小半徑曲線軌道維護(hù)與強(qiáng)化技術(shù)

辛立杰 李進(jìn)

摘 要：城市軌道交通的便捷程度直接影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為了適應(yīng)不斷發(fā)展變化的時(shí)代需求，加強(qiáng)城市軌道交通修建十分必要。但是，就目前國內(nèi)的城市軌道交通建設(shè)環(huán)境而言，小半徑曲線線路數(shù)量較多，同時(shí)該部分也是整個(gè)城市軌道交通線路中維修保養(yǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，是城市軌道交通安全運(yùn)行的關(guān)鍵部分。面對(duì)眾多的實(shí)際需求，提高該部分城市軌道交通的修建、維護(hù)具有十分重要的意義。本文主要針對(duì)城市軌道交通在建設(shè)、維保過程中，小半徑曲線的強(qiáng)化及維修技術(shù)進(jìn)行探究探討，了解現(xiàn)階段發(fā)展中存在的問題及改進(jìn)措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：小半徑;軌道維護(hù);強(qiáng)化技術(shù)

0 前言

城市軌道交通小半徑曲線線路建設(shè)、維保一直都是行業(yè)內(nèi)部需要探討、升級(jí)的關(guān)鍵問題之一。因?yàn)樾“霃降慕Y(jié)構(gòu)相較于普通的大半徑結(jié)構(gòu)更容易發(fā)生損壞，不僅會(huì)造成正常的交通線路受到影響，還會(huì)增加后期維修的工作量，造成人力、物力的消耗。因而集中力量進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研究升級(jí)，是當(dāng)前城市軌道交通建設(shè)、維保的主要任務(wù)。城市軌道交通修建的質(zhì)量直接關(guān)系到當(dāng)?shù)?，甚至國家的?jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著科技的進(jìn)步，城市軌道交通運(yùn)輸壓力也逐漸增加，小半徑曲線在過量通行的壓力下，其弊端逐漸暴露，成為當(dāng)前制約城市軌道交通行業(yè)發(fā)展的主要障礙之一。因此，加強(qiáng)小半徑曲線的日常維護(hù)，以及進(jìn)行建造技術(shù)的升級(jí)成為當(dāng)前發(fā)展的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容之一。

1 小半徑曲線軌道的使用弊端

小半徑曲線軌道在使用的過程中，分別會(huì)受到來自橫向和縱向的力量，在電客車運(yùn)行的過程中，由于存在慣性和離心力，因而在小半徑曲線地段進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)，為控制車速，會(huì)對(duì)于鐵軌產(chǎn)生巨的壓力，并且該壓力會(huì)隨著半徑的縮短而逐漸增加，具體的小半徑曲線線路在使用過程中存在的危害分析如下：

1.1 運(yùn)行阻力增加，摩擦力增加

在電客車運(yùn)行通過曲線軌道時(shí)，會(huì)發(fā)生重心的偏移，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生作用于電客車重心的向心力。為了更好的適應(yīng)電客車重心的變化，在小半徑曲線設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)通過適當(dāng)增加外軌的高度，以達(dá)到使電客車安全通過轉(zhuǎn)彎處的目的。但是在通過小半徑曲線線路時(shí)，會(huì)由于轉(zhuǎn)彎處半徑的縮小而導(dǎo)致壓力的增加，進(jìn)而造成較大的摩擦力，不僅會(huì)限制車輛速度的提升，也會(huì)由于大量的摩擦導(dǎo)致鋼軌出現(xiàn)過量的磨損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成脫軌事件的發(fā)生。

1.2 聯(lián)結(jié)接零件松動(dòng)，或者破損率提高

前文中已經(jīng)提及小半徑曲線線路在使用的過程中，會(huì)出現(xiàn)磨損較大的風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際的使用過程中，小半徑的曲線結(jié)構(gòu)由于其半徑較短，因而當(dāng)電客車通行時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力較大，作用在單位面積上的力較大，容易造成聯(lián)接零件的松動(dòng)。如若在其連接處出現(xiàn)松動(dòng)，則會(huì)影響電客車的正常通行，嚴(yán)重者會(huì)造成電客車的脫軌現(xiàn)象發(fā)生，嚴(yán)重威脅乘客的安全，如若不能正確處理，就會(huì)成為巨大的安全隱患。

