奎北铁路奎屯河至袁家庄曲线病害的成因及整治

刘溥汉

摘要：当列车在进入曲线后，轨道迫使车体不断地转向，这样形成车轮冲击轨道，造成轨道变形，发生方向不良。曲线方向不良，列车发生剧烈摇摆，横向水平力随着摇摆而变化，加剧了对轨道的冲击和振动，因而使各种不良现象恶化，曲线病害增多，病害峰值变大。曲线地段的病害如不及时、妥善的整治，轻则使旅客感到不舒适或列车发生晃动，影响行车质量；重则造成列车的颠覆。奎北铁路曲线地段约占全线的1/4，提高曲线的养护质量，对提高线路的整体质量，延长轨道各部的使用寿命，保证行车安全有着重要的意义。

关键词：铁路；曲线；病害；成因及整治

0引言

奎北铁路是指从奎屯至北屯市的铁路线路，它从奎屯西与兰新线西段铁路接轨，向北经克拉玛依、福海至北屯市。线路全长463.96km，管内有曲线55条，曲线全长105.76km，曲线地段约占线路全长的1/4，轨道工程采用P50kg/m25m标准长度的钢轨，属有缝线路。线路平面最小圆曲线半径1200m，最小圆曲线及夹直线长度均大于97.7m：直线与圆曲线间采用缓和曲线连接，缓和曲线最小长度150m。

2009年，奎北铁路奎屯站-克拉玛依北站开通运营：随着2011年克拉玛依北-北屯市段开通运营，奎北铁路全线开通运营，它的工务维修管理由中铁二十一局一公司克拉玛依维管段负责。全段下设3个线路车间，五五车间为3个车间之一，担负奎北铁路K1+337-K150+000区段线路养护维修工作，此区段包括8个车站、15条曲线。2014年随着“北疆之星”城际列车的开通运营，车间所管辖线路由100km/h提速至120km/h，且每日开行3对城际列车，行车密度翻倍，线路设备质量要求提高，维修标准更加严格，车间维修量增大，任务日益繁重，为保证城际列车安全平稳运行，车间对管辖线路进行了彻底的检查统计，在检查出来的问题中，尤其奎屯河至袁家庄区段的曲线病害最为严重。

1奎屯河至袁家庄曲线病害的基本情况

奎屯河至袁家庄曲线由三条曲线半径分别为3000m、1200m、1400m的曲线组成，俗称“回头曲线”，如图l所示，三条曲线的长度分别为977m、4103m、1116m：这条“回头曲线”使得奎北铁路从奎屯向西迁出后转向了北向。

奎北铁路截止目前进行过三次线路提速维修施工，由于这里基础较为落后，在人员素质和维修设备上均很滞后，使得线路质量提升经历了漫长过程。表现在这条回头曲线的病害整治上，就是缺乏大型养路机械，维修人员能力有限，该段曲线病害长久没有得到有效解决，病害日益突出，行车中曲线晃车情况非常严重，直接影响运输安全和车间的生产成本支出。此区段曲线病害由来已久，通过对比轨检车检测结果，波形图中出现的分数、数值差有些与现场实测数据不符，该扣分的地方设扣分，不该扣分的地方反而扣分，仔细对比分析原因为线路高低双坑或大坑带小坑，这种波形连带起伏极易检出扣分公里，反而大长距离缓坑、慢坑轨检车图形无峰值变化。但是长大缓坑就像病菌的温床，任其发展而得不到有效整治，很容易全面爆发病害，给行车安全带来安全隐患，受奎屯河特大桥地形限制，此区段长大距离缓坑几年来都没有进行过有效整治。

2奎屯河至袁家庄曲线病害的成因分析

奎屯河至袁家庄三条曲线中第一、第二条曲线在奎屯河特大桥上。该桥全长6859m，桥中心里程K13+900。现场分析调查线路病害的主要原因：

①曲线正矢不良，其中977m曲线两头缓和曲线超高顺坡严重不足，顺坡率>2.5%，造成线路高低超限，缓和曲线正矢标点偏离桩点2.6m，造成曲线不圆顺，正矢超限。我们发现车间维修管理人员参加工作时间短，专业技术基本功比较差，在拨道作业中，从不事先进行科学计算拨道量，而是每个人根据自己的经验进行人为估算拨道量，长此以往，日积月累就使得曲线线路的方向出现了严重不良，并且拨正前也不进行轨缝调查，强压硬顶使接头顶密后发生弹性恢复，拨正后没有对另一边轨枕头间隙进行捣固，这样拨道作业就始终处于一个无序状态，曲线方向不良就再所难免了。

