附帶曲線(xiàn)整修與養(yǎng)護(hù)

張巖林

摘 要：隨著鐵路的發(fā)展加快，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷提升，貨運(yùn)量的遞增，原有的站場(chǎng)滿(mǎn)足不了當(dāng)前需求，需要改建和在擴(kuò)大，道岔和股道的鋪設(shè)和增加幾乎都離不開(kāi)道岔附帶曲線(xiàn)。附帶曲線(xiàn)的設(shè)備質(zhì)量至關(guān)重要，但附帶曲線(xiàn)保養(yǎng)較困難，因?yàn)榈啦砀綆€(xiàn)與導(dǎo)曲線(xiàn)形成一對(duì)反向曲線(xiàn)。附帶曲線(xiàn)長(zhǎng)度一般較短，受到機(jī)車(chē)左右橫向阻力較大，方向不容易保持。因此，是否正確整修和養(yǎng)護(hù)附帶曲線(xiàn)對(duì)列車(chē)行駛的平穩(wěn)性和安全有很大的影響。據(jù)此，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)淺談鐵路道岔附帶曲線(xiàn)的整治和養(yǎng)護(hù)方法，從理論和實(shí)際上為鐵路附帶曲線(xiàn)的養(yǎng)護(hù)、維修提供相應(yīng)的幫助。

關(guān)鍵詞：鐵路；道岔附帶曲線(xiàn)；整修；養(yǎng)護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.08.099

1 研究背景和意義

鐵路軌道是列車(chē)行駛的必要條件之一，直接承受著列車(chē)整個(gè)車(chē)身對(duì)其傳來(lái)的巨大壓力。鐵路具有運(yùn)量大、軸重大、密度高、載荷作用時(shí)間長(zhǎng)等主要特點(diǎn)，并且列車(chē)本身加上貨物的重力對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的沖擊作用力相當(dāng)大，附帶曲線(xiàn)更容易引起軌道部件的破損以及加速鋼軌表面不平順的加大，使得維修線(xiàn)路的工作難度大幅度提高，而且也造成了行車(chē)安全性的降低。由此，本文對(duì)鐵路的道岔附帶曲線(xiàn)軌道的病害進(jìn)行分析，并且提出了相應(yīng)的維護(hù)養(yǎng)護(hù)措施以及整治方法，進(jìn)而提高列車(chē)行駛的安全性能，使得可以有效地保障人們出行的安全以及貨物運(yùn)輸順利進(jìn)行。

2 附帶曲線(xiàn)設(shè)規(guī)定

岔道附帶曲線(xiàn)相關(guān)規(guī)定在鐵道路線(xiàn)上，為使機(jī)車(chē)方便轉(zhuǎn)換車(chē)道，在鐵路道岔側(cè)股岔尾處設(shè)置一段與另一軌道相平行的軌道，當(dāng)兩平行的鐵軌間距不超過(guò)5.2m時(shí)，在岔道后設(shè)置的曲線(xiàn)成為附帶曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)的方向與導(dǎo)曲線(xiàn)方向相反。附帶曲線(xiàn)方向、位置和附帶曲線(xiàn)整體的穩(wěn)定性直接影響行車(chē)的平穩(wěn)和安全。所以對(duì)附帶曲線(xiàn)的整修和保養(yǎng)不容忽視。因此，我們必須高度重視道岔后附帶曲線(xiàn)的養(yǎng)護(hù)和維修，確保其處于正常的使用狀態(tài)。

3 附帶曲線(xiàn)設(shè)計(jì)要求

附帶曲線(xiàn)是線(xiàn)路的一部分，在整修附帶曲線(xiàn)時(shí)要結(jié)合道岔和股道一并整正，確保附帶曲線(xiàn)和道岔、股道大平良好，其次附帶曲線(xiàn)正矢必須優(yōu)良，零配件必須齊全有效。附帶曲線(xiàn)不僅要滿(mǎn)足以上要求，還得使其符合下列技術(shù)要求。

