龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
轨道曲线病害分析及治理浅析
作者：李永琴
来源：《建筑工程技术与设计》2015年第03期
摘要：曲线病害是轨道工程中较薄弱的环节，其施工质量直接制约着行车速度和列车的平稳、安全，本文针对此问题展开分析研究，并针对性的提出治理办法，以供今后类似的工程借鉴。
关键词：曲线病害 产生机理 综合治理 一、 引言
轨道曲线是铁路线路的一个重要组成部分，也是线路三大薄弱环节之一，而曲线病害严重制约着行车速度和列车的平稳、安全，同时使的设备状态不易控制，工务的维修量增大等问题，针对此问题进行研究和分析，发现了造成病害的原因，提出了处理措施，使下路更加的平顺、平稳。
二、曲线病害的产生机理
运行着的列车在进入曲线后，由于牵引力和惯性力作用，使车体沿着切线方向运行，而轨道则迫使车体转向，这样势必形成车轮冲击轨道，造成轨道变形，发生方向不良，而车轮与钢轨的冲击又造成了钢轨的磨耗。当超高、轨距、扣件的扣压力等不符合标准或水平不良，引起内外轨必产生偏载，更加剧了钢轨的磨耗。因此，在曲线轨道上，曲线方向不良和钢轨严重磨耗是曲线的两种主要病害。 三、曲线地段轨道的受力分析 1、转向架与钢轨间的横向作用力
车辆转向架在曲线上运行时，前轴外轮（导向轮）给钢轨一横向力，钢轨给车轮一横向反作用力迫使车辆改变方向运行，这个力就称为钢轨导向力。它是沿着车轴方向的。另外，作用在钢轨上还有其它横向水平力。 2、导向力与钢轨侧磨
侧磨的大小与导向力成正比，它还与曲线半径、滑动摩擦系数、轮载、转向架固定轴距、未被平衡的离心力以及轮缘角等有关。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
在运营的铁路线路中，我们无法改变曲线半径、轮载、转向架固定轴距、以及轮缘角。但通过我们工务部门的努力，可以减小滑动摩擦系数和未被平衡的离心力来达到减少钢轨磨耗的目的。
3、横向水平力与脱轨
车辆通过曲线时，当不利的因素组合在一起，可能造成脱轨。在我国，作用在轮轨接触点的横向水平力与垂直力 的比值来表示脱轨系数。横向水平力愈大，垂直力愈小，愈容易脱轨。引起横向水平力、垂直力变化的原因很多。在线路状态方面，由于超高不符合标准和水平不良，引起一侧减载，另一侧增载；方向不良都会引起横向水平力增大。因此，加强曲线养护和曲线病害的整治，保持曲线状态良好，是防止脱轨的重要保障之一。 四、轨道曲线主要病害及原因 1、曲线方向不良
曲线方向不良是曲线的常见病害，也是花费养护人力最多的病害。造成曲线方向不良的直接原因是横向水平力的作用，而横向水平力的大小，又取决于曲线的平面形状，二者互为因果。曲线方向不良，列车发生剧烈摇摆，横向水平力随着摇摆而变化，加剧了对轨道的冲击和振动，因而使各种不良现象恶化。恶化的结果反过来又会加大列车摇晃，影响列车平稳运行，旅客感到不舒适，并加剧钢轨的磨耗。 曲线方向不良的表现形式是多种多样的：
（1）缓和曲线的头尾连接不良，有反弯或“鹅头”现象。 （2）钢轨弯曲，接头有“支嘴”。
（3）曲线上轨距、水平超限，轨底坡不正确，外轨超高顺坡过陡，也会造成曲线方向不良。
2、曲线钢轨磨耗
钢轨在列车作用下及受大自然的影响，将会产生锈蚀、伤损和磨耗。实践证明在曲线上，尤其在小半径曲线上，更换钢轨的主要原因是钢轨头部磨耗超限。研究钢轨磨耗是为了减少或消除不正常磨耗，从而延长钢轨的使用寿命。 钢轨磨耗有垂直磨耗和侧面磨耗两种形式：
（1）钢轨垂直磨耗：主要是由于内外轨轮滚动距离与内外轨线长度不相适应的长度差，要用轮对在钢轨上的滑行来加以调整，这是曲线上钢轨垂直磨耗更加严重的主要原因，同时由
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
