浅析普速线路小半径曲线的养护与病害防治

张晓楠

摘要：近年来，随着铁路运输的迅猛发展，津山铁路线运输任务高位增长，运输任务不断持续增长，随之对工务段坡度大、曲线多、轨道结构强度弱的线桥设备提出了更高的要求，曲线设备作为三大薄弱环节，养护维修面临更大的挑战，凸现更多的矛盾，为了解决运营与设备的矛盾、实现增运上量的目标，从线路维修制度的发展变化，结合新形势条件，结合实际，浅议小半径曲线的日常养护与病害预防与整治。

本文根据小半径曲线常见病害及成因分析，提出了小半径曲线日常养护中，在几何尺寸调整、加强技术防范和重点病害整治方面应采取的措施，并对各项措施的持续改进有了一点点浅识。

关键词：维修现状；铁路；小半径曲线；病害防治

为保持铁路经常处于符合铁路技术标准规定的良好状态，我们就必须对铁路路基、轨道等进行养护维修作业。铁路线路养护的基本任务就是通过对线路的系统检查，及时发现线路上的一切不符合技术标准的现象和病害，并查清其原因，以便合理地计划和组织线路的养护作业，消除病害和缩小病害影响，使线路经常处于完好状态，保证列车按照规定的速度，平稳、安全和不间断地运行。

在线路上设计曲线时，应尽量采用单曲线，仅在困难条件下才设置复曲线。在曲线地段，应根据不同的地形条件，选择一定的曲线半径和角度，转向角越小，列车运行条件就越好；反之，转向角越大，列车运行条件就越差。所以铺设时，应尽量采用大半径，小转向角曲线。但是，同时也受到地形条件的限制，半径太大，就达不到预期的效果，影响行车速度；半径太小，难以保持正确的位置。因此《铁路技术管理规程》规定，不同等级的线路，用不同半径的曲线。如：一级铁路的一般地段的曲线半径不得小于1000m，困难条件下不得小于400m；二级铁路一般地段不得小于800m，困难条件下不得小于400；三级铁路一般不得小于600m，困难条件下不得小于350m。

本人所负责的区段多弯道、小半径曲线居多，由于钢轨磨耗较大，造成圆曲线正矢偏差较大，几何尺寸出现超限的情况。而随着铁路不断向着科学化管理的迈进，安全成为铁路运输的首要，为全面提高线路设备质量管理，确保列车安全平稳的运行，就必须对线路病害进行分析，而曲线是铁路线路的薄弱环节，由于受到离心力的作用，致使两股钢轨受力不均。而产生非正常磨耗，同时曲线又是病害集中，轨道几何尺寸易超限，设备状态不易控制，养护维修工作量相对较大，病害达到一定值时，对列车的运行将会造成很大的影响，针对现场的实际情况，只有想尽一切办法，对小半径曲线进行着各种各样的加强防范措施，千方百计的控制小半径曲线的状态，延长小半径曲线维修周期，降低小半径曲线维修成本。要做到这一点，就必须学会分析病害形成的原因，懂得去整治病害。找到预防病害的方法。

曲线病害形成的原因主要有很多方面，而针对工区的实际养护情况来说，有如下几点：

一.由于养护维修不当和不及时，容易造成路基积水，翻浆冒泥，下沉等级现象，引起线路路基变化，造成曲线正矢，水平，高低也相应发生变化。

二.拔道方法不当，由于现场一般采用目测拔道法。不结合水平高低的整治而采取单纯拨道的办法，拨正时强压使轨缝顶密后发生弹性恢复；拨正前没有扒开拨正前方的道碴，拨正后没有及时捣实另一边轨枕的间隙；以及不及时回填夯拍道床，同时为了减小拔道量而长期向曲线上股拔道，使用简易方法计算拨道，由曲线中间向两边拨道；破坏曲线头尾的正确位置，造成曲线头尾出现“鹅头”。

三.养护不当不及时。没有结合水平高低的整治而采用单纯拔道方法，起拔道时，在放置压机时，位置不当也会引起方向不良使曲线不能保持圆顺状态或造成高低水平的变化。在平时的养护中。对扣件，轨道加强设备养护不到位而失效都有可能导致曲线的变化。同时道床的不洁也会造成方向水良与轨距普遍性的病害。

