铁路曲线缩短轨配置实例计算

2021年12月11日00:00:48技术交底评论1,212

1 曲线缩短轨配置的工作流程

1.1 配轨文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

调查现场情况,确定换轨范围,分别丈量左右股换轨长度,合理选用选入钢轨,确保钢轨无伤损、硬弯、钢轨断面尺寸和类型符合要求。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

1.2 放置新轨文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

将准备换入的钢轨按顺号运送到换轨地点。曲线地段按规定合理设置缩短轨。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

1.3 连接钢轨组文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

将钢轨连接成一定长度的钢轨组,并根据轨温和钢轨长度合理设置轨缝。钢轨长度一般为300~500 m,直线地段可长一些,曲线地段宜短一点。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

1.4 放置钢轨组文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

钢轨组可放在道心或枕木头上并进行固定,放置时应严格执行《安规》的有关规定。在高温季节放置的钢轨组,应安排专人定时加强巡查,防止钢轨组侵入限界。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

1.5 曲线地段放置钢轨组时, 应进行曲线空、搭头的计算, 尽量避免封锁换轨时钢轨组位移量过大文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

1.6 抽换失效轨枕及中间联接扣件文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

2 曲线缩短轨配置

2.1 曲线缩短轨配置的原则文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

线路上两股钢轨接头应当采用相对式,曲线地段里股短于外股长度,如铺设同样长度钢轨,则里股钢轨接头比外股钢轨接头错前。为使接头相对,在曲线里股应适当铺设缩短轨,曲线里股缩短量不得大于缩短轨缩短量的一半。接头容许相错量:正线、到发线40 mm+缩短量的一半;其他站线40 mm+缩短量的一半+20 mm。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

我国铁路采用的缩短轨长度为:配合25 m钢轨的有24.96 m、24.92 m、24.84 m三种缩短轨,缩短量分别为40 mm、80 mm、160 mm,配合12. 5 m钢轨的有12.46 m、12.42 m、12.38 m三种缩短轨,缩短量分别为40 mm、80 mm、120 mm。在同一曲线上,应尽可能使用同一种缩短量的缩短轨。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

2.2 整个曲线里股缩短量及缩短轨根数的计算文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

曲线缩短轨的计算要解决两个问题:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

一要计算出曲线用几根多少缩短量的钢轨,二要计算缩短轨配置在什么位置。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(1)圆曲线部分的缩短量:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

$$缩圆=\frac{两股钢轨中心线的距离d\times 圆曲线长(m)}{曲线半径(m)}$$文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(2)一端缓和曲线的缩短量:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

$$缩缓=\frac{两股钢轨中心线的距离(mm)\times 一端缓和曲线长(m)}{2\times 曲线半径(m)}$$文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(3)缓和曲线里股任意点的缩短量:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

$$任意点的缩短量=\frac{两股钢轨中心线的距离d\times 缓和曲线始点至计算点的长度^2(m)}{2\times 曲线半径(m)\times 一端缓和曲线长(m)}$$文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

轨距+一个轨头宽b+曲线加宽。根据不同钢轨型号、曲线半径而定。如下表1、表2。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(4)整个曲线的缩短量:缩总=缩圆+缩缓1+缩缓2(mm)文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(5)缩短轨根数的计算:缩短轨根数=缩总÷一根缩短轨的缩短量一根缩短轨的缩短量根据曲线的半径而定。如(表3)文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

表1 两股钢轨中心线的距离 d文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

钢轨型号(kg/m) 钢轨的轨头宽b(mm) 两股钢轨中心线的距离d(mm)
43 70 1435+70=1505
50 70 1435+70=1505
60 73 1435+73=1508
75 75 1435+75=1510

表2 曲线轨距加宽标准文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

曲线半径(m) R≥350 350>R≥300 R<300
轨距(mm) 1435 1440 1450
加宽值(mm) 0 5 15

表3 曲线缩短轨选择表文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

曲线半径(m) 12.5m钢轨 25m钢轨
缩短长m 缩短量mm 缩短长m 缩短量mm
4000~1000 12.46 40 24.96 40
24.92 80
800~500 12.46 40 24.96 80
24.84 160
450~300 12.42 80 24.84 160
250~200 12.38 120

3 实例计算

3.1 现场调查文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(1)地点:肃宁北站下行外包线k404+327 m~ k40 4+791 . 8 m曲线。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(2 )曲线要素:R= 10 00 m, L=12 0 m,Ly=223. 8 m。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

注:R为曲线半径(m);L为缓和曲线长度(m);Ly为圆曲线长度(m)。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(3)钢轨:60 kg/m,25 m标准轨。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(4)调查时轨温To为-4 ℃ 。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(5)肃宁地区中间轨温:Tz=1/2(Tmax+Tmin)=19. 3 ℃;Tmax:当地历史最高轨温;Tmin:当地历史最低轨温。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

