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探析线路大修与无缝线路设计

2013-01-08

3.3.2 设计纵断面

线路大修纵断面设计是在现有纵断面图上按下列步骤进行:

(1)确定计算轨面标高--根据采用的新轨道总厚度及现有路基面标高,定出各百米标的"计算轨面标高":

=++++[] (3-3)

式中,--现有路基面标高;

--设计采用的新轨高度;

--新轨下垫层厚度;

--新轨枕高度;

[]--规定的道床允许最小厚度,根据正线轨道类型表选用。

(2)初步设计纵断面--设计纵断面是从固定建筑物(该点不能起道,作为控制点)开始,参考"计算轨面标高线"及设计技术条件,定出变坡点的位置及标高,初步确定设计坡度。

...............(略)

3.4 原始资料

大修地段位置:××线K114+000~K119+100,全长5km。

现有线路条件:该大修地段属于I级干线,正线数目单线,限制坡度12‰,最小曲线半径为500m,到发线有效长度850m。

原有线路纵断面测量资料见表3-1。

表3-1 线路纵断面测量资料

里程 道床厚度(cm) 现有轨面标高(m) 附注   K114+000 29 186.54 ××站出站信号机   +100 24 185.68   +200 18 184.75   +300 26 184.13   +400 25 183.35   +500 27 182.73   +600 182.62   +650.81 182.61 2-15m,4-32m钢桥   +700 182.63   +800 25 182.65   +900 27 182.79   K115+000 23 182.84   +100 18 182.86   +100.50 18 182.86 道口、宽1m   +200 24 182.91   +300 16 183.01   +400 20 183.03   +500 20 183.02   +600 22 183.07   +700 21 183.13   +800 20 183.09   +900 23 182.59   K116+000 25 181.69   +100 22 180.62   +200 20 179.64   +300 20 178.68   +400 24 177.70   +500 11 176.86   +600 14 176.03   +700 18 175.15   +800 19 174.29   +900 24 173.44   K117+000 24 172.48   +100 24 171.46   +200 20 170.52   +300 21 169.78   +400 20 169.22   +500 16 168.74   +600 17 168.61   +700 18 168.68    续表3-1   里程 道床厚度(cm) 现有轨面标高(m) 附注   +800 19 168.49   +900 21 168.56   K118+000 19 169.21   +100 16 169.87   +200 23 170.08   +300 23 170.28   +400 23 170.45   +500 15 170.65   +600 16 170.85   +700 20 171.01   +800 21 171.09   +900 20 171.10   K119+000 16 171.14   +100 20 171.21 ××站进站信号机 3.5 设计数据及计算结果

经计算得出数据如表3-2所示:

...............(略)

3.6 设计纵断面图

设计线起点里程为K114+000,终点里程为K119+100,全长5000m。线路含有一个道口,道口宽1m;一座钢梁桥。坡段最长为900m,最短为200m。含有两个平曲线,曲线Ⅰ半径为500m,曲线Ⅱ半径为600m。上坡坡度最大为5.1‰,下坡坡度最大为9.1‰。当相邻两坡段坡度差大于3.0‰时,应设竖曲线,所以共设置6条竖曲线。现有道床最厚为29cm,设计道床最厚为67cm,挖路基最深为24cm。基本符合纵断面设计标准。在挖路基时比较集中,基本符合经济合理的要求。

纵断面设计图见附录B(图号:01)。

第4章 路基上无缝线路设计

无缝线路是用标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路,又称为焊接长钢轨线路。无缝线路是轨道结构技术进步的重要标志。

4.1 无缝线路基本技术条件

4.1.1 无缝线路分类

无缝线路按钢轨内部的温度应力处理方式的不同,可分为温度应力式和放散温度应力式两种类型。

...............(略)

4.1.2 无缝线路铺设地段和位置

无缝线路铺设地段和位置,应符合下列条件:

(1)轨下基础稳定,线路没有翻浆冒泥、下沉挤出和大于15mm的冻害。

...............(略)

4.1.3 无缝线路结构组成

温度应力式无缝线路包括固定区、伸缩区和缓冲区。

(1)伸缩区长度根据计算确定。

(2)固定区为长轨减去两端伸缩区的长度。每段长轨的长度,应根据线路情况和施工条件决定,原则上应与自动闭塞区段的长度一致。若受条件限制,固定区也不应短于50m。

(3)缓冲区一般由2~4节标准轨或厂制缩短轨组成,有绝缘接头时为4节(胶接绝缘接头为3~5节)。

4.1.4 缓冲区和伸缩区的设置

缓冲区应设在下列地点:

(1)两段长轨之间;

...............(略)

4.1.5 两股长轨锁定轨温

铺设无缝线路时,左右两股长轨的锁定轨温应基本相同,如不同,不得超过5℃。

4.2 钢轨强度检算

设计所需资料:

(1)线路条件:某线路K114+000至K119+100区段,包括直线和曲线,曲线段最小半径为500m;钢轨类型:60kg/m,=457MPa,25m长的标准轨;轨枕:Ⅱ型混凝土轨枕,1760根/km;道床:碎石道床,=0.5MPa,道床厚度45cm;路基:砂黏土,=0.15MPa;最高轨温:58.0℃,最低轨温30.5℃。

(2)运营条件

客运机车韶山8:Vmax=160km/h;货车韶山3:Vmax=100km/h。

(3)轨道强度计算资料

表4-1 60kg/m钢轨计算资料

钢轨 钢轨支座刚度D(N/cm)   断面

面积F(cm2) 惯性矩Ix(cm4) 底部断面系数

W1(cm3) 头部断面系数

W2(cm3) 屈服

强度(MPa) 钢轨

底宽(mm) 计算

钢轨 计算

轨下

基础   77.45 3217 396 339 457 150 300000 700000   表4-2 Ⅱ型混凝土轨枕计算资料

配置

(根/km) 轨枕间距a(cm) 长度

l(m) 枕端至轨中距离a1(cm) 轨枕支承长度e(cm) 有效支承长度(cm) 平均底宽b(cm)   1760 568 2.5 50 95 117.5 27.5 4.2.1 按客运机车韶山8计算

4.2.1.1 钢轨强度检算

图4-1 客运SS8机车轴重及轴距

(1)计算刚比系数k值

...............(略)

4.2.1.2 混凝土轨枕计算

(1)计算值

...............(略)

4.2.1.3 道床顶面应力计算

道床顶面的应力,无论是沿轨枕纵向还是横向,分布都是不均匀的,道床顶面上的平均压力可近似取为:

(4-1)

式中,,b=27.5cm,。

直线上: MPa

曲线上: MPa

碎石道床允许应力,因此道床强度满足要求。

4.2.1.4 路基面应力计算

道床应力计算的基本假设:

(1)道床上的扩散角按直线扩散规律从道床顶面传递到路基顶面;

...............(略)

4.2.2 按货车韶山3计算

4.2.2.1 钢轨强度计算

(1)计算刚比系数k值

图4-2 货车SS3机车轴重及轴距

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