胡陳

國能朔黃鐵路發(fā)展有限責任公司原平分公司，中國·山西 原平 034100

1 引言

隨著運輸產能及行車組織的變革，朔黃鐵路在行業(yè)發(fā)展中迎來嶄新的挑戰(zhàn)以及機遇，在未來發(fā)展趨勢中2 萬噸重載運輸成為一種主流，而2 萬噸重載列車在自身重要的影響下，會加劇鋼軌出現(xiàn)磨耗的速度，當前隨著運量的不斷提升，此種破壞現(xiàn)象日益顯著。因此，如何降低列車對鐵路鋼軌，尤其是曲線鐵路鋼軌造成的磨損，成為當前朔黃鐵路研究的一項重點課題。

2 曲線鋼軌中側面磨耗形成的機理

2.1 曲線圓順度對曲線鋼軌造成的影響

曲線如果不夠圓順就會導致曲線的半徑不相同，有的曲線半徑太大，有的又過小，小半徑曲線鋼軌會出現(xiàn)較為嚴重的磨損，但大半徑的曲線鋼軌出現(xiàn)的損耗卻較輕，從而導致鋼軌中形成的磨耗不夠均勻，最終降低鋼軌在使用中的壽命。曲線圓順度情況如果不夠良好，會導致輪軌的橫向力、導向力出現(xiàn)變化，主要表現(xiàn)就是緩和曲線在頭尾處的連接不良，會出現(xiàn)鵝頭、反彎現(xiàn)象。列車在經(jīng)過曲線的時候，在頭尾處都會造成一定程度的振動以及沖擊，很難保持最初的線型，外加撥道不當，長年累月之后，曲線頭尾就會出現(xiàn)方向不良的現(xiàn)象，特別是在小半徑的曲線上，接頭處由于道砟不足，從而導致鋼軌失效、螺栓松動、夾板彎曲等，而且在接頭處還極易出現(xiàn)支嘴現(xiàn)象。現(xiàn)場鋼軌接頭處的支嘴以及鋼軌硬彎，從而導致曲線的圓順度不夠良好，對于鋼軌的軌頭造成較為嚴重的磨損。

2.2 曲線養(yǎng)護不合理導致鋼軌出現(xiàn)磨損

對于鋼軌出現(xiàn)的側面磨耗來說，直接決定原因就是曲線狀態(tài)的好、壞，如果曲線養(yǎng)護方法不夠恰當，鋼軌側面就會出現(xiàn)較為嚴重的磨損；相反，如果曲線養(yǎng)護狀態(tài)良好，那鋼軌側面出現(xiàn)的磨損相對就較小。具體表現(xiàn)：第一，在對鋼軌進行日常養(yǎng)護時，忽視軌距以及軌距變化率的調節(jié)，導致軌道在通過曲線時出現(xiàn)蛇形運動加劇的情況，這種情況一旦發(fā)生，極易出現(xiàn)不均勻的側面磨耗現(xiàn)象；第二，超高順坡不夠好，線路的前后高低也不好，從而導致列車在緩和曲線運動時會出現(xiàn)沖擊、搖晃、震動等現(xiàn)象；第三，線路上有三角坑、搗固狀態(tài)不夠良好、軌枕空吊、線路翻漿冒泥等，都會在不同程度上加劇鋼軌磨損的程度；第四，車輛載重以及機車牽引力過大，重車行駛一直處在單方向，從而導致鋼軌出現(xiàn)嚴重側磨[1]。

2.3 超高設置對鋼軌軌頭側磨損耗的影響

超高通常情況下，是按照列車通過曲線的平均速度對其進行設置，由于質地環(huán)境、運行速度等因素影響，重載列車在通過曲線的時候，存在兩種情況：過超高和欠超高。由于超高現(xiàn)象會直接導致沖角、導向率出現(xiàn)變化，直接對鋼軌的軌頭造成側磨。超高不論過大、過小，都會導致鋼軌出現(xiàn)偏窄、輪軌之間出現(xiàn)非正常接觸。超高如果過大，列車載重較重時就會偏向于內股鋼軌，內股輪緣就會緊貼內部，導致外股以及內股鋼軌在行程中差值相對較大，想要彌補這部分差值，只能通過在外輪沿縱向進行滑動，內輪朝后方滑動，打空轉，從而導致外軌出現(xiàn)側面磨耗。如果超高太小，離心力就無法獲得平衡，橫向力就會被迫增加，同樣會導致曲線外股的鋼軌出現(xiàn)側面磨耗。

3 減緩曲線鋼軌出現(xiàn)側面損耗的措施

3.1 完善曲線方向不良的情況

在曲線鋼軌中方向不良屬于一種普遍病害，平時也是耗費人力物力最多的一種病害。由于方向出現(xiàn)偏差，不僅會導致列車出現(xiàn)搖晃現(xiàn)象，還會對軌距水平造成影響，從而導致行車時出現(xiàn)安全隱患。由此，對曲線方向進行糾正、撥道，成為目前曲線養(yǎng)護工作中的一個關鍵點，曲線方向偏差出現(xiàn)的常見病害有“支嘴”和“鵝頭”。

