樣例 無(wú)縫線路設(shè)計(jì)

1、第四章 無(wú)縫線路設(shè)計(jì)第一節(jié) 無(wú)縫線路基本技術(shù)要求一、 無(wú)縫線路結(jié)構(gòu)形式和鎖定軌溫?zé)o縫線路的基本結(jié)構(gòu)形式為溫度應(yīng)力式。鋪設(shè)50kg/m和60kg/m鋼軌無(wú)縫線路，鎖定軌溫范圍，可參照由鐵路局規(guī)定的鋪設(shè)無(wú)縫線路容許溫度差表。二、無(wú)縫線路鋪設(shè)地段和位置無(wú)縫線路的鋪設(shè)地段和位置，應(yīng)符合下列條件：1、軌下基礎(chǔ)穩(wěn)定，線路沒(méi)有翻漿冒泥、下沉擠出大于15mm的凍害。2、半徑為800m以及以下的曲線地段，應(yīng)盡量采用全長(zhǎng)淬火軌或耐磨軌。3、橋梁有淺基、孔徑不足、偏心超限、載重等級(jí)不足或支座、墩臺(tái)等嚴(yán)重病害和下承板梁上，鋪設(shè)無(wú)縫線路須嚴(yán)格進(jìn)行檢查。4、橋上鋪設(shè)無(wú)縫線路，除符合下列條件者外，均應(yīng)檢查鋼軌、墩臺(tái)的受力狀

2、態(tài)、軌道防爬能力及鋼軌低溫?cái)嗫p值等：（1）在無(wú)碴橋上，年最大軌溫幅度為8690地區(qū)，橋跨總長(zhǎng)為65m及以下的50kg/m鋼軌、橋跨總長(zhǎng)為100m及以下的60kg/m鋼軌；年最大軌溫幅度為85及以下地區(qū)，橋跨總長(zhǎng)為200m及以下的50kg/m鋼軌、橋跨總長(zhǎng)為165m及以下的60kg/m鋼軌。（2）在有碴橋上，跨度為32m以下（包括單跨和多跨）、橋全長(zhǎng)在無(wú)縫線路固定區(qū)內(nèi)、年最大軌溫幅度超過(guò)80的地區(qū)，橋上應(yīng)鋪設(shè)混凝土枕或木枕分開(kāi)式扣件。5、在隧道長(zhǎng)度為1000m及以上時(shí)，鋪設(shè)無(wú)縫線路宜將隧道內(nèi)單獨(dú)鋪設(shè)一段長(zhǎng)軌，伸縮區(qū)設(shè)于隧道洞口內(nèi)方，緩沖區(qū)盡量設(shè)置在隧道洞口外。隧道長(zhǎng)度小于1000m，可不單獨(dú)鋪設(shè)

3、。三、無(wú)縫線路結(jié)構(gòu)組成溫度應(yīng)力式無(wú)縫線路包括固定區(qū)、伸縮區(qū)和緩沖區(qū)。1、伸縮區(qū)長(zhǎng)度根據(jù)計(jì)算確定。2、固定區(qū)為長(zhǎng)軌減去兩端伸縮區(qū)的長(zhǎng)度。每段長(zhǎng)軌的長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)線路情況和施工條件決定，原則上應(yīng)與自動(dòng)閉塞區(qū)段的長(zhǎng)度一致。如受條件限制，固定區(qū)也不應(yīng)短于50m。3、緩沖區(qū)一般由24節(jié)標(biāo)準(zhǔn)軌或廠制縮短軌組成，有絕緣接頭時(shí)為4節(jié)。四、緩沖區(qū)和伸縮區(qū)的設(shè)置緩沖區(qū)應(yīng)設(shè)在下列地點(diǎn)：1、兩段長(zhǎng)軌之間；2、道岔與長(zhǎng)軌之間；3、自動(dòng)閉塞和軌道電路地段的絕緣接頭，一般應(yīng)不止在緩沖區(qū)的中間；4、其他必要的地點(diǎn)。緩沖區(qū)和伸縮區(qū)不得設(shè)置在平交道口和不作單獨(dú)設(shè)計(jì)的無(wú)碴橋上，不宜設(shè)在曲線上。困難條件下，緩沖區(qū)盡量避免設(shè)在緩和曲線上

