垂直加速度、横向加速度病害的检查分析与整治

垂直加速度、横向加速度病害的检查分析与整治

丁嘉辉

中国铁路北京局集团有限公司秦皇岛工务段， 河北 秦皇岛 066000

摘要：列车速度的提高，加大了列车对轨道结构的破坏作用。车载二级、三级病害明显增多，增加了工务养护维修部门的作业量，对于工务部门可用于养护维修的天窗少，时间短，作业人员逐年减少并老龄化的实际情况，如不能及时、准确地消灭病害，会使车载病害升级、重复出现同时也会使病害程度加重甚至危及行车安全。对此本文针对垂直加速度、横向加速度病害的检查分析与整治进行了简单分析。

关键词：车载垂直加速度；车载水平加速度；动态监测；检查整修

1 造成车体垂直加速度和水平加速度病害的四个特点

1.1 季节特点

出现车载病害的频次和季节的变化有关，随着季节变化的特点，出现车载病害的频次都有所不同，如QHD工务段某线路工区2016年全年车载二级病害情况见下表1。

表1：QHD工务段某线路工区2016年全年车载二级病害情况

从上表统计表明，3月、4月春融季节，7、8月多雨季节，12月初冬季节，出现车载病害的次数明显高于其他月份。由此证明春融解冻季节，多雨季节和初冬易出冻害季节，都是车载病害的多发季节。由于季节特点，线路基础不稳定，变化大，造成车载病害。

1.2 位置特点

(1)通过对车载病害地点的总结分析，车载病害多出现在道岔、道口、桥上、桥头尾、曲线头尾、短轨接头、道床板结、翻浆冒妮、路基沉陷、道床软硬不均，和轨面擦伤侧面磨耗等地段，这些地段均属于线路薄弱地段，尤其是曲线地段，有的曲线存在曲线左右股钢轨接头不方的现象，两接头错开0.5---3米不等，由于左右钢轨接头的相错，在接头出现高低、吊板的同时也出现了三角坑。

(2)钢轨焊接接头由于在车轮的长期撞击下出现肥边，肥边大、长度短，在肥边长度为200毫米范围内，肥边宽度可达到8毫米，如此长度短而大的肥边，加剧列车的蛇形运动，使列车左右摇摆，造成钢轨交替侧磨，轨道几何尺寸也不易保持，检查整修不及时就会出现车载病害。

1.3 人为特点

车载病害的出现在一定程度上与人为因素有关，人们对快速区段轨道线路的养护维修作业方式认识不足，还习惯于传统的作业方法，例如：对于高低状态不易保持的钢轨接头进行起道捣固时，起道量过高，预留接头下沉量过大或在板结地段拨道时，预留回弹量，当拨道量过大时，线路容易被抬高，道砟溜到轨枕底下，出现高低、水平不良和三角坑造成车载病害。这些看似“经验”的习惯做法，已不再适应提速后的新形势，而这些在过去称之为“经验”的做法，也正是造成今天车载病害的症结所在。

1.4 偶然因素

在区间线间距相对较小的区段，当两列逆向快速行驶的列车交汇时，瞬间产生的旋形气流，使车体摇晃，这种旋形气流，线间距越小，气流的力越大。车体摇晃得越厉害，因此出现水平加速度病害，这种水平加速度病害，在现场病害检查时是找不到的。出现这样的车载病害有一定的偶然性，出现的机会较小。

2 车载垂直加速度病害的分析

2.1 轨道高低不平顺

线路高低不平顺有两种情况，即在一定距离范围内单一高低状态不平顺，和连续两处以上高低的不平顺。单一高低状态的不平顺长度大约在3米左右，高低偏差都基本超过经常保养标准，这样的高低在现场俗称“死坑”。这样的“死坑”坑深，长度短，大多出现在钢轨接头，并且多数接头都有不同程度的吊板，病害特征特别明显，易于查找消灭。连续两个以上高低状态的不平顺，其高低偏差并未超限，甚至无明显高低，但由于连续高低、吊板周期性出现，病害的叠加作用使机车剧烈震动，加大了轮轨间的冲击力，机车剧烈上下沉浮，构成垂直加速度病害。