根据查询当地的气象资料,肃宁当地历史最高气温为41.1 ℃,当地历史最低轨温为-22. 6 ℃ 。所以最高历史轨温为历史最高气温+20 ℃ ,Tmax为61.1 ℃ ,当地历史最低轨温相当于历史最低轨温,Tmin为-22.6 ℃。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(6)可以采用24. 960 m(即缩短量为40 mm)、和24.920 m(即缩短量为80 mm)两种缩短轨铺设。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

3.2 现场调查数据:见轨缝及钢轨长度调查表文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

表 4 轨缝及钢轨长度调查表文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

轨号 左股 右股 备注 接头错差
实量轨缝 钢轨长度(mm) 实量轨缝 钢轨长度(mm)
10 4 7 18
11 13 25020 15 25020
12 6 25023 5 25019
13(ZH) 9 25001 10 25005 进入缓和曲线1.894m
14 11 25017 12 25019
15 9 24965 8 25025
16 8 25017 16 25017
17 12 24963 18 25005
18(HY) 15 25014 11 25018 进入圆曲线6.700m
19 21 24965 21 25004
20 9 24965 12 25002
21 12 24965 19 25005
22 19 24963 10 25020
23 14 24963 12 25005
24 17 24965 13 25005
25 19 24964 13 25002
26 14 24967 13 25005
27(YH) 15 24964 13 25001 进入缓和曲线7.865m
28 20 24965 17 25002
29 14 25020 16 25005
30 4 24967 18 25018
31 12 25020 7 25020
32(HZ) 12 25007 9 25003 进入直线13.056m
33 9 25005 10 25017
34 17 25007 19 10
合计 315 324

3.3 根据轨缝计算公式得a0=0.0118 mm/(m·℃)× 25 m ×(Tz-To)+1/2 αg=0.0118× 25× (19+4)+9
=15.785 mm 取16 mm文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

注:αg为构造轨缝,我国采用18 mm。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

当地历史最高、最低轨温差不大于85 ℃,可降低1~2 mm,所有计算轨缝可以取14 mm或者。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

3 .4 左右股总轨缝的检算文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

根据《铁路线修路规则》第3.4.8条规定:轨缝应设置均匀,每千米轨缝总误差,25 m钢轨地段不得超过80 mm。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

左股:366÷25×40=585.6 mm,与每千米标准轨缝560 mm比较,误差25. 6 mm<80 mm,符合规定。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

右股:356÷25×40=569.6 mm,与每千米标准轨缝5 60 mm比较, 误差9. 6 mm<80 mm,符合规定。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

4 计算轨缝、缩短轨设置及接头错差(见计算表5)

表5 轨缝、缩短、接头错差计算文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

轨号 左股 右股 直线接头错差
实量轨缝 旧轨长 计划轨缝 新轨长 新轨换长 新轨累长 实量轨缝 旧轨长 计划轨缝 新轨长 新轨换长 新轨累长 始端 两股长差
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
10 4 15 87 14 18
11 13 25020 15 25035 25035 25035 15 25020 14 25018 25032 25032 -3
12 6 25023 15 25038 25038 50073 5 25019 14 25017 25031 50063 -10
13 9 25001 15 25016 25016 75089 10 25005 14 25003 25017 75080 -9
14 11 25017 15 25032 25032 100121 12 25019 14 25017 25031 100111 -10
15 9 24965 15 24975 25020 125141 8 25005 14 25003 25017 125128 32
16 8 25017 15 25032 25015 150156 16 25017 14 25015 25029 150157 29
17 12 24963 15 24975 24935 175091 18 25005 14 25003 25017 175174 71
18 15 25014 15 25029 25015 200106 11 25018 14 25016 25030 200204 72
19 21 24965 15 24975 25015 225121 21 25004 14 25003 25017 225221 114
20 9 24965 15 24975 24935 250056 12 25002 14 25001 25015 250236 154
21 12 24965 15 24975 25015 275071 19 25005 14 25004 25018 275254 197
22 19 24963 15 24975 24935 300006 10 25020 14 25019 25033 300287 255
23 14 24963 15 24975 25015 325021 12 25005 14 25004 25018 325305 298
24 17 24965 15 24975 24935 349956 13 25005 14 25004 25018 350323 341
25 19 24964 15 24975 25015 374971 13 25002 14 25001 25015 375338 381
26 14 24967 14 24975 25015 399986 13 25005 14 25004 25018 400356 424
27 15 24965 14 24974 24934 424920 13 25001 14 25000 25014 425370 464
28 20 24965 14 24974 25024 449944 17 25002 14 25001 25015 450385 505
29 14 25020 14 25034 24934 474878 16 25005 15 25004 25018 475403 489
30 4 24967 14 24974 25014 499892 18 25018 15 25017 25032 500435 原线路 547
31 12 25020 14 25035 25022 524914 7 25020 15 25019 25034 525469 546
32 12 25007 14 25024 25033 549947 9 25003 15 25002 25017 550486 539
33 9 25005 14 25023 25023 25023 10 25017 15 25016 25031 25051 -3 28
34 17 25007 14 25024 25024 50047 19 25010 15 25009 25024 50075 5 28
合计 315 599693 366 599642 599994 324 600232 356 600200 600541

