对大秦重载铁路小半径曲线病害的成因与整治的研究--中国期刊网

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对大秦重载铁路小半径曲线病害的成因与整治的研究

发表时间：2020/11/11 来源：《基层建设》2020年第21期作者：严金龙田强王斌

[导读] 摘要：大秦重载铁路作为我国第一天运煤重载铁路，长时间的运输使得自身耗损较为严重。

        大秦铁路股份有限公司茶坞工务段 101402
        摘要：大秦重载铁路作为我国第一天运煤重载铁路，长时间的运输使得自身耗损较为严重。本文从大秦重载铁路入手，分析铁路小半径曲线病害的成因，探索大秦重载铁路小半径曲线病害整治方案，由于曲线部位直接影响着铁轨的质量，所有我们要更加重视铁路小半径曲线路线的维修与养护。
        关键词：大秦重载铁路；小半径曲线病害；整治
        引言
        铁路小半径曲线病害是一种常见的铁路运行损耗现象，且不同的运行成因有着不同的解决方案，在实际整治环节，要根据现场病害具体成因进行分析，从而达到小半径曲线病害整治目的，为我国铁路工程建设提供支持。
        1大秦重载铁路介绍
        1985年，我国首条双线电气化运煤专用铁路——大秦铁路正式开建，此时我国铁路施工技术还不成熟，较欧洲等国际发达国家相差几十年。1988年12月28日，该条铁路成功开通，主要进行煤矿等资源的运输工作，就相关资料显示，该铁路投入使用第一年，煤运量为2007万吨，次年为3319万吨，并在2002年正式突破1亿吨大关。
        2铁路小半径曲线病害的成因分析
        在我国城市化建设背景下，铁路施工项目数量大幅度增加，对于年久失修的铁路，全部翻新重建不切合实际，进行铁路运行病害原因分析，并做出相应策略，才是保证铁路运输功能的主要方法。铁路整治是个长期工程，它受到施工地区及地质条件等因素影响，应采用科学的施工技术方式，切实提高铁路运输质量。小半径曲线病害是常见的铁路灾害之一，也是威胁铁路运输安全的主要因素，它不仅影响了人们的正常出行，更会对铁路本身造成伤害，严重者更会直接摧毁铁路。在铁路运输过程中中，经常会发生铁路轨道因受力而出现问题，造成一定的质量磨损，长时间消耗状态下，造成铁路小半径曲线病害，影响铁轨寿命。近年来，随着铁路长度的不断增加，造成铁路小半径曲线病害的原因探讨也越来越受到人们的重视。通过研究表明，铁路小半径曲线病害的主要成因有以下几种，一是小半径曲线的铁路能够有效控制车辆翻车情况，满足车辆的行车需求，但这也导致一定的安全隐患。二是部分铁路位置的尺寸不符合规定，容易造成运输事故，影响乘客人身安全。三是小半径曲线铁路长期使用的过程中，其特殊的自身构造使得磨损情况加剧，若不及时进行破损零部件更换，将会造成交通事故[1]。
        3大秦重载铁路小半径曲线病害的整治的研究探讨
        3.1优化铁路病害检修
        大秦铁路作为一条建立多年的重载运输铁路，常年耗损使其多处铁路干道出现破损情况。加强铁路设备管理及员工管理范围，是确保大秦重载铁路小半径曲线病害整治的关键环节之一。一般来说，由于铁路自身的结构组建较为复杂，在进行检修时，工作人员应明确修理步骤，拒绝盲目检修，考虑到铁路运行周期、实际运行情况、工作环境等多方面因素，制订合理、科学的铁路检修方案。铁道部门应加强对检修人员的专业技术指导，根据车辆的运行路线以及用途合理进行设计，通过规范化检修流程对大秦重载铁路进行检查，防止出现疏漏之处。针对某些磨损较为严重的干路，需要及时进行零部件更换，从而提高大秦铁路的安全系数。加强各个部门人员之间的沟通学习，解决实际大秦重载铁路小半径曲线病害整治工作过程中遇到的问题，要强化维修管理人员的监管职能，实现整个铁路运行现场的跟踪管理，保证核心技术的有效实施。
        此外，还要注重对铁路运行数据信息的监测，保证其合理性，提高重载铁路小半径曲线病害整治的安全质量。随着铁路小半径曲线病害逐渐向着集约化、深部化的方向发展，管理部门需要通过对不同地区的气候数据变化，调整检修频率及检修项目。