3.1 半徑

附帶曲線(xiàn)的半徑滿(mǎn)足一定的要求，不得小于連接道岔的導(dǎo)曲線(xiàn)半徑，以保證列車(chē)能夠平穩(wěn)、安全順利的通過(guò)附帶曲線(xiàn)，但是其半徑也應(yīng)保持在導(dǎo)曲線(xiàn)半徑的1.5倍范圍內(nèi)，否則則會(huì)使附帶曲線(xiàn)與道岔尾端的連接直線(xiàn)太短，對(duì)軌道的超高和軌距造成不利影響，影響行車(chē)安全，一般規(guī)定設(shè)置超高值不得大于15mm，順坡率規(guī)定在20‰內(nèi)為宜。其半徑根據(jù)道岔號(hào)碼大小及其列車(chē)側(cè)向通過(guò)速度的不同而不同，一般情況下，其尾數(shù)宜采用10m的整倍數(shù)。

3.2 夾直線(xiàn)

即道岔岔后終點(diǎn)至附帶曲線(xiàn)起點(diǎn)間的距離。正線(xiàn)道岔附帶曲線(xiàn)夾直線(xiàn)應(yīng)有一定長(zhǎng)度，確保機(jī)車(chē)行駛的平穩(wěn)性和減少機(jī)車(chē)的晃動(dòng)，其最小長(zhǎng)度不得短于20m。站線(xiàn)道岔與曲線(xiàn)或道岔與連接曲線(xiàn)之間的直線(xiàn)段長(zhǎng)度，一般不得短于7.5m，在困難條件下不得短于6m。

3.3 軌距

軌距加寬與一般曲線(xiàn)地段加寬相同。加寬遞減，在正常情況下應(yīng)按1‰，一般不大于2‰，直線(xiàn)段較短時(shí)不得大于3‰，由曲線(xiàn)兩端向外遞減。

3.4 超高

附帶曲線(xiàn)可設(shè)置超高，但超高不應(yīng)大于15mm順坡不得大于2‰，一般情況下9號(hào)道岔附帶曲線(xiàn)超高為10mm，12號(hào)道岔附帶曲線(xiàn)超高為15mm。

3.5 正矢

附帶曲線(xiàn)多為圓曲線(xiàn)，可不設(shè)置設(shè)緩和曲線(xiàn)。但其長(zhǎng)度不得小于20m，附帶曲線(xiàn)方向應(yīng)保持圓順，用10米弦測(cè)量正矢，其連續(xù)正矢差：正線(xiàn)、到發(fā)線(xiàn)不超過(guò)3mm，其他線(xiàn)不超過(guò)4mm，頭尾不得有反彎（鵝頭）。

4 附帶曲線(xiàn)參數(shù)的計(jì)算

附帶曲線(xiàn)要素的計(jì)算包括轉(zhuǎn)角、半徑、切線(xiàn)與夾直線(xiàn)，其中轉(zhuǎn)角與轍叉角相等是已知的，我們采用三角函數(shù)法對(duì)曲線(xiàn)要素進(jìn)行計(jì)算，求的曲線(xiàn)要素后進(jìn)行驗(yàn)證是否滿(mǎn)足附帶曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)要求。首先整正附帶曲線(xiàn)要做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作，首先要確定道岔號(hào)數(shù)N，平均線(xiàn)間距D及附帶曲線(xiàn)半徑R或者附帶曲線(xiàn)的平均正矢。

（1）岔號(hào)數(shù)N：道岔號(hào)數(shù)一般由設(shè)備臺(tái)賬查查閱出來(lái)。

（2）線(xiàn)間距D平：先撥直直股方向，然后用鋼尺在附帶曲線(xiàn)后兩平行直線(xiàn)中心位置的距離，分別量取不少于3處，取平均值D平。

（3）f平：附帶曲線(xiàn)先撥圓順后用10m弦，量正矢3處，取平均數(shù)，反求該曲線(xiàn)的半徑R計(jì)=12500/f平（由此計(jì)算出來(lái)的半徑可能不是整數(shù)，根據(jù)其尾數(shù)宜采用10m的整倍數(shù)。對(duì)其半徑進(jìn)行歸整）。

