地铁小半径曲线养护与维修技术分析探讨

地铁小半径曲线养护与维修技术分析探讨

商鹏飞

中铁通轨道运营有限公司  浙江省温州市 325000

摘要：在城市建设中城市轨道交通的作用是非常重要的，它是很多城市中受群众喜爱的客运系统。在当前阶段，我国的很多城市已经建设或者是正在准备建设城市轨道交通，积极的规划与建设轨道交通线路网。整个交通线路建设运行的运营、速度、维护以及造价等情况与地铁小半径曲线有着紧密的联系，也是地铁线路设计中非常重要的一个指标。如果曲线半径设计的不科学就会对各个方面造成一定的影响，所以需要将地铁小半径曲线的养护与维修工作做好，进一步推动我国轨道交通事业的建设与发展。本文主要探讨了地铁小半径曲线养护与维修技术的相关问题。

关键词：地铁小半径曲线；养护；维修

曲线、接头以及道岔是铁路线路设备中比较薄弱的节点，所以要进一步的加大对其养护与维修的重视程度。在曲线中最为薄弱的地段就是小半径曲线，它非常容易出现各种不同的病害，对相关设备的运行产生一定的影响，同时在对其进行维修时难度也是非常大的。除此之外，小半径曲线产生病害后就会极大的影响地铁的行车速度，使钢轨与车轮之间的消耗以及摩擦力增强，对乘客乘坐中的舒适程度产生影响，所以将地铁小半径曲线的养护与维修工作做到位是非常重要且必要的。

一、曲线钢轨的主要病害以及成因

1.1曲线地段钢轨的主要病害

在当前阶段地铁运行的实际情况中，小半径曲线发生的主要病害表现在钢轨的波磨以及侧磨上；小半径曲线在碎石道床路段非常容易发生几何尺寸上的变化，与整条道床地段线路相比，它的轨距以及曲线正矢等保持的时间相对较短。

1.2病害形成的原因

在实际情况中导致钢轨磨损的原因有很多，主要从以下几个方面表现出来。第一、钢轨位置不标准，内轨与外轨的高度差无论是太小还是太大都会容易出现问题，比如说轮轨出现接触异常的情况以及钢轨出现偏差的情况等，都会导致轨道出现磨损。第二、不合理的轨底坡设计，非常容易出现车轮踏面与钢轨顶面之间出现偏差，导致钢轨的偏差，使磨损速度加快了。第三、曲线钢轨的磨损情况与钢轨的材质、养护工作的开展等有着紧密的关系。第四、曲线钢轨的磨损程度与地铁车辆的冲击角、导向力以及转向架的旋转刚度等也有很大的关系。第五、没有及时、全面的对曲线进行养护，就会使钢轨的磨损增加，同时曲线的轨距与标准不相符、圆顺度不够以及递减缓和距离比较短等都会使车轮与钢轨内接的恶化进一步加重，从而导致车辆的行驶的时候阻力增大，出现摇晃的情况，使钢轨的磨损加快。钢轨出现波磨或者是侧磨对多个方面造成影响，会缩短钢轨的使用期限，影响车辆的行驶安全，产生噪音影响乘客的舒适度以及对环境造成污染等。

1.2.1钢轨侧磨病害的具体分析

第一，引发钢轨磨损的主要原因之一就是线路本身存在着问题，与在直线路段行驶相比在小半径曲线通过的时候钢轨与车轮踏面之间会产生滑动，从而使摩擦阻力增大，使车辆的行驶速度降低。随着受力的曾姐钢轨与列车之间的消耗与磨损也就增加了，如果出现比较严重的钢轨侧磨就会使钢轨的使用时间大大减少。第二，超高造成的影响，外轨与内轨之间超高大小与钢轨间的冲击角以及导向力有着直接的关系，所以超高就会对钢轨的侧磨情况产生影响，如果超高不合理就会使钢轨轨头磨损的速度加快。第三，轮轨之间的受力大小以及几何触点的位置与轨底坡的大小有着紧密的联系，所以能够对钢轨轨头磨损产生影响。第四、轨距造成的影响，车轮是锥形踏面以及钢轨与车轮的轮缘之间存在一定的空隙，导致在车辆行驶的过程中轮对中心会出现与线路中心偏移的情况，在这种情况下，两轮在钢轨上进行滚动时的滚动半径是不同的，导致在前进的过程中轮对是蛇形运动的，一面是环绕着中心进行竖向的来回摆动，一面是进行横向的摆动。无论是车辆还是线路在行驶的过程中都造成了损坏，严重的可能会出现脱轨的情况。

