安玉海

摘? 要：本文通過(guò)分析小半徑曲線無(wú)縫線路的穩(wěn)定性，進(jìn)而提出解決線路穩(wěn)定性的方法，然后分析了小半徑曲線無(wú)縫線路主要病害的產(chǎn)生原因及整治措施。

關(guān)鍵詞：無(wú)縫線路;穩(wěn)定性;病害

一、無(wú)縫線路的穩(wěn)定性理論

無(wú)縫線路，是將軌端不鉆孔、不淬火的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌在工廠焊接成一定長(zhǎng)度，然后運(yùn)到鋪軌地點(diǎn)，再焊接成1000m到2000m的長(zhǎng)鋼軌的鐵路軌道。無(wú)縫線路最大的特點(diǎn)是它在結(jié)構(gòu)上限制了鋼軌的伸縮，當(dāng)溫度變化較大時(shí)，鋼軌內(nèi)將集聚較大的溫度應(yīng)力，進(jìn)而可能造成軌道的膨曲，亦即喪失“穩(wěn)定”。這將極大地威脅列車的行車安全。因此，無(wú)縫線路穩(wěn)定性分析具有重要的理論與實(shí)踐意義。無(wú)縫線路穩(wěn)定性分析主要研究軌道的膨曲，即：脹軌跑道的發(fā)生規(guī)律，分析其產(chǎn)生的原因及主要影響因素。

影響無(wú)縫線路穩(wěn)定性的主要因素有四個(gè)：即溫度變化、初始平順性、道床橫向分布阻力和列車動(dòng)力。首先，溫度變化引起鋼軌縱向溫度應(yīng)力，要保持軌道的穩(wěn)定，軌道框架一般不足以抵抗軌道變形，正常需要道床的橫向約束來(lái)保證軌道的穩(wěn)定。但由于道床是由散體介質(zhì)構(gòu)成，道床結(jié)構(gòu)易于發(fā)生變化，因而道床約束阻力受到削弱或被破壞是軌道失穩(wěn)的直接原因。為保證線路穩(wěn)定性，目前基本上采用Ⅲ型軌枕、Ⅱ型彈條扣件、優(yōu)質(zhì)道砟并保持足夠的道床厚度、加大道砟肩寬和保持外股150mm道砟堆高、加軌距桿、上地錨拉桿等措施。

二、小半徑曲線無(wú)縫線路的穩(wěn)定性分析

（一）小半徑曲線無(wú)縫線路的穩(wěn)定性加強(qiáng)理論。在小半徑曲線上，由于曲線軌道實(shí)設(shè)超高與行車速度不相適應(yīng)，車輪轉(zhuǎn)向時(shí)，作用于鋼軌上的附加橫向力以及車輪進(jìn)入或駛離緩和曲線時(shí)，對(duì)鋼軌的橫向和豎向沖擊作用，使軌道產(chǎn)生變形。曲線軌道的變形，將導(dǎo)致列車在曲線上的搖擺，增加作用于軌道上的橫向力，使曲線軌道變形加劇，形成嚴(yán)重的方向不平順。小半徑曲線無(wú)縫線路由于承受溫度力、縱向力及橫向分力，而橫向分力又指向曲線外側(cè)，即可能發(fā)生跑道的方向，到了高溫季節(jié)很可能會(huì)引起脹軌跑道進(jìn)而威脅行車安全。

小變形下，道床的橫向阻力和軌道橫向位移呈非線性關(guān)系。因此，小半徑曲線無(wú)縫線路應(yīng)采取一定的加強(qiáng)措施以提高道床縱橫向阻力和軌道框架剛度來(lái)保障行車安全。

小半徑曲線的變形曲線圖，由許多單波組合而成。波長(zhǎng)無(wú)規(guī)律，但基本上是呈現(xiàn)一個(gè)主半波，波長(zhǎng)及矢度較大，兩側(cè)則為矢度及半波長(zhǎng)很小的副半波。按勢(shì)能駐值原理，在彈性原始彎曲矢度和塑性原始彎曲矢度及等效道床阻力均相等的條件下，曲線的軌道半徑愈小，容許的計(jì)算溫度力愈小，軌道的橫向變形量較大。因此我們把曲線加強(qiáng)的重點(diǎn)放在半徑小于400m的曲線上。

