曲线“鹅头”的产生及防治(鄢世林)

曲线“鹅头”的产生及防治曲线是铁道线路的薄弱环节之一，曲线头尾的“鹅头”又是曲线的主要病害。当曲线头尾出现“鹅头”后，会直接影响列车的平稳运行，产生晃车现象，这无疑给我们的日常维修带来许多困难，增加了工作量，且会让旅客感到不舒服。晃车严重时还会发生列车脱轨事故，直接影响着旅客生命和财产安全，给国家造成不可估量的经济损失。在当今铁路的高速发展，列车不断提速的形势下，保证铁路轨道的良好状态是我们工务部门的首要任务，特别对于线路的薄弱环节必须切实保证其处于完好的技术状态。因而搞清“鹅头”产生的原因并采取相应的防治措施是曲线养护中的重要课题。今结合曲线的特性和维修作业对此发表一些粗浅的看法。一、圆曲线的基本要素及其它们间的关系圆曲线的要素有五个，分别是：转向角、圆曲线半径、切线长、圆曲线长、外矢矩。1.圆曲线要素间的关系当半径与转向角确定后，切线长、圆曲线长、外矢矩即为固定不变的数值，也就是说圆曲线的要素半径与转向角固定后，圆曲线的形状也随之被固定。2.半径、转向角与圆曲线正矢之间的关系⑴圆曲线正矢只与圆曲线半径有关，且与半径成反比例关系。⑵圆曲线正矢总合计与转向角有关，并与转向角成正比例关系。⑶只要圆曲线正矢总合计的值改变了，就意味着其转向角已经改变了。⑷当圆曲线的基本要素半径与转向角确定以后，那么圆曲线长度即为一个固定不变的数值，不可以任意变动（伸长或缩短）。如果圆曲线长有了改变，那么就意味着正矢总合计值也随之改变，也就意味着转向角已被改变。二、“鹅头”产生的原因要分析“鹅头”产生的原因，就必须要知道什么是“鹅头”。所谓曲线“鹅头”是指曲线起终点处直线与曲线不成相切关系时而引起方向的不圆顺。在很短的距离内向外侧鼓出较为明显。1.由于作业方法不当，人为造成曲线“鹅头”⑴缓和曲线不圆顺时，采用目视法拨道，由于指挥拨道人的视线距离较近，且经常把直缓点和缓直点往上拨，然后再往直线方向拨顺，久而久之增加了曲线长度，直线部分就有了正矢，形成了“鹅头”。⑵使用简易拨道和计划正矢调整法整正曲线时，最容易把圆曲线上的部分正矢拨到缓和曲线或直线上去，这就促使缓和曲线的正矢变化过大，直线上也出现了一定值的正矢，从而变动了直缓点和缓直点及直圆点和圆直点的位置，这样再用目视法往直线段顺时，就造成曲线头尾连接直线方向的不圆顺而形成“鹅头”。⑶有些缓和曲线还会出现测点2的正矢较大，为了恢复2点正矢，如果往下拨测点2多余正矢，反而会影响到测点1和测点3的正矢，使其变大，这时如果为了拨道省力而将把测点1往上拨，然后再往直线顺，这样远看时就可以出现“鹅头”。⑷测量曲线正矢时，只量取了曲线头尾处10米范围内的正矢，而没有把逃在直线上的正矢量尽，拨道时也就忽略了先将两端直线拨直，造成曲线拔正后，两端仍然存在着长距离的方向不够圆顺，而形成一个距离较长的“鹅头”，近看时看不出，远看时还较为明显。⑸曲线头尾与直线的连接方向，不用弦线去量取由于“鹅头”所影响而产生的多余正矢，经计算后再拨正，而是为了简便用目视瞄测方法，把不准确的曲线头尾方向正矢往直线地段拨顺，造成曲线两端的“鹅头”方向越顺越长，一个小的“鹅头”变成了一个大的“鹅头”。⑹当拨直线时，且由直线向曲线方向拨时，如不考虑直缓点和缓直点及直圆点和圆直点位置，而将其向上拨离切线方向，再往缓和曲线或往圆曲线上顺时，也会出现“鹅头”。⑺本来现场的直缓点与缓直点或直圆点与圆直点位置已向外偏离，由于判断错误，而误认为其位置正确不做调整，置小“鹅头”于不顾，在此基础上进行拨道计算，继而进行拨道，这样“鹅头”将会有增无减。