驼峰区线路线形控制及强化措施探讨

张 龙 上海铁路局阜阳工务段

阜阳北站是京九线上最大的编组站，主要承担京九线、青阜线、阜淮线、漯阜线等方向的货物列车编组。随着路局“一主两翼”战略的实施，阜阳北日编解量达2 万辆。驼峰作为编组站的咽喉，其繁忙程度可想而知。按照设计驼峰线路为连续陡坡，道岔为6 号对称道岔，导曲线半径R=180 m，道岔间连接曲线夹直线长度不足6 m，列车溜放时连续经过反向“S”曲线，对线路冲击非常大。每天除调车机交接班半小时外，不停溜放。在这种运量极大、作业时间极短作业条件下，工务部门养修速度赶不上设备变化，线路病害日益突出，存在安全隐患。现就驼峰设备日常养修过程中极易出现的几种惯性问题逐一进行分析并制定控制措施。

1 驼峰区竖曲线的线形控制

驼峰是货物车辆利用陡坡将重力势能转化为动能，进行车辆解编的设备。列车运行顺序为推送坡--峰顶平台--加速坡--中间坡--道岔区坡--股道平坡（见图1）。

相邻坡度差大，变坡点多，设置的竖曲线也多，尤其是加速坡咽喉区的竖曲线几何形位直接决定整个编组场的作业效率，甚至影响行车安全患。竖曲线半径过大，车辆溜放速度慢，溜放不到指定位置，影响作业效率。竖曲线半径过小，车辆通过竖曲线时，相邻两车车钩产生夹角，形成“咬钩”现象，严重时可使车钩折断。同时由于溜放速度过快，车辆行至编尾铁鞋制动区时易爬上铁鞋，发生脱线事故。所以驼峰区线路养修，首先要关注的问题就是竖曲线的变化。

图1 阜阳北站驼峰区线路坡度示意图

在日常养护中，为了限制线路标高变化为了控制线路标高变化，我们在驼峰咽喉区线路两侧（变坡点、曲线头尾、道岔前后）埋设24 个控制桩个观测桩桩（见图2），对线路纵断面进行控制对线路纵断面进行观测，定期组织水准测量，观测坡度变化，保证标高满足设计要求。

图2 驼峰区线路控制桩位置布设图

当发现轨面标高变化大，竖曲线线形难以控制时，组织进行调坡施工。施工前首先对线路进行坡度精密测量，每5 m 一个测点，得出现场实际坡度。其次用实际坡度与设计坡度相对比，参照15 000 m-5 000 m 设置竖曲线半径，最后结合现场地形条件对设计坡度进行修正，求出起道量，进行施工作业。这里需要注意的是减速器混凝土基础块，其特点是重量大易下沉，所以连接减速器两端的线路起道量不可过大，否则容易使减速器形成漫洼，根据经验，起道量应控制在15 mm 以内。

调坡施工结束后对坡度进行测量，观察调整效果，对不理想地段利用停轮修天窗进行调整，调整结束后再次进行坡度测量，将测量数据与现场情况结合，针对个别不理想地段再次进行调整，这样周而复始，直到各项数据达到设计要求后，将控制桩与轨面的高差用油漆印在观测桩上，作为控制依据保存，便于工区日常养护过程中随时核对。这样驼峰的纵断面变化基本得到控制，一般情况下能稳定8 个月。

2 驼峰区曲线的线形控制

阜阳北站驼峰区现有54 条小半径曲线，受地形条件制约，曲线半径最小仅为172 m，曲线长度最短仅为3.75 m，个别曲线间夹直线不足5 m。车辆溜放时连续经过反向曲线，对线路的横向冲击非常大，容易形成曲线上股钢轨侧磨，下股钢轨垂磨，胶垫压溃，枕木失效等结构病害，同时轨道几何尺寸变化迅速，难以控制。

为此，我们在驼峰咽喉区设置曲线线形标桩（见图3），控制小半径曲线纵横断面变化。曲线线形标桩利用现有坡度控制桩设置，这些控制桩既可以测量轨面与桩顶间的高差，控制线路标高，又可以测量线路钢轨与桩之间的横向距离，控制曲线线形。工区在日常养护过程中只要加强横距的检查，就可得知曲线的状态，从而及时拨正曲线，稳定线路，提高了曲线整正效率。

图3 驼峰咽喉区曲线线形标桩截面图

根据统计，驼峰咽喉区线路曲线上股钢轨的换轨周期为个4-6 月，下股钢轨更换周期为10-12 个月。为了减缓钢轨磨耗，延长钢轨使用寿命，经过多年现场实践，采取以下措施，效果比较明显。

