摘 要：朔黃鐵路作為中國(guó)的第二大運(yùn)煤專(zhuān)線(xiàn)，隨著運(yùn)量的增加，曲線(xiàn)鋼軌的傷損增多，根據(jù)曲線(xiàn)傷損情況，成段更換傷損軌，延長(zhǎng)鋼軌使用壽命。本文采用短軌實(shí)例計(jì)算，主要闡述曲線(xiàn)縮短軌的選擇、軌縫配置、接頭相錯(cuò)量的調(diào)整，采用不同的縮短軌進(jìn)行計(jì)算，總結(jié)成段更換曲線(xiàn)縮短軌的計(jì)算及縮短軌的配置。

關(guān)鍵詞：曲線(xiàn) 縮短軌 軌縫

中圖分類(lèi)號(hào)：U212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（b）-0052-04

1 曲線(xiàn)縮短軌配置的工作流程

1.1 配軌

調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)情況，確定換軌范圍，分別丈量左右股換軌長(zhǎng)度，合理選用選入鋼軌，確保鋼軌無(wú)傷損、硬彎、鋼軌斷面尺寸和類(lèi)型符合要求。

1.2 放置新軌

將準(zhǔn)備換入的鋼軌按順號(hào)運(yùn)送到換軌地點(diǎn)。曲線(xiàn)地段按規(guī)定合理設(shè)置縮短軌。

1.3 連接鋼軌組

將鋼軌連接成一定長(zhǎng)度的鋼軌組，并根據(jù)軌溫和鋼軌長(zhǎng)度合理設(shè)置軌縫。鋼軌長(zhǎng)度一般為300～500 m，直線(xiàn)地段可長(zhǎng)一些，曲線(xiàn)地段宜短一點(diǎn)。

1.4 放置鋼軌組

鋼軌組可放在道心或枕木頭上并進(jìn)行固定，放置時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《安規(guī)》的有關(guān)規(guī)定。在高溫季節(jié)放置的鋼軌組，應(yīng)安排專(zhuān)人定時(shí)加強(qiáng)巡查，防止鋼軌組侵入限界。

1.5 曲線(xiàn)地段放置鋼軌組時(shí)，應(yīng)進(jìn)行曲線(xiàn)空、搭頭的計(jì)算，盡量避免封鎖換軌時(shí)鋼軌組位移量過(guò)大

1.6 抽換失效軌枕及中間聯(lián)接扣件

2 曲線(xiàn)縮短軌配置

2.1 曲線(xiàn)縮短軌配置的原則

線(xiàn)路上兩股鋼軌接頭應(yīng)當(dāng)采用相對(duì)式，曲線(xiàn)地段里股短于外股長(zhǎng)度，如鋪設(shè)同樣長(zhǎng)度鋼軌，則里股鋼軌接頭比外股鋼軌接頭錯(cuò)前。為使接頭相對(duì)，在曲線(xiàn)里股應(yīng)適當(dāng)鋪設(shè)縮短軌，曲線(xiàn)里股縮短量不得大于縮短軌縮短量的一半。接頭容許相錯(cuò)量：正線(xiàn)、到發(fā)線(xiàn)40 mm+縮短量的一半；其他站線(xiàn)40 mm+縮短量的一半+20 mm。

我國(guó)鐵路采用的縮短軌長(zhǎng)度為：配合25 m鋼軌的有24.96 m、24.92 m、24.84 m三種縮短軌，縮短量分別為40 mm、80 mm、160 mm，配合12.5 m鋼軌的有12.46 m、12.42 m、12.38 m三種縮短軌，縮短量分別為40 mm、80 mm、120 mm。在同一曲線(xiàn)上，應(yīng)盡可能使用同一種縮短量的縮短軌。

2.2 整個(gè)曲線(xiàn)里股縮短量及縮短軌根數(shù)的計(jì)算

曲線(xiàn)縮短軌的計(jì)算要解決兩個(gè)問(wèn)題：一要計(jì)算出曲線(xiàn)用幾根多少縮短量的鋼軌，二要計(jì)算縮短軌配置在什么位置。