②支咀接头，圆曲线上股部分地段缺砟严重，轨枕螺栓、接头螺栓扭力不足，起拨道器对接头单点的起拨等造成夹板弯曲形成支咀接头。经检查每公里螺栓扭力不足多达200多处，特别是在靠近奎屯河大桥西段曲线上，因这段曲线半径为1200m，长度为4103m，曲线半径小且曲线长度长，曲线接头螺栓扭力若不足，当经过列车荷载撞击会产生接头夹板变形，形成支咀接头。

③高低不良，奎屯河大桥上两条曲线普遍存在长平高低不良，有的扣分地点就是高低超限，现场检查病害在长平不良地段又叠加小坑，形成扣分。这段曲线地段截止到2016年6月，因车间技术条件限制及设备运输安全规定等因素，一直在奎屯河特大桥上未安排过大机作业，线路质量基础极差，几年来我们也只能处理一些简单的单点病害，就连作业效率较高的小机群作业也是由于在奎屯河大桥上没有机械停放位置，导致无法上线作业，使得线路长平难以彻底矫正。

3奎屯河至袁家庄曲线病害整治措施

鉴于以上现场调查和线路实际情况，车间在七、八月份开展了奎屯河曲线线路专项整治活动，具体的整治措施如下：

①利用全站仪对977m曲线五大桩点进行复测，发现977m两头附带曲线HY、ZH点偏离中心桩2.6m，车间根据曲线资料数据对977m曲线五大桩点进行重新布点。缓和曲线超高顺坡按照5米遞减顺坡，顺坡率不大于1%o，缓和曲线正矢容许偏差值按照2、4、6mm标准控制，对正矢超标处所采取改道、拨道相结合的办法处理。

②道砟是工务作业的粮食，没有饱满的道床，线路设备质量得不到有效保障，现场调查4103m曲线缺砟1100方，我段积极协调奎北公司对该曲线补充道砟20车。为稳定曲线线性，采取加宽和堆高外股砟肩高度的办法，增加道床横向移动阻力，砟肩加宽、加高数量可根据曲线半径大小、道床稳定程度和曲线圆度变化情况决定。

③保证正矢不超限。要求线路班组认真做好曲线正矢计算及拨道工作，拨、改、捣有机地结合，对整个曲线要全面考虑，统一调整。拨道时适当预留回弹量，下压时多留，上挑时少留，拨道量大多留，拨道量小的少留，拨后正矢应满足《铁路线路修理规则》要求。

④提高起道质量，严格控制曲线超高设置，利用小机群进行全起全捣。直线和圆曲线地段起道时，起道机和道尺应放置在同一地点，缓和曲线地段起道时，无论起道机放置在何处，道尺应放置在起道机邻近的正矢点。

⑤将支咀接头、变形夹板及时更换，在外部温度适合时对整条曲线进行锁定并紧固接头螺栓，使得螺栓扭力达到标准。

4奎屯河至袁家庄曲线病害整治效果

经过以上措施对此段曲线线路整治之后，2016年11月份铁路局Ⅵ型轨检车进行了动态检查验收，我们通过对比这段10km线路整治前后的设备状态，可以大体看出我们制定措施的成效。

整治前（2016年6月），I级65处，II级5处，I级临界II级病害有5处，平均每公里扣分6.7分，总扣分67分，轨道TQI指数平均分值9.1，每公里平均T值1.84：整治后（2016年11月），I级7处，II级0处，I级临界II级病害有0处，平均每公里扣分2.8分，总扣分28分，轨道TQI指数平均分值7.29，每公里平均T值1.41。

通过整治，该段线路消灭轨检车II级、I级临界II级病害，I级病害大幅减少，达到线路质量均衡，轨道TOI指数平均分值达到路局的要求8.5以下。

5结束语

我段在工务线路维修方面渐渐走上正轨，线路质量逐年得到提升，维修人员业务能力也逐渐适应了铁路运输发展的需要。曲线病害是工务段进行线路维修的重点和难点，通过上述病害整治方法，能降低曲线病害的发生率，日常加强班组曲线病害处理方法的培训，引入单元化管理等先进理念，从基础工作抓起，有效控制曲线病害的发生，使列车运行平稳安全。endprint