（1）及时复拧扣件，锁定线路。小半径曲线地段扣件扭力矩不足时，轮轨关系由摩擦变化为冲击震荡，钢轨在车轮作用下与枕木、扣件发生相对位移，逐步发展成胶垫压溃、枕木陷槽、接头支嘴等病害，轨道几何尺寸必然难以控制。加强复拧工作，保证零扣件扭力矩达标，是预防小半径曲线结构病害的第一步。

（2）增强曲线地段轨道框架整体强度。在曲线地段枕木间隔处安装支柱，进行连排锁定；加密轨距杆，使曲线中轨距杆数量达到每延长米一根；将钢轨换成25 m 长轨，减少接头数量。这样一来，曲线的刚度与抗冲击能力大大增强。

（3）加强检查，定期拨道。曲线正矢、方向不良会增加车轮作用于钢轨上的横向力，导致钢轨磨耗加剧，定期利用控制桩检查线路横距，发现横距变化较大时及时拨道，使曲线线形圆顺。

（4）重视水平检查，确保曲线超高递减平顺。由于驼峰调坡起道是以曲线下股标高为准，加上工区在现场检查时“重轨距轻水平”，时间一长造成曲线超高设置不足或者超高递减不顺，车辆溜放时车身不平稳，加速了钢轨的磨耗。

（5）提高标准，综合养护。保证线路轨距、水平、方向、高低处于合格的状态。从预防的观点出发，治小、治早，不使病害扩大，道床脏污时，及时进行清筛，提高道床弹性，枕木失效时，及时更换枕木。

此外，对于驼峰区曲线无缓和曲线且长度均在20 m 以下，采用“一弦法”进行曲线管理，更加直观、准确、方便。同时借助横距控制桩可以精确定出曲线各点的唯一的位置，对曲线进行精确控制。

3 驼峰线路爬行的防治

列车作用于线路上的纵向力主要有4 种：（1）温度应力，在任何轨道条件下均存在。（2）坡度分力，这是引起长大坡道上线路爬行的主要因素。（3）牵引力或制动力，作用力较大。（4）车轮碾压作用，车轮使钢轨出现挠度时，钢轨变形不断向前延伸，钢轨上受到一个顺向车辆运行方向的作用力，推动钢轨向前爬行。驼峰区线路本身坡度陡峭，又有凹形变坡点、连续小半径曲线、小号码道岔群、道口、减速器基础块等特殊设备，调车机不停的制动与牵引，工区在养护过程中很难控制线路爬行，每年都要耗费大量时间进行道岔拉方。

依照无缝线路爬行观测办法，我们在驼峰咽喉区设置了四对爬行观测桩（图4）每月对线路爬行进行观测。对比近期观测的数据不难看出：线路不同程度从峰顶向峰下线路爬行，气温越低爬行量越大（表1），爬行量最大处集中在311 号道岔-319 号道岔间、315 号道岔-317 号道岔间这两段渡线（表2）。经过现场调查分析：由于电务减速器基础块使用特殊扣件，这种特殊扣件的扣压力远不及Ⅱ型弹条式扣件。而两处平过道口下铺设的是2.5 m 木枕，使用五孔垫板、道钉，扣压力可想而知。解决办法只有一个，就是在这两段渡线设置季节性短轨，根据爬行量变化进行更换，抑制线路爬行向道岔区延伸。

图4 驼峰咽喉区爬行观测桩布设图

表1 313# 岔前爬行数据对比

表2 阜北线路车间2012 年10 月份驼峰爬行观测记录

以上数据说明，驼峰区爬行与温度变化密切相关，因此在春秋季节，我们主要通过以下措施应对线路爬行，效果明显。

（1）加强道床检查，及时补充道砟，夯实道床，避免钢轨爬行带动枕木窜动。

（2）加强复拧工作，锁定线路。弹条式扣件扭力矩要达到120 N·m 以上，失效扣件及时更换，不缺少一个扣件。

（3）安装防爬支柱，对线路进行连排锁定，按照单向过车安装防爬设备，提高轨道结构的整体性。

（4）更换季节轨。根据爬行观测数据与气温变化，提前更换驼峰咽喉区311号道岔、315 号道岔、317 号道岔、319 号道岔岔前渡线钢轨，有效减少线路爬行对道岔的影响。

4 结束语

驼峰区设备动一处则牵全身，竖曲线、小半径曲线、线路纵向爬行共同作用，互相促进。我们必须摒弃以往重轨面轻结构、养护只做小撬的习惯。阜阳北站运输繁忙，驼峰区天窗稀缺，结合目前严格的天窗修制度，我们只有严格按照：加强日常检查，坚持定期测量，对比数据科学分析，制定详细整修方案，集中劳力进行综合养护、重点维修的办法，才能有效控制设备状态变化，做到治标治本。

[1]郝瀛.铁道工程.中国铁道出版社，2006.

[2]姚德新.土木工程测量学. 中国铁道出版社，2003.

[3]铁路线路修理规则.中国铁道出版社，2010.