铁路线路曲线病害成因及其整治

刘兴未

摘要：曲线是铁路线路的一个重要组成部分，也是一个薄弱环节，做好曲线的养护维修，提高曲线质量是全面提高线路养护质量的关键工作。铁路线路由于不间断地受到机车、车辆的碾压和冲击，所以线路状态处在不断的变化当中。曲线地段特别是小半径曲线地段较直线地段所受到的冲击、碾压和推挤更为突出，不但线路状态变化较快，而且轨件的磨损也比较严重，因此曲线的养护维修与病害整治成为线路养护维修工作的一个重要环节。

关键词：铁路线路；曲线病害；整治

1 曲线病害防治工作的必要性

如果发生了曲线方向问题、接头支嘴以及曲线钢轨出现了损坏等大量常见的铁路养路工作当中经常会遇到的一种病害，而之所以会产生此类的病害，究其原因而言，通常是会受到多重因素影响的，当然，由于原因的多样性，也就决定了对这些病害的整治同样应当从多个角度入手加以解决，并进行全方位的考虑，统筹规划。因此能够争取对曲线病害发生的原因进行分析把握就显得十分的重要了，将直接的关系到此类问题解决方法的探寻，并且能否对原因形成一个全面客观地认知，将会直接关系到对线路状态的维护，对于恢复以及保持铁路的正常运转的重要性，自不待言，除此以外还能够降低投入到铁路的建设维护当中的人、材、物等等成本消耗，如果不能形成对曲线病害原因的正确认识，则很有可能会由于病害的经常出现而带来反复的整修，从而耗费大量的时间以及物资成本等等，并且即便如此也无法达到理想的效果。本文将在下文之中对引发曲线病害的一些常见诱因进行分析，并针对性的寻找解决问题的出路。

2曲线病害产生的原因

列车的运行由轨道来导向，车体在运行时，由于惯性的作用是不会改变方向的。尤其是在铁路线路上，而在曲线地段，轨道却不断的转变方向，迫使车体也不断的改变方向。因此，车体运行方向和曲线轨道的方向总是相互矛盾着的。曲线地段是铁路线路上的薄弱环节之一，在一般的地形条件下，铁路曲线约占正线延长线的30%，提高曲线的养护质量，对均衡提高线路的质量，延长轨道各部的使用寿命，保证行车安全有着重要的意义。

3曲线病害的分类

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。因此线路的曲线地段，特别是小半径的曲线地段是铁路三大薄弱环节之一，特别值得重点保护。

4 曲线线路产生的病害及对行车的影响

4.1 路基病害

（1）既有线改造在改线地段新修的桥梁，或出于线路封闭的需要新顶进的立交，由于桥台后背的路桥结合部填土不能用大型机械碾压夯实，路基松软导致路桥结合部承载力不足，线路长期下沉，影响高低、水平、轨向不良且不易整治。（2）列车由于速度高、轴重大，一是对路基表面静压力增大，因地心引力作用地下水上升到路基面。二是对枕下道碴的碾压、破坏也较大，导致道碴颗粒相互磨擦产生粉未，棱角磨圆稳定性下降。加之重载列车大多是散装货物多，车辆封闭不严，大量散装煤渣散落到线路上，道碴粉未与散落煤渣填满了道碴间的空隙，阻塞了道床排水，导致基床、道床翻浆冒泥，线路几何尺寸不易保持。