2 造成小半徑線路軌距變化的原因

前文中，對(duì)于小半徑曲線線路可能出現(xiàn)的嚴(yán)重問題進(jìn)行了簡要的介紹，但是，只有了解其產(chǎn)生的主要原因，才能進(jìn)行針對(duì)性的分析。小半徑曲線線路容易出現(xiàn)軌距變化原因分析如下：

2.1 運(yùn)營條件與軌道結(jié)構(gòu)的影響

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的城市軌道交通的發(fā)展逐漸向“優(yōu)質(zhì)快速”的方向發(fā)展，進(jìn)而滿足快速的通行需求。但是，本身小半徑曲線結(jié)構(gòu)就容易受到負(fù)荷增加帶來的損耗影響，在面對(duì)日益增加的通行量時(shí)，更容易產(chǎn)生損耗。再者，原有的小半徑曲線存在一些加固不足的問題，在后續(xù)的使用過程中，并未得到有效的改進(jìn)，因而在車輪的快速碾壓及負(fù)載量明顯增加時(shí)，出現(xiàn)鋼軌位移變化的風(fēng)險(xiǎn)大幅增加，進(jìn)而導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生的概率增加。

2.2 曲線狀態(tài)的影響

小半徑曲線受到的壓力，很大方面受到曲線狀態(tài)的影響，曲線方向不良，緩和曲線連接存在軌距超標(biāo)等原因都會(huì)導(dǎo)致曲線狀態(tài)變化。另一方面，曲線超高尺寸也要嚴(yán)格限制在一定的范圍內(nèi)，過大會(huì)導(dǎo)致小半徑曲線受壓增加，過小則會(huì)導(dǎo)致磨損風(fēng)險(xiǎn)的增加。在實(shí)際的小半徑曲線鋪設(shè)的過程中，由于通行車輛的負(fù)荷量以及數(shù)量并不是一成不變的，因而只能將超高值規(guī)定在一定的范圍內(nèi)，并不能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的處理。

2.3 車輪沖擊力的影響

當(dāng)車輪在水平直線上進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，對(duì)于鋼軌的摩擦力大小是有一定限值的，即使是速度的改變，其磨損值也不會(huì)出現(xiàn)明顯的變化。但是當(dāng)面對(duì)小半徑曲線線路時(shí)，電客車的運(yùn)行速度變化，會(huì)產(chǎn)生較為明顯的壓力變化。尤其是蛇形的運(yùn)動(dòng)軌跡，不斷的沖擊鋼軌，會(huì)導(dǎo)致磨損的增加。

3 小半徑曲線線路的維護(hù)以及強(qiáng)化技術(shù)

前文中針對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了簡要的原因分析，只有明確問題所在，才能進(jìn)行針對(duì)性的分析探討，進(jìn)行針對(duì)性的技術(shù)升級(jí)，具體分析如下：

3.1 加強(qiáng)小半徑曲線線路的維護(hù)

小半徑曲線線路相較于普通線路，更容易出現(xiàn)磨損，因而為保證其良好的運(yùn)行質(zhì)量，加強(qiáng)日常的維護(hù)十分必要。一方面可以在其建造之初，采用專業(yè)性較強(qiáng)的建造技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)加固的目的。另一方面，在其投入使用之后，也可以通過加強(qiáng)日常的維護(hù)檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。

3.2 采用新型的建造材料及技術(shù)

在加強(qiáng)維護(hù)的同時(shí)，也要重視新型建筑材料的使用，比如新型軟枕的應(yīng)用。軟枕的使用，可以有效緩解其在使用過程中遭受的磨損危害，增加受力面積，減緩列車通行時(shí)的沖擊力。同時(shí)，可以通過無縫線路。傳統(tǒng)鋼軌的連接方式會(huì)由于壓力增加而產(chǎn)生位移，但是無縫線路可以有效避免使用過程中出現(xiàn)的位移，強(qiáng)化鐵軌的連接強(qiáng)度，進(jìn)而提高其使用的安全性。

4 結(jié)束語

綜上所述，小半徑曲線鐵軌使用在當(dāng)前城市軌道交通的建設(shè)過程中占有很大的比例，同時(shí)也是限制軌道交通行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。如何有效的解決其在使用過程中出現(xiàn)的磨損、軌距變化等問題，是現(xiàn)階段及未來一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展的重點(diǎn)。加強(qiáng)日常的小半徑曲線地段的維護(hù)，進(jìn)行先進(jìn)建造技術(shù)及建造材料的輔助，可以有效解決目前的問題。

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