3 實(shí)例計(jì)算

3.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

（1）地點(diǎn)：肅寧北站下行外包線(xiàn)k404+

327 m～k404+791.8 m曲線(xiàn)。

（2）曲線(xiàn)要素：R=1000 m，L=120 m，Ly=223.8 m。

注：R為曲線(xiàn)半徑（m）；L為緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度（m）；Ly為圓曲線(xiàn)長(zhǎng)度（m）。

（3）鋼軌：60 kg/m，25 m標(biāo)準(zhǔn)軌。

（4）調(diào)查時(shí)軌溫To為-4 ℃。

（5）肅寧地區(qū)中間軌溫：Tz=1/2（Tmax+

Tmin）=19.3 ℃

Tmax：當(dāng)?shù)貧v史最高軌溫；

Tmin：當(dāng)?shù)貧v史最低軌溫。

根據(jù)查詢(xún)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，肅寧當(dāng)?shù)貧v史最高氣溫為41.1 ℃，當(dāng)?shù)貧v史最低軌溫為-22.6 ℃。

所以最高歷史軌溫為歷史最高氣溫+20 ℃，Tmax為61.1 ℃，當(dāng)?shù)貧v史最低軌溫相當(dāng)于歷史最低軌溫，Tmin為-22.6 ℃。

（6）可以采用24.960 m（即縮短量為40 mm）、和24.920 m（即縮短量為80 mm）兩種縮短軌鋪設(shè)。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)：見(jiàn)軌縫及鋼軌長(zhǎng)度調(diào)查表

3.3 根據(jù)軌縫計(jì)算公式得a0=0.0118 mm/（m·℃）×25 m×（Tz-To）+1/2αg

當(dāng)?shù)貧v史最高、最低軌溫差不大于85 ℃，可降低1～2 mm，所有計(jì)算軌縫可以取14 mm或者。

3.4 左右股總軌縫的檢算

根據(jù)《鐵路線(xiàn)修路規(guī)則》第3.4.8條規(guī)定：軌縫應(yīng)設(shè)置均勻，每千米軌縫總誤差，25 m鋼軌地段不得超過(guò)80 mm。

左股：366÷25×40=585.6 mm，與每千米標(biāo)準(zhǔn)軌縫560 mm比較，誤差25.6 mm<80 mm，符合規(guī)定。

右股：356÷25×40=569.6 mm，與每千米標(biāo)準(zhǔn)軌縫560 mm比較，誤差9.6 mm<80 mm，符合規(guī)定。

4 計(jì)算軌縫、縮短軌設(shè)置及接頭錯(cuò)差（見(jiàn)計(jì)算表5）

其中：

左股：新軌計(jì)劃軌縫之和=舊軌累計(jì)長(zhǎng)+舊軌縫之和-新軌累計(jì)長(zhǎng)

右股：新軌計(jì)劃軌縫之和=舊軌累計(jì)長(zhǎng)+舊軌縫之和-新軌累計(jì)長(zhǎng)

縮短軌配置如（圖1）。

4.1 計(jì)算

（1）圓曲線(xiàn)的縮短量：縮圓=1508×244÷1000≈368 mm。（2）一端緩和曲線(xiàn)的縮短量：縮緩=1508×120÷（2×1000）≈90.5 mm。（3）整個(gè)曲線(xiàn)的總縮短量：曲線(xiàn)總縮短量=1510×（224+120）÷1000=518.75≈519 mm。（4）選用80 mm縮短軌根數(shù)=縮總÷1根縮短軌的縮短量=519÷80=6.48≈6根。

4.2 兩個(gè)系數(shù)的計(jì)算

（1）緩和曲線(xiàn)系數(shù)=1508÷（2×1000×120）=0.006283。（2）圓曲線(xiàn)系數(shù)=1508÷1000=1.508 mm。

