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轨道曲线病害与治理探究

一、引言

轨道曲线是铁路线路的一个重要组成部分，也是线路三大薄弱环节之一，而

曲线病害严重制约着行车速度和列车的平稳、安全，同时使的设备状态不易控制，

工务的维修量增大等问题，针对此问题进行研究和分析，发现了造成病害的原因，

提出了处理措施，使下路更加的平顺、平稳。

二、曲线病害的产生机理

运行着的列车在进入曲线后，由于牵引力和惯性力作用，使车体沿着切线方

向运行，而轨道则迫使车体转向，这样势必形成车轮冲击轨道，造成轨道变形，

发生方向不良，而车轮与钢轨的冲击又造成了钢轨的磨耗。当超高、轨距、扣件

的扣压力等不符合标准或水平不良，引起内外轨必产生偏载，更加剧了钢轨的磨

耗。因此，在曲线轨道上，曲线方向不良和钢轨严重磨耗是曲线的两种主要病害。

三、曲线地段轨道的受力分析

1、转向架与钢轨间的横向作用力

车辆转向架在曲线上运行时，前轴外轮（导向轮）给钢轨一横向力，钢轨给

车轮一横向反作用力迫使车辆改变方向运行，这个力就称为钢轨导向力。它是沿

着车轴方向的。另外，作用在钢轨上还有其它横向水平力。

2、导向力与钢轨侧磨

侧磨的大小与导向力成正比，它还与曲线半径、滑动摩擦系数、轮载、转向

架固定轴距、未被平衡的离心力以及轮缘角等有关。

在运营的铁路线路中，我们无法改变曲线半径、轮载、转向架固定轴距、以

及轮缘角。但通过我们工务部门的努力，可以减小滑动摩擦系数和未被平衡的离

心力来达到减少钢轨磨耗的目的。

3、横向水平力与脱轨

车辆通过曲线时，当不利的因素组合在一起，可能造成脱轨。在我国，作用

在轮轨接触点的横向水平力与垂直力的比值来表示脱轨系数。横向水平力愈大，

垂直力愈小，愈容易脱轨。引起横向水平力、垂直力变化的原因很多。在线路状

态方面，由于超高不符合标准和水平不良，引起一侧减载，另一侧增载；方向不

良都会引起横向水平力增大。因此，加强曲线养护和曲线病害的整治，保持曲线

状态良好，是防止脱轨的重要保障之一。

四、轨道曲线主要病害及原因

1、曲线方向不良

曲线方向不良是曲线的常见病害，也是花费养护人力最多的病害。造成曲线

方向不良的直接原因是横向水平力的作用，而横向水平力的大小，又取决于曲线

的平面形状，二者互为因果。曲线方向不良，列车发生剧烈摇摆，横向水平力随

着摇摆而变化，加剧了对轨道的冲击和振动，因而使各种不良现象恶化。恶化的

结果反过来又会加大列车摇晃，影响列车平稳运行，旅客感到不舒适，并加剧钢

轨的磨耗。

曲线方向不良的表现形式是多种多样的：

（1）缓和曲线的头尾连接不良，有反弯或“鹅头”现象。

（2）钢轨弯曲，接头有“支嘴”。

（3）曲线上轨距、水平超限，轨底坡不正确，外轨超高顺坡过陡，也会造

成曲线方向不良。

2、曲线钢轨磨耗

钢轨在列车作用下及受大自然的影响，将会产生锈蚀、伤损和磨耗。实践证

明在曲线上，尤其在小半径曲线上，更换钢轨的主要原因是钢轨头部磨耗超限。

研究钢轨磨耗是为了减少或消除不正常磨耗，从而延长钢轨的使用寿命。

钢轨磨耗有垂直磨耗和侧面磨耗两种形式：

（1）钢轨垂直磨耗：主要是由于内外轨轮滚动距离与内外轨线长度不相适

应的长度差，要用轮对在钢轨上的滑行来加以调整，这是曲线上钢轨垂直磨耗更

加严重的主要原因，同时由于轨道结构的刚度不同，不同的减振轨道在曲线地段

过渡时，在机车的冲击、制动及不良的轨道集合尺寸下都容易造成钢轨薄膜等垂

直磨耗。

（2）钢轨侧面磨耗

引起钢轨侧面磨耗的原因，主要是导向轮的作用，另外超高过大或过小、曲

线轨距扩大、曲线轨底坡不正确也会加剧钢轨的磨耗。

五、曲线病害的综合整治

1、全面拨正曲线方向，保持正矢不超限：我采取坚持旬末拨道的方法整正

曲线，对于重点病害地段不定期拨道。定期认真调查现场正矢，细心计算拨道量，

全面拨正。特别是保持曲线头尾的圆顺，对于曲线“鹅头”、“支嘴”等病害进行及

时的整治。对管内线路，根据曲线技术履历书进行全面校核，使曲线五大桩、曲

线各正矢点、轨距加宽、超高顺坡点符合设计标准。然后全面拨正曲线，特别应

重视对小方向、小碎弯的处理（包括直线地段）。

2、矫正钢轨硬弯，加强钢轨的焊补：钢轨在轧制过程中，由于冷却不均匀，

或在运输过程中摔碰致弯，更换钢轨时内外侧扣件不配套，或在运营过程中，没

有正