铁路线路曲线病害成因及整治措施

铁路线路曲线病害成因及整治措施

发表时间：2019-05-27T16:05:35.320Z 来源：《建筑模拟》2019年第12期作者：常晟[导读] 综观今日世界各国铁路发展蓝图，铁路发展战略成为国家发展战略重要组成部分。

常晟

中铁三局运输工程分公司山西省晋中市 030600摘要：综观今日世界各国铁路发展蓝图，铁路发展战略成为国家发展战略重要组成部分。所以，确保铁路线路稳定与安全的运行使用显示很关键。由于铁路线路不仅长时间暴露在外部环境中，而且还承受着列车负荷的影响，很容易产生某些疾病，或者存在一定的隐患。因此，相关人员应分析研究铁路线路疾病的成因及相应的整治措施，确保铁路的正常运行。

关键词：铁路线路；曲线病害；形成原因；治理措施

在客货运输行业中铁路承载着重要的负担，是社会经济发展的主要动力。但是，伴随着国民经济与国防建设更高要求的发展，使得铁路运输的能力得到了更深入的考验。曲线地段是铁路线路设备的薄弱环节，一直做为铁路维护任务中的重点。假设铁路线路设施运行状态不稳定，列车在运行中就受水平力的影响，导致列车车身震动，对列车安全运行构成了危险。所以要解析铁路疾病，找出病因并及时纠正是保证铁路安全运行，延长铁路使用寿命的重要手段。

1 铁路线路中的曲线线路 1.1 曲线线路的形成原因

铁路线路在列车运行过程中起到承载列车负荷和引导列车方向的作用。理想状态的列车线是直的，即轨道上没有弯曲，纵向部分没有坡度。但是，由于局限在自然条件下，由于受到山、水、沙、采矿和城区的影响，在铁路线路设计铺设过程中很难实现过于平直的列车线路。为减少铁路建设期间的工程数量和工程质量，加快建设周期，在铁路设计工作时常常避免不了在的起伏和弯曲地形范围铺设线路，不可避免地造成了铁路曲线的设置。

为了降低列车运行过程中出现的铁路曲线病害，在进行线路设计时要尽量采用单曲线。根据不同的地形条件，要设置合理的曲线半径和角度。在列车运行过程中如果其转向角越小，其运行状况越好，所以应尽量采用大半径、小转向角的曲线。

1.2 曲线线路的受力情况

列车在曲线线路上行驶的进程当中，曲线轨道会经受比较复杂的力。

1.2.1 竖直向下的力

曲线线路会承受列车在行驶过程中所带来的竖直向下的力，这是因列车自身的重力而产生的。同时，在一些曲线线路区域会出现因为外轨超高而产生的横向压力通过竖直向下的力进行分力的情况。

1.2.2 横向水平力

曲线将承受列车在行驶期间生成的横向力和水平力。横向力由列车车轮在轨道上的侧向压力和曲线的总横向力产生。火车行驶到曲线地段由于曲线超高的设置就有必定的向心力。这些向心力是由横向力，向内轨道和重力的水平力产生的。假如列车匀速行进并且曲线的半径很大，则所需的向心力将更小；如果曲线的半径较小，所需要的向心力将更大。一旦未被平衡的过超高过大或是未被平衡的欠超高过小，就会导致线路的内侧钢轨或是外侧钢轨出现较为严重的磨损，情况严重时甚至会出现脱轨的情况，这对列车的安全会造成非常严重的影响。

1.2.3 纵向水平力

曲线可承受纵向水平力。纵向水平力是由轨道的爬行或温度引起的。在曲线中，铁路轨道上仍然存在一些摩擦力。轨道爬行指的是火车在列车作用下的副作用，这在列车制动范围更为显著。

2 铁路线路曲线病害以及形成的原因 2.1 钢轨损伤造成的曲线病害

如果铁路线路中的钢轨出现侧磨、波磨或是接头损伤等，都容易造成曲线病害，特别是钢轨侧磨出现在小半径曲线中，这是最突出的曲线病害，会对铁路线路的使用年限造成非常严重的影响，同时曲线轨距扩大的情况大部分也是因为钢轨侧磨所引起的。