于轨道结构的刚度不同，不同的减振轨道在曲线地段过渡时，在机车的冲击、制动及不良的轨道集合尺寸下都容易造成钢轨薄膜等垂直磨耗。 （2）钢轨侧面磨耗
引起钢轨侧面磨耗的原因，主要是导向轮的作用，另外超高过大或过小、曲线轨距扩大、曲线轨底坡不正确也会加剧钢轨的磨耗。 五、曲线病害的综合整治
1、全面拨正曲线方向，保持正矢不超限：我采取坚持旬末拨道的方法整正曲线，对于重点病害地段不定期拨道。定期认真调查现场正矢，细心计算拨道量，全面拨正。特别是保持曲线头尾的圆顺，对于曲线“鹅头”、“支嘴”等病害进行及时的整治。对管内线路，根据曲线技术履历书进行全面校核，使曲线五大桩、曲线各正矢点、轨距加宽、超高顺坡点符合设计标准。然后全面拨正曲线，特别应重视对小方向、小碎弯的处理（包括直线地段）。
2、矫正钢轨硬弯，加强钢轨的焊补：钢轨在轧制过程中，由于冷却不均匀，或在运输过程中摔碰致弯，更换钢轨时内外侧扣件不配套，或在运营过程中，没有正确养护和综合治理线路病害等，都会造成钢轨弯曲（硬弯或弹性弯曲）。钢轨弯曲又会引起钢轨接头的“支嘴”发生，尤其在小半径曲线上，接头处如有道碴不足、轨枕失效、夹板弯曲以及螺栓松动等，更易产生接头“支嘴”。对于曲线钢轨打伤和接头打伤，采用焊补钢轨的办法，保持列车运行的平稳性，减少列车对钢轨的冲击。
3、改正轨距、调整轨底坡：曲线上“三不靠”会造成轨距或轨距顺坡不好；大胶垫歪斜或大胶垫歪斜破损会造成轨底坡不正确，如果不及时处理，将会造钢轨不正常磨耗。针对这一点，我采取改正轨距和轨距顺坡来消灭“三不靠”、同时调整或更换大胶垫来修正轨底坡以及对零配件的加压等方法，减少钢轨的绕曲，使钢轨踏面坡度符合车轮踏面，车辆的重心落在钢轨轨面中心线上，减少钢轨磨耗。使曲线钢轨圆顺、无硬弯消灭了“三不靠”和大胶垫歪斜，保持了线路良好状态。
4、加强曲线养护：养护的重点在于捣固质量。如果不加强捣固，接头也容易产生暗坑吊板，将会造成接头钢轨压溃、破损、揭盖，容易造成“马鞍型”或低接头高小腰，生接头塌碴。如果不及时整治，将造成恶性循环。对于低接头除了加强捣固外，还可以使用调高扣件及调高胶垫解决。
5、加强曲线锁定：线路的纵向爬行会造成曲线起止点的改变，接头轨缝拉大，增加列车对钢轨接头的撞击，有的会造成低接头，甚至打烂钢轨头部。线路的横向移动会造成曲线方向不良。我工区对防爬锁定的做法是，定期观测爬行量，分析原因，查找根源，加强防爬锁定和连接零件的紧固工作，对连接零件做到“全、正、紧、靠”。同时对线路进行线路冻结，消灭了
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
接头大轨缝，减小了车轮对钢轨的冲击。对缺少道碴的地段，采取均匀石碴的办法来增加道床的横向阻力，做道“纵不爬，横不移”的要求，增加线路稳定性。
6、正确调整曲线外轨超高，并做好缓和曲线超高顺坡：超高及超高顺坡的设置，对曲线钢轨磨耗影响很大。如果超高偏大，使后轴内轮更加接近内轨，则转向架的滑动增加，增大外轨磨耗，同时由于内轨垂直荷载加大，使内轨垂直磨耗增大；超高偏小，导向力增加，外轨垂直荷载加大，仍使外轨磨耗增大。实践证明，按实测速度正确设置超高是减轻钢轨磨耗的重要措施。在圆缓点或缓圆点，无论列车是从缓和曲线进入圆曲线还是从圆曲线进入缓和曲线都是减载，如果超高顺坡过大，车体前轴的外轮就会悬浮，甚至会导致脱轨。因此，正确设置超高顺坡是防止曲线脱轨的又一保障。因此设置超高后应观察钢轨的磨耗，分析超高是否合理。 总之 ，曲线产生病害的原因很多，我们整治曲线病害不能用单一的方法，要根据具体情况采用不同的方法实现综合治理。 六、参考文献
（1） 陆化平 铁路线路小半径曲线病害成因及其整治 《科技情报开发与经济》 2006年24期
（2） 张新安 浅谈铁路线路曲线病害成因及养护措施《内蒙古科技与经济》2008年 第14期
（3） 唐钢 谈缓和曲线的病害成因及整治措施 《中国科技信息》2005年 第12C期
