简述铁路线路曲线病害成因及其整治措施

2017-11-30薛浩森

科技与创新 2017年20期

关键词：轨距钢轨半径

薛浩森

（大秦铁路股份有限公司秦皇岛西工务段，河北秦皇岛 066000）

简述铁路线路曲线病害成因及其整治措施

薛浩森

（大秦铁路股份有限公司秦皇岛西工务段，河北秦皇岛 066000）

在铁路线路运行中会出现曲线病害，这类病害会对铁路线路的运行平稳性和安全性造成一定的影响，因此相关的工作人员要对铁路线路曲线病害出现的原因及相应的整治措施进行分析和研究，以保障铁路的正常运行。

铁路线路；曲线病害；形成原因；治理措施

铁路线路对我国的铁路运输有着至关重要的影响，因此，保障其运行的稳定性和安全性是非常重要的。因为铁路线路不仅长时间暴露在外界环境当中，更会受到列车行驶的影响，所以很容易出现一定的病害，或是存在一定的隐患，相关的工作人员要做好对其的维护工作，保证铁路线路的正常运行。

1 铁路线路中的曲线线路

1.1 曲线线路的形成原因

列车在铁路线路上行驶的过程当中会产生一定的负荷，而铁路线路所起到的作用就是引导列车向前行驶，在理论上来讲，线路既直又平稳是最好的状态。但是在实际的铁路线路设计及施工过程当中，受周围环境的影响很难达到理想中的状态，这就导致了铁路线路中曲线线路的形成。

1.2 曲线线路的受力情况

列车在曲线线路上行驶的过程当中，曲线轨道会承受比较复杂的力。

1.2.1 竖直向下的力

曲线线路会承受列车在行驶过程中所带来的竖直向下的力，这是因列车自身的重力而产生的。同时，在一些曲线线路区域会出现因为外轨超高而产生的横向压力通过竖直向下的力进行分力的情况。

1.2.2 横向水平力

曲线线路会承受列车在行驶过程当中所产生的横向和水平力，横向作用力是通过列车的车轮对轨道的侧向压力和曲线线路总的附加横向力产生的。列车在曲线线路上行驶的过程当中需要一定的向心力，这些向心力是由外侧轨道、内向轨道以及重力合力水平方向的分力所产生的。如果列车的速度保持不变，曲线线路的半径较大，则需要的向心力就会较小；如果曲线线路的半径较小，则需要的向心力就会较大。一旦轨道所承受的压力超出其负荷，就会导致铁路的内侧轨道或是外侧轨道出现较为严重的磨损，情况严重时甚至会出现脱轨的情况，这对列车的安全会造成非常严重的影响。

1.2.3 纵向水平力

曲线线路会承受纵向水平力。纵向水平力是因为轨道的爬行或是温度所产生的，在曲线线路当中，铁路轨道上还存在一定的摩擦力。轨道爬行指的是钢轨在列车行驶的作用下所产生的副作用，在列车制动的区域会较为明显。

2 铁路线路曲线病害以及形成的原因

2.1 钢轨损伤造成的曲线病害

如果铁路线路中的钢轨出现侧磨、波磨或是接头损伤等，都容易造成曲线病害，特别是钢轨侧磨出现在小半径曲线中，这是最突出的曲线病害，会对铁路线路的使用年限造成非常严重的影响，同时曲线轨距扩大的情况大部分也是因为钢轨侧磨所引起的。

2.2 轨道几何尺寸超出限制导致病害出现

在铁路线路中，因为曲线的高低和轨度与其他线路相比很难做到不发生变化，这就导致轨距扩大的情况出现。同时，如果列车在行驶的过程当中造成钢轨侧磨，轨距扩大的情况会加重，对列车的安全行驶会造成严重的影响。

2.3 连接件出现松动造成的病害

在铁路列车行驶中，铁路曲线会受到行驶过程中所产生的垂直冲击力和横向作用力。尤其是当铁路线路的曲线半径比较小时，一旦所受到的垂直冲击力和横向作用力达到限制，铁路线路当中的夹板、接头螺栓和枕轨螺栓等会出现失效的情况，轨距杆容易出现折断的情况，枕轨挡肩也会出现破损。

2.4 曲线“鹅头”出现的原因

曲线“鹅头”情况出现的主要原因在于铁路线路中曲线周围的直线方向不正或是拨道作业量计划不符合实际，又或是目测拨道出现误差等。曲线“鹅头”情况的出现会对列车的安全行驶及铁路线路的执行造成很大的影响。

2.5 曲线接头支嘴情况出现的原因

铁路线路中曲线接头支嘴情况的发生主要是因钢轨的弹性及硬弯导致的，多出现在小半径铁路曲线当中。曲线接头出现问题、接头处轨缝不良情况的出现都会对曲线接头支嘴造成更加不良的影响。

3 铁路线路曲线病害的治理措施

在铁路线路当中的曲线线路区域，列车在离心力的作用下会出现倾斜的情况，铁路中的钢轨在这样的冲击力下也比较容易出现变形的情况。列车车轮的磨损和铁路钢轨的磨损会对列车的平稳运行造成影响，也会影响到乘客的乘车体验。因此，必须要对此问题进行合理的解决，保证列车运行的平稳性和安全性。这就要求工作人员在铁路线路中的曲线线路上应用缓和曲线，并对外轨、轨距进行合理的设计，同时加强对铁路线路及所用到的铁路设备等进行科学的养护和维修检查等。

3.1 加强对曲线线路的养护工作

铁路线路中曲线线路段的实际运行必须遵循“预防为主，防治结合，修养并重”的原则，相关的工作人员必须要提高对曲线线路养护工作的重视程度，尤其是小半径的曲线线路区域，更要加以重视。同时，对于铁路线路中所用到的设备，也要做好相关的设计，让路基参数能够符合设计的相关标准。此外，还要对路基病害进行有效的治理，避免因路基病害而对上部建筑造成影响。

3.2 合理设计曲线线路中的外轨高度

一般在曲线线路设计中都会使用三次抛物线，并要注意在曲线线路的头部和尾部做好标记，在检修的工作当中要做好对其的校对工作，如果发现有问题存在，要利用偏角法或是绳正法来纠正。同时，要对正失和超高进行合理的设置，在设置的过程当中要避免误差的出现。此外，曲线线路中应用缓和曲线时要注意其轨距要在1 433～1 437 mm之间。

3.3 对小半径曲线线路进行合理的设计

在铁路线路的曲线线路中，小半径的曲线线路所受到的列车的横向水平力要大于直线线路中所承受的横向水平力，因此小半径的曲线线路更容易出现轨距扩大或是轨道框架横移等问题。为此，在进行小半径曲线线路的设计过程当中，可以适当地增加轨枕的使用量，用这种方式来提升其稳定性，避免轨道扩大或是轨道框架横移等问题的出现，减小列车通过时所带来的横向水平力。