4、。五、緩沖區(qū)鋼軌接頭緩沖區(qū)鋼軌接頭，應(yīng)采用10.9級(jí)高強(qiáng)度接頭螺栓及平墊圈，接頭螺栓扭力矩應(yīng)達(dá)到900Nm。緩沖區(qū)軌縫尺寸，應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。六、工廠焊接長(zhǎng)鋼軌工廠焊接長(zhǎng)軌條，可采用接觸焊，、或氣壓焊，按經(jīng)批準(zhǔn)的工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接。焊接成的長(zhǎng)軌，必須嚴(yán)格檢查，不得有硬彎，以1m直尺測(cè)量，其矢度不超過(guò)0.5mm，對(duì)每個(gè)焊縫應(yīng)按照焊接技術(shù)要求及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀及探傷檢驗(yàn)，填寫(xiě)焊接記錄等技術(shù)資料。七、工地焊接長(zhǎng)鋼軌長(zhǎng)軌聯(lián)合接頭的焊接，應(yīng)盡量使用移動(dòng)式氣壓焊。用鋁熱焊時(shí)，氣溫不得低于0，焊接后須經(jīng)探傷檢查，對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的接有必須重焊。聯(lián)合接頭應(yīng)成對(duì)接，相錯(cuò)不大于100mm，距橋臺(tái)擋碴墻不小于2m，并不得置

5、于道口及無(wú)碴橋上。鋁熱焊縫距軌枕邊緣不得小于40mm。八、兩股長(zhǎng)軌鎖定軌溫鋪設(shè)無(wú)縫線路時(shí)，左右兩股長(zhǎng)軌的鎖定軌溫應(yīng)基本相同，如不同時(shí)，不得超過(guò)5。第二節(jié) 鐵路線路分類(lèi)及結(jié)構(gòu)型式鐵路線路，是指供機(jī)車(chē)車(chē)輛組成的列車(chē)運(yùn)行的有軌道和路基、橋涵、隧道等建筑物等設(shè)備的統(tǒng)稱(chēng)。我國(guó)新建和改建的鐵路，根據(jù)起在鐵路網(wǎng)中的作用、性質(zhì)和遠(yuǎn)期客貨運(yùn)量的不同分成等級(jí)。鐵路的等級(jí)不同，鐵道線路及其工程結(jié)構(gòu)物都有不同的要求。一、 鐵路軌道類(lèi)型鐵路軌道是鐵道線路結(jié)構(gòu)的上部建筑，有鋼軌及接頭配件，軌枕及中間扣件、道床及道岔設(shè)備等組成的一個(gè)整體的工程結(jié)構(gòu)物。鐵路線規(guī)GB5009099表6.1.1規(guī)定，正線軌道類(lèi)型分為特重型、重型、

6、次重型、中型和輕型等五種類(lèi)型。而站線軌道類(lèi)型則在鐵路車(chē)站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范GB5009199中明確規(guī)定。軌道類(lèi)型，按年通過(guò)總重而不是按年運(yùn)量確定，道理是非常明顯的，因?yàn)檐壍涝阼F路運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)際所作的功是通過(guò)總重與運(yùn)距的乘積而不僅為年運(yùn)量與運(yùn)距的乘積。年通過(guò)總重包括凈重、機(jī)車(chē)和車(chē)輛的重量。單線按往復(fù)總重計(jì)算 ，雙線或多線按每一條線路分別計(jì)算。年通過(guò)總重可由年折算運(yùn)量乘以車(chē)皮系數(shù)來(lái)確定。二、鐵路線路結(jié)構(gòu)形式鐵路線路結(jié)構(gòu)，按其鋪用鋼軌長(zhǎng)度分為普通線路和無(wú)縫線路兩種主要結(jié)構(gòu)形式。普通線路鋪用的是標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼軌，而無(wú)縫線路鋪用的是焊接長(zhǎng)鋼軌。無(wú)縫線路按鋪用焊接長(zhǎng)鋼軌的長(zhǎng)度又分為普通無(wú)縫線路、區(qū)間無(wú)縫線路和跨

