無縫線路曲線區(qū)段更換鋼軌相關(guān)問題探究

華 楓 上海鐵路局杭州工務(wù)段

無縫線路曲線區(qū)段更換鋼軌相關(guān)問題探究

華 楓 上海鐵路局杭州工務(wù)段

更換跨區(qū)間無縫線路曲線鋼軌日益頻繁，并且是一項(xiàng)繁瑣、艱巨的工作。介紹曲線新長軌條卸車后的定位放置，包括防止長軌條向外傾覆和減少長軌條縱向位移，重點(diǎn)對長軌條的弧線差計算原理及龍門軌錯前量設(shè)置進(jìn)行探究。

無縫線路曲線鋼軌；弧線差；龍門軌錯前量

近年來，隨著鐵路高密度、高運(yùn)量的運(yùn)營以及列車運(yùn)行速度的提高，但無縫曲線鋼軌側(cè)磨現(xiàn)象日益嚴(yán)重，特別是小半徑無縫曲線鋼軌側(cè)磨尤為突出，小半徑無縫曲線鋼軌的更換周期縮短。車間管內(nèi)對于成段更換曲線磨耗鋼軌施工計劃較多，施工中參加人員也較多，因而，成段更換曲線鋼軌是一項(xiàng)頻繁、艱巨的工作。本文對更換無縫曲線鋼軌施工現(xiàn)場中遇到的相關(guān)問題進(jìn)行探究。

1　曲線新長軌條卸車后的定位放置

1.1防止長軌條向外傾覆

對于準(zhǔn)備換入的曲線長軌條，一般由長軌車卸下，長度約250 m。準(zhǔn)備換入的新長軌條在道床肩部道砟預(yù)先整平后，根據(jù)《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》第2.6.8條“準(zhǔn)備換入的長軌應(yīng)放在道床肩上（無砟橋橋枕上）”進(jìn)行定位放置。但在現(xiàn)場施工前，剛卸車的曲線上股長軌條往往由于曲線半徑較小、卸車速度過快、道床肩部道砟松散等原因，雖有枕木頭使舊軌與新軌進(jìn)行聯(lián)結(jié)，但仍易發(fā)生向外傾覆現(xiàn)象。

對于此類情況，采用1.0 m~1.2 m短絕緣軌距拉桿對既有鋼軌與新長軌條軌底進(jìn)行聯(lián)接，每根絕緣軌距拉桿的間距為25 m~50 m，對防止長軌條向外傾覆效果較為明顯（見圖1）。

圖1 短絕緣軌距拉桿安裝示意圖

1.2減少長軌條縱向位移

在新長軌條卸軌到位后，由于線路縱斷面的坡度存在與列車過車后的不規(guī)則振動，鋼軌由于溫度變化產(chǎn)生的自由伸縮等，使準(zhǔn)備換入的新長軌條存在縱向位移。為減少鋼軌的縱向移動，控制施工前鋼軌進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)核后的定位。采取安裝鑄造穿銷式防爬器，將新長軌利用防爬器與部分混凝土枕進(jìn)行聯(lián)結(jié)，利用摩阻力減少鋼軌的縱向位移，每個防爬器的間距約為25 m~50 m（見圖2）。

圖2 縱向防爬器安裝示意圖

2　長軌條的弧線差計算及龍門錯前量設(shè)置

2.1長軌條的弧線差計算

在成段更換無縫線路曲線鋼軌時，一般將整個曲線全長與部分直線地段鋼軌進(jìn)行更換，對曲線外側(cè)新長軌與既有側(cè)磨軌的弧線差進(jìn)行計算是確保施工時新長軌條龍門能夠焊接到位的基礎(chǔ)。

如圖所示，AA’和BB’分別為曲線既有上股鋼軌和準(zhǔn)備換入新長軌的軌頭中心線，兩股中心線的長度差即為曲線外股弧線差 △l：

式中：φ1、φ2——分別為新長軌上A、A’點(diǎn)的切線與曲線始切線的夾角；

R1、R2——分別為新長軌與既有上股鋼軌中心線的半徑；

S——既有上股鋼軌軌頭外側(cè)與新長軌軌頭內(nèi)側(cè)軌頂面下方16 mm處的距離：D+新長軌軌頭寬度，一般P60鋼軌取（D+73）mm（見圖3）。

