田玉寬

摘 要：曲線是鐵路線路的一個重要組成部分也是線路三大薄弱環(huán)節(jié)之一。鋼軌的側(cè)面磨耗一直是曲線上存在的問題，在小半徑曲線上，外軌嚴重側(cè)磨，內(nèi)軌嚴重壓潰，并且由于軌頭的塑性變形引起的鋼軌波浪形磨耗，不僅給鐵路運輸增加了成本還給鐵路行車帶來了安全隱患，由于以上原因，我們要認真分析探討曲線病害形成的原因，做到提前預(yù)防曲線病害并對產(chǎn)生的病害進行整治。

關(guān)鍵詞：曲線;病害;養(yǎng)護方法

在我國的鐵路運營里程中，有近三分之一的線路是曲線。在繁忙或重載線路曲線地段，線路養(yǎng)護整修不及時，每隔2-3年就要更換一次鋼軌，因此減緩輪軌的磨耗速率，改善機車車輛通過曲線的條件，延長鋼軌的使用壽命，對于我國鐵路運輸?shù)慕?jīng)濟效益有重要的意義。

1 軌道的受力狀態(tài)分析

1.1轉(zhuǎn)向架與鋼軌間的橫向作用力

車輛轉(zhuǎn)向架在曲線上運行時前軸外輪導向輪給鋼軌一橫向力，鋼軌給車輪一橫向反作用力迫使車輛改變方向運行，這個力就稱為鋼軌導向力。它是沿著車軸方向的。另外作用在鋼軌上還有其它橫向水平力。

1.2導向力與鋼軌側(cè)磨

側(cè)磨的大小與導向力成正比，它還與曲線半徑、滑動摩擦系數(shù)、輪載、轉(zhuǎn)向架固定軸距、未被平衡的離心力以及輪緣角等有關(guān)。在鐵路線路中我們無法改變曲線半徑、輪載、轉(zhuǎn)向架固定軸距、以及輪緣角。但通過我們工務(wù)部門的努力可以減小滑動摩擦系數(shù)和未被平衡的離心力來達到減少鋼軌磨耗的目的。

研究表明，輪對在曲線上的導向能力小于鋼軌導向力時，有可能發(fā)生脫軌現(xiàn)象，因此加強曲線養(yǎng)護和曲線病害的整治，保持曲線狀態(tài)良好是防止脫軌的重要保障之一。

2曲線主要病害

2.1曲線產(chǎn)生病害的原因

列車的運行是用軌道來導向，車體在運行時，由于慣性的作用是不會改變方向的。但是在鐵路曲線區(qū)段，軌道卻在不斷的轉(zhuǎn)變方向，迫使車體也在不斷的改變方向。因此，車體運行方向和曲線軌道的方向總是相互矛盾的，再加上大多數(shù)鐵路線路常年裸露在大自然中，由于機車車輛的動力作用或自然條件對線路的影響，對鋼軌造成諸多病害。為使線路處于鐵路技術(shù)標準化規(guī)定狀態(tài)，必須對病害產(chǎn)生的原因進行分析及提出合理整治辦法，消除病害或減少病害產(chǎn)生的影響，使鋼軌處于良好狀態(tài)，保證列車按規(guī)定速度，安全、平穩(wěn)、高效運行。

2.2曲線病害的分類

鐵路線路曲線病害主要有：方向不良、軌距不符、水平超限、軌底坡不統(tǒng)一、曲線鋼軌側(cè)面磨耗、剝落掉塊和波形磨耗。由于曲線地段車輪對鋼軌產(chǎn)生的反向力，使曲線地段承受著多方向的作用力。

3曲線地段的養(yǎng)護

3.1曲線是線路上病害多發(fā)地段，應(yīng)加強養(yǎng)護，堅持“預(yù)防為主、防治結(jié)合、修養(yǎng)并重”的原則。尤其是病害多發(fā)、易發(fā)地段，尤其應(yīng)加強對小半徑曲線地段的防護。我們應(yīng)從設(shè)備上加強，更換耐磨軌，整修路基，使路基達到維修標準。平整路肩，確保排水良好，整治路基病害，防止路基基礎(chǔ)變化帶動上部設(shè)備變化，并按規(guī)定更換失效的軌枕以及聯(lián)接零件。根據(jù)曲線要素，正確定位曲線的位置。

