對曲線超高合理設(shè)置，滿足鐵路安全的需要

摘 要：針對當(dāng)前鐵路迅速發(fā)展的緊迫形勢和諸多不利作業(yè)因素，以較小的投入來解決曲線綜合病害，本文以京廣線小半徑曲線為例，通過對動檢車、添乘儀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對當(dāng)前列車允許通過速度、曲線半徑與超高、必要安全系數(shù)和旅客舒適度等制約因素進(jìn)行探討，對面臨的新問題提出自己的看法與建議，使在當(dāng)前高標(biāo)準(zhǔn)、高強(qiáng)度、下道距離提前和夜間天窗修等不利作業(yè)條件下用最少的投入來取得最大效益。

關(guān)鍵詞：曲線 超高 安全

中圖分類號：U212 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0047-01

全國鐵路又好又快發(fā)展的新形勢，給運(yùn)輸安全帶來了全新挑戰(zhàn)和嚴(yán)峻考驗(yàn)，促使鐵路企業(yè)向快速化、重型化、現(xiàn)代化方向轉(zhuǎn)變，同時也給工務(wù)設(shè)備的維修質(zhì)量提出了更高、更全面的標(biāo)準(zhǔn)要求。針對當(dāng)前鐵路迅速發(fā)展的緊迫形勢和諸多不利作業(yè)因素，本文以京廣線小半徑曲線為例，通過對動檢車、添乘儀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合維修修程方式的變化和工作理念的轉(zhuǎn)變對曲線超高設(shè)置進(jìn)行浮淺的探討。

1 曲線超高設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場要求

1.1 實(shí)設(shè)超高的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》和《鐵路線路修理規(guī)則》規(guī)定，最大超高為150 mm，在單線鐵路上、下行列車速度相差懸殊的地段，最大超高為125 mm；均采用允許欠超高和允許過超高來表示未被平衡離心加速度的限值。《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》采用值為：欠超高一般取70 mm，困難時取90 mm，既有線提速改造后可取110 mm；過超高一般取30 mm，困難時取50 mm。《鐵路線路修理規(guī)則》采用值為：允許欠超高，一般不應(yīng)大于75 mm，困難情況應(yīng)不大于90 mm，但允許速度大于120 km/h線路個別特殊情況下已設(shè)置90（不含）～110 mm的欠超高可暫時保留；未被平衡過超高不應(yīng)大于30 mm，困難情況下不應(yīng)大于50 mm，允許速度大于160 km/h線路的個別特殊情況下不應(yīng)大于70 mm。

1.2 過超高和欠超高對行車和線路設(shè)備造成的危害

1.2.1 低速列車行駛于超高很大曲線時的危害

低速列車行駛于超高很大的曲線軌道時，主要存在向內(nèi)傾覆的危險性；欠超高和過超高統(tǒng)稱為未被平衡的超高，未被平衡超高使內(nèi)外軌產(chǎn)生偏載，引起內(nèi)外軌不均勻磨耗，并影響旅客的舒適度。此外，通過過大的未被平衡超高曲線時還可能導(dǎo)致列車傾覆，因此必須對外軌超高的最大值和未被平衡的超高加以限制。

1.2.2 客貨共線曲線實(shí)設(shè)超高不合理時的危害

客貨列車共線運(yùn)行線路的曲線實(shí)設(shè)超高取決于客貨列車通過曲線的速度及最大超高和欠、過超高允許值等參數(shù)，影響行車速度、旅客舒適度和鋼軌磨耗，甚至影響行車安全。在新線設(shè)計及緩和曲線長度和雙線鐵路曲線線間距離加寬標(biāo)準(zhǔn)制訂時，需要在曲線超高的允許設(shè)置范圍內(nèi)確定合理的超高值。

1.3 現(xiàn)場對超高設(shè)置要求

1.3.1 現(xiàn)場對外軌超高設(shè)置要求

規(guī)范中對外軌超高的最大值和未被平衡的超高值規(guī)定相對籠統(tǒng)，與我們養(yǎng)護(hù)工作實(shí)際存在較大差距。在幾十年前規(guī)定過超高時，鋼軌是50 kg/m及以下的輕型軌，承受垂直方面的作用力相對要小的多，因此在設(shè)計中以過超高限制。而目前主要干線全部更換60 kg/m的鋼軌，因而不能單純以過超高的取值來決定超高的高與低。在我段管內(nèi)京廣線，客貨車比例為2∶3，因此在設(shè)計中應(yīng)以客車為主要考慮因素，即以高速客車的比例作為超高設(shè)置的主要因素。同時由于貨物列車的軸重及通過總重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于旅客列車，貨物列車車輛轉(zhuǎn)向架的垂向及橫向剛度也大于客車車輛，容易引起內(nèi)股鋼軌因增載而引起的垂直磨耗和軌頭壓寬、飛邊，因此在保證旅客舒適性的前提下，也要綜合考慮貨物列車的影響因素。超高的設(shè)置雖然可使外股減載，但仍然會產(chǎn)生側(cè)面磨耗。鋼軌的磨耗加劇，會加大養(yǎng)護(hù)維修的困難、縮短鋼軌的使用壽命、增大維修成本的支出。為使內(nèi)外軌磨耗均勻和線路穩(wěn)定，應(yīng)在考慮客、貨列車綜合因素的基礎(chǔ)上找到最為合理、最為實(shí)際的曲線超高。

