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摘要:铁路运行经常出现铁路线路病害,影响运输安全性和平稳性,因此对铁路线路进行及时预防和养护是保障铁路正常运行的必要手段。本文就铁路线路常见的曲线病害进行了分析,提出了铁路曲线病害的政治措施和对策。
关键词:铁路曲线;病害;政治措施
一、曲线病害防治工作的必要性
如果发生了曲线方向问题、接头支嘴以及曲线钢轨出现了损坏等大量常见的铁路养路工作当中经常会遇到的一种病害,而之所以会产生此类的病害,究其原因而言,通常是会受到多重因素影响的,当然,由于原因的多样性,也就决定了对这些病害的整治同样应当从多个角度入手加以解决,并进行全方位的考虑,统筹规划。因此能够争取的对曲线病害发生的原因进行分析把握就显得十分的重要了,将直接的关系到此类问题解决方法的探寻,并且能否对原因形成一个全面客观地认知,将会直接关系到对线路状态的维护,对于恢复以及保持铁路的正常运转的重要性,自不待言,除此以外还能够降低投入到铁路的建设维护当中的人、材、物等等成本消耗,如果不能形成对曲线病害原因的正确认识,则很有可能会由于病害的经常出现而带来反复的整修,从而耗费大量的时间以及物资成本等等,并且即便如此也无法达到理想的效果。
二、曲线设置的原因和要求
铁路线路在列车运行过程中起到承受列车载荷,引导列车运行方向的作用。理想的铁路线路是既直又平,即在铁路线路上没有曲线,纵断面上没有坡度。但是由于自然条件的限制,在铁路铺设过程中受山水、沙漠、矿区、城镇等的影响,很难实现铁路的过分平坦和顺着。为了降低铁路线路施工过程中的工程数量和工程质量,加快工期的进行,在铁路铺设过程中一般随地形条件的起伏和弯曲铺设,这势必形成铁路曲线的设置。
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,其运行调教越好,所以应尽量采用大半径、小转向角的曲线。由于各地地形条件的限制,如果在设计过程中曲线半径的设置过大就会影响预期效果,影响列车的运行速度;如果半径太小,就难以保证线路的正确位置。为此《铁路技术管理规程》中规定,不同等级的线路,其曲线半径的设置不同,规定对于一级铁路一般地段的曲线半径不得小于1000m,困难条件下不得小于400m;二级铁路一般地段不得小于800m,困难条件下不得小于400m;三级铁路一般不得小于600m,困难条件下不得小于350m。
三、曲线病害产生的原因及整治措施
3.1钢轨病害引起的短波不平顺
钢轨支咀、高低、钢轨硬弯等结构性病害一般较为难整,极易造成惯性病害或叠加病害。病害整治时要具体问题具体分析,要做到标本兼治,夏季要以“捏、磨、改”为主,冬季可火烤配合,利用钢轨变形同步矫正钢轨。
曲线上应避免插入短轨。不可避免插入新轨时,要插入垂磨及侧磨一致的钢轨。钢轨插入后,要进行仿形打磨,确保插入钢轨与前后钢轨平顺度一致。
3.2缓和曲线波浪轨造成的短波不平顺
因缓和曲线曲率连续变化,曲线上下股半径差,导致轮对相对滚动或滑动。长期作用后,上股轨面易形成波长3米以下有规律的波磨,列车通过时产生较大的轮轨冲击力,容易引起高频振动。当振动频率与车体自振频率一致或接近时可引起强烈共振,产生幅值较大的晃车。
整治措施:一是利用钢轨打磨车每半年一次周期性打磨。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为确保打磨效果,大机打磨前几何尺寸必须提前整修到位,最好是大机捣固后再进行大机打磨;二是人工仿型打磨,利用电子平直尺测量标画出波峰处所,利用平面仿型打磨机对波峰进行打磨,打乱规律性波长;三是气温低于25℃时,采用火烤轨面捣固方法,利用钢轨变形配合冲击捣镐进行捣固。
3.3曲线上股连续小高低及局部动态暗坑
列车以最高行车速度通过曲线时,离心力必然大于向心力。离心加速度致使上股小高低及动态暗坑较多,曲上股小高低及暗坑形成三角坑极易产生水加晃车,特别是连续小高低,添乘时明显感觉线路不稳。