4.3 計(jì)算表說(shuō)明

（1）第1欄軌號(hào)：線(xiàn)路上原有的鋼軌編號(hào)。（2）第2、8欄實(shí)量軌縫：量取左右股每個(gè)軌號(hào)的終端接頭縫，左右股可任意確定。（3）3欄量取線(xiàn)路上左右股鋼軌的實(shí)際長(zhǎng)度。（4）第4、10欄計(jì)劃軌縫：根據(jù)軌溫等各種因素計(jì)算確定。（5）第5、11欄新軌長(zhǎng)：待換入的左右股鋼軌的實(shí)際長(zhǎng)度。（6）第6、12欄新軌換長(zhǎng)：左右股待換新軌長(zhǎng)度加前軌號(hào)的計(jì)劃軌縫。（7）第7、13欄新軌累長(zhǎng)：左右股前點(diǎn)新軌累長(zhǎng)加本點(diǎn)新軌換長(zhǎng)等于本點(diǎn)新軌累長(zhǎng)，直線(xiàn)段和曲線(xiàn)段需分別累計(jì)，曲線(xiàn)前的直線(xiàn)段和曲線(xiàn)可連續(xù)累計(jì)，曲線(xiàn)后的直線(xiàn)應(yīng)另行累計(jì)。（8）第14欄始端接頭錯(cuò)差：量取更換鋼軌地段前不換鋼軌接頭的錯(cuò)差，右股偏向終端為正，反之為負(fù)。（9）第15欄兩股長(zhǎng)差：右股新軌累長(zhǎng)減左股新軌累長(zhǎng)，得數(shù)即為更換鋼軌后的接頭錯(cuò)差，正數(shù)為右股偏向終端，負(fù)數(shù)為右股偏向始端。（10）第15欄為曲線(xiàn)上股曲線(xiàn)頭尾到計(jì)算點(diǎn)的距離和圓曲線(xiàn)每個(gè)軌號(hào)的長(zhǎng)度。（11）第17欄計(jì)算數(shù)據(jù)：緩和曲線(xiàn)和圓曲線(xiàn)分別計(jì)算出系數(shù)再乘以第16欄計(jì)算出的長(zhǎng)度。（12）第18欄縮短量：此欄只用于圓曲線(xiàn)地段，為每段的縮短量，緩和曲線(xiàn)每段不能單獨(dú)計(jì)算，固緩和曲線(xiàn)不使用此欄，計(jì)算結(jié)果直接填在第19欄。（13）第19欄縮短量累計(jì)：緩和曲線(xiàn)不用計(jì)算，圓曲線(xiàn)地段為前點(diǎn)的縮短量累計(jì)加本點(diǎn)的縮短量。（14）第21欄曲線(xiàn)地段接頭錯(cuò)差：等于第15欄兩股長(zhǎng)差減第19欄的縮短量累計(jì)，正數(shù)為曲線(xiàn)下股偏向始端，負(fù)數(shù)為曲線(xiàn)下股偏向終端。（15）第22欄；為曲線(xiàn)上股本軌號(hào)后頭的位置。

5 當(dāng)選用縮短量為40 mm的縮短軌

縮短軌的根數(shù)=縮總÷1根縮短軌的縮短量=519÷40=12.975=13.7≈14根，軌縫計(jì)算及調(diào)整軌縫方法同上，縮短量及縮短軌的配置如表6。

縮短軌配置如圖2。

6 鋼軌聯(lián)組空頭和搭頭長(zhǎng)度的計(jì)算

新舊軌組鋼軌中心線(xiàn)弧線(xiàn)差=軌組長(zhǎng)×（新舊軌軌組間距離+新舊軌頭平均寬）÷曲線(xiàn)半徑

計(jì)算軌組、曲線(xiàn)半徑單位未m，軌組間距離、軌頭寬單位均為 mm（圖3）。

本文中k404+327 m～k404+791.8 m曲線(xiàn)長(zhǎng)464.8 m，可以組成2個(gè)鋼軌組，鋼軌組長(zhǎng)度一般為300～500 m，直線(xiàn)地段可長(zhǎng)一些，曲線(xiàn)地段宜短一點(diǎn)。

7 結(jié)語(yǔ)

肅寧北站下行外包線(xiàn)k404+639 m～k404+977 m曲線(xiàn)的實(shí)例計(jì)算，總結(jié)在既有線(xiàn)成段更換曲線(xiàn)，利用鋼軌接頭錯(cuò)差調(diào)整鋼軌軌縫，同時(shí)比較了兩種縮短軌的配置，采用80 mm縮短量的縮短軌，需要6根縮短軌；采用40 mm縮短量的縮短軌，需要13根縮短軌。由計(jì)算中得出，采用80 mm縮短量的縮短軌計(jì)算簡(jiǎn)潔，縮短軌根數(shù)少，現(xiàn)場(chǎng)配置比較容易。因此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇80 mm縮短量的縮短軌進(jìn)行配置。

參考文獻(xiàn)

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