铁路小半径曲线钢轨病害成因及整治研究

满常春

摘要：众所周知，在行驶车辆下方的铁路的连续滚动和冲击使得线路通常不处于恒定状态，特别是在半径曲线的较小部分，并且由行驶车辆带来的滚动功率是最大的。我们的生产线设备磨损严重，如果铁路小半径曲线不能科学修复，将严重影响行车安全。

关键词：铁路;小半径曲线;钢轨病害

1 铁路线路小半径曲线常见病害

小半径曲线的缺陷与钢轨上的应力有直接关系。当火车在弯道部分行驶时，作用力非常复杂。导轨上的力有垂直、水平和纵向这三种，其共同作用下，较小的半径曲线将导致轨道，线的几何尺寸，轨枕和轨道床的变化。铁路小半径曲线的常见病如下：

1.1 曲线钢轨磨耗

小半径弯曲轨道的磨损往往是在多种因素的作用下形成的，主要原因有以下几点。第一，钢轨本身质量不过关;第二，弯道不平整，方向不好，导致列车经过时左右摇晃。过渡曲线的超高程和缩小距离不足，导致过渡曲线运行时列车产生振动。第三，车轮在重力作用下撞击摩擦曲线的下轨，逐渐形成下轨的磨损。第四，超高过小，车轮在离心力作用下撞击摩擦曲线的上轨，逐渐形成上轨的磨损。第五，限位器超限使车轮与轨道接触不良，增加了行驶阻力和晃动。第六，钢轨底部的坡度不正确，会导致钢轨顶部与车轮踏面不一致，钢轨顶部的偏差会加速钢轨的磨损。

1.2 曲线方向不良

首先，曲线的正矢量，水平，高度遵循路基的施工质量，后期的维护不及时等原因导致路基的沉降发生变化。其次，在日常工作中，为减少换道量，长期体验换道，眼睛看到并估计换道，采用简单的换道方法。第三，维护不及时，方法不合适。设置曲线时，必须在不增加水平的情况下同时设置轨迹。导轨弯曲硬，接头错位，导轨底面倾斜不一致，其他疾病不能及时处理。放好轨道，进行清洗和夯实操作后，对压载物进行回填，未及时安装防爬装置。轨道是直接放出的，无需检查导轨接头，放开时的强压力会导致导轨接头顶部盲后的弹性回复。第四，腐烂的木质枕木不能钉住钉子，混凝土枕木紧固件的扭矩不足，防爬装置和量规杆的不足或无效都会改变弯曲的方向。

1.3 钢轨接头“支嘴”

轨道接头“喷嘴”是指曲线上的轨道接头离开弧形位置并延伸到曲线的外部。弯道上的接头喷嘴是由轨道的弹性和硬弯曲引起的。这种病多发生在半径较小的弯道上，尤其是在相对关节的弯道上。

1.4 曲线“鹅头”

曲线两端的“鹅头”是一条小的反向曲线，从曲线的两端向外突出，超出了直线方向，并偏离了适当的平面位置，形成了鹅头状的形状。原因如下：首先，通过盲目调节局部正负，将正负合在一起产生鹅头。其次，生产鹅头的目的是节省换道时的劳力和精力，并且可以长期拾起并随意减小弯道。半径上，正损失集中在笔直，缓慢和笔直的点附近，以产生“鹅头”。在半径较小的弯道上，当进入弯道末端的列车的冲击力较大且轨道床的侧向阻力不足时，也会产生“鹅头”。

2 曲线病害的整治办法

2.1 调整好小半径曲线各部尺寸

有计划地控制小半径曲线内的覆盖，并及时消除小凹坑和低缝。小半径曲线的轨距容易改变，需要不断调整。在曲线对齐过程中，添加子矢量点的方法对曲线圆度的控制效果更好。具体方法是在现有10m间距的中间添加一个点辅助向量，该正向量是过渡曲线上两个相邻正向量点，圆曲线上计划的正向量之和的一半，再进行检测工具仍然是20m的弦。