7、區(qū)間無(wú)縫線路。普通無(wú)縫線路的焊接長(zhǎng)鋼軌長(zhǎng)度往往受鋼軌絕緣接頭、道岔等因素限制，一般為；區(qū)間無(wú)縫線路的焊接長(zhǎng)鋼軌長(zhǎng)度，受相鄰車(chē)站進(jìn)出站道岔的限制可達(dá)數(shù)公里；而跨區(qū)間無(wú)縫線路的焊接長(zhǎng)鋼軌的長(zhǎng)度能貫穿若干個(gè)區(qū)間，能達(dá)到數(shù)十公里或數(shù)百公里。 無(wú)縫線路與普通線路相比，具有顯著的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)驗(yàn)表明，隨著鐵路任務(wù)日益繁重，鐵路運(yùn)營(yíng)條件不斷發(fā)展，線路上鋼軌實(shí)現(xiàn)重型化、長(zhǎng)型化，昔日線路上的主型鋼軌43軌和50軌已由今日的60軌和75軌代替；鋼軌長(zhǎng)度已由標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度和發(fā)展到數(shù)百米、數(shù)千米，以至數(shù)百千米。所有這些軌道結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施，都能帶來(lái)節(jié)省線路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，改善輪軌間相互作用的條件的好處，此外，無(wú)縫線路特別是跨區(qū)

8、間無(wú)縫線路的行車(chē)平順性得到非常明顯的提高，從而降低了線路的基本行車(chē)阻力，節(jié)省列車(chē)牽引能耗，也降低了機(jī)車(chē)車(chē)輛的維修費(fèi)用，還大大提高了鐵路旅客的旅行舒適度。因此，加速推廣60軌以至75軌無(wú)縫線路，加強(qiáng)軌下基礎(chǔ)以提高鐵道線路的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，將是長(zhǎng)期內(nèi)一個(gè)不可稍有忽視的重要任務(wù)。鐵路線規(guī)GB5009099規(guī)定，新建鐵路采用特重型、重型軌道結(jié)構(gòu)的地段，路基寬度應(yīng)按鋪設(shè)無(wú)縫線路的要求設(shè)計(jì)；改建既有線時(shí)，特重型、重型軌道在既有路基地段應(yīng)采用無(wú)縫線路，有條件宜采用跨區(qū)間無(wú)縫線路；次重型軌道宜采用無(wú)縫線路。第三節(jié) 無(wú)縫線路的計(jì)算一、確定正線軌道類(lèi)型1、年通總重 ；根據(jù)線規(guī)規(guī)定：正線軌道類(lèi)型為重型2、確定正線

9、軌道結(jié)構(gòu)：根據(jù)線規(guī)GB5009099規(guī)定，改建既有線時(shí)，重型應(yīng)采用無(wú)縫線路二、強(qiáng)度計(jì)算1、軌道條件 DF4機(jī)車(chē)前后有兩個(gè)轉(zhuǎn)向架，每個(gè)轉(zhuǎn)向架為三個(gè)軸，前后轉(zhuǎn)向架最近軸距為8.4，當(dāng)軸距大于5m以上時(shí)，相鄰輪子影響很小，可以不計(jì)。因此，尋找引起最大彎矩的最不利輪位時(shí)，只要用一個(gè)轉(zhuǎn)向架的三個(gè)軸分別做為計(jì)算輪來(lái)求最不利輪位。而且，還應(yīng)注意到轉(zhuǎn)向架的三個(gè)軸輪重一樣，軸距亦相同，所以1、3輪引起的彎矩應(yīng)當(dāng)相同，只要考慮其中一個(gè)即可。這樣，只要在1、2輪中找最不利輪。計(jì)算時(shí)列表進(jìn)行。見(jiàn)下表：（1）計(jì)算k值型鋼筋混凝土枕：根鋼軌支座剛度D：檢算鋼軌軌枕間距，因此：這里新軌對(duì)水平軸的慣性矩。（2）計(jì)算分別以動(dòng)1

