浅谈铁路线路曲线病害成因及养护措施

2016-07-13刘晶

大科技 2016年27期

刘晶

浅谈铁路线路曲线病害成因及养护措施

刘晶

（成都铁路局凯里工务段贵州凯里 556000）

铁路线路由于长期且不间断的疏导车辆，受到机车的碾压和冲击，因此，线路状态处于持续变化中。其中，曲线地段受到的冲击、碾压等较为突出，线路变化也比较快，轨件磨损较为严重。因此，加强铁路线路曲线养护至关重要。对此，本文首先介绍了铁路线路曲线常见病害及产生原因，然后对铁路曲线线路养护措施进行了详细探究。

铁路线路；曲线；病害

1 引言

我国铁路运输业发展迅速，高速度、高密度、高轴重的运输条件对于铁路线路会产生较大影响，加剧钢轨疲劳伤损。根据调查，铁路线路曲线病害发生几率比较高，而且病害成因较多，因此，对铁路线路曲线病害及养护措施进行详细探究意义重大。

2 铁路线路曲线常见病害及产生原因

2.1 钢轨磨损

2.1.1 曲线钢轨侧磨问题

在铁路线路正常运行过程中，曲线钢轨容易发生侧磨，而这一问题一般是由线路本身所造成的。与铁路线路直线段不同，曲线段的钢轨会与列车车轮发生滑动作用，而且曲线段钢轨会对列车速度产生减少作用，因此，钢轨在曲线段相同的牵引力，往往会受到更大作用力，导致曲线钢轨发生侧磨问题，缩短钢轨使用寿命。如果曲线段钢轨被安置角度超高，甚至会加重钢轨发生磨损程度，导致曲线段使用寿命降低。另外，根据研究分析，轨底坡的大小会对曲线钢轨磨损程度产生影响，如果轨底坡角度不同，则会造成钢轨与车轮的几何接触点发生变化，从而改变轨道受力，对此，应该采取有效措施调节好轨底坡的大小。除此以外，如果钢轨大小不合理，则也会造成钢轨侧磨问题，车轮在行驶过程中，与钢轨之间存在一定的间隙，如果轨距调节不合理，则车轮就会相对于线路中心发生偏离，两个车轮在钢轨上会发生不同形式的摆动，导致车轮在轨道上蛇行运动，而这种运动方式会严重破坏车轨的稳定性。

2.1.2 曲线钢轨波磨问题

曲线钢轨轨道波磨病害发生几率也比较高，如果道床的刚度适宜，则能够有效减少轨道波磨问题发生几率，道床的刚度会对车轮与轨道之间的振动产生直接影响。如果轨道不平顺，道床刚度适宜就可以利用弹性作用减少轨道受车轮的附加力，有效缓解轨道波磨问题。如果板床刚性不合适，则会造成车轮对轨道的粘滑振动，而这一振动就会造成轨道发生波磨问题。在道床铺设方面，一般要求道碴密度高，粒径级优良，以此增加道床的阻力值，而道床的阻力值能够直接决定轨道阻力值，如果道床的弹性能力较差，就会造成轨道在不平顺时所受到的粘滑振动增加，长时间的车辆振动不断叠加，就会造成轨道波磨问题越来越严重。另外，如果曲线半径不同，也会对轨道波磨的状况产生影响，如果曲线半径比较小，则会造成车轮与轨道之间发生滑动的概率增加，导致波磨损坏越来越严重。

2.2 曲线首尾有反弯“鹅头”问题

反弯“鹅头”主要是由于列车通过曲线时，曲线自身的弧度导向强迫车体转向，产生相反的相互作用力造成的。同时，采用简易法对曲线由一端向另一端拨道，或是不及时改正轨距、水平，不注重捣固质量，也会导致这一问题的发生。

2.3 钢轨接头病害

导致钢轨接头病害的原因主要有以下几方面：①钢轨接头养护不良，机车车轮经过钢轨接头时会导致接头形成折角，使车轮悬空。这种悬空会由于车轮和钢轨之间的撞击形成更大的损伤。②钢轨在车轮冲击力作用下，其端部轨顶极易发生变形，通常以塑性变形为主，从而导致钢轨损耗现象发生。③道床捣固不良以及线路爬行也会导致钢轨接头病害的发生。同时，轨缝较大也会对列车运行过程中的稳定性带来较大的影响。