续(表 5 )文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

轨号 曲线头尾(上股)到接头距离及圆曲线轨长 计算曲线下股缩短量 标准轨(○)或缩短轨(×) 曲线段接头错差 备注
计算数据 缩短量 缩短量累计
16 17 18 19 20 21 22
14 1.894 0.006283×1.894×1.894=0.023 0 -9 进入缓和曲线1.894m
15 1.894+25.031=26.925 0.006283×26.925×26.925=4.55 5 -15
16 26.925+25.017=51.942 0.006283×51.942×51.942=16.95 17 -30
17 51.924+25.029=76.971 0.006283×76.971×76.971=37.22 37 -36
18 76.971+25.030=102.001 0.006283×102.001×102.001=65.37 65 (×)缩1 18
19 102.001+18.336.7=120.33圆曲线6.700 0.006283×120.33×120.33=90.97
1.508×6.7=10.1
101 (×)缩2 -3 进入圆曲线6.700m
20 25.017 1.508×25.017=37.73 38 139 -39
21 25.015 1.508×25.015=37.72 38 177 3
22 25.019 1.508×25.019=37.72 38 215 (×)缩3 -32
23 25.034 1.508×25.034=37.75 38 253 5
24 25.019 1.508×25.019=37.72 38 291 (×)缩4 -7
25 25.019 1.508×25.019=37.72 38 329 3
26 25.016 1.508×25.016=37.72 38 367 (×)缩5 6
27 25.019 1.508×25.019=37.72 38 405 -35
28 120-7.865=112.135 549-0.0062832×112.135×112.135=439.99 470 (×)缩6 -10 进入缓和曲线7.865m
29 112.135-25.001=87.134 549-0.006283×87.134×87.134=471.29 501 21
30 87.134-25.018=62.116 549-0.006283×62.116×62.116=494.75 525 45
31 62.116-25.031=37.085 549-0.006283×37.085×37.085=510.35 540 -20
32 37.085-25.033=12.052 549-0.006283×12.052×12.052=518.08 548 -12
33 549 -11 进入直线13.056m

备注:60 kg/m钢轨中心线的距离为1508 mm,采用80 mm的缩短量。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

其中:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

左股:新轨计划轨缝之和=旧轨累计长+旧轨缝之和-新轨累计长文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

右股:新轨计划轨缝之和=旧轨累计长+旧轨缝之和-新轨累计长文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

缩短轨配置如(图1)。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

铁路曲线缩短轨配置实例计算

图1

4.1 计算文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(1)圆曲线的缩短量:缩圆=1508× 244÷1000≈368 mm。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(2)一端缓和曲线的缩短量:缩缓=1508×120÷(2×1000)≈90.5 mm。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(3)整个曲线的总缩短量:曲线总缩短量= 1510×(224+120)÷1000=518.75 ≈519 mm。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(4)选用80 mm缩短轨根数=缩总÷1根缩短轨的缩短量=519÷80=6.48≈6根。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

4.2 两个系数的计算文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

(1)缓和曲线系数=1508÷(2×1000×120)=0.006283。(2)圆曲线系数=1508÷1000=1.508 mm。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

4.3 计算表说明文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

  • (1)第1栏轨号:线路上原有的钢轨编号。
  • (2)第2、8栏实量轨缝:量取左右股每个轨号的终端接头缝,左右股可任意确定。
  • (3)3栏量取线路上左右股钢轨的实际长度。
  • (4)第4、10栏计划轨缝:根据轨温等各种因素计算确定。
  • (5)第5、11栏新轨长:待换入的左右股钢轨的实际长度。
  • (6)第6、12栏新轨换长:左右股待换新轨长度加前轨号的计划轨缝。
  • (7)第7、13栏新轨累长:左右股前点新轨累长加本点新轨换长等于本点新轨累长,直线段和曲线段需分别累计,曲线前的直线段和曲线可连续累计,曲线后的直线应另行累计。
  • (8)第14栏始端接头错差:量取更换钢轨地段前不换钢轨接头的错差,右股偏向终端为正,反之为负。
  • (9)第15栏两股长差:右股新轨累长减左股新轨累长,得数即为更换钢轨后的接头错差,正数为右股偏向终端,负数为右股偏向始端。
  • (10)第15栏为曲线上股曲线头尾到计算点的距离和圆曲线每个轨号的长度。
  • (11)第17栏计算数据:缓和曲线和圆曲线分别计算出系数再乘以第16栏计算出的长度。
  • (12)第18栏缩短量:此栏只用于圆曲线地段,为每段的缩短量,缓和曲线每段不能单独计算,固缓和曲线不使用此栏,计算结果直接填在第19栏。
  • (13)第19栏缩短量累计:缓和曲线不用计算,圆曲线地段为前点的缩短量累计加本点的缩短量。
  • (14)第21栏曲线地段接头错差:等于第15栏两股长差减第19栏的缩短量累计,正数为曲线下股偏向始端,负数为曲线下股偏向终端。
  • (15)第22栏;为曲线上股本轨号后头的位置。