10、、動(dòng)2為計(jì)算輪，計(jì)算，（值是根據(jù)值，查表可得）列表進(jìn)行（見(jiàn)表31），由表中看出，動(dòng)1（或動(dòng)3）輪為最大，也就是最不利輪位，以它作為計(jì)算彎矩的依據(jù) 表31計(jì)算輪項(xiàng)目輪位P(N)動(dòng)1動(dòng)2動(dòng)3動(dòng)1P(N)11281511281511281594967.67x(mm)018003600kx02.1064.2121-0.16450.0063P(N)112815-18558.1710.7345動(dòng)2P(N)11281511281511281575698.87x(mm)180001800kx2.12402.124-0.16451-0.1645P(N)-18558.1112815-18558.1（3）計(jì)算靜彎矩

11、M0（4）計(jì)算動(dòng)彎矩Md 內(nèi)燃機(jī)車(chē)計(jì)算鋼軌軌底彎曲應(yīng)力時(shí)，速度系數(shù)為： A、在的曲線上，容許欠超高，計(jì)算偏載系數(shù)： 在的曲線上，橫向水平力系數(shù)， B、在直線地段上，橫向水平力系數(shù)， （5）計(jì)算動(dòng)彎應(yīng)力 新軌截面模量 A、曲線軌底動(dòng)彎拉應(yīng)力 軌頭動(dòng)彎壓應(yīng)力 B、直線軌底動(dòng)彎拉應(yīng)力 軌頭動(dòng)彎壓應(yīng)力 （6）鋼軌強(qiáng)度檢算 已知無(wú)縫線路鋼軌的溫度應(yīng)力；對(duì)于U74鋼軌，屈服極限，安全系數(shù)，因此，允許應(yīng)力 A、曲 線 軌 底 軌 頭 B、直 線 軌 底 軌 頭 所以東風(fēng)4型機(jī)車(chē)通過(guò)改曲線時(shí)，鋼軌強(qiáng)度滿足要求。2、混凝土枕強(qiáng)度檢算 （1）計(jì)算k值 計(jì)算軌枕彎矩、道床應(yīng)力，用 （2）計(jì)算 列表（見(jiàn)表32）計(jì)算，

12、動(dòng)輪1為最大，是最不利輪位。表32計(jì)算輪項(xiàng)目輪位Pu(N)動(dòng)1動(dòng)2動(dòng)3動(dòng)1P(N)112815112815112815109543.4x(mm)018003600kx02.5925.1841-0.0272-0.0018P(N)112815-3068.57-203.067動(dòng)2P(N)112815112815112815106677.9x(mm)180001800kx2.62802.628-0.02721-0.0272P(N)-3068.57112815-3068.57由上表可得： （3）計(jì)算枕上動(dòng)壓力Rd 東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車(chē)，計(jì)算枕上壓力時(shí)，速度系數(shù)及偏載系數(shù)為： A、曲線不考慮橫向水平力系數(shù)，則