四.线路养护不当。超高或轨底坡不合适；轨距变化率较大；容易造成钢轨的非正常磨耗，同样，线路养护不当。超高或轨底坡不合适；轨距变化率较大；容易造成钢轨的非正常磨耗。养护不良造成钢轨磨耗。曲线不圆顺、方向不良、使列车通过时加剧蛇行运动，这也会加速钢轨磨耗。轨距超限、轨距不顺，使车轮与钢轨的内接情况不好，增加行车阻力与摇晃，加速钢轨磨耗。缓和曲线超高的递减距离不够，引起列车在通过缓和曲线时产生剧烈振动，加速摇晃和冲击，造成钢轨非正常磨耗。曲线地段的暗坑，吊板，翻浆冒泥，引起列车通过时产生不正常的轮轨冲击，产生不正常的磨耗。而钢轨的非正常磨耗加剧轮轨的振动同样对线路几何尺寸的超限，轨枕，扣件及设备的养护形成很大的破坏。造成越来越大的恶性循环。

铁路线路曲线病害主要有：方向不良，轨距不符，水平超限，轨底坡不统一，曲线钢轨侧面磨耗，剥落掉块和波浪形磨耗。由于在曲线地段车轮对钢轨产生的反向力，使曲线地段的线路承受着多方向的作用力。而钢轨磨耗病害是重中之重。

小半径曲线钢轨磨耗特别是侧磨往往在多种因素的复合作用下形成。

1.线路的先天不足是钢轨磨耗的最主要原因。列车驶经小半径曲线时，由于车轮踏面与钢轨面发生滑动，使相同牵引力下列车的行驶速度大大降低，使钢轨受到的力较直线地段大的多，导致机车车辆与轨道部件都受到伤损，特别是钢轨的侧磨较大，使用寿命变短。

2.我国铁路运输逐步向“快速重载”方向发展，运量的增加对钢轨冲击破坏是最明显的，在车轮的快速碾压撞击下，并在其他因素的作用下，钢轨头部内侧接触面逐渐剥离，钢轨侧面磨耗逐步形成，并快速变化。曲线超高设置应根据实际通过的列车对数和实际通过的车速来确定。而事实上车速和通过对数是在不断变化、逐步增加的，超高数值的合理性很难确定。

3.超高偏大，车轮在向心力作用下撞击摩擦下股钢轨，从而逐渐形成下股钢轨波磨。

4.超高偏小，车轮在离心力作用下撞击摩擦上股钢轨，上股钢轨侧磨逐渐形成。

5.轨枕预留轨底坡是1/40用于直线地段是合适的，而在曲线地段，由于超高的作用，使车轮踏面与钢轨顶面未全部接触，车体荷载就集中于钢轨内顶接触面，形成偏载，有时轮缘挤压钢轨头部内侧面，对钢轨破坏很大，容易形成磨耗。只有增大轨底坡，方可消除偏载作用。

根据日常工作中我所体会和经验，总结曲线病害的预防方法如下：

一.保持曲线正矢不超限，定期调查现场正矢，细心计算，全面拨正。特别是保持曲线头尾的圆顺。对于曲线“鹅头”、等病害要及时整治。要做好和缓和曲线超高顺坡和正矢的递减等量进行，不要忽大忽小。

二.合理设置曲线外轨的超高。超高过大会加剧外股钢轨的侧面磨耗和内股钢轨的垂直磨耗。相反如超高过小，对外股钢轨磨耗也不利。

三.加强养护，保证线路排水畅通，道床清洁饱满。经常保持曲线状态良好，保持方向圆顺，轨面平，轨距水平不超限是减少列车的摇晃，减少车轮冲击力的有效措施之一。因此，应定期拨道，经常养护，预防病害的发生。

四.同时在养护工作中，调整轨底坡，更换和补充失效零部件。加强轨距整改，轨距变化率达标。改道与曲线正矢整治相结合，以曲线上股为基准股，曲线正矢与计划正矢的误差控制在2mm范围内，在保证曲线正矢及上股曲线圆顺的基础上改曲线下股轨距。对曲线内焊缝结合打磨作用边改正轨距，对硬弯轨道进行全面直轨。对拨道后方向易发生变化所，加强曲线扣件复紧，使扣压力符合要求。

五.必须对小半径曲线进行周期性打磨，以延长钢轨寿命。

总的来说，曲线是铁路的薄弱环节，必须坚持预防为主，防治结合的原则，提高作业质量，坚持各单项作业标准化是必备的主要条件，提高认识，在思想上必须重视它，采取各种预防措施，尽最大可能地延缓病害的发生，及时有效地实施综合整手段，才能使病害得到控制。