轨向水平逆向复合不平顺成因危害及现场整治-集通铁路大板综合维修段

轨向水平逆向复合不平顺成因危害及现场整治-集通铁路大板综合维修段

摘要：在线路养护过程中整治晃车是一项经常性日常作业项目，经过多年的线路养护维修和现场复核晃车的经验积累，轨向水平逆向复合不平顺是造成重复晃车的主要原因。这种病害有幅值小、易忽视、变化快、易重复的特点，现场整治过程中对病害认识不到位，作业方法不当，导致作业质量不高，不能彻底的消除病害，从而产生重复晃车。轨向水平逆向复合不平顺还是添乘仪产生水平加速度的主要原因。关键词：线路晃车；逆向水平；复合不平顺；水平加速度欠超高1.轨向水平逆向复合不平顺的定义在晃车的形成与发展中，复合不平顺是引起晃车的一个主要因素。在轨道同一位置上，垂向和横向不平顺共存形成的双向不平顺称为轨道复合不平顺。轨向、水平逆向复合不平顺是指在线路同一位置既有轨向不平顺又有水平不平顺，并且轨道臌曲方向与高轨位置形成反超高状态。这种病害会加剧列车侧滚、侧摆和横向加速度，现场存在较为普遍，这种逆向组合不仅对行车安全极为不利，是列车脱轨的主要因素，而且影响旅客舒适度，是添乘仪产生水平加速度晃车的主要原因。轨检车波形图图示：由图例分析此处线路为典型的2处轨向与水平的逆向复合不平顺病害，在线路两股钢轨水平正值为左股钢轨高，列车运行过程中重心向右移动，产生向右的水平加速度；同一位置左右轨向向下的波形显示现场存在为向右的轨向，列车运行过程中重心同样向右移动，同样产生向右的水平加速度，同一位置这两个向右的水平加速度势必叠加在一起，加剧列车向右横向晃动。事故案例：1963年11月日本东海道既有线鹤见车站发生了货车脱轨事故（称“鹤见事故”），一辆45节车厢的货运列车的第43、第44、第45节出轨，脱轨列车倒向邻线，与对面开来的上行客车发生冲突相撞，又侵入下行线与下行客车相撞，造成161人死亡，120人受伤，产生重大不良社会反映，事故发生后，其原因认定为“复合脱轨”，即某一方面原因不会单独引起脱轨，是由于其中的因素组合引起脱轨。根据综合脱轨事故现场的高速轨检车记录以及1968、1969年详细研究结果，认为不仅不平顺的大小而且不平顺的波形对脱轨都有一定影响，即轨向的连续不平顺与水平不平顺的逆向复合病害是造成这次脱轨的主要原因。2.轨向水平逆向复合不平顺的特点2.1这种复合病害往往都以轨向、水平限值较小，容易被忽视。轨检车动态检测病害点轨向、水平不超限；静态检查道尺水平不超限，弦量轨向不超限，在现场复核病害点常见4-6mm的轨向，相随2-5mm的逆向水平。2.2这种复合病害对轨道的冲击大，促使线路状态变化快。在线路上存在轨向，列车长时间对一侧轨道冲击，离心力长期作用在一侧轨道上会产生逆向水平；线路存在逆向水平使行驶中的列车向一侧偏载，长时间冲击一股轨道同样会造成轨向不平顺。轨向病害作用在一侧轨道上的离心力再叠加上逆向水平造成偏载量的离心力，一旦达到一定数值，将严重恶化行车平稳性。这就是我们常说的轨检车刚检测过的优良公里添乘仪报警，或者人工添乘检查晃车。3.轨向水平逆相位复合不平顺的表现形式3.1轨检车横向加速度出分在轨检车横向加速度出分调查中，轨向水平逆向复合不平顺是产生横向加速度出分的主要原因，可在波形图中横向加速度出分位置对应的轨向、水平波形图查找分析。通过轨检车波形图分析，横向加速度超限多出现在侧向通过道岔的转辙部、导曲部；曲线的头尾、缓圆点、圆缓点附近。3.1.1.侧向通过道岔的转辙部、导曲部横向加速度超限分析集通线客车径路道岔多数为p60-12TS（4249型），导曲线半径350.717m，导曲线实际起点位于转辙部尖轨尖端后2226mm处，由于转辙部结构原因，在道岔检查标准中导曲线实际起点处和尖轨中不检查水平，只检测长平，且导曲线全长范围内不设计超高，所以在道岔的养护过程中容易忽略转辙部的水平养护。列车在侧向通过道岔时，在转辙部就已经进入导曲线，离心力作用会向导曲线上股方向产生水平加速度，按照道岔侧向通过限速45km/h，列车侧向通过道岔时平均速度40km/h检算出54mm的欠超高，就已经正常存在0.04g的横向加速度，这时转辙部、导曲线内一旦存在反超高（逆向水平），就会造成横向加速度超限，轨检车波形图中超限点对照的导曲线内常见2-4mm的反超高，现场静态检查并不明显，多存在空吊板现象。3.1.2.曲线的头尾、缓圆点、圆缓点附近横向加速度超限分析轨检车波形图中常见的曲线头尾横向加速度超限，通过曲率波形分析，多见曲线头尾向直线段延长10-20m，而超高并未延长，这是日常养护曲线时造成的。当列车高速驶入或驶出曲线经过这延长段时，并没有超高去平衡延长段曲线的离心加速度势必造成横向加速度超限，这就与轨向、水平逆向复合不平顺一样，曲线延长段没有超高就相当于逆向水平。3.2机载、便携式添乘仪水平加速度出分机载、便携式添乘仪二级及三级水平加速度报警，现场复核多为轨向水平逆向复合不平顺病害造成，其中重复的这种复合病害造成的二级水平加速度报警不予重视，很容易发展成三级报警。4.结语发现线路上有不利线型的轨向不平顺时,应及时拨正找平线路,以免引起水平加速度超限。在机车、车辆的添乘中,还可以发现几个连续的轨向与水平逆向复合不平顺会更加严重地影响行车平稳性,尤其是间隔距离接近于全轴距,左右轨道交错出现的情况,机车、车辆的二次振动叠加,造成水平加速度剧增,行车平稳性恶化。在线路上出现这种情形的复合不平顺,应立即组织整治。总之,轨向与水平的逆向复合不平顺对行车平稳带来的影响是很大的,它同时也加速了机车、车辆设备和轨道设备的损坏。在检查和作业中,都要加强重视,及时拨顺找平线路,消除病害。Reference[1]《铁路线路修理规则》.北京：中国铁道出版社，2019.《轮轨系统轨道平顺状态的控制》.罗林等.北京：中国铁道出版社，2006.[2]《轨道轨向与水平不平顺逆相位复合限值初探》.贾照华.铁道标准设计，2005年3期.[3]《轨道复合不平顺权重系数的求解方法》