淺談小半徑曲線的養(yǎng)護(hù)

田智宏

摘 要：通過對鐵路小半徑曲線常見病害及成因分析， 發(fā)現(xiàn)在小半徑曲線日常養(yǎng)護(hù)中，幾何尺寸調(diào)整、加強(qiáng)技術(shù)防范和重點(diǎn)病害整治方面應(yīng)采取的進(jìn)一步的措施，并對各項措施的持續(xù)改進(jìn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：小半徑；曲線；養(yǎng)護(hù)

一、小半徑曲線常見病害及成因分析

（1）鋼軌傷損病害。鋼軌側(cè)磨、波磨及接頭傷損是小半徑曲線常見的病害，尤其是側(cè)磨，是小半徑曲線最突出的傷損類型，是影響曲線鋼軌使用壽命的決定因素，也是引起小半徑曲線軌距擴(kuò)大的根源。（2）軌道幾何尺寸易超限。小半徑曲線上高低、軌距、超高、正矢相對其它線路容易發(fā)生變化，保持的周期短，特別是軌距擴(kuò)大病害相當(dāng)普遍，并且隨著鋼軌側(cè)磨的增加，而逐漸加劇。（3）聯(lián)接零件易松動，且破損率高。小半徑曲線上聯(lián)接零件承受的垂直沖擊力和橫向作用力都比較大，在相同扭力矩的情況，小半徑曲線聯(lián)接零件容易松動，而且當(dāng)沖擊力和橫向力達(dá)到一定值，造成夾板及接頭螺栓折斷，軌枕螺栓失效，枕木道釘浮離，軌距桿折斷，軌撐壓裂，尼龍座擠劈，軌枕擋肩破損等病害。（4）易出現(xiàn)曲線“鵝頭”。曲股“鵝頭”的形成主要是由于撥道方法不當(dāng)所造成的。另外，曲線頭尾不固定，標(biāo)樁位置外移或內(nèi)移，將直線撥成曲線或?qū)⑶€撥成直線，這樣就在曲線始終點(diǎn)產(chǎn)生“鵝頭”。（5）易造成曲線“支嘴”。曲線上鋼軌接頭“支嘴”多數(shù)發(fā)生在小半徑的曲線上，特別是相對式的接頭曲線上。曲線接頭處的“支嘴”是曲線圓弧在鋼軌接頭有向外的彈力，這是因為養(yǎng)護(hù)不良而引起的。另外由于接頭處道渣不足、搗固和夯拍不良，接頭軌枕失效，鋼軌小腰有硬彎，螺栓松動，有連續(xù)瞎縫等多方面的因素。再就是，由于列車對接頭的沖擊，破壞了曲線方向，引起軌距擴(kuò)大，魚尾板彎曲，也是造成曲線“支嘴”的重要原因。

根據(jù)有關(guān)資料和現(xiàn)場實際分析，造成小半徑曲線病害多的原因是多方面的，有運(yùn)營條件方面的，如牽引種類、運(yùn)行速度、列車密度等，有軌道結(jié)構(gòu)方面，如鋼軌類型、坡度、半徑大小等，然而任何一種病害也是由多個因素引發(fā)的，病害和因素之間沒有一一對應(yīng)的關(guān)系，只有主要因素和次要因素之分，主要因素和次要因素也不是永遠(yuǎn)不變的，它隨著條件的變化而變化，且絕大部分病害之間互為影響因素。而實際造成小半徑曲線病害多的最直接因素是隨著客觀因素的變化，機(jī)車車輛作用在小半徑曲線的附加力大小的變化。曲線狀態(tài)好，附加力就小，對曲線的破壞越小，曲線狀態(tài)差，附加力就大，對曲線的破壞越大，進(jìn)而形成越差越大，越大越差的惡性循環(huán)。因此，保持曲線良好的狀態(tài)，減少機(jī)車車輛作用在軌道上的附加力，是延長曲線維修周期，降低維修成本的關(guān)鍵。