4.2 钢轨病害

焊缝不平顺。曲线地段需在工地使用气压焊或铝热焊焊接成无缝线路。由于工地现场焊受人员操作技能、工具、环境等各方面的影响，不可避免的会使部分焊接接头产生轨面不平顺和焊缝处错牙。焊缝接头轨面不平顺会导致车轮对轨道的垂向冲击力激增，引起动力学指标超限，作用边的不平顺会使列车产生水平加速度，降底旅客舒适度。（2）波磨病害。波磨是指钢轨踏面因磨耗而形成的有规律性的不平顺。波磨产生的原因较复杂，与轨道弹性及钢轨的屈服强度有关，但其实质是钢轨踏面的波浪压溃。由于高速重载列车的运行，钢轨发生波磨的速度加快且出现的地点更加普遍，当波磨较重波幅达0.4～1.2mm时，轮轨之间的作用力和轨道振动大大增加，对轨道的破坏性也迅速增大，甚至引起机车与线路的共振，严重影响列车高速行驶的平稳性。（3）侧磨病害。钢轨侧磨是由于列车在通过曲线时，由于内外侧车轮转速存在差异，但不能做相对差速转动，外侧车轮沿外股钢轨滚动的同时还紧靠外股钢轨作用边做滑动，导致外股钢轨产生侧磨。钢轨材质硬度越低、曲线半径越小、机车车辆的固定轴距大时，侧磨发展的速度就越快。当钢轨材质、曲线半径一定时，侧磨的发展主要与机车车辆的固定轴距有关。轨面不平，车轮摩擦引起的钢轨波纹，列车爬坡，车轮空转产生的钢轨擦伤。钢轨侧磨及擦伤导致轨距扩大、恶化轮轨关系，影响列车通过曲线时的平稳性。

5 曲线病害的整治措施

在铁路曲线地段，列车受离心力的作用容易发生车体倾斜现象，钢轨在冲击力的作用下容易发生变形。车轮和钢轨的磨损必然导致列车运行的不平稳性和降低旅客的舒适感。为此解决这些问题，保证列车安全平稳的通过曲线地段，就必须在铁路曲线的两侧设置缓和曲线，设置合理的外轨超高和加宽轨距，加强线路设备的维修和养护，保持曲线线性等。

5.1 曲线地段的养护

对于铁路曲线在其运行过程中要坚持“预防为主，防治结合，修养并重”的基本原则，加强对线路的养护，特别是对线路中小半径的曲线地段。从设备上加强对铁路曲线的设计，保证路基参数能够达到设计标准；整治路基病害，防治路基基础变化引起的上部建筑的变形；安设曲线头尾标志固定曲線的位置。

5.2 设置合理的曲线外轨高度

在铁路曲线的设计时都采用了三次抛物线，铁路线路的缓和曲线正矢和外轨超高都呈折线梯形，在曲线的终点处不能满足圆顺过度的要求，因此在进行曲线设置时要注意以下问题：

第一，在曲线的头尾位置设置正确的标记，在检修过程中及时对其进行校对，对产生的异变采用偏角法或者绳正法对其进行校核，以保证曲线的正确位置。

第二，设置合理的正矢和超高，在缓和曲线始点位置不允许出现负误差，在终点处不允许出现正误差，以缓和三次抛物线在曲线头尾处离心力的突变。

第三，在缓和曲线始终点到直线部分50m范围内，其轨距设置在1435±2mm的范围内，以减轻缓和曲线在始终点的附加动压力值。

5.3 加强小半径处曲线的设计

在铁路曲线，特别是小半径曲线地段列车通过时线路所承受的横向水平力比直线段要大得多，容易引起轨距扩大、轨道框架横移等病害。因此在铁路的小半径段可以增加轨枕的数量，从而提高铁路轨道水平方向的稳定性，并且防止轨距的扩大，以减轻列车通过小半径曲线时的横向水平力的数值。

6 结语

长期以来，铁路线路曲线维修养护是工务部门的重点和难点之一，通过认真分析病害原因，对症下药，采取抓早、抓小、抓细的手段对铁路曲线实行综合养护，是保持线路质量的均衡稳定，保证铁路曲线圆顺，提高设备质量，确保行车安全的有效途径。铁路曲线病害整治工作任重而道远，我们只有不断提高认识，转变观念，全面提升综合实力，在不断总结养护工作经验的基础上，认真学好新技术、新工艺，使用现代化养护方法，依靠科学技术，把曲线病害控制在最小范围内，促使线路质量达到均衡，延长使用寿命，提高旅客列车的舒适性，确保铁路运营的安全，为铁路的运输生产作出自己应有的贡献。

参考文献

[1]江辉.优化铁路维护养护措施的浅谈[J].建筑工程技术与设计，2018.

[2]蔡芳兰.浅谈铁路线路病害成因及维护措施[J].科技风，2018.

（作者单位：中国铁路北京局集团有限公司天津工务段）