曲線縮短軌配置實例計算

摘 要：朔黃鐵路作為中國的第二大運煤專線，隨著運量的增加，曲線鋼軌的傷損增多，根據曲線傷損情況，成段更換傷損軌，延長鋼軌使用壽命。本文采用短軌實例計算，主要闡述曲線縮短軌的選擇、軌縫配置、接頭相錯量的調整，采用不同的縮短軌進行計算，總結成段更換曲線縮短軌的計算及縮短軌的配置。

關鍵詞：曲線 縮短軌 軌縫

中圖分類號：U212 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0052-04

1 曲線縮短軌配置的工作流程

1.1 配軌

調查現場情況，確定換軌范圍，分別丈量左右股換軌長度，合理選用選入鋼軌，確保鋼軌無傷損、硬彎、鋼軌斷面尺寸和類型符合要求。

1.2 放置新軌

將準備換入的鋼軌按順號運送到換軌地點。曲線地段按規定合理設置縮短軌。

1.3 連接鋼軌組

將鋼軌連接成一定長度的鋼軌組，并根據軌溫和鋼軌長度合理設置軌縫。鋼軌長度一般為300～500 m，直線地段可長一些，曲線地段宜短一點。

1.4 放置鋼軌組

鋼軌組可放在道心或枕木頭上并進行固定，放置時應嚴格執行《安規》的有關規定。在高溫季節放置的鋼軌組，應安排專人定時加強巡查，防止鋼軌組侵入限界。

1.5 曲線地段放置鋼軌組時，應進行曲線空、搭頭的計算，盡量避免封鎖換軌時鋼軌組位移量過大

1.6 抽換失效軌枕及中間聯接扣件

2 曲線縮短軌配置

2.1 曲線縮短軌配置的原則

線路上兩股鋼軌接頭應當采用相對式，曲線地段里股短于外股長度，如鋪設同樣長度鋼軌，則里股鋼軌接頭比外股鋼軌接頭錯前。為使接頭相對，在曲線里股應適當鋪設縮短軌，曲線里股縮短量不得大于縮短軌縮短量的一半。接頭容許相錯量：正線、到發線40 mm+縮短量的一半；其他站線40 mm+縮短量的一半+20 mm。

我國鐵路采用的縮短軌長度為：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。在同一曲線上，應盡可能使用同一種縮短量的縮短軌。

2.2 整個曲線里股縮短量及縮短軌根數的計算

曲線縮短軌的計算要解決兩個問題：一要計算出曲線用幾根多少縮短量的鋼軌，二要計算縮短軌配置在什么位置。

3 實例計算

3.1 現場調查

（1）地點：肅寧北站下行外包線k404+

327 m～k404+791.8 m曲線。

（2）曲線要素：R=1000 m，L=120 m，Ly=223.8 m。

注：R為曲線半徑（m）；L為緩和曲線長度（m）；Ly為圓曲線長度（m）。

（3）鋼軌：60 kg/m，25 m標準軌。

（4）調查時軌溫To為-4 ℃。

（5）肅寧地區中間軌溫：Tz=1/2（Tmax+

Tmin）=19.3 ℃

Tmax：當地歷史最高軌溫；

Tmin：當地歷史最低軌溫。

根據查詢當地的氣象資料，肅寧當地歷史最高氣溫為41.1 ℃，當地歷史最低軌溫為-22.6 ℃。

所以最高歷史軌溫為歷史最高氣溫+20 ℃，Tmax為61.1 ℃，當地歷史最低軌溫相當于歷史最低軌溫，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。

3.2 現場調查數據：見軌縫及鋼軌長度調查表

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

當地歷史最高、最低軌溫差不大于85 ℃，可降低1～2 mm，所有計算軌縫可以取14 mm或者。

3.4 左右股總軌縫的檢算

根據《鐵路線修路規則》第3.4.8條規定：軌縫應設置均勻，每千米軌縫總誤差，25 m鋼軌地段不得超過80 mm。

左股：366÷25×40=585.6 mm，與每千米標準軌縫560 mm比較，誤差25.6 mm<80 mm，符合規定。

右股：356÷25×40=569.6 mm，與每千米標準軌縫560 mm比較，誤差9.6 mm<80 mm，符合規定。

4 計算軌縫、縮短軌設置及接頭錯差（見計算表5）

其中：

左股：新軌計劃軌縫之和=舊軌累計長+舊軌縫之和-新軌累計長

右股：新軌計劃軌縫之和=舊軌累計長+舊軌縫之和-新軌累計長

縮短軌配置如（圖1）。

4.1 計算

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

4.2 兩個系數的計算

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

4.3 計算表說明

（1）第1欄軌號：線路上原有的鋼軌編號。（2）第2、8欄實量軌縫：量取左右股每個軌號的終端接頭縫，左右股可任意確定。（3）3欄量取線路上左右股鋼軌的實際長度。（4）第4、10欄計劃軌縫：根據軌溫等各種因素計算確定。（5）第5、11欄新軌長：待換入的左右股鋼軌的實際長度。（6）第6、12欄新軌換長：左右股待換新軌長度加前軌號的計劃軌縫。（7）第7、13欄新軌累長：左右股前點新軌累長加本點新軌換長等于本點新軌累長，直線段和曲線段需分別累計，曲線前的直線段和曲線可連續累計，曲線后的直線應另行累計。（8）第14欄始端接頭錯差：量取更換鋼軌地段前不換鋼軌接頭的錯差，右股偏向終端為正，反之為負。（9）第15欄兩股長差：右股新軌累長減左股新軌累長，得數即為更換鋼軌后的接頭錯差，正數為右股偏向終端，負數為右股偏向始端。（10）第15欄為曲線上股曲線頭尾到計算點的距離和圓曲線每個軌號的長度。（11）第17欄計算數據：緩和曲線和圓曲線分別計算出系數再乘以第16欄計算出的長度。（12）第18欄縮短量：此欄只用于圓曲線地段，為每段的縮短量，緩和曲線每段不能單獨計算，固緩和曲線不使用此欄，計算結果直接填在第19欄。（13）第19欄縮短量累計：緩和曲線不用計算，圓曲線地段為前點的縮短量累計加本點的縮短量。（14）第21欄曲線地段接頭錯差：等于第15欄兩股長差減第19欄的縮短量累計，正數為曲線下股偏向始端，負數為曲線下股偏向終端。（15）第22欄；為曲線上股本軌號后頭的位置。

5 當選用縮短量為40 mm的縮短軌

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

縮短軌配置如圖2。

6 鋼軌聯組空頭和搭頭長度的計算

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

計算軌組、曲線半徑單位未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曲線長464.8 m，可以組成2個鋼軌組，鋼軌組長度一般為300～500 m，直線地段可長一些，曲線地段宜短一點。

7 結語

肅寧北站下行外包線k404+639 m～k404+977 m曲線的實例計算，總結在既有線成段更換曲線，利用鋼軌接頭錯差調整鋼軌軌縫，同時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。由計算中得出，采用80 mm縮短量的縮短軌計算簡潔，縮短軌根數少，現場配置比較容易。因此，根據現場實際情況選擇80 mm縮短量的縮短軌進行配置。

參考文獻

[1] 鐵道部.鐵路線路修理規則（鐵運[2006]146號）2006.

[2] 線路工.鐵道部勞動和衛生司，鐵道部運輸局[M].中國鐵道出版社.

[3] 鐵路線路工，鐵路職工崗位培訓教材[M].北京鐵道出版社，2011.