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道岔岔后连接曲线养护维修规定、病害整治及夹直线长度等相关计算

道岔岔后连接曲线,又称附带曲线。在站场实际生产中,由于其处于道岔与直线/曲线的衔接部位,受力复杂、养护难度大,常成为线路病害的高发区。以下是我结合现场生产实际,对其养护维修规定、夹直线长度计算、常见病害及整治措施进行系统的阐述。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

一、连接曲线的概念

当道岔后两股轨道平行,且两平行股道的直线间距不大于5.2m时,道岔曲股岔尾后的曲线称为道岔连接曲线。

二、连接曲线的养护维修技术规定

1.线间距要求

当两股道平行且线间距不大于5.2m时,岔后曲线定义为附带曲线;超过该值则按一般单元曲线处理。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

2.夹直线要求

正线道岔(直向)与曲线超高顺坡终点之间的直线段长度:线路允许速度大于160km/h时不应小于70m,困难条件下不应小于30m;线路允许速度为120(不含)~160km/h时不应小于40m,困难条件下不应小于25m;其他地段不应小于20m。站线道岔与曲线或道岔与其连接曲线之间的直线段长度不应小于7.5m,困难条件下不应小于6m。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

3.轨距要求

轨距加宽递减率不应大于2‰,困难条件下不应大于3‰。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

4.半径要求

连接曲线半径不应小于该道岔导曲线半径。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

5.超高设置

连接曲线超高不应大于15mm,顺坡不应大于2‰。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

6.曲线长度

连接曲线采用圆曲线形式(不设缓和曲线),其长度不得小于20m,且需用10m弦测量正矢,连续差在维修管理值内不超过2mm,保养管理值内不超过4mm。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

7.方向圆顺性

曲线方向需保持圆顺,严禁出现“鹅头”或反弯,现场常通过支距法或绳正法进行整正。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

三、常见病害及成因分析

现场生产中,岔后连接曲线因受列车频繁通过、道岔振动及养护维修作业方法不当等因素影响,易出现以下典型病害:

1.方向不良或正矢超限

病害描述:曲线头尾出现“鹅头”,正矢连续差超过保养值(4mm),导致列车通过时产生晃车。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

原因分析:一是道岔方向未拨正,导致连接曲线基准偏移;二是列车侧向通过时产生的离心力与横向力反复作用,使整个轨排横移;三是养护中单一的关注道岔而忽视了岔后曲线的整体性,导致拨道量计算错误。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

2.轨距扩大与轨向变化

病害描述:轨距超过允许规定偏差,轨枕出现“横移”或“爬行”。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

原因分析:一是扣件扭矩不足或失效(如螺栓锈蚀、弹条断裂),道床肩部阻力不够导致轨排横向位移;二是轨距递减率过大(超过3‰),引发局部轨距突变。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

3.钢轨磨耗与病害

病害描述:曲线外股钢轨侧磨严重,内股出现波磨或轨底裂纹。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

原因分析:超高设置不合理(如欠超高导致外股受力过大),或未及时涂润滑脂;钢轨材质缺陷(如核伤、裂纹)在反复的列车动力荷载作用下扩展。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

4.结构性病害

a.道床病害:道床板结、污染、翻浆冒泥,导致轨道弹性不足,动态不平顺加剧。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

b.联结零件失效:接头夹板、轨距拉杆松动、损坏,混凝土轨枕挡肩破损,削弱轨道的框架刚度。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

四、现场整治预防措施

针对以上病害,需结合现场实际采取系统性整治措施,确保连接曲线状态符合规定。

1.方向整正与计算

a.绳正法(适用于曲线状态较好)󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

现场调查:拨直直股方向,测量线间距D(取多处平均值),用10m弦测曲线中部三点正矢求平均值f,计算半径R=12500/f。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

计划正矢计算:确定曲线头(ZY)、曲线尾(YZ)位置,计算切线长t=R·tan(α/2)(α为道岔辙叉角),圆曲线长度L=πRα/180°。计划正矢fc=12500/R,头尾点正矢为fc/2。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

拨量计算:通过正矢差累计法计算拨道量。(见线路工书)󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

b.支距法(适用于曲线头尾不清)󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

基准确定:以直内股为基准股,从辙叉跟端轨缝中心量取横距f(f=N·D−S·N/cosα−t·cosα,N为道岔号数,S为轨距),确定曲线头投影点。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

支距计算:每隔5m设一支距点,计算支距值y=D−x²/(2R)(x为测点至起点距离),实测支距与计算值偏差即为拨量(“+”号上挑,“−”号下压)。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

2.结构病害整治

a.轨距与方向综合调整

扣件复紧:使用扭矩扳手检查扣件扭矩,确保达到设计值(如弹条扣件扭力矩为80-140N·m),更换失效轨距挡板。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

改道作业:结合轨距变化率,调整轨距块或加装轨距拉杆,确保轨距递减率不大于2‰。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

b.道床强化

清筛与补砟:对道床板结地段进行破底清筛,补充一级道砟,确保道床厚度达到250mm及以上,砟肩宽度不小于450mm。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

起道捣固:重点加强曲线头尾4根轨枕及道岔岔后接头4根轨枕的捣固,消除空吊板,提高道床纵向阻力。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

3.钢轨维护

a.涂油减磨

对曲上股钢轨侧面涂上油,降低轮轨摩擦系数。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

b.病害处理

如巡查发现钢轨核裂纹或检测发现钢轨核伤时,立即进行更换或加固;对肥边进行及时打磨,确保轨头廓形符合标准。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

4.动态检测与验收

整治后需通过动态检测验证效果。一是利用车载晃车仪:检查横向加速度是否超过0.10g,频率是否异常。二是轨检车数据:重点关注轨距变化率、曲率及水平加速度等指标,确保TQI值处在优良范围内。

五、连接曲线的相关计算(举例说明)

某车站站场改造,将50kg/m9号道岔更换为50kg/m12号道岔,已知连接曲线半径R=450m,经现场实测线间距D分别为5.12m、5.10m、5.14m。试问12号道岔岔后连接曲线的上下股轨长?辙岔跟端与连接曲线始点之间的夹直线长度?

1.角度换算

a=arctan(1/12)=4.76°及12号道岔的岔心角度约为4°45’49″≈4.76°

2.线间距计算

D=(5.12+5.10+5.14)/3=5.12m

3.道岔中心至曲线中心长

斜边长L=D/sina=5.12/sin4°45’49″=61.653m

4.曲线切线长

连接曲线切线长T=R×tanα/2=450×tan4°45’49″/2=18.717m

5.夹直线长

b:岔跟至中交距离,12号道岔为19.962m

l=L−b−T=61.653−19.962−18.717=22.974m

6.曲线上下股长

轨距半宽e=0.7175(标准轨距1435)

弧度转换系数π/180=0.017453292

上股长度:L上=(R+e).a.π/180=(R+0.7175)×4.4549×0.017453292=37.472m

下股长度:L下=(R-e).a.π/180=(R-0.7175)×4.4549×0.017453292=37.354m

六、总结

岔后连接曲线的养护维修是一项系统性工作,需将几何尺寸整治与结构强化相结合,严格遵循技术规定,针对病害成因精准施策。现场维修作业时,应该有整体思想,强化“道岔—连接曲线—岔前线路”整体平顺的理念,确保设备状态持续稳定,为列车安全运行提供可靠保障。

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