3.2按設(shè)計設(shè)置曲線超高

設(shè)置曲線外軌超高的目的：（1）減少曲線外股鋼軌所受垂直力和水平力，使兩股鋼軌受力均勻、垂直磨耗均勻等;（2）保證軌道穩(wěn)定，防止車輛傾覆;（3）將離心力限制在一定范圍內(nèi)，保證旅客的舒適度。

曲線超高的設(shè)置方法，通常采用以內(nèi)軌為基準軌，抬高外軌來實現(xiàn)。在高速鐵路上，為減輕車輛重心的上下變動和避免過長的緩和曲線，日本在高速鐵路上采用將內(nèi)軌降低曲線超高之半，將外軌抬高曲線超高之半的方法來設(shè)置曲線超高。

4基本病害的整治

4.1曲線正矢不良連續(xù)方向偏差

整治措施：（1）更換和補充失效聯(lián)結(jié)零件;（2）加強軌距整修、軌距變化率符合標準;（3）改道與整治曲線正矢相結(jié)合，以曲線上股為基準股，曲線正矢與計劃正矢的誤差控制在2mm范圍內(nèi)，在保證曲線正矢及上股曲線圓順的基礎(chǔ)上改曲線下股軌距;（4）對曲線內(nèi)結(jié)合打磨作用邊改正軌距;（5）復(fù)緊曲線扣件使扣壓力達標。

4.2曲線高低偏差

整治措施：（1）采取搗墊結(jié)合以搗為主的方法;（2）對焊縫進行打磨消除焊縫不平順減少車輪對軌面的沖擊力;（3）加強曲線易晃車地點的巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)暗坑、吊板并采取相應(yīng)整治措施。

4.3小半徑曲線“鵝頭”與反彎

整治措施：（1）用繩正法計算撥道量在曲線全長范圍內(nèi)撥道并適合預(yù)留回彈量;（2）在曲線定期撥道時，測量正矢前要撥正直線兩端的直線方向;（3）合理設(shè)置軌距加寬、超高與正矢遞減;（4）曲線頭尾處道床要飽滿并夯實。

4.4曲線鋼軌接頭“支嘴”

整治措施：（1）按規(guī)定加寬和堆高曲線外側(cè)道砟（2）調(diào)換“支嘴”接頭夾板矯直硬彎鋼軌;（3）撥道作業(yè)中盡量避免上挑如必須上挑則采用撥動小腰帶動接頭方法撥道。

4.5曲線鋼軌磨耗。

整治措施：（1）每年根據(jù)全年客貨車實測平均速度檢算設(shè)計超高并根據(jù)現(xiàn)場外軌側(cè)磨和內(nèi)軌壓潰情況及時調(diào)整曲線超高;（2）及時修正軌底坡使輪軌接觸面積增大;（3）合理安排鋼軌調(diào)邊使用;（4）保持曲線圓順度定期檢查，從預(yù)防的觀點出發(fā)治小治早;（5）采用曲線上股鋼軌側(cè)面涂油可有效減少鋼軌側(cè)面磨耗。

結(jié)束語

總之曲線產(chǎn)生病害的原因很多，我們整治曲線病害不能用單一的方法要根據(jù)具體情況采用不同的方法。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，列車運行速度、機車車輛軸重都大大提高了，使得鋼軌各部件受力增加。我們相關(guān)的工作者，要從力學、材料、機械、摩擦磨耗及潤滑等各個方面研究，并要做好長期研究探討的準備工作，為解決減少曲線鐵路病害找到更好更高效的方法，提高鐵路運輸效率，確保鐵路運輸安全。

參考文獻

[1]《鐵路線路修理規(guī)則》.中國鐵道出版社.2014.

[2]《鐵路線路工》.中國鐵道出版社.2017.

[3]《鐵道工程》.中國鐵道出版社.2000.