3.1.1 解決鵝頭的措施

曲線鵝頭出現(xiàn)的極大原因，是因為緩和曲線中應用了直線型的超高順坡，列車在經(jīng)過此處之后，對于曲線頭部會產生強烈的振動沖擊，沖擊力度如果過大，就會導致曲線頭部出現(xiàn)鵝頭，在小半徑曲線上，這種病害最為常見。此外，在對其進行維修以及養(yǎng)護時，由于撥量沒有經(jīng)過計算，從而導致長期出現(xiàn)上挑現(xiàn)象，或經(jīng)常使用簡易的方法對撥量進行計算，從而導致出現(xiàn)誤差，由于長期積累，曲線兩端就會出現(xiàn)鵝頭。

3.1.2 解決鋼軌接頭出現(xiàn)支嘴現(xiàn)象的措施

“支嘴”經(jīng)常發(fā)生在曲線地段的鋼軌接頭位置處，由于鋼軌的彈性不足、硬彎度不夠，所以在支嘴處對軌道進行連接，對軌道在橫向移動方面進行控制，增加道床密實度，讓道床的穩(wěn)定性得到保障；對支嘴接頭位置里口、外口的夾板進行調換；對鋼軌的硬彎程度進行整治等。上述措施可以全方位綜合進行，也可以按照病害發(fā)生的具體原因單獨開展，如果支嘴的現(xiàn)象相對比較嚴重，上述方法不能對其進行整治時，可以使用彎軌的辦法。

3.1.3 整治接頭塌碴的措施

強化曲線的養(yǎng)護工作，對于重型軌道進行重新鋪設，強化線路的橫向剛度以及強度。應用耐磨性能較高的合金鋼軌、鋪設防磨護軌等，盡最大可能降低外軌頭部的側面出現(xiàn)磨耗現(xiàn)象。對軌距桿進行安裝時，注意保持軌距不移動。對軌撐進行安裝時，要求在鋼軌軌枕的位置上進行固定，在小半徑曲線出現(xiàn)的地段需要進行強化[2]。

3.2 防止鋼軌出現(xiàn)不均勻側磨的措施

鋼軌之所以出現(xiàn)不均勻側磨，主要就是因為曲線不夠圓順、線路上存在激擾的因素，從而會導致列車出現(xiàn)橫向搖擺、振動，導致輪軌之間橫向附加的動荷載被迫增加。因此，在采取相應措施防止鋼軌出現(xiàn)不均勻磨耗時，需要從以下幾點出發(fā)。在鋪設前期，對于鋼軌的不均勻性要進行合理管控，最大程度延長鋼軌在使用中的壽命：

第一，對曲線的圓順度進行提升；

第二，對于軌底坡進行局部范圍的調整；

第三，對于曲線外軌的超高度進行正確精準的調整。

針對小半徑地段的鋼軌，如果磨耗情況相對較為嚴重，在對超高進行設置的時候，實際設置的超高值，必須使用加權平均方法對其進行計算，要求超高值低于5%～10%。

3.3 強化曲線的養(yǎng)護工作

①在設備上強化曲線。保持路肩的平整性，排水性能的良好性，防止線路基礎發(fā)生改變，從而對上部結構造成變形；按照相關標準，對于失效的軌枕進行更換；道床需要保持清潔性、均勻性、飽滿性等；接頭螺栓必須安全有效；對于軌撐軌、距桿等相應配件，必須全部配備完好，并讓其自身的作用得到充分有效的發(fā)揮；對于曲線的位置進行合理固定（對于曲線位置要進行科學合理的測設，對曲線的要素標志進行合理安裝設置，針對撥道量進行計算，對線路狀態(tài)進行調整）；對于接頭病害現(xiàn)象進行整治；強化搗固工作（對曲線進行搗固時，必須關注密實性、均勻性，對于空吊板、三角坑的現(xiàn)象進行及時消除，針對道心、軌枕端部的道床要展開夯拍）；對于軌道坡進行合理調整；對扣件進行科學養(yǎng)護。

②對曲線外軌的超高進行科學合理的設置。

③對于支嘴、鵝頭等現(xiàn)象進行重點整治[3]。

4 結語

綜上所述，對曲線進行養(yǎng)護管理工作時，要科學合理地結合現(xiàn)代化技術，只有對曲線的技術資料、狀態(tài)有充分的掌握，才能夠對病害發(fā)生、產生的規(guī)律，有一個系統(tǒng)化、全方位的了解，對于各項檢查制度要予以嚴格的貫徹以及落實，對于曲線狀態(tài)要做好資料登記以及分析的工作，按照資料對曲線出現(xiàn)變化的原因進行研究，并對養(yǎng)護方法進行改進，從而能夠讓曲線質量達到鞏固和提升的目的。