小半徑曲線地段補(bǔ)強(qiáng)措施的探討

1、小半徑曲線地段補(bǔ)強(qiáng)措施的探討張萬舟 徐光旗摘要：區(qū)間及編組站場(chǎng)內(nèi)線路小半徑曲線地段存在的缺陷一直困擾著工務(wù)部門，本文就如何解決小半徑曲線地段缺陷，增強(qiáng)軌道剛度，保證軌距穩(wěn)定方面提出了自己的見解和建議。 關(guān)鍵詞：小半徑曲線 補(bǔ)強(qiáng) 軌撐近幾年來，我國(guó)鐵路在高速、重載發(fā)展方向上取得了重大進(jìn)展，既有線不斷挖潛提速，客運(yùn)專線、高鐵、重載線路不斷建成通車。為保證正線的安全運(yùn)營(yíng)，各鐵路局在提速、高速及重載線路養(yǎng)護(hù)、維修方面傾注了大部分精力，正線的安全運(yùn)營(yíng)基本得到了保障。但支線及站線的線路安全運(yùn)營(yíng)多次出現(xiàn)安全運(yùn)營(yíng)事故，出事故地段以小半徑曲線地段居多。本文主要介紹如何對(duì)小半徑曲線地段采取補(bǔ)強(qiáng)措施，確保行車安全。

2、1. 現(xiàn)狀簡(jiǎn)介編組站場(chǎng)進(jìn)出連接道岔的側(cè)股線路一般為小半徑曲線；正線上列車運(yùn)行速度較低地段也有小半徑曲線。小半徑曲線線路主要為有碴線路，鋪設(shè)木枕、混凝土枕，其中以混凝土枕居多；鋪設(shè)鋼軌主要為43、50、60kg/m鋼軌。木枕與鋼軌聯(lián)結(jié)扣件以軋制鐵墊板加普通道釘扣壓為主；混凝土枕與鋼軌聯(lián)結(jié)扣件：50、60kg/m鋼軌地段以彈條扣件為主，43軌地段以70型扣板式扣件為主。2. 線路病害編組站內(nèi)9號(hào)及以下的道岔居多，不論木枕還是混凝土枕道岔，均不設(shè)置軌底坡，頻繁過車，鋼軌外傾嚴(yán)重，木枕道岔軌距、支距變化大；混凝土枕道岔出現(xiàn)大螺釘受剪折斷現(xiàn)象。 編組站場(chǎng)岔后連接線多為小半徑曲線，且設(shè)置超高、順坡很難達(dá)到

3、理論值，頻繁過車，木枕地段出現(xiàn)軌距擴(kuò)大、道釘扣壓力下降，混凝枕地段出現(xiàn)軌距擴(kuò)大、橡膠墊單側(cè)壓潰、承軌槽擋肩破損嚴(yán)重等缺陷。區(qū)間小半徑曲線地段特別是客貨混跑線路，超高設(shè)置數(shù)值很難達(dá)到理想數(shù)值，普遍膠墊損壞率增多、軌距難以保持等。3. 原因分析小半徑曲線地段病害產(chǎn)生的根本原因是由機(jī)車、車輛通過時(shí)產(chǎn)生的離心力引起的。為解決離心力對(duì)軌道的不利影響，一般曲線外股鋼軌適當(dāng)抬高，理論上通過重力的分力可抵消離心力影響。實(shí)際情況是道岔及編組站場(chǎng)受場(chǎng)地影響，很難達(dá)到理論超高值；區(qū)間線路一般客貨混跑，為適應(yīng)旅客列車舒適性的要求而設(shè)置超高, 當(dāng)貨車通過時(shí)存在過超高的影響, 貨車向心力的作用直接導(dǎo)致線路質(zhì)量下降，嚴(yán)重情

4、況下導(dǎo)致列車脫軌，線路維修工作劇增。4. 整治措施為解決小半徑曲線地段存在的病害，工務(wù)部門過去常采取的措施：在道岔內(nèi)和區(qū)間曲線地段加裝絕緣支距桿、軌距桿來穩(wěn)定軌距, 對(duì)穩(wěn)固軌距能起一定作用，但仍不能從根本上解決膠墊偏載受損及混凝土枕?yè)跫鐡p壞嚴(yán)重問題。要根治病害，必須從鋼軌受力方面進(jìn)行分析，從而采取有效措施。圖1所示為曲線地段鋼軌受力示意圖。 圖1 曲線地段鋼軌受力示意圖由圖1可以看出，橫向力T 對(duì)鋼軌頭部和底部作用橫向水平力和彎矩，同時(shí)安裝在鋼軌底部的軌距桿中部產(chǎn)生很大彎曲應(yīng)力。軌距桿鎖定在鋼軌底部，可以防止鋼軌左右移動(dòng)，依靠自身剛度及軌卡、螺母的鎖定力抵消鋼軌傳遞反力。此種鎖定方式存在以下缺

5、陷： 隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間延長(zhǎng)，螺母松動(dòng)，鎖定鋼軌能力將大大降低。 橫向力對(duì)軌距桿產(chǎn)生彎矩，軌距桿相應(yīng)產(chǎn)生彎曲應(yīng)力, 一旦彎曲應(yīng)力超過軌距桿的 屈服強(qiáng)度，軌距桿必產(chǎn)生永久的彎曲變形。以上缺陷均將導(dǎo)致軌距擴(kuò)大，影響行車安全。如何有效地抵消橫向水平力的影響？應(yīng)當(dāng)在安裝軌距桿穩(wěn)固軌距的同時(shí)，在受橫向力較大的曲線外側(cè)再加裝軌撐扣件，通過軌撐施加的支撐軌頭下顎的力，可有效抵消水平力影響?；炷琳砑友b軌撐扣件示意圖如圖2所示， 木枕、分開式扣件地段（過車較頻繁的線路）和木枕、道釘?shù)囟渭友b軌撐扣件示意圖分別如圖3和圖4所示。 圖2 混凝土枕加裝軌撐扣件示意圖 圖3 木枕地段加裝軌撐示意圖 圖4 木枕地段加裝軌撐示意

6、圖軌撐加裝方式根據(jù)小半徑曲線部位行車軸重及通過總重大小合理安排，隔3上1或隔2上1。5. 實(shí)際效果2013年，路局為徹底解決小半徑曲線地段病害，工務(wù)處要求各工務(wù)段對(duì)小半徑曲線地段采取補(bǔ)強(qiáng)措施：采用軌撐扣件加軌距桿配合方式增強(qiáng)剛度，保持軌距。小半徑曲線地段加裝軌撐扣件后，實(shí)際應(yīng)用效果良好，減少了失效枕木、配件、解決鋼軌外翻、軌距擴(kuò)大、幾何尺寸難以保持的問題；保養(yǎng)用工投入減少，節(jié)約了枕木及配件用料。安裝各撐后線路質(zhì)量得到了加強(qiáng)，但也存在一些問題需要注意： 線路的剛性增大后，車輪對(duì)鋼軌的磨耗加大了，建議工務(wù)部門在日后的工作中加強(qiáng) 的鋼軌的防磨涂覆，適當(dāng)縮短涂覆周期。 擋肩的受力增大，建議工務(wù)部門定期觀察出現(xiàn)問題及時(shí)