城市轨道交通 轨道小半径曲线养护与维修效果浅析

秦君晖

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呼和浩特市地铁运营公司

摘要：城市轨道交通是否便捷在很大程度上影响着城市的经济发展，随着现代化社会发展速度的持续加快，不少城市都开始加大城市轨道的修建力度。就当前国内城市轨道的整体建设情况来说，小半径曲线线路数量非常庞大，同时也是城市地区轨道交通维护和保养中的一个薄弱环节，直接关系着轨道交通能否顺畅运行。基于此，城市轨道交通的小半径曲线养护与维修工作相当重要。本文首先阐述轨道小半径曲线的特点，然后分析小半径曲线轨道的使用弊端，深入剖析小半径线路轨距变化的主要原因，在此基础上提出小半径曲线线路养护、维修及强化技术，希望为轨道小半径曲线的养护与维修提供参考借鉴。

关键词：轨道小半径；曲线养护；日常维修；参考借鉴

对于城市轨道的日常建设来说，轨道小半径曲线路线的创建始终都是重中之重，原因在于与常规的大半径结构相比，小半径结构出现损坏的概率更大，对城市地区轨道交通线路的正常运行带来严重影响，而且还会导致养护与维修工作量的持续加大，进而引起物力以及资金方面的大量消耗。由此可知，对轨道小半径曲线进行日常的养护和维修，为城市地区轨道交通安全顺利运行的基础和保障。伴随着社会经济的快速发展，近几年国内很多城市的轨道交通压力越来越大，在通行过量的前提下小半径曲线开始暴露出一些弊端，对城市地区轨道建设以及发展工作的正常开展造成极大不利。因此本文主要探讨轨道小半径曲线养护与维修叫有关问题，具体内容如下。

1 轨道小半径曲线的特点

在选择轨道曲线型号的时候，一般会受到特殊地理环境的影响，为了更好的绕开障碍物，通常曲线的半径不超过400m，也就是本文研究的小半径曲线，该类曲线通常在城市地铁、专用线路以及山区铁路的建设和应用中比较多见。

1.1轮轨接触方式比较复杂

在地铁运行过程中，主要由钢轨控制列车的运行方向，在转弯的时候车轮将会受到曲线外轨的挤压力，如果曲线半径比较小，那么瞬时碰撞后将拥有更大的法向向量，车轮受到的外轨作用力也将非常大。结合有关原理可以发现，在较大作用力的前提下，因为曲线半径比较小，钢轨和内侧、外侧车轮的摩擦以及运动方式并非为单一性的，存在一定的差异，因此描述起来难度非常大[1]。

1.2养护难度大

在城市地铁轨道中曲线属于必不科学的关键组成要素，在养护与维修中也是非常薄弱的一个环。小半径曲线对城市地区轨道交通的质量提升带来很大的影响，由于曲线轨距对应的质保期并不是很长，因此在实际应用过程中很可能产生轨向大峰值，给日常的养护带来诸多困难。

2小半径曲线轨道的使用弊端

2.1运行阻力与摩擦力都将增加

在城市地铁运行过程中，一旦经过曲线轨道中心将出现偏移，此时就会出现向心力并作用于地铁的重心。为了在更短的时间内适应地铁重心的改变，在设计小半径曲线轨道的时候，一般都会对外轨的高度进行适当提升，确保地铁可以安全的转弯。不过在经过小半径曲线的时候，因为转弯所在地方的半径有所减小，因此压力将持续加大，此时将产生非常大的摩擦力，对地铁运行速度的提升带来很大限制，同时也会对钢轨造成不同程度的磨损，更为严重的还会出现列车脱轨的安全事件，直接威胁乘客的生命与财产安全。

2.2联接零件松动造成较大的安全隐患

在小半径曲线轨道运行到时候可能会出现不同程度的磨损，在具体时间和应用时，由于小半径曲线的半径并不长，一旦列车通过就会在单位面积上产生比较大的应力，此时联接零件很有可能出现松动的现象，对列车的安全通行造成不良影响，严重的还会引发脱轨事件，造成较大的安全隐患。

