铁路曲线病害原因分析及处理的几点思考★

2017-04-07 11:05
山西建筑 2017年30期
关键词:钢轨轨道病害

孙 亚 林

(西安铁路职业技术学院,陕西 西安 710000)

铁路曲线病害原因分析及处理的几点思考★

孙 亚 林

(西安铁路职业技术学院,陕西 西安 710000)

分析了铁路曲线病害产生的原因,从加强日常检查、加强线路日常养护维修工作、加强轨道结构的锁定等方面,阐述了铁路曲线病害的具体处理措施,从而提高线路质量、保障行车安全。

铁路,曲线轨道,病害,线路

铁路曲线是并列于钢轨接头、铁路道岔的铁路线路的三大薄弱环节之一。

曲线轨道有着不同于直线轨道结构的几何形位,例如:曲线外轨超高、小半径曲线地段的内轨加宽及缓和曲线的设置等,所有这些都极大地改善了列车通过曲线时的行车条件。但目前我国大多数普通铁路仍然是客货共线,每天通过的列车种类繁多,既有大轴重、速度慢的货物列车;又有速度快的旅客列车。为了减少列车通过曲线时离心力的作用,通常会在曲线地段设置外轨超高。通过依靠列车通过曲线时内倾的向心分力来平衡离心力的作用,从而达到内、外轨磨耗均等,延长钢轨使用寿命,减少养护维修工作量的目的;但是由于外轨超高设置是根据每昼夜通过曲线的所有列车加权平均的速度计算而来,从而造成速度较高的旅客列车通过曲线时,就显得原设置的超高不足即欠超高存在,也就是说有一部分离心力未被平衡,使得曲线外轨偏心受压,磨耗严重;而当牵引重量大、轴重大、速度低的货物列车通过时,则显得超高设置过大,使内轨偏心受压形成偏磨。特别是随着我国铁路现在向高速重载方向发展,旅客列车的运行速度越来越快,而货物列车的牵引重量、轴重越来越大而速度相对较低,这使得欠超高和过超高的矛盾更为突出。与此同时,高速重载对轨道几何形位的要求更为严格,对铁路工务部门的养护维修工作提出了更大的挑战。本文根据笔者多年的思考研究,对铁路曲线病害产生的原因、机理做出简单的分析,并提出几点解决方案,以供参考。

根据以上分析,由于客货共线,客货车运行速度差异较大,难免会产生很大的欠超高和过超高,使列车在运行过程中产生过大的离心力和向心力,从而使钢轨的磨耗加剧,减少了钢轨的使用寿命,增加了铁路工务维修部门的养护维修工作量,提高运营成本。特别是随着高速重载铁路的发展,对轨道结构的几何形位的要求更为严格,这种现象将表现得更为突出紧迫。对此,建议在一些运量特别大,并已建成并行高铁的繁忙干线,如京沪、京广铁路,逐步实行客货分流,以便减少旅客列车和货运列车的速度差别,使得实设超高与列车的运行速度相匹配,从而在根本上解决这一问题;对于条件尚不具备客货分流的既有铁路,则应加强日常线路的养护维修,并调查该条线路通过的列车种类、速度、牵引重量等,及时调整曲线的外轨超高,减小欠超高和过超高超限而加剧的钢轨磨耗,特别是提速以后,更应及时进行调查,调整超高设置。

为使机车车辆转向架顺利地由直线进入曲线,在小半径曲线地段要依靠内轨内移来适当地加宽轨距。由于未被平衡的离心力和向心力的作用,当转向架通过曲线时,难免会产生纵、横向的滑动,从而造成钢轨磨耗加剧,产生连续的瞎缝等。当温度急剧变化时,钢轨随温度升高无法伸缩,就会发生横向变形,从而破坏曲线轨道结构的几何形位,使得曲线发生胀轨、跑道,酿成翻车的恶性事故。无缝线路曲线地段更是如此。为此我们建议:

1)铁路工务系统应该加强日常检查,及时消灭钢轨接头瞎缝,根据当地气温变化合理的预留好轨缝,使钢轨在轨温升高时能够自由伸缩。

2)加强线路日常养护维修工作。如:按《铁路线路维修规则》要求加强捣固,及时补足道砟及缺损的零部件,上紧各种扣件及连接零件等,以提高曲线轨道的纵向和横向阻力,保持曲线轨道结构的框架稳定和正确的几何形位。

3)对无缝线路地段曲线,由于轨条长、伸缩量大,钢轨内部集聚的温度力更大,轨道框架几何形位更不容易保持。为此建议:对于无缝线路曲线地段,更应加强轨道结构的锁定,除了应加强上述日常的养护维修工作以外,应适当的增加钢轨连接零件。根据武九线黄石工务段的经验,在钢轨外侧设置必要的轨撑等,以加强轨道结构的稳定,经过多年的实践取得了良好的效果;此外还应根据季节变化,适时地在春秋季节对无缝线路进行应力调整与应力放散,从而释放因为养护维修不当的扰动而造成长轨条残余变形积聚的过大应力,以保持无缝线路曲线轨道框架的稳定和轨道几何形位的正确,确保行车安全。

随着科技进步,列车的运行速度越来越高,轴重越来越大,轮轨之间的冲击力也会越来越大。因此,安全运行和保持轨道结构几何形位之间的矛盾也会日益突出,各种病害亦会层出不穷。为此建议,在运量大、速度高的主要繁忙干线上,应逐步换铺60 kg/m轨及以上的重型轨道结构,增加轨道框架重量,提高轨道框架的纵、横向阻力,加强线路锁定,减小维修工作量,以达到确保安全运营的目的。

综上所述,铁路曲线病害产生的原因非常复杂,对铁路的安全运营影响很大,轻则中断行车,重则可能车毁人亡,从而给人民生命财产带来巨大损失,必须引起各方面充分重视。根据以往经验,在日常的养护维修工作中,只要我们严格按照规范、规程进行施工,加强巡视检查及防爬观察,发现问题及时处理,加强捣固,补足道砟,加强线路锁定,保持轨道的几何形位的正确,就一定能保证行车的平稳与安全运行。

[1] 王其昌.高速铁路土木工程[M].成都:西南交通大学出版社,1999.

[2] 郝 赢.铁道工程[M].北京:中国铁道出版社,2007.

[3] 铁道部.铁路技术管理规程[S].

Onanalysisofreasonsfordiseasesonrailwaycurveandtreatment★

SunYalin

(Xi’anRailwayVocationalandTechnicalInstitute,Xi’an710000,China)

The paper analyzes the reasons for the diseases of the railway curves, and illustrates the measures for the diseases on the railway curves from the promotion of daily inspection, daily maintenance of routes, and identification of rail structures, so as to improve the route quality and ensure the traffic safety.

railway, curve rail, disease, route

1009-6825(2017)30-0131-02

2017-08-13★:西安铁路职业技术学院2017年度立项课题(XTZY17G07)

孙亚林(1963- ),男,讲师

U216.4

A

猜你喜欢
钢轨轨道病害
早春养羊需防六大病害
小麦常见三种病害咋防治
葡萄病害周年防治历
果树休眠期咋防病害
基于单纯形法的TLE轨道确定
CryoSat提升轨道高度与ICESat-2同步运行
朝美重回“相互羞辱轨道”?
钢轨焊后双中频感应加热工艺研究
高速铁路钢轨疲劳过程的超声非线性系数表征
国内外高速铁路钢轨性能对比研究