5 当选用缩短量为40 mm的缩短轨

铁路曲线缩短轨配置实例计算

图2

缩短轨的根数=缩总÷1根缩短轨的缩短量=519÷ 40=12.975=13.7≈ 14根,轨缝计算及调整轨缝方法同上,缩短量及缩短轨的配置如表6。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

缩短轨配置如图2。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

表6文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

轨号 曲线头尾(上股)到接头距离及圆曲线轨长 计算曲线下股缩短量 标准轨(○)或缩短轨(×) 曲线段接头错差 备注
计算数据 缩短量 缩短量累计
16 17 18 19 20 21 22
14 1.894 0.006283×1.894×1.894=0.023 0 -9 进入缓和曲线1.894m
15 1.894+25.031=26.925 0.006283×26.925×26.925=4.55 5 -15
16 26.925+25.017=51.942 0.006283×51.942×51.942=16.95 17 -30
17 51.924+25.029=76.971 0.006283×76.971×76.971=37.22 37 (×)缩1 -36
18 76.971+25.030=102.001 0.006283×102.001×102.001=65.37 65 (×)缩2 18
19 102.001+18.336.7=120.33 0.006283×120.33×120.33=90.97 101 (×)缩3 -3 进入圆曲线6.700m
圆曲线6.700 1.508×6.7=10.1
20 25.017 1.508×25.017=37.73 38 139 -39
21 25.015 1.508×25.015=37.72 38 177 (×)缩4 3
22 25.019 1.508×25.019=37.72 38 215 (×)缩5 -32
23 25.034 1.508×25.034=37.75 38 253 (×)缩6 5
24 25.019 1.508×25.019=37.72 38 291 (×)缩7 -7
25 25.019 1.508×25.019=37.72 38 329 (×)缩8 3
26 25.016 1.508×25.016=37.72 38 367 (×)缩9 6
27 25.019 1.508×25.019=37.72 38 405 (×)缩10 -35
28 120-7.865=112.135 519-0.0062832×112.135×112.135=439.99 440 (×)缩11 10 进入缓和曲线7.865m
29 112.135-25.001=87.134 519-0.006283×87.134×87.134=471.29 471 (×)缩12 -30
30 87.134-25.018=62.116 519-0.006283×62.116×62.116=494.75 495 30
31 62.116-25.031=37.085 519-0.006283×37.085×37.085=510.35 510 (×)缩13 33
32 37.085-25.033=12.052 519-0.006283×12.052×12.052=518.08 518 37
33 519 20 进入直线13.056m

备注:60 kg/m钢轨中心线的距离为1508 mm,采用40 mm的缩短量。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

6 钢轨联组空头和搭头长度的计算

新旧轨组钢轨中心线弧线差=轨组长×(新旧轨轨组间距离+新旧轨头平均宽)÷曲线半径计算轨组、曲线半径单位未m,轨组间距离、轨头宽单位均为mm(图3)。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

铁路曲线缩短轨配置实例计算

图3

本文中k404+327 m~k404+791.8 m曲线长464.8 m,可以组成2个钢轨组,钢轨组长度一般为300~500 m,直线地段可长一些,曲线地段宜短一点。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

7 结语

肃宁北站下行外包线k404+639 m~k404+977 m曲线的实例计算,总结在既有线成段更换曲线,利用钢轨接头错差调整钢轨轨缝,同时比较了两种缩短轨的配置,采用80 mm缩短量的缩短轨,需要6根缩短轨;采用40 mm缩短量的缩短轨,需要13根缩短轨。由计算中得出,采用80 mm缩短量的缩短轨计算简洁,缩短轨根数少,现场配置比较容易。因此,根据现场实际情况选择80 mm缩短量的缩短轨进行配置。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

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作者 : 王桂芳文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

作者单位 : 朔黄铁路肃宁分公司 河北肃宁 062350文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

刊 名: 科技资讯文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

年,卷(期) : 2013, (2)文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

在线出版日期 : 2013年5月27日文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/1965.html

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  • 本文由 发表于 2021年12月11日00:00:48
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