這個陰險卑鄙的家伙，他知道在臨刑前布魯諾一定會向群眾演說，所以決定在半夜秘密處死。他還不放心，又暗中派人去將布魯諾的舌頭割掉，讓他最后連口號也不能喊一聲。現(xiàn)在卻假裝慈悲，明知故問。他看看布魯諾那憤怒的，但又說不出話的表情，得意地將十字架一舉：“點(diǎn)火！”濃煙升起了，烈焰騰空，越燒越旺，映紅了廣場，映紅了周圍高大的樓房、教堂。

圖3 曲線外股弧線差計算示意圖

（1）對于圓曲線，A、A’兩點(diǎn)分別為圓曲線的始點(diǎn)和終點(diǎn)，由于，則弧線差為：

式中l(wèi)y、R2分別為既有舊長軌圓曲線的長度和半徑。

（2）根據(jù)常用緩和曲線表達(dá)公式，則有：

式中：l0——緩和曲線長度；

l1、l2——分別為緩和曲線起點(diǎn)至A、A’點(diǎn)的距離。

當(dāng)A、A’兩點(diǎn)分別為緩和曲線的始點(diǎn)和終點(diǎn)時：l1=0、l2= l0，則整個緩和曲線內(nèi)鋼軌曲線外股弧線差為：

根據(jù)式（2）、式（5）整個曲線（包括圓曲線和兩端緩和曲線）的弧線差為：

2.2龍門錯前量計算

按照現(xiàn)有更換無縫線路曲線鋼軌施工工藝流程，在施工前對新舊長軌現(xiàn)場長度進(jìn)行復(fù)核是確保施工正點(diǎn)的關(guān)鍵。在施工流程中，當(dāng)舊長軌撥出線路后，新長軌的一頭先撥入線路，再依次將新長軌條撥入線路。由于新長軌與舊軌之間的弧線差存在，在撥入新長軌后，新長軌會伸向舊軌切割龍門處。因此，在施工前復(fù)核時，通過計算使曲線舊側(cè)磨長軌比新長軌（施工前進(jìn)行切割）適當(dāng)錯前，以便施工時節(jié)約時間。若錯前量過小會使龍門口瞎縫，導(dǎo)致鋁熱焊接受阻；若錯前量過大會導(dǎo)致長軌需要進(jìn)行撞軌移位。因此預(yù)留適當(dāng)?shù)拈L軌錯前量，是確保龍門能夠準(zhǔn)確無誤合上的關(guān)鍵。根據(jù)新長軌曲線對稱的原理，當(dāng)新長軌撥入至曲線曲中的位置時，長軌將向另一端進(jìn)行伸縮，故先撥入龍門的預(yù)留量為：

式中：A為鋁熱焊接預(yù)留焊接軌縫（法鋁為（23～27）mm，德鋁（27～30）mm）

3　現(xiàn)場實(shí)例

滬昆線上行191 km618 m至192 km223 m為曲線地段：右曲、P60鋼軌、砼枕、枕木配置1760根/km、起緩為80 m、終緩80 m、曲線全長為604.41 m，現(xiàn)場實(shí)測上股鋼軌軌頭外側(cè)與新長軌軌頭內(nèi)側(cè)間距為65 cm，根據(jù)式（7）：

注：由于現(xiàn)場法鋁焊劑較多，故A一般取為25.0 mm。

4　注意事項(xiàng)

（1）在進(jìn)行施工前現(xiàn)場長軌條復(fù)核時，要注意多次取平均值，確定兩軌條的距離S。對于S前后幾次差值較大時，應(yīng)適當(dāng)撥正新長軌，再進(jìn)行測量。

（2）對于新長軌一頭撥入后，要每隔10 m在混凝土枕兩螺桿間放置滾筒，以便新長軌能自由伸縮。

（3）在碰到信號機(jī)的膠接絕緣接頭時，由于膠接絕緣接頭要事先利用天窗進(jìn)行線下切割膠接，此時要分段進(jìn)行計算，確保膠接絕緣接頭位置不變。

（4）在日常施工中碰到更換曲線下股垂磨軌時，下股新長軌會有一個錯前量，仍可以按照式（7）進(jìn)行求解，但在式（8）中為進(jìn)行龍門預(yù)留量計算。

［1］鐵路職工崗位培訓(xùn)教材編審委員會［M］.鐵路線路工.

［2］宋太平.成段更換曲線段鋼軌方法探討［J］.同煤科技，2014（12）∶41-42.

［3］尹克儉.成段更換曲線磨耗軌施工方法［J］.鐵道運(yùn)營技術(shù).1998（4）∶30-32.

責(zé)任編輯：許耀元

來稿日期：2016-05-20