小半徑曲線常見(jiàn)病害的分析及整治措施課件

1、小半徑曲線常見(jiàn)病害的分析及整治措施概述我段南昆線正線線路曲線共計(jì)450個(gè)，延展長(zhǎng)189.679km，正線曲線半徑350R410m的曲線9個(gè)，延展長(zhǎng)5.178km，正線曲線半徑R600m的曲線168個(gè)，延展長(zhǎng)72.347km。從工區(qū)日作業(yè)計(jì)劃來(lái)分析，工區(qū)65%的作業(yè)時(shí)間都用在小半徑曲線的起道搗固、改道、更換聯(lián)結(jié)零件、更換失效軌枕、更換傷損鋼軌等作業(yè)項(xiàng)目上，投入了大量的財(cái)力、物力、勞力來(lái)整治小半徑曲線，但效果并不是很理想。概述小半徑曲線鋼軌傷損病害嚴(yán)重一是鋼軌表面?zhèn)麚p嚴(yán)重今年截止11月7日南昆線正線鋼軌傷損主要是剝離掉塊，占正線鋼軌傷損的31.29%，其次是核傷占30.58%，魚(yú)鱗占7.97%，裂

2、紋占2.7%。南昆線鋼軌剝離掉塊主要發(fā)生在500mR700m及1000mR1100m的曲線上股地段概述小半徑曲線鋼軌傷損病害嚴(yán)重二是鋼軌接頭病害突出主要是由于南昆線的膠接絕緣接頭因鋪設(shè)上道時(shí)間較早，已進(jìn)入疲勞期，普遍存在軌頭低踏、軌面掉塊、夾板和螺孔裂紋、電阻不良等病害2013年至今全段共更換189副廠焊接頭低踏病害嚴(yán)重主要原因是廠焊接頭在焊接時(shí)由于材料強(qiáng)度比母材低，在列車(chē)的沖擊力作用下被壓踏，并造成接頭吊板、道碴打白、接頭扣件松動(dòng)等次生病害。再次是傷損鋼軌更換導(dǎo)致鋁熱焊接頭、臨時(shí)處理接頭大量增加，接頭的增加造成線路次生病害的大量存在概述小半徑曲線鋼軌傷損病害嚴(yán)重三是鋼軌肥邊病害普遍我段南昆線

3、曲線鋼軌存在肥邊的達(dá)到146條/58.84公里主要分布在半徑小于600米的曲線下股、上股的再用軌地段肥邊厚度在2-5mm之間，最大肥邊達(dá)到7mm（曲線下股外側(cè)）主要原因是山區(qū)鐵路客貨混跑、速差較大，不能同時(shí)滿足客車(chē)欠超高、貨車(chē)過(guò)超高過(guò)大的要求其次是保養(yǎng)手段跟不上，以目前的小型打磨設(shè)備，無(wú)法進(jìn)行預(yù)防性的鋼軌打磨，形成記憶性病害肥邊后已造成惡性循環(huán)。一、南昆線 小半徑曲線的主要病害通過(guò)對(duì)曲線主要病害進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、分析，發(fā)現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)中出現(xiàn)了一系列病害，主要表現(xiàn)在以下幾方面：一、南昆線 小半徑曲線的主要病害原因分析(1)鋼軌傷損病害；(2)軌道幾何尺寸易超限；(3)連接零件易松動(dòng)且破損率高；(4)

4、軌枕失效嚴(yán)重；一、南昆線 小半徑曲線的主要病害(2)軌道幾何尺寸易超限小半徑曲線上高低、軌距、超高、正矢相對(duì)其它線路容易發(fā)生變化，保持的周期短，特別是軌距擴(kuò)大病害相當(dāng)普遍，并且隨著鋼軌側(cè)磨的增加而逐漸加劇。由于曲線下股鋼軌肥邊影響，用道尺手工檢查出來(lái)的軌距都是假軌距，給改道作業(yè)增加難度；再加上鋼軌肥邊厚度不均勻，改道過(guò)后軌距變化率不均勻，機(jī)車(chē)、車(chē)輛輪對(duì)產(chǎn)生蛇形運(yùn)動(dòng)，加速軌道幾何尺寸的變化。一、南昆線 小半徑曲線的主要病害(3)連接零件易松動(dòng)且破損率高小半徑曲線上連接零件承受的沖擊力和橫向作用力都比較大，在相同扭力矩的情況下，小半徑曲線連接零件容易松動(dòng)，而且當(dāng)沖擊力和橫向力達(dá)到一定值時(shí)，易造成夾

