整治，同時對于出現的小坑及低接頭，也應及時處理。應重點調整超高，對容易出現損傷的曲線段，應根據相關要求進行重點測速。同時，還應不斷調整易發生變化的小半徑曲線軌距。另外，在小半徑曲線段養護過程中，應對超高、軌距等進行檢查，保證其符合標準要求。

3.2 對小半徑曲線技術細節進行強化

為了避免曲線病害情況的發生，還應采取合理的措施對小半徑曲線技術細節進行強化。一般情況下，可以采用2種方法，一種是增加軌距桿，另一種是采用軌距桿，并結合支撐的方法。在強化過程中，應充分考慮具體的情況，可以采用淬火軌和Ⅲ型軌枕，并將其合理地鋪設在小半徑曲線上。為了減少鋼軌的側磨，還可以采用涂油的方式，這樣可以延長鋼軌的使用壽命。涂油的方式主要包括車載涂油器和地面涂油漆2種，涂油時，應選擇合適的涂油方式。另外，為了避免波磨情況的發生，還應加強日常養護，做好搗固工作，并對接頭病害進行處理，同時對道床進行清篩，采用坡形膠墊進行合理的鋪設。

3.3 對重點病害進行整治

在小半徑曲線段，列車運行過程中，經常出現軌距病害，對此，應采用合理的措施整治，比如可以使用軌距擋板和坡形膠墊。使用軌距擋板對側磨進行整治時，應隨著側磨的變化對軌距擋板進行調整，這在一定程度上增加了工作人員的工作量及工作成本。同時，列車在小半徑曲線段經常出現鋼軌支嘴病害，對此可以采用接頭夾板里外口互換方法，這種方法可以有效解決鋼軌支嘴病害。

4 總結

總之，隨著我國交通行業的不斷發展，列車運行速度越來越快，且越來越趨于穩定。但是在列車實際運行的過程中，與直線段相比，小半徑曲線段在各種因素的影響下更容易發生各種病害，這對列車的安全運行造成了嚴重的威脅。對此，應采取合理的措施對其進行整治，以此保證列車在小半徑曲線段運行的安全，促進我國鐵路交通的不斷發展。

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〔編輯：劉曉芳〕

U216.41

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.096

2095－6835（2017）19－0096－02