乘坐火車經過彎道時我們會感受到火車降速、車體傾斜，今天就帶大家走進我國彎道最急鐵路線，探究軌道車輛在經過彎道時的相關知識。
1.我國彎道最急線路-太焦鐵路孔莊站
列車緩緩經過孔莊站
太焦鐵路有段區間的線路依山而建，多為“U”字形，孔莊站就坐落於一個大“U”字的底部，被稱為我國彎道最大的鐵路線。這裡三面環山一面臨河谷，是中國鐵路鄭州局集團有限公司下屬的四等車站。站區旁邊有個孔莊村，車站的名字便來源於此。
孔莊
作為一條晉煤外運的重要通道，這裡每天行駛的都是5000噸的運煤火車，一天有70多對，鐵路養護人每天的任務就是對管轄的設備檢查養護，保證鐵道上直線地段的鋼軌處於平直狀態，彎道地段的鋼軌圓順，標準以毫米計算，為在鐵路上行駛的火車提供平坦暢通的大道。
孔莊養護人養護的鐵路有17公里，這17公里鐵路基本上都是彎道，直線地段只有1.6公里，而且坡大，幾千噸的火車在彎彎曲曲的鐵道上蛇形，鑽洞過橋，鐵道上面的鋼軌、枕木損壞程度極快，幾何尺寸變化快。一旦超出標準，就會影響到火車行駛安全。
2.如何保證列車通過彎道時的行車安全
在修築鐵路時，常常因地理環境和工程造價等因素的影響，在線路中設置鐵路彎道，但彎道設置中，需要應用力學知識對彎道的幾何參數進行分析，如果設計不當，會對行車安全產生影響，甚至帶來嚴重的後果。
2.1車輛通過彎道時自身的離心力是影響行車安全的主要因素
機車車輛在曲線上行駛時，由於慣性離心力作用，將機車車輛推向外股鋼軌，加大了外軌鋼軌的壓力，存在脫軌的可能。
質量為m的列車以速度v沿半徑R的圓曲線運行時，產生的離心力：
因此離心力的大小與車輛質量m、行車速度v和鐵路曲線半徑R密切相關。
2.2列車曲線行駛中的離心力應對措施
（1）設置曲線外軌超高
為了平衡列車曲線行駛中所產生的離心力，需要把曲線外軌適當抬高，使機車車輛的自身重力產生一個向心的水平分力，以抵消離心慣性力，達到內外兩股鋼軌受力均勻和垂直磨耗均勻等，滿足旅客舒適感，提高線路的穩定性和安全性。
列車曲線通過受力圖示
外軌超高是指曲線外軌頂面與內軌頂面水平高度之差。在設置外軌超高時，主要有外軌提高法和線路中心高度不變法兩種方法。外軌提高法是保持內軌標高不變而只抬高外軌的方法。線路中心高度不變法是內外軌分別各降低和抬高超高值一半而保證線路中心標高不變的方法。
曲線超高的大小由列車通過時離心力的大小確定。由於離心力與行車速度的平方成正比，與曲線半徑大小成反比，因此曲線半徑越小，行車速度越高，則離心力越大，所需設置的超高就越大。
（2）規定最小鐵路曲線半徑
為了保證列車的行駛安全，在鐵路的設計和建造時，國家《修建性詳細規劃》對不同速度等級的鐵路規定了車輛可以安全通過的圓曲線的最小半徑，高速鐵路和平原地區幹線鐵路一般比較平直，用較大的曲線半徑；山區鐵路、工廠支線、車輛段道岔的咽喉區、編組站、城市地鐵等受地形的制約較大的地段，只能使用較小的曲線半徑，列車必須限速通過。
（3）設計緩和曲線
火車從直道進入彎道時，為了行車安全，必須經過一段緩衝軌道，使得曲率連續地增加，以保證火車的向心加速度不發生跳躍性的突變，所以緩和曲線在彎道設計中必不可少。在緩和曲線範圍內，外軌超高由零遞增到或遞減到圓曲線上或直線的超高量，使向心力逐漸增加或減少與離心力的增減相配合。
緩和曲線
（4）小半徑曲線軌距加寬
鐵路曲線選型由於受到地形、特殊地物的影響，採用半徑小於300米的曲線來繞避障礙，這類曲線在日常工作中稱為小半徑曲線。
在小半徑曲線，為使列車順利通過曲線而不致被楔住或擠開軌道，減小輪軌間的橫向作用力，以減少輪軌磨耗，軌距要適當加寬。列車行進在曲線上時，由於前後輪距限制，當前輪在受外軌向內側的擠壓力後，車輪會沿著外側軌道進行行進，此時列車縱軸線與曲線中心線不在一條線上，而列車轉向架是一個整體，不會隨著線路的彎曲而變形，因此需要軌道加寬後，後輪在軌道才有一定的活動量，跟隨著前輪前進。
加寬軌距是將曲線軌道內軌向曲線中心方向移動，曲線外軌的位置則保持與軌道中心半個軌距的距離不變。曲線軌道的加寬值與機車車輛轉向架在曲線上的幾何位置有關。
小曲線半徑軌距加寬
《鐵路線路維修規則》規定：新建、改建及線路大修或成段更換軌枕地段按下表規定的標準進行曲線軌距加寬。
曲線軌距加寬表
曲線半徑
加寬值mm
軌距mm
R≥350m
0
1435
350＞R≥300m
5
1440
R＜300m
15
1450
3.列車通過彎道時的舒適度標準
對實際曲線來說，曲線實際超高h是根據速度v得到的，曲線實際超高一旦設置即為固定值，而通過曲線的各種列車速度是不相同的，或大於平均速度，或小於平均速度，即不可能使所有列車產生的離心力完全得到平衡，因此車體仍承受一部分未被平衡的離心力，車內有質量的人和物就會產生未被平衡的離心力。當超高h形成的重力分量不足以平衡車輛系統受到的離心力時稱為欠超高，當超高h形成的重力分量大於離心力時稱為過超過。
我國《軌道機車動力學性能試驗鑑定方法及評定標準》（TB/T 2360-93）及《高速試驗列車動力車強度及動力學性能規範》（95J 01-L）中規定，機車以線路的不同限制速度通過不同半徑的曲線區段時，車體未被平衡的離心力加速度應符合
為了降低列車在曲線上運行時產生未被均衡的離心加速度，並在不影響乘坐舒適性的前提下提高通過曲線的速度，意大利、瑞典、西班牙等國家相繼開發了
擺式列車。閱讀更多 鐵路哥 的文章
