曲線病害產(chǎn)生的原因及整治方法

■牛少杰 ■北京鐵路局北京工電大修段，北京 100071

一般來說，曲線病害大多發(fā)生在鐵路上，尤其是在一些廠區(qū)鐵路上也較為常見，所謂的廠區(qū)鐵路是用于承接各個生產(chǎn)區(qū)域以及多個重要的生產(chǎn)工序之間擔(dān)當(dāng)起連接上下關(guān)系的重要樞紐，通常也可以被視為是物流系統(tǒng)的一個必不可少的重要基礎(chǔ)性設(shè)施條件，為公司整體的生產(chǎn)以及經(jīng)營活動承擔(dān)重要的責(zé)任或者扮演重要的角色。

1 案例分析

以山東省的萊蕪鋼鐵公司為例，歷經(jīng)數(shù)年時間的跨越式發(fā)展，目前公司所具有的大量的鐵道線路已經(jīng)大大增加到了接近一百多公里，擁有道岔將近300組左右。萊蕪鋼鐵公司在地理位置上，地處山區(qū)，廠區(qū)內(nèi)的鐵路帶有多曲線、小半徑以及大坡度的特點(diǎn)，同時廠區(qū)內(nèi)的鐵道道岔很多，并且型號較小。整個廠區(qū)鐵道線路當(dāng)中的曲線、道岔以及軌接頭常常被視為是鐵路之中常見的幾個關(guān)鍵薄弱部位。而整個的鐵路維修工作當(dāng)中，相當(dāng)數(shù)量的工作又是圍繞著整治以及確保曲線、道岔以及軌接頭的狀態(tài)等等相關(guān)工作進(jìn)行的，可以說，這正是整個鐵路維修工作的核心領(lǐng)域內(nèi)容。為此，對曲線病害的整治也就是確保整個鐵路曲線狀態(tài)正常的最核心也是最根本的工作之一，不得不說整個的工作確實(shí)是帶有一定的難度以及技術(shù)性的。

2 曲線病害防治工作的必要性

如果發(fā)生了曲線方向問題、接頭支嘴以及曲線鋼軌出現(xiàn)了損壞等大量常見的鐵路養(yǎng)路工作當(dāng)中經(jīng)常會遇到的一種病害，而之所以會產(chǎn)生此類的病害，究其原因而言，通常是會受到多重因素影響的，當(dāng)然，由于原因的多樣性，也就決定了對這些病害的整治同樣應(yīng)當(dāng)從多個角度入手加以解決，并進(jìn)行全方位的考慮，統(tǒng)籌規(guī)劃。因此能夠爭取的對曲線病害發(fā)生的原因進(jìn)行分析把握就顯得十分的重要了，將直接的關(guān)系到此類問題解決方法的探尋，并且能否對原因形成一個全面客觀地認(rèn)知，將會直接關(guān)系到對線路狀態(tài)的維護(hù)，對于回復(fù)以及保持鐵路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要性，自不待言，除此以外還能夠降低投入到鐵路的吧建設(shè)維護(hù)當(dāng)中的人、材、物等等成本消耗，如果不能形成對曲線病害原因的正確認(rèn)識，則很有可能會由于病害的經(jīng)常出現(xiàn)而帶來反復(fù)的整修，從而耗費(fèi)大量的時間以及物資成本等等，并且即便如此也無法達(dá)到理想的效果。本文將在下文之中對引發(fā)曲線病害的一些常見誘因進(jìn)行分析，并針對性的尋找解決問題的出路。

3 曲線方向存在問題的原因及應(yīng)對策略

3．1 曲線方向存在問題的原因

(1)撥道措施缺乏科學(xué)性常常是誘發(fā)曲線方向不良的重要因素，多數(shù)鐵路工人往往在撥道的時候僅僅是依靠常年積累下的經(jīng)驗(yàn)，僅僅使用眼睛進(jìn)行估撥。這樣簡單的撥道方法假以時日就很有可能會造成誤差的積累，甚至是出現(xiàn)曲線的頭尾出現(xiàn)嚴(yán)重的方向不良問題等等［1］。

(2)操作人員選擇的具體養(yǎng)護(hù)方法不適當(dāng)，在進(jìn)行撥道的時候不考慮對水平以及高低的整治，沒有留足足夠的回彈量，鐵路的鋼軌帶有硬彎，接頭部位錯牙，軌底坡不太一致，在撥道之前不軌縫，而在撥道之后有沒有對道床進(jìn)行及時的回填，造成搗固不夠均勻。出現(xiàn)一系列的問題。

(3)鐵路所用的材料未能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，其所鋪設(shè)的枕木會出現(xiàn)損壞，底部的混凝土枕也會出現(xiàn)破壞，鐵路沿線還有可能防爬設(shè)備不足，以及軌距桿也會出現(xiàn)問題，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了曲線方向上的巨大變化。