二、防止小半徑曲線產(chǎn)生病害的主要對策

（1）調(diào)整好小半徑曲線各部尺寸是基礎(chǔ)。對于小半徑曲線軌距根據(jù)《鐵路工務(wù)維修規(guī)程》規(guī)定的加寬值調(diào)整，調(diào)整應(yīng)注意軌距變化率不得大于1‰。對于曲線圓順度較差的曲線，最好用經(jīng)緯儀進(jìn)行精撥，圓順度較好的曲線可用繩正法進(jìn)行撥道，為加強(qiáng)曲線圓順度檢查，鐵運(yùn)部工務(wù)班在R≤350米曲線上增設(shè)副矢點(diǎn)的辦法，對控制曲線圓順度效果很好，它縮短了檢彎距離，加密了曲線控制測量點(diǎn)，具體辦法是在現(xiàn)有10米間距中間增設(shè)一點(diǎn)副矢，其正矢在緩和曲線上為兩相鄰正矢點(diǎn)之和的一半，圓曲線上為圓曲線計劃正矢，檢測工具仍為20米弦線。在曲線養(yǎng)護(hù)中要切實注意緩和曲線的養(yǎng)護(hù)，緩和曲線是超高、軌距遞減段，是正矢漸變段，也是機(jī)車車輛脫軌多發(fā)段，因此，超高、軌距遞減是否均勻，正矢變化是否符合規(guī)定，是緩和曲線養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵。曲線范圍內(nèi)聯(lián)接零件要經(jīng)常保持全、緊、靠、密、無失效、扭力矩符合《鐵路工務(wù)維修規(guī)程》規(guī)定，擋肩破損的軌枕要及時修復(fù)，失效的要及時更換，道床不潔要及時清篩，道床要飽滿，上股按規(guī)定加寬到0.4米。（2）對小半徑曲線加強(qiáng)技術(shù)防范是保證。小半徑曲線受列車車輛附加力較大，采取與其它線路相同的軌道結(jié)構(gòu)，顯然是不行，因此除按《鐵路工務(wù)維修規(guī)程》規(guī)定安裝軌距桿或軌撐外，可根據(jù)曲線的實際情況采用增加軌距桿，或采取軌距桿與支撐配合使用的方法加強(qiáng)，但安裝軌撐應(yīng)考慮凍害情況，凍害多，凍起高度大的地段。不宜安裝軌撐。在對小半徑曲線技術(shù)性能改進(jìn)中鋪設(shè)合金軌和Ⅲ型軌枕及相應(yīng)的扣件是延長曲線養(yǎng)護(hù)及換軌周期最佳選擇。對軌檢車檢查病害較多，動態(tài)添乘晃車嚴(yán)重，靜態(tài)檢查超限較多，且曲線上股軌枕外側(cè)擋肩擠壞嚴(yán)重的曲線應(yīng)換鋪ⅢQ型軌枕，ⅢQ型軌枕擋肩為預(yù)埋鐵件，強(qiáng)度大，易保持軌距，且ⅢQ型枕體積大，抗橫向力、縱向力能力大，使曲線狀態(tài)較穩(wěn)定，養(yǎng)護(hù)維修的工作量減少，其經(jīng)濟(jì)效益提高。（3）整治重點(diǎn)病害是關(guān)鍵。軌距病害是小半徑曲線最普遍的病害，可用加寬尼龍座0～6號，0～8號，0～1 0號，P60kg鋼軌軌枕楔型膠墊，特制6號、1 0號軌距擋板，可調(diào)軌撐等進(jìn)行整治，其缺點(diǎn)為加寬尼龍座穩(wěn)定性差，易傾覆，如改造成可套在立螺栓的尼龍座，能防止傾覆，但成本略高，其調(diào)整量受到承軌槽長度的控制；P60Kg鋼軌楔型膠墊采用外形大小與普通膠墊相同，厚度采用14mm/lOmm，其安裝后改變了軌底坡，使鋼軌向內(nèi)傾斜，雙股同時使用最大調(diào)整量達(dá)9.2mm，與尼龍座與軌距擋板配合使用，其最大調(diào)小量為

