淺談鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)病害成因及養(yǎng)護(hù)措施

劉晶

淺談鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)病害成因及養(yǎng)護(hù)措施

劉晶

（成都鐵路局凱里工務(wù)段 貴州凱里 556000）

鐵路線(xiàn)路由于長(zhǎng)期且不間斷的疏導(dǎo)車(chē)輛，受到機(jī)車(chē)的碾壓和沖擊，因此，線(xiàn)路狀態(tài)處于持續(xù)變化中。其中，曲線(xiàn)地段受到的沖擊、碾壓等較為突出，線(xiàn)路變化也比較快，軌件磨損較為嚴(yán)重。因此，加強(qiáng)鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要。對(duì)此，本文首先介紹了鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)常見(jiàn)病害及產(chǎn)生原因，然后對(duì)鐵路曲線(xiàn)線(xiàn)路養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行了詳細(xì)探究。

鐵路線(xiàn)路；曲線(xiàn)；病害

1 引言

我國(guó)鐵路運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅速，高速度、高密度、高軸重的運(yùn)輸條件對(duì)于鐵路線(xiàn)路會(huì)產(chǎn)生較大影響，加劇鋼軌疲勞傷損。根據(jù)調(diào)查，鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)病害發(fā)生幾率比較高，而且病害成因較多，因此，對(duì)鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)病害及養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行詳細(xì)探究意義重大。

2 鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)常見(jiàn)病害及產(chǎn)生原因

2.1 鋼軌磨損

2.1.1 曲線(xiàn)鋼軌側(cè)磨問(wèn)題

在鐵路線(xiàn)路正常運(yùn)行過(guò)程中，曲線(xiàn)鋼軌容易發(fā)生側(cè)磨，而這一問(wèn)題一般是由線(xiàn)路本身所造成的。與鐵路線(xiàn)路直線(xiàn)段不同，曲線(xiàn)段的鋼軌會(huì)與列車(chē)車(chē)輪發(fā)生滑動(dòng)作用，而且曲線(xiàn)段鋼軌會(huì)對(duì)列車(chē)速度產(chǎn)生減少作用，因此，鋼軌在曲線(xiàn)段相同的牽引力，往往會(huì)受到更大作用力，導(dǎo)致曲線(xiàn)鋼軌發(fā)生側(cè)磨問(wèn)題，縮短鋼軌使用壽命。如果曲線(xiàn)段鋼軌被安置角度超高，甚至?xí)又劁撥壈l(fā)生磨損程度，導(dǎo)致曲線(xiàn)段使用壽命降低。另外，根據(jù)研究分析，軌底坡的大小會(huì)對(duì)曲線(xiàn)鋼軌磨損程度產(chǎn)生影響，如果軌底坡角度不同，則會(huì)造成鋼軌與車(chē)輪的幾何接觸點(diǎn)發(fā)生變化，從而改變軌道受力，對(duì)此，應(yīng)該采取有效措施調(diào)節(jié)好軌底坡的大小。除此以外，如果鋼軌大小不合理，則也會(huì)造成鋼軌側(cè)磨問(wèn)題，車(chē)輪在行駛過(guò)程中，與鋼軌之間存在一定的間隙，如果軌距調(diào)節(jié)不合理，則車(chē)輪就會(huì)相對(duì)于線(xiàn)路中心發(fā)生偏離，兩個(gè)車(chē)輪在鋼軌上會(huì)發(fā)生不同形式的擺動(dòng)，導(dǎo)致車(chē)輪在軌道上蛇行運(yùn)動(dòng)，而這種運(yùn)動(dòng)方式會(huì)嚴(yán)重破壞車(chē)軌的穩(wěn)定性。

2.1.2 曲線(xiàn)鋼軌波磨問(wèn)題

曲線(xiàn)鋼軌軌道波磨病害發(fā)生幾率也比較高，如果道床的剛度適宜，則能夠有效減少軌道波磨問(wèn)題發(fā)生幾率，道床的剛度會(huì)對(duì)車(chē)輪與軌道之間的振動(dòng)產(chǎn)生直接影響。如果軌道不平順，道床剛度適宜就可以利用彈性作用減少軌道受車(chē)輪的附加力，有效緩解軌道波磨問(wèn)題。如果板床剛性不合適，則會(huì)造成車(chē)輪對(duì)軌道的粘滑振動(dòng)，而這一振動(dòng)就會(huì)造成軌道發(fā)生波磨問(wèn)題。在道床鋪設(shè)方面，一般要求道碴密度高，粒徑級(jí)優(yōu)良，以此增加道床的阻力值，而道床的阻力值能夠直接決定軌道阻力值，如果道床的彈性能力較差，就會(huì)造成軌道在不平順時(shí)所受到的粘滑振動(dòng)增加，長(zhǎng)時(shí)間的車(chē)輛振動(dòng)不斷疊加，就會(huì)造成軌道波磨問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。另外，如果曲線(xiàn)半徑不同，也會(huì)對(duì)軌道波磨的狀況產(chǎn)生影響，如果曲線(xiàn)半徑比較小，則會(huì)造成車(chē)輪與軌道之間發(fā)生滑動(dòng)的概率增加，導(dǎo)致波磨損壞越來(lái)越嚴(yán)重。