(4)鐵路施工之后相關(guān)維修保障工作不夠及時，甚至出現(xiàn)維修不是黨的狀況，引發(fā)了路基存水、鐵路的路基翻漿冒泥甚至下沉等等一系列問題以及現(xiàn)象，特別是在橋隧的兩頭半填半挖的地方，常常會出現(xiàn)溜坍的問題病害，進(jìn)而造成了線路的位移問題［2］。

3．2 整治方向不良的方法

(1)必須確保軌距以及水平不會出現(xiàn)錯誤。在關(guān)于鐵軌的高度以及寬度進(jìn)行設(shè)置的時候，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的遵照基友的規(guī)定進(jìn)行，做到線路的完全鎖定，避免出現(xiàn)線路的爬行問題。及時對鋼軌的硬彎進(jìn)行矯正。一旦發(fā)現(xiàn)磨損過于嚴(yán)重的道釘或者墊板、扣件等等及時更換，如果出現(xiàn)不適當(dāng)?shù)能壍灼拢瑒t應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行修正，對道床做好清理工作，避免出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象，強(qiáng)化搗固，避免出現(xiàn)坑洼和其他的問題。

(2)保證正矢不超限，盡力做好曲線整力。盡可能地保證撥、改、搗三者的結(jié)合，對于整個的曲線我們要做好全面的考慮，以及如何保證協(xié)調(diào)。在進(jìn)行撥道時應(yīng)當(dāng)考慮留下足夠的回彈量。對于一些撥量相對更大、行車更加繁忙的路段，應(yīng)當(dāng)考慮使用分次撥道的方法，在每一次波動一小部分，在經(jīng)過幾次之后確保滿足撥量的最終要求。當(dāng)需要借助撥道器的時候，應(yīng)當(dāng)格外關(guān)注撥道器窩，以避免出現(xiàn)抬道，確保撥后正矢可以符合工程的基本要求。

(3)保證曲線的頭尾圓順。在我們調(diào)查測量現(xiàn)場以前，先就是把曲線兩頭的直線方向撥正，以防止其出現(xiàn)變彎，將曲線頭和尾矯正到正確的位置，此處為求保險，可以借助合適的儀器，而后在進(jìn)行實(shí)量正矢環(huán)節(jié)，進(jìn)入到撥道作業(yè)的時候，建議采取從外到里的順序進(jìn)行，同時，確保小半徑曲線的頭尾位置應(yīng)當(dāng)維持一定的厚度與寬度，夯實(shí)道床。

(4)清理污物，確保路基足夠干燥。對于路基兩側(cè)很有可能會出現(xiàn)妨礙排水的廢棄物，所以我們要做好相應(yīng)的清理工作，配置一些有效的排水設(shè)備，同時保證水可以暢通地排出，避免出現(xiàn)路基有過多的水等情況，同時還要對路基加以防護(hù)，以保證不會出現(xiàn)邊坡溜坍等情況。

4 接頭支嘴產(chǎn)生的原因及調(diào)整策略

4．1 鋼軌的彈性以及硬彎問題

這種病害大多經(jīng)常會在一些小半徑曲線上出現(xiàn)，尤其是一些采用了相對式接頭。除此之外，接頭部位若是有道碴不足等一系列問題，將極有可能造成支嘴磨損的更快。

4．2 接頭支嘴的調(diào)整策略

(1)借助撥道，對接頭支嘴進(jìn)行調(diào)整，在支嘴處進(jìn)行撥道的時候，常?？梢越柚g接影響法進(jìn)行。比如將接頭向外撥動時，可以撥兩側(cè)小腰，進(jìn)而帶動接頭的移動。同樣如需要向里撥小腰時，恰好相反操作即可。如此就能夠很好的降低接頭支嘴現(xiàn)象。

(2)避免在接頭位置使用起道機(jī)做硬頂撥道。

(3)加強(qiáng)支嘴處的軌道聯(lián)結(jié)，使軌道的橫向運(yùn)動得以調(diào)整。

5 鋼軌磨耗的原因和防治策略

5．1 鋼軌磨耗的原因分析

從客觀上來看，使得鋼軌磨耗嚴(yán)重的原因非常多，大多數(shù)還是因?yàn)榍€的半徑過小，而機(jī)車以及車輛的軸重加大所造成的。此外，當(dāng)下六軸機(jī)車的大量使用也大大增強(qiáng)了曲線的橫向力，造成嚴(yán)重的曲線磨耗。另外如果線路狀態(tài)并不好，也有可能加劇鍋軌的磨耗狀況。

(1)設(shè)置曲線超高時存在不當(dāng)，鐵路的軌底坡不夠準(zhǔn)確，造成鋼軌容易出現(xiàn)偏載或者是輪軌之間接觸的不正?，F(xiàn)象，引發(fā)嚴(yán)重的鋼軌磨損。