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加强对铁轨监测仪器设备的控制，对其监测精准度及地点布置进行合理安排，实现施工现场的全方位覆盖。要在铁轨磨损情况较为严重的位置进行仪器监测，强调相关信息的全面收集，保证铁轨信息监管质量。结合科学的验收管理制度，完善某些隐蔽工程的自检任务，注意项目整治后期的检查监理工作，记录竣工验收情况[2]。
        3.2曲线接头支嘴整治
        曲线接头“支嘴”是指通过对铁路设置倒角，能有效减小钢材气动外形的脱落规模，减轻摩擦力。一般情况下，对于某些在施工期间处在自立状态下的重载铁路，特别是针对某些小半径曲线铁路，极易出现涡激共振现象。这时利用设置支嘴等气动措施，能有效抑制或缓解涡激共振带来的影响，当车辆来时，截面的倒角能够使漩涡的分离点向后移动，减小漩涡脱落规模，提高铁路抗摩擦能力。具体整治措施，可通过地锚安装保证轨道不会偏移，也可以禁止整个铁路的道机拨道，防止出现钢轨翻滚的情况，或是通过夹板弯曲产生的变形回收力，来抵消“支嘴”问题。在进行曲线接头支嘴整治时，应该将理论与现实紧密结合在一起，通过对实验数据的对比分析，结合铁路施工当地的气候条件，实现铁路有效整改。
        3.3降低铁轨摩擦系数
        当列车通过大秦铁路的曲线时，由于轮缘以一定的冲角帖靠钢轨侧面，所以在钢轨头部会产生相应的摩擦力，长时间的摩擦会对钢材造成一定损伤。所以，可以通过在轮缘、轨侧的润滑措施，通过涂油来降低钢轨的侧磨情况，能够有效解决摩擦问题。根据实验显示，润滑条件下的铁路轨道同干摩擦条件下的铁路轨道相比，其钢轨侧磨较低，在保证机车正常牵引和制动的条件下，润滑对改善轮轨的摩擦，降低列车的牵引能量消耗，带来较大的经济效益。
        还可以通过铣磨钢轨来降低铁轨摩擦系数，主要是对擦伤、缺损等形式的铁路轨道进行打磨处理。根据大秦重载铁路的实际情况，可以采用非对称钢轨打磨断面，降低轮轨接触应力，从而控制铁轨疲劳裂纹，保障铁轨表面的平滑度，提高列车曲线运行能力，降低铁轨磨损。
        3.4合理设置铁路超高
        大秦重载铁路小半径曲线病害的整治环节，合理设置铁路小半径曲线超高能够控制运行车辆的行车速度，并利用轨道动态检测系统，对行驶车辆的平均速度，到达时间等信息进行计算。管理部门可根据所得检测信息设立超高标准，依照5毫米的倍数在铁路整治现场进行标记。以大秦重载铁路小半径曲线病害整治项目为例，其朔黄管内有 C64、C70、C80 货车以及轨道车混跑，在通过小半径曲线地段的行车条件时会出现一定的变化，因此，同归大型机械对管内小半径曲线进行超高设置时，应考虑到曲线的超高顺坡，并将进行计算，可在低于标准指标的10%-15%的范围内设置超高指标。考虑到经现场测试结果，考虑到重载铁路外股钢轨的侧面磨耗能有不同程度的减轻，里股钢轨的肥边能有所减小，有利于减缓曲线磨耗。且针对大秦重载铁路的地理位置，同时存在许多山区地形条件，使得小半径缓和曲线限于不能延长，造成超高顺坡距较短。在实际行车过程中，为减小或避免列车从直线进入圆曲线时所产生的急剧冲击力，可以保持外轨的水平高度同内轨的水平高度相差5毫米左右，且在某些特定情况下，要加高缓直点的超高 3-4毫米进行顺坡处理。
        结论
        由于曲线部位直接影响着铁轨的质量，所有应重视铁路小半径曲线路线的维修与养护。针对大秦重载铁路小半径曲线病害的成因与整治研究，能够有效保持铁路轨道的几何尺寸，实现轨道框架结实程度的提高，降低轨道耗损情况，延长铁路使用周期，降低换轨经济损耗。
        参考文献
        [1]单杏花,朱建军,朱颖婷,等.综合交通下的旅客多式联运智能出行研究[J].铁路计算机应用,2019,28(12):1-4+9.
        [2]向茂,柴乃杰,王起才,李爱春.基于改进相似权可拓理论的大跨径公路桥梁抗风稳定性评价[J].工程研究-跨学科视野中的工程,2018,10(01):32-39.