2.2 曲線(xiàn)首尾有反彎“鵝頭”問(wèn)題

反彎“鵝頭”主要是由于列車(chē)通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)，曲線(xiàn)自身的弧度導(dǎo)向強(qiáng)迫車(chē)體轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生相反的相互作用力造成的。同時(shí)，采用簡(jiǎn)易法對(duì)曲線(xiàn)由一端向另一端撥道，或是不及時(shí)改正軌距、水平，不注重?fù)v固質(zhì)量，也會(huì)導(dǎo)致這一問(wèn)題的發(fā)生。

2.3 鋼軌接頭病害

導(dǎo)致鋼軌接頭病害的原因主要有以下幾方面：①鋼軌接頭養(yǎng)護(hù)不良，機(jī)車(chē)車(chē)輪經(jīng)過(guò)鋼軌接頭時(shí)會(huì)導(dǎo)致接頭形成折角，使車(chē)輪懸空。這種懸空會(huì)由于車(chē)輪和鋼軌之間的撞擊形成更大的損傷。②鋼軌在車(chē)輪沖擊力作用下，其端部軌頂極易發(fā)生變形，通常以塑性變形為主，從而導(dǎo)致鋼軌損耗現(xiàn)象發(fā)生。③道床搗固不良以及線(xiàn)路爬行也會(huì)導(dǎo)致鋼軌接頭病害的發(fā)生。同時(shí)，軌縫較大也會(huì)對(duì)列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性帶來(lái)較大的影響。

2.4 聯(lián)結(jié)零件損壞率高

曲線(xiàn)長(zhǎng)期在強(qiáng)大的橫向水平力作用下，夾板折斷、混凝土枕?yè)跫缙茡p、尼龍擋板座壓潰、螺栓扭力不足等現(xiàn)象出現(xiàn)較多，且難以禁止。

3 鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)養(yǎng)護(hù)措施

3.1 調(diào)整好半徑曲線(xiàn)各部尺寸

對(duì)于鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)范圍內(nèi)的漫坑、小坑以及低接頭，應(yīng)該有計(jì)劃的進(jìn)行整治。每年都需要對(duì)鐵路線(xiàn)路進(jìn)行測(cè)速，對(duì)于鋼軌傷損較為嚴(yán)重的曲線(xiàn)路段，更應(yīng)該重點(diǎn)測(cè)速，另外，還需要結(jié)合綜合維修，對(duì)超高進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于曲線(xiàn)線(xiàn)路范圍內(nèi)的所有連接部件，都應(yīng)該確保全、緊、靠、密，同時(shí)要求扭力矩符合《修規(guī)》規(guī)定，如果聯(lián)接零件失效，則應(yīng)該及時(shí)更換。對(duì)于擋肩破損的混凝土枕，需要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，如果失效，也需要立即更換，對(duì)臟污的道床應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清潔，對(duì)缺砟區(qū)段及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)砟，確保道床石砟飽滿(mǎn)，彈性良好，排水流暢。

3.2 合理設(shè)置軌底坡和曲線(xiàn)外軌超高

列車(chē)在鋼軌上運(yùn)行時(shí)，為了保持良好的輪軌關(guān)系，應(yīng)合理設(shè)置軌底坡和曲線(xiàn)外軌超高，否則易引起鋼軌受到偏心荷載和橫向推力作用而外傾，導(dǎo)致軌頭及下顎部拉應(yīng)力增加，軌顎處發(fā)生縱向裂紋。曲線(xiàn)超高不合理時(shí)，如一些既有線(xiàn)管內(nèi)曲線(xiàn)超高勻按100km/h設(shè)置，而實(shí)際上列車(chē)通過(guò)曲線(xiàn)各次列車(chē)輕重不同，速度不一樣，會(huì)產(chǎn)生里外兩股鋼軌所受的垂直壓力、向外離心力對(duì)曲線(xiàn)外股擠壓力都不同。外股鋼軌內(nèi)頂圓弧磨損，內(nèi)股壓潰軌面成水平波浪形，當(dāng)達(dá)到一定運(yùn)量時(shí)鋼軌就會(huì)達(dá)到屈服極限而引起傷損。