5、板及接頭螺栓折斷、混凝土枕連接螺栓失效、枕木道釘浮離、軌距桿折斷、軌撐壓裂、尼龍座擠碎、軌枕?yè)跫缙茡p等病害。一、南昆線 小半徑曲線的主要病害(4)軌枕失效嚴(yán)重主要集中在小半徑曲線上，病害表現(xiàn)為軌枕?yè)跫缙茡p、軌枕開(kāi)裂、沉軌槽潰爛等 二、原因分析及防治措施(1)鋼軌傷損病害 原因分析： 線路的先天不足是鋼軌磨耗的最主要原因。列車(chē)駛經(jīng)小半徑曲線時(shí)，由于車(chē)輪踏面與鋼軌面發(fā)生滑動(dòng)，使相同牽引力下列車(chē)的行駛速度大大降低，使鋼軌受到的力較直線地段大的多，導(dǎo)致機(jī)車(chē)車(chē)輛與軌道部件都受到傷損，特別是鋼軌的側(cè)磨較大，使用壽命變短。 二、原因分析及防治措施(1)鋼軌傷損病害 原因分析： 我國(guó)鐵路運(yùn)輸逐步向“快速重載”

6、方向發(fā)展，運(yùn)量的增加對(duì)鋼軌沖擊破壞是最明顯的，在車(chē)輪的快速碾壓撞擊下，并在其它因素的作用下，鋼軌頭部?jī)?nèi)側(cè)接觸面逐漸剝離，鋼軌側(cè)面磨耗逐步形成，并快速變化。曲線超高設(shè)置應(yīng)根據(jù)實(shí)際通過(guò)的列車(chē)對(duì)數(shù)和實(shí)際通過(guò)的車(chē)速來(lái)確定。而事實(shí)上車(chē)速和通過(guò)對(duì)數(shù)是在不斷變化、逐步增加的，超高數(shù)值的合理性很難確定。 二、原因分析及防治措施(1)鋼軌傷損病害 原因分析： 軌枕預(yù)留軌底坡是/，用于直線地段是合適的，而在曲線地段，由于超高的作用，使車(chē)輪踏面與鋼軌頂面未全部接觸，車(chē)體荷載就集中于鋼軌內(nèi)頂接觸面，形成偏載，有時(shí)輪緣擠壓鋼軌頭部?jī)?nèi)側(cè)面，對(duì)鋼軌破壞很大，容易形成磨耗、掉塊。只有增大軌底坡，增加輪軌接觸面，方可消除鋼軌偏

7、載作用。 二、原因分析及防治措施(1)鋼軌傷損病害 原因分析： 車(chē)輪踏面對(duì)鋼軌的沖擊摩擦，使其踏面形成不均勻磨耗，從而使列車(chē)進(jìn)行蛇形運(yùn)動(dòng)，沖擊鋼軌，助長(zhǎng)磨耗的形成。 二、原因分析及防治措施(1)鋼軌傷損病害 原因分析： 我段小半徑曲線使用淬火軌，由于工藝原因和軌面受力原因，造成軌面剝離掉塊。 二、原因分析及防治措施(1)鋼軌傷損病害 原因分析： 軌下膠墊壓潰、破損，造成軌底坡不均勻，列車(chē)通過(guò)時(shí)鋼軌扭曲變形，軌面受力突變，容易使鋼軌軌面剝離掉塊。 二、原因分析及防治措施(1)鋼軌傷損病害 原因分析： 車(chē)體與車(chē)體、車(chē)體與輪對(duì)之間連接不牢固，增加列車(chē)的晃動(dòng)，也會(huì)助長(zhǎng)磨耗的形成。 二、原因分析及防治措