（4）角度a：道岔轍叉角度圖例1。

（5）b：道岔轍叉后長(zhǎng)度。

（6）T切：附帶曲線(xiàn)的切線(xiàn)。

由三角函數(shù)關(guān)系：∠a=∠β，L斜=/sina

求取附帶曲線(xiàn)L斜為固定的長(zhǎng)度。

公式中sina為轍叉角a正玄函數(shù)。

L斜=L夾+b+T切

b道岔轍叉后長(zhǎng)度也是固定值。

T切=R計(jì)·tg

由公式得曲線(xiàn)半徑R計(jì)和曲線(xiàn)夾直線(xiàn)L夾是變量，根據(jù)道岔附帶曲線(xiàn)半徑設(shè)置要求來(lái)驗(yàn)算是否符合規(guī)定。從公式中求得L夾，當(dāng)經(jīng)驗(yàn)算所得附帶曲線(xiàn)夾直線(xiàn)L夾略小于7.5米，切R計(jì)又多大于導(dǎo)曲線(xiàn)半徑較多時(shí)，預(yù)留夾直線(xiàn)應(yīng)選定為7.5m，否則按困難條件下的規(guī)定，選定L夾留為6m。

曲線(xiàn)要素的確定，首先依據(jù)預(yù)留夾直線(xiàn)L夾留，求出在L斜上的T切，在根據(jù)T切，求出能按設(shè)計(jì)要求的曲線(xiàn)半徑R計(jì)，半徑R計(jì)規(guī)整后（原則上半徑的規(guī)整應(yīng)小于R計(jì)，最終確定道岔附帶曲線(xiàn)半徑，本文求得道岔附帶曲線(xiàn)為曲線(xiàn)上股工作邊的半徑）在通過(guò)公式計(jì)算出T切的長(zhǎng)度。最終確定附帶曲線(xiàn)要素。

5 附帶曲線(xiàn)常見(jiàn)病害整修方法

5.1 加強(qiáng)曲線(xiàn)鋼軌的打磨

在道岔附帶曲線(xiàn)上，曲線(xiàn)內(nèi)軌長(zhǎng)度比外軌長(zhǎng)度短，半徑越大差距越小。列車(chē)在軌道上行駛時(shí)，內(nèi)外軌長(zhǎng)度與車(chē)輪在內(nèi)外軌滾動(dòng)的距離之間的差值，要依靠輪對(duì)在鋼軌上向后滑或空轉(zhuǎn)調(diào)整、橫向移動(dòng)來(lái)完成，這就造成了道岔附帶曲線(xiàn)軌道上垂直損耗；當(dāng)列車(chē)在道岔附帶曲線(xiàn)軌道上行駛時(shí)，只有依靠外軌來(lái)消除產(chǎn)生的離心力，列車(chē)輪的外軌側(cè)壓力隨著曲線(xiàn)半徑大小的變化而變化，曲線(xiàn)半徑越大，車(chē)輪對(duì)鋼軌的側(cè)壓力越小。列車(chē)輪對(duì)與鋼軌之間的摩擦力是造成鋼軌側(cè)面磨耗最主要的原因，我們要定期對(duì)曲線(xiàn)鋼軌軌廓進(jìn)行檢測(cè)，找到合適的鋼軌軌廓受力面，然后進(jìn)行鋼軌打磨，減少鋼軌摩擦，提高鋼軌壽命，為鐵路節(jié)約成本。

5.2 加強(qiáng)尺寸檢查和零配件整修

道岔附帶曲線(xiàn)上水平以及軌距、高低等相對(duì)于軌道的其他路段來(lái)說(shuō)，極易產(chǎn)生超限現(xiàn)象，其所能保持的周期也就越來(lái)越短，并且軌距擴(kuò)大的情況相當(dāng)普遍，其隨著鋼軌側(cè)磨的增加而逐漸加劇，這就使得鋼軌的使用壽命大幅度縮水，在列車(chē)不斷運(yùn)行的過(guò)程中極易照成側(cè)軌外翻等事故的發(fā)生。我們要定期對(duì)附帶曲線(xiàn)軌距進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)大軌距及時(shí)整修。由于列車(chē)在通過(guò)道岔附帶曲線(xiàn)軌道的時(shí)候，對(duì)軌道的沖擊力過(guò)大，導(dǎo)致零件的承受力也相應(yīng)增大，在列車(chē)車(chē)輪的快速撞擊與碾壓下，道岔附帶曲線(xiàn)軌道上的連接部件，由于承受力的加大，極易出現(xiàn)松動(dòng)、斷裂以及蹦飛等現(xiàn)象，要加強(qiáng)對(duì)鐵路道岔附帶曲線(xiàn)軌道的連接處定期的檢查，確保零件的安全使用性能，對(duì)存在安全隱患的破損零件，及時(shí)的進(jìn)行更換，對(duì)松動(dòng)的連接零件進(jìn)行加固，進(jìn)而保證在列車(chē)駛?cè)腓F路道岔附帶曲線(xiàn)軌道的過(guò)程中，不會(huì)因?yàn)檫B接零件的松動(dòng)造成翻車(chē)事故。