(2)曲線的方向不夠圓順，這有可能會造成列車就會開始發(fā)生劇烈的晃動，曲線的兩側(cè)超高在距離的遞減上會出現(xiàn)不等，或者還會出現(xiàn)過大的順坡率，很有可能使得列車出現(xiàn)強(qiáng)烈的震動或者搖晃等問題，引發(fā)鋼軌的磨損。

(3)曲線狀態(tài)影響鋼軌的磨耗。常見的軌距超限或者鐵路道碴缺乏，鐵路線上地有空吊板等等，鋪設(shè)的鋼軌存在硬彎，以及某些防爬設(shè)備或者軌枕的聯(lián)結(jié)零件不足甚至失效等等，都有可能加劇磨損。

5．2 鋼軌磨耗的防治策略

5．2.1 總體流程

(1)保證曲線外軌在高度上超過適當(dāng)，對行車的速度要有準(zhǔn)確的估計。在平均速度的計算過程中，我們要遵照《維規(guī)》規(guī)定進(jìn)行，至于曲線超高及時檢算。

(2)做好軌底坡整正工作。及時檢測鋼軌頂面的光帶是否處于中心線上，如果出現(xiàn)偏差，就表示軌底坡出現(xiàn)異常時，我們要及時修正。至于混凝土枕地段，我們要鋪上坡形膠墊，對軌底坡進(jìn)行調(diào)整，以確保車輪與鋼軌之間有一定的接觸，并保證鋼軌頂面光帶在軌頂?shù)闹行奈恢谩?/p>

(3)確保曲線能夠定期涂脂、涂油，這一手段可以大大降低對外軌的磨耗。

5．2.2 增加曲線圓順度減少鋼軌側(cè)磨

一般來說由于鋼軌所具有的鋼軌接頭以及曲線的硬彎等等一系列因素，容易造成線路曲線不具備很好的的圓順度，由此就很有可能造成輪軌的橫向力以及導(dǎo)向力發(fā)生變動，如果存在圓順度不良問題，則很有可能就會加大鋼軌的導(dǎo)向力以及沖角，造成鋼軌上的大量側(cè)磨點(diǎn)。通常情況下的鋼軌接頭部位迎車端在位于接頭處大約3～6根軌枕的位置，常常會存在較為嚴(yán)重的鋼軌側(cè)磨問題，多數(shù)的側(cè)模點(diǎn)距離大致為25米左右，可見鋼軌的接頭對于側(cè)磨的作用程度。

所以出于減輕輪對震蕩影響的考慮，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化軌道結(jié)構(gòu)的維修養(yǎng)護(hù)工作，增強(qiáng)曲線的圓順度。下表1表示的是我國京九線402km曲線的試驗(yàn)段上由于曲線的不夠圓順?biāo)斐傻匿撥墏?cè)磨材料，分析可見，通常曲線正矢差與鋼軌軌頭的側(cè)磨速率存在著正比例關(guān)系。

表1 京九線402km曲線圓順度不良對鋼軌軌頭側(cè)磨的影響

5.2.3 使用合金鋼軌及淬火鋼軌減少鋼軌側(cè)磨

因?yàn)殇撥壍念愋拖嗨疲虼送筮\(yùn)量的曲線線路上鋼軌的軌頭側(cè)面磨耗速率相當(dāng)大，極易引發(fā)針對損耗鋼軌的比較嚴(yán)重的頻繁更換問題。實(shí)踐證明，對于降低曲線側(cè)磨來說增強(qiáng)鋼軌的強(qiáng)度是一個比較有效的措施。本文建議選擇合金軌或者淬火軌，因?yàn)檫@兩者具有很好的硬度與強(qiáng)度，兩者對于增強(qiáng)鋼軌的耐磨性作用十分明顯，大大的延伸了曲線鋼軌的使用壽命。下表2以及表3是針對淬火鋼軌進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，不過鑒于表3數(shù)據(jù)匱乏，其效果受到影響。

表2 淬火鋼軌與普通鋼軌減磨效果對比

表3 全長淬火鋼軌與普通鋼軌軌頭側(cè)磨效果對比

6 結(jié)束語

盡管曲線病害問題一直以來都是鐵路工務(wù)線路的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，但是在準(zhǔn)確查明問題的原因，如接頭支嘴、鋼軌磨損等的基礎(chǔ)上，對癥下藥，曲線病害問題就能得到有效抑制，從而為最終節(jié)省鐵路運(yùn)輸成本、提高運(yùn)輸?shù)陌踩浴⒁约按龠M(jìn)鐵路全面提速奠定良好的基礎(chǔ)。

［1］史軒波，羅強(qiáng)．鐵路線路曲線地段病害成因分析及整治措施［J］．科技致富向?qū)В?011(30)．

［2］肖慈宇．淺議鐵路路基［J］．科技致富向?qū)В?012(27)．