8、施(2)軌道幾何尺寸易超限原因分析： 與曲線受力有著直接關(guān)系，當(dāng)列車(chē)在曲線地段運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的力十分復(fù)雜。通過(guò)力的分析，可將列車(chē)作用于鋼軌上的力分為個(gè)方向，即豎直方向、水平橫向以及水平縱向。垂直力即或作用于鋼軌上車(chē)輪的靜壓力（即分配到該車(chē)輪上的車(chē)輛重量軸重），列車(chē)通過(guò)軌道不平順地段以及不平順車(chē)輪運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加力。在曲線地段還有因外軌超高以及車(chē)架對(duì)車(chē)輪橫向壓力而引起的附加垂直力。橫向水平力主要指車(chē)輪對(duì)鋼軌的側(cè)壓力和曲線上的附加橫向力。曲線地段產(chǎn)生的橫向水平力比較大。曲線半徑愈小，橫向水平力愈大。曲線上產(chǎn)生的離心力和因外軌超高使車(chē)輛傾斜而產(chǎn)生的機(jī)車(chē)車(chē)輛重力分力有關(guān)。 二、原因分析及防治措施(2)軌

9、道幾何尺寸易超限和連接零件易松動(dòng)、破損原因分析： 曲線半徑越小，出現(xiàn)掉塊的情況就越嚴(yán)重?？v向水平力，產(chǎn)生縱向水平力的主要原因是軌道爬行和溫度作用，在曲線地段，鋼軌上還作用著滑動(dòng)引起的摩擦力。軌道爬行主要是在車(chē)輪滾動(dòng)下鋼軌的蛇形起伏而產(chǎn)生的，在列車(chē)制動(dòng)地段尤其明顯。如鋼軌和軌枕之間連接不夠牢固，彈性道床抵抗軌枕縱向位移的阻力大于鋼軌在支座上滑動(dòng)的阻力，此時(shí)鋼軌可能縱向移動(dòng)，而軌枕則仍然留在原地。 二、原因分析及防治措施(3)小半徑曲線鋼軌病害加速幾何尺寸變化和聯(lián)結(jié)零件破損原因分析： 從造成曲線病害的諸多因素分析，運(yùn)營(yíng)條件和軌道結(jié)構(gòu)屬于客觀因素，在一定條件下不易改變。造成小半徑曲線病害的最直接因素

10、是機(jī)車(chē)車(chē)輛作用在小半徑曲線上的附加力。曲線狀態(tài)好，附加力小，對(duì)曲線的破壞就小；曲線狀態(tài)差，附加力大，對(duì)曲線的破壞越大。因此，保持曲線良好的狀態(tài)，減少機(jī)車(chē)車(chē)輛作用在軌道上的附加力，是延長(zhǎng)曲線維修周期、降低維修成本的關(guān)鍵。 一、南昆線 小半徑曲線的主要病害整治措施(1)及時(shí)進(jìn)行曲線方向的整正；由于鐵路軌道在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)和線路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中所經(jīng)受的外力作用，會(huì)致使軌道曲線平面形狀發(fā)生某些較大的變化，由此曲線五大樁的位置也可能或多或少發(fā)生位移。故為了精確計(jì)算出撥道量并有效減少方向整正中的撥量，應(yīng)當(dāng)在維持曲線軌向現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上，重新確定出曲線主要標(biāo)樁點(diǎn)的位置，然后再準(zhǔn)確測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)正矢，計(jì)算出撥道量進(jìn)行拔道。為了