2.2 车载水平加速度病害分析

水平加速度病害出现的次数比垂直加速度病害出现的次数低，但水平加速度病害原因复杂，不易查找。车载水平加速度病害多出现在道岔岔心磨耗、曲线正矢水平不良、曲线侧麽地段、钢轨硬弯、水平、方向、轨距不良和钢轨交替侧麽地段。造成水平加速度病害也是由单一或多种线路不利因素偶合而成，如单一病害超过经常保养标准，或未超过经常保养标准，但多种病害在同一地点范围内集中体现，就会出现水平加速度病害。尤其是道岔辙叉心磨耗，在对车载病害的检查中极易被忽视。

例如：JS线下行428km218m处水平加速度二级病害，在该地点重复出现11次，经现场反复检查，几何尺寸状态良好，但距病害地点23m处为LJY站18号道岔辙叉心位置，叉心磨耗严重，用与辙岔等长玄线测量叉心高低状态，辙叉心比辙岔趾端、跟端低5mm,，通过对该叉心的焊补，彻底解决了病害。因此，在对病害的检查时，不但要对几何尺寸进行全面细致的检查，还要对设备的磨耗进行调查，及时焊补或更换磨设备，防止出现出现车载病害。

3 车载垂直加速度与水平加速度病害的整治

3.1 病害检查范围

整治车载病害检查是关键，出现车载病害的地点因列车速度的不同，现场病害实际地点也不是十分准确，一般情况下列车速度越高，记录的车载病害地点与现场实际病害地点的误差越大，有资料表明：对列车速度小于120km/h的线路，检查整修范围应延长到记录车载病害地点的前后30m，当列车速度大于120km/h时，检查整修的范围应延长到记录车载病害地点的前后50m.，由于车载病害是由多种线路不利因素偶合而成，各种线路病害使列车在运行中发生振动、摇摆，这种振动、摇摆由量的变化，发生质的改变，而出现车载病害。因此，检查车载病害时，检查范围要扩大到仪器记录车载病害地点的前后30-----50m甚至更大范围。保持线路前后几何尺寸及状态的良好，减少车载病害的发生。

3.2 检查要细、标准要高

现场检查车载病害，对几何尺寸的测量，在直线地段要做到每米一量，道岔和曲线地段要做到每块枕一量，轨距、水平的记录要精确到0.5mm,以保证满足轨距、水平的变化率的准确，几何尺寸的检查和整修标准：轨距应按+0、-1mm,轨距变化率不能大于0.5‰，水平、高低、方向不能大于2mm，曲线正矢应按2、2、4、标准检查和整修，即缓和曲线计划正矢与现场正矢之差不能大于2mm,缓和曲线及圆曲线正矢连续差不能大于2mm,圆曲线正矢最大最小差不能大于4mm。并且缓和曲线应每5m一点测量正矢，保证缓和曲线圆顺。值得注意和借鉴的是，对线路轨距宁小勿大，大轨距会造成轮轨间游间过大，加剧列车的蛇形运动，使车体剧烈摇晃。有资料记载国外一些国家，为减小游间，把标准轨距改为1432mm，有效控制了列车蛇形运动。减小了因列车蛇形运动对线路造成的破坏程度。

3.3 加强对重点设备和薄弱地点的检查和整修

对重点设备和薄弱地点，应根据季节特点尽量缩短检查和整修周期，如雨季对排水不良、翻浆冒泥等地段，冬季对站内上水点、进出站地道、涵洞等易起冻害地段，要加强检查。对道床板结地段加强起道捣固，改善道床弹性，特别是对车载病害重复出现多次，但无明显病害特征找不出病害原因的地点，应着重改善该段线路的道床弹性。对焊接接头肥边和接头焊缝矢度大于0.3mm的焊接接头，钢轨轨面波磨，应及时打麽，对因钢轨焊接误差较大，形成高接头或横向接头支咀，造成永久病害或用打麽的方法解决不了的应切开重焊，对叉心磨耗、轨面擦伤应及时焊补，对曲线外股工作边侧磨和钢轨焊接接头相错的线路应及时调整或更换。在整治线路几何尺寸时，不能只对单一病害进行整治，要同时对一处车载病害地点以及前后一定范围内存在的各种病害进行综合整治。尤其是要加强扣件螺栓扭力，控制列车通过时的钢轨挤开量，防止因钢轨横移造成轨距轨向的变化。

4 结语

总之，及时、准确的检查和正确整治病害非常重要，为了保证铁路轨道经常保持稳定均衡的良好状态，就必须加强对铁路轨道的养护与维修，并且应更具有针对性。

参考文献：

[1]刘磊.浅析道岔区段及曲线横向加速的控制[J].减速顶与调速技术,2019,(3):5-8.