小半径曲线地段补强措施的探讨

1、小半径曲线地段补强措施的探讨张万舟 徐光旗摘要：区间及编组站场内线路小半径曲线地段存在的缺陷一直困扰着工务部门，本文就如何解决小半径曲线地段缺陷，增强轨道刚度，保证轨距稳定方面提出了自己的见解和建议。 关键词：小半径曲线 补强 轨撑近几年来，我国铁路在高速、重载发展方向上取得了重大进展，既有线不断挖潜提速，客运专线、高铁、重载线路不断建成通车。为保证正线的安全运营，各铁路局在提速、高速及重载线路养护、维修方面倾注了大部分精力，正线的安全运营基本得到了保障。但支线及站线的线路安全运营多次出现安全运营事故，出事故地段以小半径曲线地段居多。本文主要介绍如何对小半径曲线地段采取补强措施，确保行车安全。

2、1. 现状简介编组站场进出连接道岔的侧股线路一般为小半径曲线；正线上列车运行速度较低地段也有小半径曲线。小半径曲线线路主要为有碴线路，铺设木枕、混凝土枕，其中以混凝土枕居多；铺设钢轨主要为43、50、60kg/m钢轨。木枕与钢轨联结扣件以轧制铁垫板加普通道钉扣压为主；混凝土枕与钢轨联结扣件：50、60kg/m钢轨地段以弹条扣件为主，43轨地段以70型扣板式扣件为主。2. 线路病害编组站内9号及以下的道岔居多，不论木枕还是混凝土枕道岔，均不设置轨底坡，频繁过车，钢轨外倾严重，木枕道岔轨距、支距变化大；混凝土枕道岔出现大螺钉受剪折断现象。 编组站场岔后连接线多为小半径曲线，且设置超高、顺坡很难达到

3、理论值，频繁过车，木枕地段出现轨距扩大、道钉扣压力下降，混凝枕地段出现轨距扩大、橡胶垫单侧压溃、承轨槽挡肩破损严重等缺陷。区间小半径曲线地段特别是客货混跑线路，超高设置数值很难达到理想数值，普遍胶垫损坏率增多、轨距难以保持等。3. 原因分析小半径曲线地段病害产生的根本原因是由机车、车辆通过时产生的离心力引起的。为解决离心力对轨道的不利影响，一般曲线外股钢轨适当抬高，理论上通过重力的分力可抵消离心力影响。实际情况是道岔及编组站场受场地影响，很难达到理论超高值；区间线路一般客货混跑，为适应旅客列车舒适性的要求而设置超高, 当货车通过时存在过超高的影响, 货车向心力的作用直接导致线路质量下降，严重情

4、况下导致列车脱轨，线路维修工作剧增。4. 整治措施为解决小半径曲线地段存在的病害，工务部门过去常采取的措施：在道岔内和区间曲线地段加装绝缘支距杆、轨距杆来稳定轨距, 对稳固轨距能起一定作用，但仍不能从根本上解决胶垫偏载受损及混凝土枕挡肩损坏严重问题。要根治病害，必须从钢轨受力方面进行分析，从而采取有效措施。图1所示为曲线地段钢轨受力示意图。 图1 曲线地段钢轨受力示意图由图1可以看出，横向力T 对钢轨头部和底部作用横向水平力和弯矩，同时安装在钢轨底部的轨距杆中部产生很大弯曲应力。轨距杆锁定在钢轨底部，可以防止钢轨左右移动，依靠自身刚度及轨卡、螺母的锁定力抵消钢轨传递反力。此种锁定方式存在以下缺

5、陷： 随着运营时间延长，螺母松动，锁定钢轨能力将大大降低。 横向力对轨距杆产生弯矩，轨距杆相应产生弯曲应力, 一旦弯曲应力超过轨距杆的 屈服强度，轨距杆必产生永久的弯曲变形。以上缺陷均将导致轨距扩大，影响行车安全。如何有效地抵消横向水平力的影响？应当在安装轨距杆稳固轨距的同时，在受横向力较大的曲线外侧再加装轨撑扣件，通过轨撑施加的支撑轨头下颚的力，可有效抵消水平力影响。混凝土枕加装轨撑扣件示意图如图2所示， 木枕、分开式扣件地段（过车较频繁的线路）和木枕、道钉地段加装轨撑扣件示意图分别如图3和图4所示。 图2 混凝土枕加装轨撑扣件示意图 图3 木枕地段加装轨撑示意图 图4 木枕地段加装轨撑示意

6、图轨撑加装方式根据小半径曲线部位行车轴重及通过总重大小合理安排，隔3上1或隔2上1。5. 实际效果2013年，路局为彻底解决小半径曲线地段病害，工务处要求各工务段对小半径曲线地段采取补强措施：采用轨撑扣件加轨距杆配合方式增强刚度，保持轨距。小半径曲线地段加装轨撑扣件后，实际应用效果良好，减少了失效枕木、配件、解决钢轨外翻、轨距扩大、几何尺寸难以保持的问题；保养用工投入减少，节约了枕木及配件用料。安装各撑后线路质量得到了加强，但也存在一些问题需要注意： 线路的刚性增大后，车轮对钢轨的磨耗加大了，建议工务部门在日后的工作中加强 的钢轨的防磨涂覆，适当缩短涂覆周期。 挡肩的受力增大，建议工务部门定期观察出现问题及时