⑻在不延长缓和曲线的条件下，有意识地往直线量取正矢，并且在计算时把直线量出的正矢与曲线正矢合并计算，这样使的曲线正矢总合计发生改变，按这样的计算结果进行拨道就形成了人为算出的“鹅头”。⑼对于方向不良的曲线没有进行较精确的曲线正矢测量和调整计算正矢，只是为满足于应急处理，用目视法粗略拨顺，时间久了就可能将部分正矢赶到曲线头尾形成“鹅头”。另外，由于曲线头尾不固定，标桩位置外移或内移，这就可能将直线拨成曲线或将曲线拨成直线，这样势必在曲线始终点产生方向不圆顺的而形成“鹅头”。⑽为了拨道时省工省力，长时间向上挑，这样做看起来曲线圆顺了，但时间久了就有可能会任意减小曲线半径，从而引起了曲线正矢总合计的改变，当将正矢集中到直缓点与缓直点或直圆点与圆直点附近时就形成了“鹅头”。⑾经常盲目进行局部正矢小调整，次数多了就会把正矢赶到一起，当赶到直缓点与缓直点或直圆点与圆直点时正矢集聚就会形成“鹅头”。⑿直缓点与缓直点或直圆点与圆直点处道碴不足，存在空吊板或暗坑，夯实不彻底轨道不平顺，造成列车通过该处时有明显摇晃，对外股钢轨产生较大的冲击力，从而破坏了正确的直缓点与缓直点或直圆点与圆直点位置，而形成“鹅头”。2.施工后善后工作跟不上无缝线路曲线经放散应力调正后，各测点位置就会有所改变，如不重新计算排点，而按照改变后的测点量取正矢，继而进行计算拨道，必定会将曲线整体移位，造成一端直缓点上了直线而形成“鹅头”。三、“鹅头”防治的办法防治“鹅头”关键在于控制圆曲线的基本要素半径和转向角。控制半径：也就是要控制圆曲线正矢在曲线整正计算中把正矢控制在50000/半径±1毫米的范围内。控制转向角：也就是要控制圆曲线的正矢总合计值，在任何时候都不得使正矢总合计值发生改变。也就是任何时候都不能改变曲线的长度。1.正确设计圆曲线正矢。在圆曲线正矢设计中要考虑到曲线头尾测点的不重合距离，查圆曲线始终点正矢纵距率表对曲线始终点附近的测点进行精确的计算后进行设计。同时整正曲线测量曲线正矢时，要在无风天气进行测量，读数一定要准确，最少测量二遍，取平均值计算实测正矢总合计值。另外，在量曲线正矢时，还应向直线方向多量几点，一直量到正矢为零时，在计算拨道量前，要先压除直线段的正矢，消除已有“鹅头”再进行计算拨道量。2.在全面调查正矢前，先拨好曲线两端的直线方向，且要做到不得改变曲线始终点位置，更不得将直线拨离切线方向，用目测法或用简化计算的方法消除“鹅头”，然后再测量正矢，进行计算拨道。3.凡是有“鹅头”的曲线，通常都是缓和曲线不够圆顺，因此要消除“鹅头”首先要将缓和曲线各测点按规定计算正矢，将直缓点、缓直点、圆缓点和缓圆点固定在正确的位置上。并不得随意改变其正确位置，特别是拨道作业，必须经计算正确后在进行拨道，才能够保证缓和曲线各标桩点的位置正确，亦即避免了出现“鹅头”。4.为避免在拨道作业中将所产生的误差赶到曲线一侧可以分别从曲线两端拨起，逐渐拨到圆曲线中点汇合，这样就可以避免曲线头尾出现多余正矢，不会出现“鹅头”。5.无论用哪种方法拨道，都不可为了减少拨道量而不考虑曲线的原设计条件。不根据计算数值，盲目进行小调整，任意改变正矢而上挑、下压的做法，坚决不可取。6.施工后（特别是放散）要及时对曲线测点进行计算调整，以免用错误的正矢计算拨道而改变曲线位置。7.保证曲线道床饱满，特别是直缓点，缓直点及直圆点，圆直点处除道床饱满外，还必须不能有空吊板现象，保证轨道平稳，尽量减少