5.3 建議更換使用III型混凝土枕

目前道岔附帶曲線(xiàn)多都是木枕和Ⅰ、Ⅱ型混凝土枕，已經(jīng)滿(mǎn)足不了當(dāng)前鐵路當(dāng)前運(yùn)輸發(fā)展的需要，鐵路道岔附帶曲線(xiàn)軌道上應(yīng)用III型軌枕或者相應(yīng)的設(shè)備，可以將橫向力的傳遞方向改變，將受力面積增大，強(qiáng)化鐵路道岔附帶曲線(xiàn)軌道的抗壓能力，使得曲線(xiàn)軌道的穩(wěn)定性得以提升，使得維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用降到最低。另外，保證曲線(xiàn)地段道床石砟飽滿(mǎn)，可以提高道床縱向阻力，從而提高曲線(xiàn)的穩(wěn)定性。

5.4 加強(qiáng)附帶曲線(xiàn)超高的保養(yǎng)

平順的道岔附帶曲線(xiàn)超高能減少機(jī)車(chē)對(duì)線(xiàn)路設(shè)備造成的危害，保證列車(chē)的平穩(wěn)運(yùn)行，必須按照附帶曲線(xiàn)超高均勻遞減率不大于其安全范圍，對(duì)于超出的部分全部在直線(xiàn)上進(jìn)行均勻的遞減。保證附帶曲線(xiàn)上線(xiàn)路水平的方向與直線(xiàn)段的線(xiàn)路水平保持一致，進(jìn)而避免曲線(xiàn)頭尾“三角坑”現(xiàn)象的發(fā)生，并且對(duì)其進(jìn)行定期檢查，特別是對(duì)曲線(xiàn)地段低接頭的整修，低接頭容易造成鋼軌接頭壓潰，使機(jī)車(chē)運(yùn)行不平順對(duì)曲線(xiàn)穩(wěn)定性造成傷害，要及時(shí)對(duì)低接頭進(jìn)行搗固，保證曲線(xiàn)水平在保養(yǎng)范圍內(nèi)。

5.5 增加軌距桿和使用新型彈性扣件

由于曲線(xiàn)收到機(jī)車(chē)的橫向作用力，軌距已發(fā)生變化，在曲線(xiàn)地段適當(dāng)增加軌距桿有助于設(shè)備框架的穩(wěn)定，軌距桿要提前檢測(cè)好是否絕緣，防止存在聯(lián)電隱患。在鐵路道岔附帶曲線(xiàn)軌道的承接處，應(yīng)用新型彈性扣件，當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，彈性扣件能夠起到緩壓的作用，不但保證了列車(chē)行駛的安全性，也延長(zhǎng)了軌道的使用壽命，將鐵路道岔附帶曲線(xiàn)軌道的結(jié)構(gòu)橫向穩(wěn)定性大幅度強(qiáng)化，對(duì)于維修工作來(lái)說(shuō)，也極大地減少了維修的工作量。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)三角函數(shù)計(jì)算附帶曲線(xiàn)頭尾和夾直線(xiàn)，提高了設(shè)備尺寸的精確性，同時(shí)也提高了附帶曲線(xiàn)的整修和保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，是附帶曲線(xiàn)在日常生活中能保持圓順，大大提高了附帶曲線(xiàn)設(shè)備使用壽命，同時(shí)也減少了附帶曲線(xiàn)的大修周期。

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