膠新線西夾古哨水庫大橋無縫線路設計方案研究

周廣勇,郜現廣

（濟南鐵路局設計所,濟南 250000）

1 引言

無縫線路能夠消滅大量的鋼軌接頭 ,具有行車平穩、機車車輛及軌道維修費用低、使用壽命長等優點。 橋上鋪設無縫線路以后 ,由于減輕了列車車輪的沖擊 ,改善了橋梁的受力狀態 ,因而能延長橋梁使用壽命 ,減少養護維修工作量。但大部分橋梁在設計建造時并未考慮鋪設無縫線路的縱向力作用等因素，因此在換鋪無縫線路時依據規范需對鋼軌強度、穩定性、斷縫值等指標進行檢算。

2 線橋概況

本橋為單線鐵路橋，全長307m。橋跨組成為：膠州方臺＋9-32m混凝土簡支梁＋新沂方臺。固定支座設置在膠州方。整座橋上線路位于2‰的坡道及R-1600 L-1240.78m l-110m曲線上。橋上既有軌道結構為Ⅱ型砼橋枕，1840根/km配置，Ⅱ型彈條扣件。

3 橋上無縫線路強度和穩定性檢算

3.1 允許溫降

依據《鐵路無縫線路設計規范》及TDS（橋上無縫線路檢算軟件）計算得到： 綜合動載系數Kd=(1+α+β)f=2.378，軌底動彎應力σd=151.0 MPa。鋼軌允許溫降 [ΔTd]=79.3℃。

3.2 允許溫升

采用不等變形波長理論，計算中考慮了無縫道岔鋼軌縱向力不均勻性的影響，相當于8℃溫度力。用不同的變形矢度f值進行疊代，計算得到：1股鋼軌允許壓力[P]=943.0 kN，允許溫升[ΔTu]=49.1 ℃，臨界溫升ΔTk=95.3 ℃，安全系數 K=1.9。

3.3 鎖定軌溫

最高軌溫Tmax=60℃，最低軌溫Tmin=-16.5℃，允許溫升[ΔTu]=49.1℃，允許溫降[ΔTd]=79.3℃。設計鎖定軌溫范圍：28±4℃。校驗結果：最大溫升 ΔTum=36.0 ℃ ≤ [ΔTu]富余：13.1℃，最大溫降 ΔTdm=48.5 ℃ ≤ [ΔTd]富余：30.8℃，合格！

3.4 斷縫檢算

鋼軌類型：60kg/m，鋼軌溫降△Td=48.5℃，有砟軌道，斷縫允許值 [λ]=8cm。

計算結果為：左側斷縫λ1＝3.89cm，右側斷縫λ2=3.89cm。斷縫λ=λ1+λ2=7.79cm。

4 橋上無縫線路縱向力計算

根據梁軌相互作用原理，基于TDS橋上無縫線路計算軟件，計算得到膠新線湯河大橋無縫線路縱向力最大值。根據計算結果，墩頂

（32m簡支梁）縱向伸縮力T1=46.7KN，撓曲力T2=99KN，斷軌力T3=161KN，制動力T4=335.4KN。

5 橋墩檢算

由計算結果可知，墩身較高的2號墩（墩身高10.5m）受力最為不利，故需對其進行檢算。檢算結果結果如表1所示（其中：單線附加力F2僅為一線列車制動力，該項已在橋梁設計中檢算通過，在此略）。從中可見，各項指標均通過檢算。

表1 墩臺各項檢算指標

6 研究總結

（1）橋上無縫線路設計鎖定軌溫范圍為：28±4℃，最大溫升幅度36℃，最大溫降幅度48.5℃。（2）采用60kg/m、U75V新鋼軌。（3）橋上軌枕為Ⅱ型鋼筋混凝土橋枕，1840根/km配置，要求所用軌枕狀態良好。（4）要求橋上道床道砟潔凈，并且密實、飽滿。線路兩側設置道砟板，兩側的砟肩寬不應小于40cm，且砟肩堆高15cm。（5）扣件布置如下： ①橋臺胸墻以內設計采用石龍橋小阻力扣件+不銹鋼復合膠墊，扣件扭矩力為60～80N.m。②兩端橋臺胸墻以外300m范圍設計采用新Ⅱ型彈條扣件，扣件扭矩力為120～150N.m。

[1]TB 10015-2012.鐵路無縫線路設計規范[S].北京:中國鐵道出版社,2013.