11、進(jìn)一步提高撥道的精確度，小半徑曲線可以采用加密正矢點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。鞏固撥道成果：在傳統(tǒng)概念中，撥道是整治曲線方向的主要方法。但是，僅僅依賴(lài)于撥道想較長(zhǎng)時(shí)間保持曲線方向是難以實(shí)現(xiàn)的。還需要將“起、撥、搗、改”等方法與正矢遞增(減)、加強(qiáng)鋼軌硬彎矯直、更換失效聯(lián)結(jié)零件等方法進(jìn)行綜合使用。與此同時(shí)，還需加寬曲線外股道床寬度、堆高碴肩、增加道床的橫向水平移動(dòng)阻力等方式來(lái)不斷增強(qiáng)道床橫向阻力。一、南昆線 小半徑曲線的主要病害整治措施(2)定期進(jìn)行測(cè)速并合理設(shè)置超高；小半徑曲線外軌超高是為了能夠產(chǎn)生一個(gè)平衡離心的向心力，一方面，超高太小會(huì)使機(jī)車(chē)在高速通過(guò)曲線時(shí)發(fā)生脫軌或傾覆，同時(shí)增加列車(chē)作用于曲線的橫向力，加

12、大曲線上股鋼軌側(cè)磨和幾何尺寸變化速度；另一方面，超高太大會(huì)使機(jī)車(chē)在低速狀態(tài)行駛中或在曲線停車(chē)時(shí)受到其它力的作用而發(fā)生傾覆，使曲線下股鋼軌壓塌、肥邊、波磨。故此，應(yīng)通過(guò)車(chē)載式軌道動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行車(chē)速度進(jìn)行測(cè)量，科學(xué)計(jì)算出機(jī)車(chē)運(yùn)行的平均速度，從而有效調(diào)整外軌超高。一般情況下，為了方便管理，外軌超高可按5mm的倍數(shù)進(jìn)行設(shè)置。一、南昆線 小半徑曲線的主要病害整治措施(3)加強(qiáng)對(duì)小半徑曲線軌道的檢查與日常維護(hù)；由于小半徑曲線是鐵路線路的薄弱環(huán)節(jié)，產(chǎn)生病害的頻率較高，是整體行車(chē)線路質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要控制因素。所以對(duì)曲線進(jìn)行周期性的檢查是掌握線路技術(shù)狀態(tài)的重要手段。只有通過(guò)不斷檢查，并依照線路設(shè)備各種變化的不同程

13、度安排臨時(shí)補(bǔ)修和經(jīng)常性保養(yǎng)工作，才能在最大程度上保障鐵路行車(chē)安全。與此同時(shí)，鐵路小半徑曲線養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)是確保曲線的幾何尺寸不超限、更換失效的聯(lián)結(jié)零件、更換潰爛大膠墊等。目前來(lái)看，對(duì)于曲線軌道維修質(zhì)量的監(jiān)控主要是通過(guò)靜態(tài)檢查手段來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而動(dòng)態(tài)檢查主要通過(guò)軌道車(chē)、軌檢車(chē)、機(jī)車(chē)添乘等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于靜態(tài)檢查僅能夠了解曲線軌道靜止時(shí)的狀態(tài)，而動(dòng)態(tài)檢查則能了解到曲線軌道在機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)的受力變形狀態(tài)。故曲線軌道的日常養(yǎng)護(hù)要將靜態(tài)質(zhì)量和動(dòng)態(tài)質(zhì)量相結(jié)合。一、南昆線 小半徑曲線的主要病害整治措施(4)建立小半徑曲線的科學(xué)養(yǎng)護(hù)技術(shù)資料；建立健全小半徑曲線的科學(xué)養(yǎng)護(hù)技術(shù)資料是獲得曲線設(shè)備技術(shù)狀態(tài)信息、掌握曲線設(shè)備變化規(guī)律、編制曲線作業(yè)計(jì)劃和分析研究病害的基礎(chǔ)及可靠依據(jù)。因此，在日常工作中應(yīng)當(dāng)認(rèn)真執(zhí)行各項(xiàng)定期檢查制度、定期撥道制度和定期驗(yàn)收制度等，全面做好曲線超高、正矢、磨耗值等技術(shù)資料的統(tǒng)計(jì)、分析與歸檔工