13.2mm（尼龍座與軌距擋板最大調(diào)小量為4mm），既使鋼軌側(cè)磨達(dá)到重傷標(biāo)準(zhǔn)19mm，可調(diào)整軌距至作業(yè)驗收的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)（作業(yè)驗收標(biāo)準(zhǔn)V≤lOOkm/h時，軌距允許誤差為+6mm）；特制6號、10號擋板座對改正軌距作用也比較好，但需根據(jù)側(cè)磨不斷的變化和軌距的增大，經(jīng)常調(diào)整軌距擋板，更換軌距擋板工作量大，且成本比較高；可調(diào)軌撐不但可調(diào)整軌距，而且可以增加鋼軌抵抗橫向的能力，效果頗佳，但在高凍害地段因冬季墊板，造成軌撐后座高出擋肩，失去作用，反而減弱了鋼軌抵抗橫向力的能力，而且造成軌距失控，因此應(yīng)慎用。（4）要重點(diǎn)整治“鵝頭”和“支嘴”。曲線“鵝頭”和鋼軌“支嘴”是小半徑曲線最常見病，尤其P60kg鋼軌比P50kg鋼軌“支嘴”更普通，除調(diào)整好軌縫，防止接頭頂死，采取用接頭夾板里外口互換的辦法，簡單易行，效果直接，該辦法主要依據(jù)是“支嘴”接頭的夾板已形成變曲，里外口倒換后，其彎曲與“支嘴”方向相反，上緊夾板后，可使“支嘴”回收，對一些頑固“支嘴”接頭，可在“支嘴”處增設(shè)曲線穩(wěn)定樁，對由于鋼軌硬彎造成“支嘴”，因接頭處矯正因難，應(yīng)用換軌辦法整治；對壓傷的接頭，堅持“焊早、焊小”的原則，如果傷損長度大，焊補(bǔ)平整度不易掌握，形成新的不平順，且對鋼軌探傷極為不利；有條件要對波磨和肥邊進(jìn)行打磨，對減緩機(jī)車、車輛對小半徑曲線沖擊力有一定的作用，實行曲線定期涂油，對減緩曲線側(cè)磨也有一定的效果。曲線“鵝頭”的整治同樣要引起重視，在全面調(diào)查測定正矢前，先撥好曲線兩端的直線方向，用目測或用簡化計算方法消除“鵝頭”，然后再測正矢，計算撥道；對緩和曲線應(yīng)按規(guī)定計算正矢，將直緩、緩圓、圓緩、緩直各點(diǎn)固定在正確位置上；曲線撥道必須用半撥距繩正法經(jīng)過計算后徹底撥好，防止單純?yōu)榱藴p少撥道量，不考慮曲線原設(shè)計條件，不根據(jù)計算數(shù)值，盲目進(jìn)行小調(diào)整，任意改變計劃正矢，上挑或下壓的作業(yè)；避免撥道作業(yè)中產(chǎn)生的誤差趕向一頭，可分別從曲線的兩端撥起，逐漸撥到圓曲線中點(diǎn)匯合。

三、對提高小半徑曲線養(yǎng)護(hù)效果的幾點(diǎn)建議

（1）經(jīng)常摸索曲線變化規(guī)律，做好曲線苗頭性病害的預(yù)防工作，可起到事半功倍的效果，每一條曲線即使運(yùn)營條件和軌道條件相同，其養(yǎng)護(hù)維修周期也不同。就一條曲線而言，其軌道結(jié)構(gòu)各部分變化周期也不相同，因此在日常養(yǎng)護(hù)中注意摸索每條曲線及曲線各部分變化周期，有計劃的進(jìn)行預(yù)防性修理，可減少維修工作量，而且可以避免曲線狀態(tài)的惡化。（2）對小半徑曲線進(jìn)行大修和技術(shù)改造時，在鋼軌和軌枕的選型上，應(yīng)優(yōu)先選用合金軌和Ⅲ型軌枕，雖然大修或技術(shù)改造費(fèi)用會增大，但從長遠(yuǎn)看，曲線狀態(tài)穩(wěn)定，安全保證性強(qiáng)，運(yùn)營成本低，間接效益好。（3）加大對鋼軌修理的投入。目前鋼軌修理僅局限于接頭焊補(bǔ)，對波磨和肥邊受機(jī)具的限制，基本上沒有進(jìn)行此項工作，因此， 應(yīng)考慮增加鋼軌修理方面機(jī)具的投入，“欲先善其事，必先利其器”。

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