2.2 轨道几何尺寸超过规定致使病害显现

在铁路轨道上，曲线地段轨道几何尺寸及其平顺度较直线地段不好保持，养护工作不到位，曲线线路发生变化没有及时整治，就可能导致列车在行驶期间产生晃动，加快对钢轨磨损，破坏轨道框架尺寸的稳定，对列车的安全行驶会造成严重的影响。

2.3 连接件出现松动造成的病害

在铁路列车的情况下，铁路曲线受到垂直冲击和行驶期间产生的侧向力。特别是当铁路线的曲率半径相对较小时，只要垂直冲击力与侧向力受到约束，铁路线中的夹板，连接螺栓和轨枕就会失效，轨距杆容易出现折断的情况，枕轨挡肩也会出现破损。

2.4 曲线“鹅头”产生的因素

曲线“鹅头”的产生主要是铁路曲线两端的直线方向未矫正或拨道操作方案与实际情况有所偏差，或视觉通道有误差。曲线“鹅头”状况的产生将对列车的安全行驶和铁路线的执行造成很大的影响。

2.5 曲线接头支嘴情况产生的原因

铁路线上弯曲接头支嘴情况主要是由于钢轨的弹性和硬弯引起的，主要在小半径铁路的曲线上显现。曲线接头出现问题、接头处轨缝不良情况的出现都会对曲线接头支嘴造成更加不良的影响。

3 铁路线路曲线病害的整治措施

对于铁路曲线区域，列车在离心力作用下产生倾斜，铁路轨道在这种冲击力作用下更容易变形。列车车轮的磨损和铁路轨道的磨损直接对列车的稳定运行也会影响到乘客的乘车体验。因此，有必要合理地解决这个问题，以确保列车运行的平稳性和安全性。这就要求工作人员在铁路线路中的曲线线路上应用缓和曲线，并对外轨、轨距进行合理的设计，同时加强对铁路线路及所用到的铁路设备等进行科学的养护和维修检查等。

3.1 加强对曲线线路的养护工作

铁路线路中曲线线路段的实际运行必须遵循“预防为主，防治结合，修养并重”的原则，相关的工作人员必须要提高对曲线线路养护工作的重视程度，尤其是小半径的曲线线路区域，更要加以重视。同时，对于铁路线路中所用到的设备，也要做好相关的设计，让路基参数能够符合设计的相关标准。此外，还要对路基病害进行有效的治理，避免因路基病害而对上部建筑造成影响。

3.2 合理设计曲线线路中的外轨

一般在曲线线路设计中都会使用三次抛物线，并要注意在曲线线路的头部和尾部做好标记，在检修的工作当中要做好对其的校对工作，如果发现有问题存在，要利用偏角法或是绳正法来纠正。同时，要对正失和超高进行合理的设置，在设置的过程当中要避免误差的出现。此外，曲线线路中应用缓和曲线时要注意其轨距要在 1 433～1 437 mm 之间。

3.3对曲线线路实行合理的设计

在铁路线路的曲线线路中，小半径的曲线线路所受到的列车的横向水平力要大于直线线路中所承受的横向水平力，因此小半径的曲线线路更容易出现轨距扩大或是轨道框架横移等问题。为此，在进行小半径曲线线路的设计过程当中，可以适当地增加轨枕的使用量，用这种方式来提升其稳定性，避免轨道扩大或是轨道框架横移等问题的出现，减小列车通过时所带来的横向水平力。

结束语：

铁路的安全不仅影响铁路的正常运行，而且直接关系到人们的生命财产。铁路线路的曲线维修和养护一直是铁路工务部门的重点和难点之一，整治曲线病害是保证铁路曲线状态的基本工作。曲线方向不良、接头支嘴、曲线钢轨磨损是其常见的病害，在其养护过程中要对症下药。对于铁路曲线线路病害的整治工作任重而道远，我们必须转变观念，不断提高认识，在不断总结养护工作经验的基础上，依靠先进的科学技术把曲线病害控制在最小范围内，以提高旅客列车的舒适性，延长铁路线路的使用寿命。铁路未来将向更快，运量更大发展，运输量也将越来越繁忙，这就向铁路的基础线路提出了更高的要求。现代科技的飞速发展，一定会使得线路质量更高，病害被预防在未然，以致达到少维修或者免维修，那样铁路的明天将更加辉煌。

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