3 小半径线路轨距变化的主要原因

3.1受到轨道结构和运行条件的影响

伴随着社会经济的快速发展，近几年城市轨道交通的发展速度持续加快，基本上可以满足市民日常出行的需求。不过需要注意的是，小半径曲线拥有独特的结构，一旦运行过程中负荷增加就有可能产生较大的损耗，再加上城市地区交通运行量的持续增加，损耗量可能会越来越大[2]。此外，由于小半径曲线加固的不到位，在之后应用时没有及时进行有效的调整和完善，一旦负载量持续加大或者受到车轮的碾压，钢轨位移的风险将不断加大，进而引发一些危险事件。

3.2受到曲线状态的影响

曲线状态将对小半径曲线受到的压力产生很大影响，曲线状态发生改变的原因有很多，其中的主要原因在于轨距超标或者曲线方向不符合有关规定。与此同时，曲线超高的尺寸也有明显的要求，如果超高较多可能对小半径曲线带来更大的压力，此时将出现更大的磨损风险。再加上每天车辆通行的数量和负荷量不一样，因此结合实际情况仅能将超高值限定在相应的范围之内，无法让其完成最优化。

3.3受到车轮冲击力的影响

如果列车的运行轨迹为水平直线，那么钢轨的摩擦力存在相应的限定值，即使速度在短时间之内快速变化，磨损值也不会发生较为显著的改变[3]。不过如果通行线路为小半径曲线，列车的运行速度与压力都将发生较大的变化，特别在蛇形前进过程中将对钢轨造成巨大的冲击力，磨损也将更加严重。

4小半径曲线线路养护、维修及强化技术

4.1强化小半径曲线线路的日常维护

与普通的城市轨道线路相比，小半径曲线的磨损率往往更大，为确保小半径曲线能够安全稳定的运行，有关人员务必要对其进行日常的维护和保养。例如，在小半径曲线建设时可以使用专业性、较为成熟的技术，实现有效的加固[4]。另外，当小半径曲线建设并投入之后，需要有专门的人员进行日常的检修和维护，发现问题尽快进行解决，防止引发严重的后果。

4.2使用新型的技术及材料

除了日常的养护和维修之外，有关部门也要积极应用新型的技术与材料，比如近几年较为流行的新型软枕，可以降低车辆在行驶过程中的磨损程度，减缓通行过程中受到的巨大冲击力。当然也可以结合实际情况应用无缝线路，可有效规避列车通行中位置发生移动，强化铁轨之间的连接程度，确保安全正常的通行[5]。

4.3铺设全长淬火轨

通过大量实践可知，小半径曲线的上股钢轨侧面往往磨损的比较严重，给日常的维护和保养造成诸多不利，尽管对超高进行合理限制或者对外轨的内外两侧涂油可以有效减轻摩擦，不过侧面摩擦仍非常严重[6]。基于此，可以在上面铺设一层全长淬火轨，有效减缓侧面的摩擦损伤。

5 结束语

综上所述，在城市轨道交通中小半径曲线铁轨的应用率非常高，同时也对城市轨道交通的发展带来了一定制约。对此有关部门需要高度重视小半径曲线铁轨的养护与维修工作，由专门人员进行日常的检修和维护，积极应用新型技术与材料，有效解决小半径曲线铁轨应用中遇到的各种问题。

参考文献：

[1]莫振泽,马龙祥,李弘毅等.小半径曲线段浮置板轨道振动对邻近民居影响测试研究[J].铁道标准设计,2023,67(05):26-31.

[2]童小山,何永强,曾燕军等.巴西调车机车小半径曲线工况下车钩水平偏转角分析与优化[J].电力机车与城轨车辆,2022,45(04):64-67.

[3]王学彦,肖起鹏,杜茂金等.润滑时机对地铁试验段曲线钢轨剥离掉块与磨耗影响研究[J].城市轨道交通研究,2022,25(09):53-57.

[4]董万龙,白守兴,李延涛.小半径曲线暗挖隧道二次衬砌模板台车定位控制技术[J].建筑技术,2022,53(09):1123-1125.

[5]邵壮,郭骁,吴思行.小半径曲线钢轨波磨对振动和二次噪声影响试验研究[J].现代城市轨道交通,2022(09):63-67.

[6]孙厚强,吴俊,杜禹等.考虑注浆压力非均匀分布的小半径曲线盾构掘进诱发地表沉降计算[J].广西大学学报(自然科学版),2023,48(05):1051-1060.