2.4 联结零件损坏率高

曲线长期在强大的横向水平力作用下，夹板折断、混凝土枕挡肩破损、尼龙挡板座压溃、螺栓扭力不足等现象出现较多，且难以禁止。

3 铁路线路曲线养护措施

3.1 调整好半径曲线各部尺寸

对于铁路线路曲线范围内的漫坑、小坑以及低接头，应该有计划的进行整治。每年都需要对铁路线路进行测速，对于钢轨伤损较为严重的曲线路段，更应该重点测速，另外，还需要结合综合维修，对超高进行调整。对于曲线线路范围内的所有连接部件，都应该确保全、紧、靠、密，同时要求扭力矩符合《修规》规定，如果联接零件失效，则应该及时更换。对于挡肩破损的混凝土枕，需要及时进行修复，如果失效，也需要立即更换，对脏污的道床应及时进行清洁，对缺砟区段及时进行补砟，确保道床石砟饱满，弹性良好，排水流畅。

3.2 合理设置轨底坡和曲线外轨超高

列车在钢轨上运行时，为了保持良好的轮轨关系，应合理设置轨底坡和曲线外轨超高，否则易引起钢轨受到偏心荷载和横向推力作用而外倾，导致轨头及下颚部拉应力增加，轨颚处发生纵向裂纹。曲线超高不合理时，如一些既有线管内曲线超高匀按100km/h设置，而实际上列车通过曲线各次列车轻重不同，速度不一样，会产生里外两股钢轨所受的垂直压力、向外离心力对曲线外股挤压力都不同。外股钢轨内顶圆弧磨损，内股压溃轨面成水平波浪形，当达到一定运量时钢轨就会达到屈服极限而引起伤损。

3.3 强化曲线技术细节

通常情况下，铁路线路钢轨在通过一定运量后，其顶面一般会出现两种病害形式：①有规律的周期性病害，即波形磨耗；②无规律的非周期性病害，常见的有擦伤、压溃、龟裂、接头坍塌、剥落掉块等等。对于波磨钢轨，可以使用大功率的钢轨打磨列车，这样能够有效消除波磨轨。另外，为了延缓波磨问题的发展，对于钢轨表面的擦伤、马鞍形磨耗、坍低接头等，应及时插入钢轨进行更换处理。除此以外，在曲线线路的日常养护过程中，还需要及时消除接头病害、加强捣固、清筛道床、铺设坡形胶垫，通过采取这些措施，能够有效改善轮轨接触条件，减缓波磨的发生。

3.4 加拉杆控制轨距

为了有效控制曲线线路轨距，可以采用加装拉杆的方式。过去，铁路曲线线路安装拉杆比较少，对此，可以每隔4根轨枕安装一根拉杆，将铁路曲线控制在拉杆所形成的框架中，有效控制轨距。技术人员对某铁路曲线线路进行调查分析发现，在加装拉杆前一周，需要改道1～2次，在加装拉杆后后，只需要半月改道一次，由此可见，安装拉杆能够有效减少维修人工。除此以外，在曲线下股，还可以安装轨撑，避免发生钢轨侧翻问题，提高列车运行安全性和稳定性。

3.5 进行设备改造

在铁路曲线线路日常检修和养护过程中，应该适当增加设备投入，对曲线线路进行全面测量和设计，在符合设计标准的基础上，应该尽量优化原有曲线技术条件，同时，对曲线半径进行合理设置，加宽轨距。另外，还可以成立拨道队伍、机械化工队，对曲线线路进行严格测量，并且对测量数据进行拨正。

3.6 加强曲线线路周期性养护

作业人员应该加强对于铁路曲线线路的日常检修和养护力度，结合实际情况制定周期性养护方案。另外，作业人员还应该在借鉴成功的养护方法的基础上，根据曲线线路实际运行情况进行适当创造，有针对性的进行养护。比如，在改道作业时，必须充分考虑现场实际情况，如果扣板离缝，则不仅需要避免轨距静态变大，而且还应该综合考虑轨距的动态变化情况。作业完成后，还需要对设备进行回检，如果发现问题，则还需要进行再次处理，并再次会回检。