1.2.2钢轨波磨病害的具体分析

第一，轨道弹性及阻尼造成的影响，造成波磨以及影响它发展的主要原因就是道床的刚度，轨道的弹性与波磨的程度也有密切的关系。轮轨间在板结道床的作用下会出现粘滑振动的情况，从而出现波磨问题。道床是轨道的阻尼的主要来源，轨下胶垫带来阻尼很少。道床的阻尼值有干净程度和道砟粒径在级配及密实度有紧密的联系，阻尼的大小与道床弹性的关系是正相关的，如果道床的阻尼相对较低，就会导致轮对轨道挠振发生不平衡的问题，从而造成粘滑振动，同时转向架受到列车前后轮长期叠加的振动作用，使粘滑振动问题进一步加重，是波磨问题的发生率提高。第二、曲线半径的影响，列车转弯时轮轨间是不是会出现滑动的情况与曲线半径的大小有直接的联系，曲线的半径的大小与出现粘滑振动的可能性成反比关系，曲线半径越小出现波磨问题的概率就越高。第三、轮轨间的粘着系数的影响，轮轨间的粘着系数与轮对出现粘滑振动的频率成反比关系。第四、轨道不平顺的影响，如果轨道有静态与动态不平顺的情况就会逐渐集中起来原本零散随机的粘滑振动，出现低磨耗区、高磨耗区，导致出现波磨问题。

二、整治曲线病害的措施

2.1防治钢轨侧磨的措施

第一、曲线路段在选择材料的时候选用淬火钢轨以及合金钢轨，将这个地方钢轨的断裂韧性以及耐磨性能提高，在当前阶段，我国在地铁工程中最常用的钢轨材料为U75V钢轨。第二、科学、合理的设计曲线外轨超高，每年需要根据实际的列车运行控制速度的情况冲更新的核定超高，此外，还要对钢轨的磨损情况进行认真的检查，将钢轨超高控制的规定的范围内，如果处于范围之外要及时的采取有效的措施进行解决，保证列车的行驶安全。第三、对轨道与车轮之间的接触情况进行详细的检查，如果出现不相符的问题就要及时的调整轨底坡，保证钢轨能够与列车轮相吻合。第四、合理的对钢轨涂油，要与实际的情况相结合决定涂油的量、周期等，能够有效的将钢轨的侧磨问题进行改善，使钢轨的使用期限增长，降低磨损。第五、将轨道的养护工作认真落实，让曲线一直保持良好的状态，让轨道方向的圆顺度、轨距以及轨面的平顺度等控制在合理的范围内，保证列车的安全行驶。第六、定期认真检查钢轨磨损情况，将养护及维修工作落实到位，全面分析钢轨的磨损情况，同时制定针对性的方案进行解决，将钢轨的磨损情况有效改善。

2.2减缓波磨的措施

第一、增加对曲线地段的轨道养护弯让曲线保持圆润；保持轨距、超高、正矢、轨向等的良好，同时将空吊板钢轨硬弯以及三角坑消灭。第二、将轨道的阻尼以及弹性提高，在不平顺的区段的轨道增设枕下垫层或者是轨下垫板，能够将轮对粘滑振动的发生率降低，将轨道阻尼提高可以将波磨的发展速度显著降低。第三、在适当的范围内将外轨超高降低，能够有效的减低钢轨的侧磨以及波磨。第四、轮轨之间摩擦系数可以通过钢轨踏面的油脂发生变化，将轮轨接触面的切向力改变了，造成轮对的振动，使波磨的形成速度以及发展速度加快。第五、钢轨打磨能够有效的使波磨减缓，让轮轨的接触状态处于最佳情况，将轮对的振动减小，让轮轨的受力均匀。

三、结语

综上所述，在对地铁线路进行设计时要将曲线转弯的半径尽可能的扩大，能够有效的减小对轮轨的磨耗，降低列车运行的噪音等。在当前阶段，我国的曲线钢轨中还存在一定的问题，需要进一步的采取有效措施进行优化和完善，尽可能的降低小半径曲线的不利影响，从而推动我国轨道交通事业的进步与发展。

参考文献：

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[2]魏贤坤.地铁小半径曲线养护与维修[J].山西建筑,2018(15):296-297+356.

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