在曲线维护中，必须注意过渡曲线的维护。超高，轨距和矢状面下降量是否符合标准是维持过渡曲线的关键。为了便于检查和确定缓和曲线上的超高，规范加宽，坡度和三角形凹坑，缓和曲线导轨上的超高和规范加宽值的标记间距可以更改为6.25m。在检查过程中，可根据超高和轨距加宽标记点放置轨道尺，并在线路检查记录簿的“水平”栏中标记斜线，并填写斜线。实际检查超高值，并在斜线下方填写理论值。

2.2 强化小半径曲线技术细节

加强小半径曲线技术的发展方向是在曲线上铺设淬火轨，Ⅲ型轨枕和相应的紧固件。硬化的钢轨具有很高的耐磨性和足够的硬度。第三种类型的轨枕和相应的紧固件被替换为那些轨枕的外肩在弯道上严重挤压，并且出现了更多的动，静态检查缺陷。坚持轨道上油。在国内外已经有成熟的经验，可以通过在弯道上涂上导轨侧油来降低导轨的磨损，特别是侧面磨损。在我国，小半径曲线可以在上油后将铁轨的使用寿命延长1/3或更长。有两种方法可以上油。一个被称为安装在火车上的车载加油器，另一个在地面上。加强导轨的维护。铁路经过一定的运输量后，铁路的上表面可能会出现两种疾病：一种是定期的周期性疾病，称为波磨擦，简称波磨。另一种是不规则的非周期性疾病，例如刮擦，龟裂，剥落，压碎，接头塌陷等。通常，使用大功率导轨磨削链来有效消除波纹。为了延迟波纹的产生或发展，对轨道表面上的划痕，低接缝塌陷和鞍座磨损进行喷射焊接，以使轨道表面平整。除上述直接措施外，在日常维护中，还必须加强夯实，消除关节病，清洁压载床并铺设坡形橡胶垫，以改善轮轨接触条件，减少或延迟波纹的发生。

2.3 需要重点整治“鹅头”

弯头鹅头的发生是小半径曲线中最常见的疾病。因此，在对正矢量进行全面测量之前，应首先设置曲线两端的直线方向，采取目视检查或简化的计算方法清除鹅头，然后测量正矢量并计算渠道。对于曲线分流，有必要进行准确的计算和完整的分流，以避免盲目调整，以减少分流的次数，并随意改变计划矢量的运算。因此，我们可以从曲线的两侧开始，然后慢慢地移动到圆曲线的中点相遇，以减少分流操作过程中的误差。

2.4 曲线线路地段的周期性检查

小半径曲线截面线是该线的薄弱环节，它具有很多疾病，不仅与设备维护投资有关，而且与交通安全有关。因此，定期检查曲线部分中的生产线是掌握生产线设备状态的关键。只有通过检查，我们才能根据本节中设备的更改合理地安排维护工作。我们需要知道，曲线维护的关键是曲线段中的线的几何尺寸符合要求，曲线段中的线设备符合正常使用要求。因此，我们开发了一种动静结合的方法来对曲线段中的线进行定期检查。动态检查包括：轨道检查（轨道检查车辆）检查，车载线路检查仪器（机车车载）检查和手动添加。

3 結语

曲线的好与否直接决定着轨迹线的质量，因此，做好曲线部分的维护就显得尤为重要。无论从定期检查，日常维护，临时维修，设备投资，技术管理等各个方面，都不应掉以轻心。我们的工作目标是保持曲线稳定并确保运输安全和经济效益。

参考文献：

[1]王涛.铁路小半径曲线病害的成因及整治[J].建筑工程技术与设计，2019，（3）：4047.

[2]王宁.高速铁路站区小半径曲线参数优化研究[D].中国铁道科学研究院，2017.

（作者单位：中国铁路北京局集团有限公司天津工务段）