3.3 強(qiáng)化曲線(xiàn)技術(shù)細(xì)節(jié)

通常情況下，鐵路線(xiàn)路鋼軌在通過(guò)一定運(yùn)量后，其頂面一般會(huì)出現(xiàn)兩種病害形式：①有規(guī)律的周期性病害，即波形磨耗；②無(wú)規(guī)律的非周期性病害，常見(jiàn)的有擦傷、壓潰、龜裂、接頭坍塌、剝落掉塊等等。對(duì)于波磨鋼軌，可以使用大功率的鋼軌打磨列車(chē)，這樣能夠有效消除波磨軌。另外，為了延緩波磨問(wèn)題的發(fā)展，對(duì)于鋼軌表面的擦傷、馬鞍形磨耗、坍低接頭等，應(yīng)及時(shí)插入鋼軌進(jìn)行更換處理。除此以外，在曲線(xiàn)線(xiàn)路的日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，還需要及時(shí)消除接頭病害、加強(qiáng)搗固、清篩道床、鋪設(shè)坡形膠墊，通過(guò)采取這些措施，能夠有效改善輪軌接觸條件，減緩波磨的發(fā)生。

3.4 加拉桿控制軌距

為了有效控制曲線(xiàn)線(xiàn)路軌距，可以采用加裝拉桿的方式。過(guò)去，鐵路曲線(xiàn)線(xiàn)路安裝拉桿比較少，對(duì)此，可以每隔4根軌枕安裝一根拉桿，將鐵路曲線(xiàn)控制在拉桿所形成的框架中，有效控制軌距。技術(shù)人員對(duì)某鐵路曲線(xiàn)線(xiàn)路進(jìn)行調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，在加裝拉桿前一周，需要改道1～2次，在加裝拉桿后后，只需要半月改道一次，由此可見(jiàn)，安裝拉桿能夠有效減少維修人工。除此以外，在曲線(xiàn)下股，還可以安裝軌撐，避免發(fā)生鋼軌側(cè)翻問(wèn)題，提高列車(chē)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。

3.5 進(jìn)行設(shè)備改造

在鐵路曲線(xiàn)線(xiàn)路日常檢修和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)該適當(dāng)增加設(shè)備投入，對(duì)曲線(xiàn)線(xiàn)路進(jìn)行全面測(cè)量和設(shè)計(jì)，在符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)該盡量?jī)?yōu)化原有曲線(xiàn)技術(shù)條件，同時(shí)，對(duì)曲線(xiàn)半徑進(jìn)行合理設(shè)置，加寬軌距。另外，還可以成立撥道隊(duì)伍、機(jī)械化工隊(duì)，對(duì)曲線(xiàn)線(xiàn)路進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)量，并且對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行撥正。

3.6 加強(qiáng)曲線(xiàn)線(xiàn)路周期性養(yǎng)護(hù)

作業(yè)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于鐵路曲線(xiàn)線(xiàn)路的日常檢修和養(yǎng)護(hù)力度，結(jié)合實(shí)際情況制定周期性養(yǎng)護(hù)方案。另外，作業(yè)人員還應(yīng)該在借鑒成功的養(yǎng)護(hù)方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)曲線(xiàn)線(xiàn)路實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行適當(dāng)創(chuàng)造，有針對(duì)性的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。比如，在改道作業(yè)時(shí)，必須充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，如果扣板離縫，則不僅需要避免軌距靜態(tài)變大，而且還應(yīng)該綜合考慮軌距的動(dòng)態(tài)變化情況。作業(yè)完成后，還需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行回檢，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則還需要進(jìn)行再次處理，并再次會(huì)回檢。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)鐵路線(xiàn)路的日常養(yǎng)護(hù)管理，預(yù)防鐵路病害的出現(xiàn)，不僅可以有效地提高鐵路的應(yīng)用性能，而且能夠降低維護(hù)費(fèi)用，確保鐵路運(yùn)營(yíng)安全可靠。在鐵路實(shí)際的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于各種因素的影響，一些鐵路病害還是難以避免的，對(duì)此，必須重視鐵路線(xiàn)路養(yǎng)護(hù)工作，保證鐵路的正常運(yùn)營(yíng)，提高鐵路的使用效率和質(zhì)量。

[1]盧思源.淺談鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)病害成因及其整治措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（3）：191.

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[3]馬存福.鐵路線(xiàn)路曲線(xiàn)病害成因及其整治措施[J].民營(yíng)科技，2015（8）：27.

U216.42+6

A

1004-7344（2016）27-0158-02

2016-9-10

劉晶（1987-），男，漢族，湖南漢壽人，助理工程師，本科，主要從事普速鐵路線(xiàn)路養(yǎng)護(hù)工作。