2 “過超高”造成其它病害的整治與預(yù)防

增大現(xiàn)有超高并不是一勞永逸的，當(dāng)前主要干線的大、中、維修（部分）都以大機(jī)作業(yè)為主，調(diào)整超高后給大中修特別是在大機(jī)清篩換砟施工之后線路基礎(chǔ)穩(wěn)定帶來新問題，造成列車通過時安全系數(shù)降低，晃車嚴(yán)重，道床對軌道框架提供的縱橫向阻力恢復(fù)較慢，因此，需要針對設(shè)備現(xiàn)狀和維修計劃安排合理整治。

2.1 實(shí)設(shè)過超高對行車安全造成的影響

當(dāng)機(jī)械車在小半徑（目前京廣線界定為R≤1200 m）曲線上進(jìn)行清篩作業(yè)時，這種橫移現(xiàn)象是明顯的。為了保證既有線形的平面位置，機(jī)械車一般會施加一個反力以抵抗軌道框架向內(nèi)軌一側(cè)的橫移。

2.2 制定措施

2.2.1 按實(shí)際需要設(shè)置超高

《鐵路線路修理規(guī)則》對于未被平衡過超高的規(guī)定是嚴(yán)格的，因此，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際設(shè)置超高的方法堅持“具體情況具體分析”的原則，在大機(jī)清篩換砟施工的過程中應(yīng)盡量按限速規(guī)定設(shè)置超高，或者按65 km/h以下和以上兩個速度段設(shè)置超高，避免過超高大于50 mm的情況出現(xiàn)。

2.2.2 按實(shí)際需要設(shè)置超高的原因

（1）機(jī)械清篩換砟一般對線路縱坡都進(jìn)行了重新設(shè)計，為保證枕底清砟厚度一般都會設(shè)計一定的抬道量，更由于線路標(biāo)高在曲線上是以內(nèi)軌為基準(zhǔn)的，因此按階梯提速分時段設(shè)置超高不會影響線路縱斷面。

（2）在以后幾天的整細(xì)搗固中只需加大外軌的抬道量使之恢復(fù)到設(shè)計標(biāo)高即可。

（3）這一做法會因控制過超高的產(chǎn)生而有效地減小內(nèi)軌壓力，減少軌道框架的過量橫移，提高列車運(yùn)行的安全系數(shù)。

（4）對于因其他施工限速引起的過超高問題，可考慮單機(jī)壓道后提高大列的通過速度來加以控制。

解決此類問題措施是：在以后幾天的整細(xì)搗固中不斷地回?fù)芫€路，使之在達(dá)到圖定速度時得以消除。

3 結(jié)語

曲線超高設(shè)置，需考慮設(shè)備平面情況、通信設(shè)施、機(jī)車車輛、鋼軌材質(zhì)、保養(yǎng)條件等各種因素。目前既有線提速工作已基本結(jié)束，筆者認(rèn)為應(yīng)該對線路情況進(jìn)行全面、詳細(xì)的動態(tài)分析，對客貨車車數(shù)、車速情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查分析，引入一個折算系數(shù)來進(jìn)行加權(quán)平均速度計算，并結(jié)合目前線路設(shè)備所面臨的具體情況，勇于探索與實(shí)踐，不要只拘限于現(xiàn)行的規(guī)范之中，對面臨的新問題要以科學(xué)發(fā)展和敢于創(chuàng)新的態(tài)度提出自己的建議，在目前高標(biāo)準(zhǔn)、高強(qiáng)度、下道距離提前和夜間天窗修等不利條件下，采用新手段、新方法對曲線超高進(jìn)行合理設(shè)置，滿足高速鐵路的安全要求，同時，用最少的投入來取得最大的效益。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國鐵道部，鐵路線路修理規(guī)則[M].中國鐵道出版社，2006.

[2]中華人民共和國鐵道部.既有線提速200～250 km線橋設(shè)備維修規(guī)則[M].中國鐵道出版社，2007.