整治措施:新开通线路此病害通过大机作业能够有效解决;既有线钢轨局部变形后病害较为难整,此类2-3mm小高低不能用单纯起道捣固的方法整治,要具体分析并采取综合手段整治。一是在气温较低时,集中采用火烤轨面捣固方法,利用钢轨变形配合冲击捣镐进行捣固;二是焊缝部位经常存在焊缝高,小腰低,如用压机起,小腰与焊缝同步抬高。此类钢轨病害整治,焊缝优先采取火烤轨底并同步更换垫薄垫可有效改善高焊缝,低小腰部分可在轨底垫薄垫消除;三是不起道直接用冲击捣镐硬捣。
3.4曲上股工作边短波不平顺
列车高速通过曲线时,轮对贴着上股运行,当上股局部不圆顺时极易产生晃车,特别是在焊缝及电容枕前后经常存在局部反弯轨向。对照轨检车振幅图上的曲率及轨向可明显反映问题,当上股局部不圆顺时极易与前后较小几何尺寸叠加产生晃车,现场用20米弦量正矢往往并不超限,而用10米弦量可检查出局部正矢超限。
整治措施:日常管理按分中法每5米一点标定曲线正矢超高,用10米弦测量曲线圆顺度。圆曲线上既可对点量也可逐空测量,缓和曲线上点对点测量,正矢容许偏差按“2、4、6”mm标准控制。采取改道与拨道相结合,焊缝部位夏季以“捏、改、磨”为主,冬季可火烤配合,利用钢轨变形同步矫正钢轨。2.5水平+轨向病害
设备上往往在同一个地点会出现双重因素的病害,但是这两种病害虽有而都达不到出分标准,所以作业中常常被忽视,导致漏查、漏整,而过轨检车时又出了分。其原因为:水平误差是一种平行扭曲,轨向是一种横向立式扭曲。水平可引起车轮侧滚,一侧轴箱加重荷载偏离中心,导致车辆倾斜;轨向不好,引起列车的侧向力,即离心力,迫使车辆左右摆动,其结果出现副分。但其表现形式,水平和轨向值哪个值大,从哪方面表示出来。
整治措施:这种情况常常出现,但处理极为简单,克服双重病害为单一病害。
3.6双坑情况
轨检车的检查结果表明:波型图中出现的分数,数值差,有些与现场实测数据不符,不应该出Ⅰ级分出了,不应出Ⅱ级分也出了,不应该出Ⅲ级分也出了。或者是值差达Ⅰ级出Ⅱ级,达Ⅱ级出Ⅲ级。经仔细分析,原因为高低双坑:高低不好可引起车体的沉浮和点头振动。
这种情况和人跑步一样。遇到障碍要摔倒或险被摔倒,这时如果有人扶一下就不摔倒,要是有人在背后推一下会摔得更重。这是一种波形起伏的连带关系,双坑出现负分的结果。所以我们日常线路维修与保养作业要注意避免这种情况。
3.7曲线上S方向
轨距、轨向出现Ⅱ、Ⅲ级分是常有的,而且轨向对水平又极富感应力度。在日常作业中,因为方向不良所造成的水平误差是常常出现的,而且也是极难克服的。尤其是S方向更是迫使车辆摇晃的主要因素,所以我们研究各种波型图中的记录的出分原因是很有必要的。
整治措施:一是保养时,及时拨正或改正,同时校正硬弯轨;二是临时处理消除S方向的一端,使之达不到出分标准;三是堆高肩碴,防止回落原状;四是同一采点区内不得有水平高低等其它出分因素,无暗吊,捣固不良现象。
结束语:
尽管曲线病害问题一直以来都是铁路工务线路的重点和难点问题,但是在准确查明问题的原因,如接头支嘴、钢轨磨损等的基础上,对症下药,曲线病害问题就能得到有效抑制,从而为最终节省铁路运输成本、提高运输的安全性、以及促进铁路全面提速奠定良好的基础。
参考文献:
[1]张新安.浅谈铁路线路曲线病害成因及养护措施[J].内蒙古科技与经济,2013,14:178-179+181.
[2]吴毅.浅谈铁路曲线病害的整治措施及对策[J].科技致富向导,2013,11:400.
[3]吴耀庭.铁路曲线及其养护(第二版)[M].北京:中国铁道出版社.2014
论文作者:张宇恒
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/5
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