安裝鋼軌樁即是線路加強(qiáng)的一個(gè)有效措施。采用鋼軌樁后，路基土摩擦力通過(guò)鋼軌樁和拉桿與橫向分力和離心力形成方向相反的近似的共線力系，這將有助于降低列車通過(guò)曲線線路時(shí)的離心加速度，使列車通過(guò)更為平穩(wěn)。

三、小半徑曲線無(wú)縫線路的病害整治

（一）小半徑曲線無(wú)縫線路的病害分析。引起小半徑曲線無(wú)縫線路病害的原因是多方面的，一般病害也是由多個(gè)條件共同引發(fā)的，病害和影響條件之間一般沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，只有主次之分，且大部分病害之間相互影響。

通過(guò)對(duì)造成小半徑曲線病害的諸多因素進(jìn)行分析，最直接的無(wú)疑是機(jī)車車輛作用在小半徑曲線上的附加力。在同等運(yùn)營(yíng)條件下，小半徑曲線無(wú)縫線路鋼軌將承受更大的徑向力。如果線路局部不平順，將加劇曲線上股鋼軌的磨耗和下股鋼軌的壓潰，鋼軌的磨耗和壓潰會(huì)減弱軌道的框架剛度并且會(huì)使線路軌距擴(kuò)大，不但會(huì)加大其他零配件的磨損程度，而且會(huì)使該處不平順程度加劇，使軌道狀態(tài)惡化。因此，保持線路的平順性，以降低機(jī)車車輛作用在軌道上的附加力，是延長(zhǎng)小半徑曲線維修周期、降低維修周期的關(guān)鍵。

（二）小半徑曲線病害的整治措施。（1）調(diào)整好小半徑曲線各部尺寸。1）有計(jì)劃地整治小半徑曲線范圍內(nèi)漫坑，及時(shí)消滅小坑。2）每年根據(jù)春季測(cè)速資料，夏季結(jié)合綜合維修對(duì)超高進(jìn)行調(diào)整。特別對(duì)鋼軌出現(xiàn)傷損異常的曲線要做重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。3）小半徑曲線軌距易變化，需進(jìn)行常態(tài)化調(diào)整以達(dá)到要求的軌距。

4）在小半徑曲線撥正中，采用增加副矢點(diǎn)的辦法控制曲線圓順度效果較好。5）在小半徑曲線養(yǎng)護(hù)中要注意緩和曲線的超高、正矢遞減是否符合標(biāo)準(zhǔn)。6）小半徑曲線范圍內(nèi)聯(lián)結(jié)零件要經(jīng)常保持全、緊、潤(rùn)、無(wú)失效，扭力矩符合《維規(guī)》規(guī)定，擋肩破損的混凝土枕要及時(shí)修復(fù)，失效的要及時(shí)更換，道床不潔要及時(shí)清篩，道床要飽滿。（2）對(duì)小半徑曲線進(jìn)行技術(shù)加強(qiáng)。1）按《維規(guī)》規(guī)定安裝軌距桿或軌撐時(shí)，可根據(jù)曲線的實(shí)際情況采用增加軌距桿或采取軌距桿與支撐配合使用的方法進(jìn)行小半徑曲線加強(qiáng)。2）在小半徑曲線上鋪設(shè)合金軌和Ⅲ型軌枕及相應(yīng)的扣件。

結(jié)語(yǔ)：無(wú)縫線路的穩(wěn)定性作用機(jī)理相對(duì)較復(fù)雜，本文通過(guò)借鑒無(wú)縫線路典型分析及自己的工務(wù)實(shí)踐，對(duì)小半徑曲線無(wú)縫線路作了簡(jiǎn)要分析，并得出了一些結(jié)論，同時(shí)對(duì)小半徑曲線無(wú)縫線路的病害產(chǎn)生原因及應(yīng)對(duì)措施提出了一些自己的見(jiàn)解，以供參考。

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