铁路典型钢轨病害产生的原因及整治措施

朔黄铁路典型曲线钢轨病害产生的原因及整治措施

【摘要】铁路钢轨是铁路运输的基础设备,曲线病害给铁路轨道的状态带来严重影响,本文分析了朔黄铁道线路曲线病害产生的原因,介绍了正确消除曲线病害的整治方法。

【关键词】曲线病害原因整治

前言

铁路运输线是经济发展的大动脉，随着近几年我国经济的高速发展，铁路也逐渐向客运高速化及货运重载化发展，也就对铁路线路的状态有了更高要求。而大多数铁路线路常年裸露在大自然中，由于机车车辆的动力作用或自然条件对线路的影响，对钢轨造成诸多病害，为使线路处于铁路技术标准化规定的状态，必须对病害产生的原因进行分析及提出合理整治办法，消除病害或减少病害产生的影响，使钢轨处于良好状态，保证列车按规定速度，安全、平稳、高效运行。

1 曲线病害产生的原因

1.1 曲线病害的分类

铁路线路曲线病害主要有：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。

1.2 钢轨的位置不正确

钢轨的位置不正确是造成钢轨病害的主要原因。由于钢轨位置不正确，使里外股钢轨受力不均匀发生钢轨偏压，列车行走不平稳产生附加力打击钢轨而加速轨面磨耗。主要表现为：

（1）超高度不适合。由于超高过大或过小引起钢轨的偏载和轮轨不正常的接触。如果超高过大，则列车的重量偏载于里股钢轨，使里轨的垂直磨耗加大，出现碾压现象，同时对外轨的侧面磨耗也不利。如果超高过小，那么对钢轨的侧向磨耗也不利。因此说超高度不适合，就能产生里外股钢轨偏载和轮轨的不正常接触，从而加剧钢轨的磨耗。

（2）轨底坡不正确。由于轨底坡不正确，使钢轨顶面与车轮踏面不相吻合，钢轨顶面受偏压，这样也会加速钢轨的病害产生。

1.3 养护不良

曲线状态的好坏，对钢轨病害也会产生直接的影响。如果养护的曲线不良，则钢轨磨耗就大；反之，养护好的曲线，钢轨磨耗就小。主要表现为：（1）方向不圆顺。在拨道时为图方便省事，经常把钢轨向上拨，使误差都集中到缓和曲线头，造成曲线“鹅头”，曲线方向不顺，使列车通过时产生摇晃。这些都能加速钢轨的磨损。

（2）轨距超限。由于轨距超限，使车轮与钢轨的内接情况不好，阻力增加，行车摇晃，造成钢轨病害。

（3）缓和曲线超高度递减距离不够。由于缓和曲线受地形的限制，长度不能满足顺坡的要求，顺坡率过大，引起列车在缓和曲线运行时发生振动，摇晃和冲击，加速钢轨病害。

（4）道床不洁，捣固不良，线路上有三角坑，暗坑和吊板等病害或线路翻浆冒泥，线路质量变化，这些都会加速钢轨的病害。

1.4 其它原因

除了上述两大方面的原因外，还有其它方面的原因也能造成钢轨病害。如：钢轨本身硬度不够或是旧钢轨未予及时修整，钢轨有低接头、硬弯，加大车轮对钢轨的打击；防爬设备、轨枕、联接零配件的数量缺少或失效，不能牢固地固定钢轨，这些都会使钢轨磨耗加剧。

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。

2 曲线病害的危害

现今时代与社会进步中，朔黄铁路也在不断的飞速发展，随着行车密度和轴重的提高，不少区段钢轨的侧面磨耗和剥落掉块情况十分严重，特别表现在西线。轻微的用1—2年就磨耗到限，较严重的区段8个月就需要成段更换磨损钢轨。

有的区段，钢轨波浪形磨耗已成为制约钢轨使用寿命的主要因素，钢轨波浪形磨耗一旦形成，发展下去将是十分危险的。对于曲线的超高设置应根据定期的测速资料来依次设置。有的区域，由于多年不测速，只是凭现场经验来调整超高，致使超高与速度不相适应，存在较大的欠超高或者过超高，将大大影响钢轨的使用寿命，制约行车的速度。

曲线地段的病害如得不到及时、妥善的整治，轻则影响行车的质量或者列车发生晃动，重则造成列车的颠覆。因此，曲线地段的病害应当高度重视，绝不可掉以轻心。在曲线地段，由于离心力的作用使列车车体向外倾斜，迫使钢轨受到冲击而变形。怎样才能解决这些问题，使列车能够安全平稳的通过曲线，这就需要在曲线两头设置缓和曲线，合理设置外轨超高和加宽轨距，加强线路设备的维修和养护，保持曲线线形等。

3 曲线地段钢轨的整治措施

曲线是线路上的病害多发地段，应加强养护，坚持“预防为主，防治结合，修养并重”的原则。尤其是那些病害的多发、易发地段，特别是小半径曲

线地段应当加强防护。从设备上加强曲线地段防护，使路基参数达到设计标准，路肩平整，排水良好；及时整治路基病害，防止路基基础变化带动上部建筑的变形，并按规定更换失效的轨枕；按照设计的曲线要素正确测定曲线位置，及时安设曲线头尾标志，固定曲线位置，正确测定现场正矢，用计算机进行拨正计算，全面拨正线路。

3.1 正确调整曲线外轨超高度

设置曲线外轨超高度，其目的为：一是防止车辆通过曲线时向曲线外侧倾倒；二是使上下股钢轨的荷载平衡，减少钢轨磨耗；三是使列车安全平稳通过曲线。为了达到这三个目的，就要正确测定行车速度，合理确定超高度。根据测定的行车速度，及时调整好超高度，但超高度的最大限度不得超过150毫米。单线上下行车列车速度相差悬殊时，超高度的最大限度不得超过125毫米。欠超高不能超过75毫米，困难地段不能超过90毫米。

通过准确测量该曲线段列车通过时的速度，来决定该曲线合理的超高度。超高度过大过小都会加大钢轨病害，因此，应测定有代表性的速度作为平均速度。为适应行车的实际情况，应定期测速核对超高。设置超高后，应观察钢轨的磨耗，分析超高是否合适，准确及时调整好超高度。

3.2 定期涂油

钢轨测面涂油是减少曲线外股钢轨侧面磨耗的、有效的、经济适用的好方法，一般能使曲线上钢轨的使用寿命延长2—3倍。

3.3 加强养护，消灭超限

经常保持曲线状态良好，保持方向圆顺、正矢好、轨面平、轨距水平不超限；石碴清洁、饱满、夯实，以减少列车的摇晃，减少车轮的冲击力。

3.4 整修钢轨与零件的缺陷

及时整修钢轨的硬弯、低接头等病害。连接零件缺损，枕木腐朽应及时更换整修；混凝土轨枕扣压力达到规定标准，使钢轨固定在正确的位置。