13、 B、直線不考慮橫向水平力系數(shù)，則 （4）軌枕彎矩計(jì)算 軌下截面正彎矩 枕中截面負(fù)彎矩 對(duì)于S-2型軌枕軌的軌底寬，代入上式：A、曲線地段 ( B、直線地段 ( 3、道床頂面強(qiáng)度檢算 對(duì)于S-2型軌枕，中部不掏空，有效支承長(zhǎng)度，軌枕底面平均寬度 為，因此：A、曲線道床頂面壓應(yīng)力 B、曲線道床頂面壓應(yīng)力 對(duì)于碎石道床允許應(yīng)力，所以道床強(qiáng)度滿足要求。 4、路基頂面強(qiáng)度檢算由原始資料可知，面碴厚為，墊層厚為，應(yīng)次，道床計(jì)算厚度。所以，該軌道路基頂面處于與之間，則路基頂面應(yīng)力：A、曲線地段B、直線地段對(duì)于既有線粘砂土路基，允許應(yīng)力，因此，滿足強(qiáng)度要求：三、無(wú)縫線路結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)1、無(wú)縫線路結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)因

14、為 ，安全系數(shù)則A、在R為的曲線制動(dòng)地段 B、在直線制動(dòng)地段 2、無(wú)縫線路穩(wěn)定性條件計(jì)算（1）試算曲線地段值當(dāng)時(shí)，換算曲率 計(jì)算得到與原假定不符。設(shè)，重新計(jì)算； 以再次試算，求得 則 該與第二次設(shè)的不符，再設(shè)，計(jì)算；，再求得到，則 ，基本上與原來(lái)的 相接近，因此?。?作為變形曲線長(zhǎng)度，作為原始彈性初彎矢度。（2）求PN、P（3）試算直線地段值當(dāng)時(shí)，換算曲率 計(jì)算得到與原假定不符。設(shè)，重新計(jì)算； 以再次試算，求得 則 該與第二次設(shè)的不符，再設(shè)，計(jì)算；，再求得到，則 ，基本上與原來(lái)的 相接近，因此?。鹤鳛樽冃吻€長(zhǎng)度，作為原始彈性初彎矢度。（2）求PN、P 3、無(wú)縫線路類(lèi)型：計(jì)算參數(shù)：無(wú)縫線路鋪設(shè)

15、地點(diǎn)在徐州，其地區(qū)歷史最大軌溫差： （1）、 曲線地段 結(jié)論：可采用溫度應(yīng)力式無(wú)縫線路類(lèi)型（2）、 直線地段 結(jié)論：可采用溫度應(yīng)力式無(wú)縫線路類(lèi)型三、設(shè)計(jì)鎖定軌溫 1、 設(shè)計(jì)鎖定軌溫：設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍：2、 溫度壓力峰檢算： 能滿足的條件，最大壓力峰值不致引起跑道危險(xiǎn)。四、伸縮區(qū)長(zhǎng)度的計(jì)算 計(jì)算參數(shù)： 設(shè)計(jì)鎖定軌溫 鋼軌接頭阻力 （扭矩為） 鋼軌縱向阻力 最大溫升 最大溫降 取取整為緩沖軌長(zhǎng)度的整倍數(shù)得五、施工預(yù)留軌縫最大溫度應(yīng)力 最大溫度拉力 =而接頭阻力，可見(jiàn)大鋼軌于鋪設(shè)后軌溫上升式下降至或時(shí)，從不發(fā)生伸長(zhǎng)及縮短位移1、緩沖軌間預(yù)留軌縫 最佳預(yù)留軌縫2、長(zhǎng)鋼軌端部接頭 3、緩沖軌間接頭預(yù)留軌縫 4、長(zhǎng)軌軌端接頭預(yù)留軌縫 5、計(jì)算結(jié)果匯總設(shè)計(jì)鎖定軌溫： 伸縮區(qū)長(zhǎng)度： 施工預(yù)留軌縫： 第四節(jié) 無(wú)縫線路的設(shè)置一、絕緣接頭的位置里程，二、無(wú)縫線路長(zhǎng)軌配軌表表33編號(hào)起點(diǎn)里程終點(diǎn)里程單元軌配置N21K139+790.250K141+767.251977.0001977.0001977.007250+1302N22K142+201.408K142+951.573750.165750.165750.16522