铁路线路小半径曲线病害成因及其整治对策探析

袁立昌

（大秦铁路股份有限公司秦皇岛西工务段，河北秦皇岛066000）

铁路线路小半径曲线病害成因及其整治对策探析

袁立昌

（大秦铁路股份有限公司秦皇岛西工务段，河北秦皇岛066000）

在铁路运行过程中，小半径曲线地段经常出现病害。对此，应采取科学、合理的措施分析其病害出现的原因，以此加强铁路曲线养护管理，促进铁路稳定运行。

铁路线路；小半径曲线；病害成因；整治对策

近年来，我国交通事业的不断发展促进了铁路行业的不断进步，越来越多的人选择铁路出行，因此铁路运行的安全至关重要。与直线地段相比，小半径曲线地段受到了推挤和冲击，导致小半径曲线线路经常出现病害。对此，应加强铁路小半径曲线线路的养护维修，保证铁路的稳定、安全运行，保证人们的生命安全。

1 曲线轨道的受力分析

钢轨受力是引起小半径曲线病害主要原因之一，所以应进行曲线轨道的受力分析。在曲线地段，列车运行产生的力较为复杂，一般情况下，列车作用于钢轨上的力主要包括水平纵向、竖值方向和水平横向3种。

1.1 作用于钢轨上竖直方向分力的构成

列车运行过程中会产生一定的静压力，这种静压力主要是指作用于钢轨上车轮的车辆质量，我们将其称为“轴重”。随着我国铁路的不断发展，轴重会逐渐增加，所以必须增加钢轨质量，以此加强轨道结构，进一步满足轨道运行要求。在不平顺地段，列车运行过程中会产生一定的附加力，轨道不平顺主要分为2种，即长不平顺和短不平顺，其中，导致轨道长不平顺的因素有很多种，包括枕木腐朽、轨道弹性不均匀等；短不平顺主要与2方面的因素有关，分别为钢轨波浪形磨耗和车轮空转。

1.2 作用于钢轨上横向水平力的构成

横向水平力主要指的是2种力，一种是指在曲线地段，作用于钢轨上的附加横向力；另一种是列车运行过程中，车轮对钢轨的侧压力。上述力主要由2种力组成，分别为轮缘对轨头的压力、车轮和钢轨之间产生的摩擦力。曲线地段的横向水平力比直线地段的横向水平力大，一般情况下，横向水平力会随着曲线半径的减小而增大。影响横向力大小的因素有很多种，包括行车速度、外轮超高以及曲线半径等。

1.3 纵向水平力

轨道爬行和温度是引起纵向水平力的主要原因，其中，轨道爬行是由于钢轨出现蛇形起伏产生的，例如钢轨和轨枕之间连接得不够牢固，容易使钢轨出现纵向移动。实质上，基础刚度是轨道爬行的决定性因素，轨道爬行会随着刚度的增大而增大。

2 曲线病害产生的原因及危害

上述各种力会对小半径曲线产生一定影响，会引起相关设备发生变化，列车运行过程中会出现一系列病害。

2.1 主要病害

在各种力的影响下，小半径曲线产生的病害主要表现在以下3个方面：①钢轨伤损病害。钢轨伤损病害是较为突出的一种伤损类型，具体表现为钢轨侧磨、接头伤损等。②轨道几何尺寸易超限。相比于其他线路，小半径曲线更容易出现几何尺寸超出规定的情况，特别是轨距扩大的情况，发生得较为普遍。③连接零件问题。在小半径曲线段上，经常会产生一定的冲击力和横向力，这2种力导致连接零件松动，当这2种力达到一定程度后，就会引起一系列病害，包括混凝土枕连接螺栓失效、尼龙座挤碎及轨枕挡肩破损等。

2.2 成因分析

在小半径曲线段，钢轨磨耗是一种常见病害，这种病害形成的原因有很多种，主要有：①线路的先天不足。在小半径曲线段，列车行驶过程中，车轮踏面和钢轨面接触时，会发生一定的滑动，这样在一定程度上降低了列车行驶速度；与此同时，小半径曲线段受各种力的影响，这样就会导致钢轨侧磨损伤。②运量的增加。随着我国铁路运输行业的不断发展，运量逐渐增加，在一定程度上加大了对钢轨的冲击。③超高偏大。若超高偏大，列车运行过程中会出现向心力，而且在这种力的影响下，车轮会对钢轨撞击摩擦，增加钢轨磨耗。④超高偏小。若超高偏小，列车运行过程中会出现离心力，在这种力的影响下，车轮会对上股钢轨撞击摩擦，进而形成上股钢轨侧磨。⑤偏载。在曲线段，车轮踏面与钢轨顶面受超高的影响，导致其不能全面接触，这样就造成车体荷载不能均匀分布，进而导致偏载的形成，出现磨耗。

3 曲线病害的整治方法

3.1 对小半径曲线各部尺寸进行调整

对于小半径曲线，应采取合理的措施，对其漫坑进行整治，同时对于出现的小坑及低接头，也应及时处理。应重点调整超高，对容易出现损伤的曲线段，应根据相关要求进行重点测速。同时，还应不断调整易发生变化的小半径曲线轨距。另外，在小半径曲线段养护过程中，应对超高、轨距等进行检查，保证其符合标准要求。

3.2 对小半径曲线技术细节进行强化

为了避免曲线病害情况的发生，还应采取合理的措施对小半径曲线技术细节进行强化。一般情况下，可以采用2种方法，一种是增加轨距杆，另一种是采用轨距杆，并结合支撑的方法。在强化过程中，应充分考虑具体的情况，可以采用淬火轨和Ⅲ型轨枕，并将其合理地铺设在小半径曲线上。为了减少钢轨的侧磨，还可以采用涂油的方式，这样可以延长钢轨的使用寿命。涂油的方式主要包括车载涂油器和地面涂油漆2种，涂油时，应选择合适的涂油方式。另外，为了避免波磨情况的发生，还应加强日常养护，做好捣固工作，并对接头病害进行处理，同时对道床进行清筛，采用坡形胶垫进行合理的铺设。

3.3 对重点病害进行整治

在小半径曲线段，列车运行过程中，经常出现轨距病害，对此，应采用合理的措施整治，比如可以使用轨距挡板和坡形胶垫。使用轨距挡板对侧磨进行整治时，应随着侧磨的变化对轨距挡板进行调整，这在一定程度上增加了工作人员的工作量及工作成本。同时，列车在小半径曲线段经常出现钢轨支嘴病害，对此可以采用接头夹板里外口互换方法，这种方法可以有效解决钢轨支嘴病害。

4 总结

总之，随着我国交通行业的不断发展，列车运行速度越来越快，且越来越趋于稳定。但是在列车实际运行的过程中，与直线段相比，小半径曲线段在各种因素的影响下更容易发生各种病害，这对列车的安全运行造成了严重的威胁。对此，应采取合理的措施对其进行整治，以此保证列车在小半径曲线段运行的安全，促进我国铁路交通的不断发展。

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〔编辑：刘晓芳〕

U216.41

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.096

2095－6835（2017）19－0096－02