利用大型養(yǎng)路機(jī)械進(jìn)行道岔連接曲線整正的探討

吳玉柱

朔黃鐵路公司肅寧分公司 河北 肅寧 062350

引言

道岔連接曲線的整修一直薄弱，原因有：①認(rèn)為過車少、速度慢，思想上不重視；②曲線要素缺失或不準(zhǔn)確，又無相應(yīng)業(yè)務(wù)能力進(jìn)行復(fù)核計算確定，整修時不能按技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行；③由于沒有準(zhǔn)確的曲線要素，利用大型養(yǎng)路機(jī)械整修時極易發(fā)生撥道后接不上岔后夾直線的情況，應(yīng)急處理不足且影響線路開通，股道搗固需要封鎖前方道岔等情況，導(dǎo)致大型養(yǎng)路機(jī)械不敢按提供的要素進(jìn)行整修，形成了要么不干連接曲線，要么只搗不起不撥。

眾所周知，道岔連接曲線距道岔較近，與道岔的導(dǎo)曲線形成兩個相反的曲線。道岔連接曲線方向、位置正確與否，將直接影響行車的平穩(wěn)和安全，并對鞏固道岔的質(zhì)量也有著密切的關(guān)系。因此，必須重視道岔后連接曲線的養(yǎng)護(hù)和維修，并應(yīng)與道岔的養(yǎng)護(hù)維修一起進(jìn)行。根據(jù)《修規(guī)》線路設(shè)備修理周期“道岔和站線的綜合維修周期，由鐵路局規(guī)定。其中正線、到發(fā)線道岔的綜合維修周期可與線路同步，但不宜超過2年?！钡囊?guī)定，連接曲線必須加強(qiáng)整修，且應(yīng)充分發(fā)揮大型養(yǎng)路機(jī)械整修的效率、質(zhì)量優(yōu)勢。

利用大型養(yǎng)路機(jī)械進(jìn)行道岔連接曲線的整正需要考慮其作業(yè)條件，并掌握連接曲線要素復(fù)核計算方法。

1 大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)條件

根據(jù)《大機(jī)管規(guī)》，線路搗固車作業(yè)地段的曲線半徑不小于120m，道岔搗固車作業(yè)地段的曲線半徑不小于150m。

根據(jù)《修規(guī)》第3.9.6條“連接曲線半徑不應(yīng)小于該道岔導(dǎo)曲線半徑?！钡囊?guī)定，目前朔黃線道岔號為三種9#、12#、18#，而此三種道岔號的導(dǎo)曲線半徑見下表：

道岔號碼 9 12 18導(dǎo)曲線半徑（m） 180 350 800 860 1100

因此朔黃線道岔連接曲線半徑均大于180m，滿足搗固車作業(yè)條件。

線路搗固車進(jìn)行曲線的整正前需要在直線段找到“零點”，再開始進(jìn)行自動撥道。由于作業(yè)方向固定，如圖1所示作業(yè)方向的情況：對于1#道岔連接曲線，線路搗固車是可以在直線段找到“零點”來進(jìn)行曲線的整正。而對于2#道岔連接曲線，線路搗固車能否作業(yè)主要取決于道岔連接曲線與道岔導(dǎo)曲線之間夾直線的長度，如果夾直線的長度不滿足要求，那么我們可以利用道岔搗固車搗固道岔時進(jìn)行整正，或者待線路搗固車搗固方向調(diào)整后，再進(jìn)行此連接曲線的整正[1]。

圖1 搗固示意圖

圖2 夾直線長度計算示意圖

根據(jù)《修規(guī)條文說明》第3.9.6條中，平行兩線間距y，連接曲線半徑R與直線段長度ι的關(guān)系式：

b—道岔后長；ι—夾直線長度；T—連接曲線的切線長度；R—連接曲線半徑；y—平行兩線路中心線距離

我們可以計算出朔黃線不同道岔號（主要為混凝土枕9#、12#、18#），不同線間距（主要為5m、5.3m）、不同半徑連接曲線（主要為300、350、400、450、800）與道岔導(dǎo)曲線間夾直線長度：

9#道岔不同條件下夾直線長度

12#道岔不同條件下夾直線長度

18#道岔不同條件下夾直線長度

由于D08-32型搗固車找“零點”需要的最小直線長度為23m，D09-32型搗固車找“零點”需要的最小直線長度25m，我們可以得出以下結(jié)論：

（1）D08-32型搗固車不需要調(diào)整作業(yè)方向就可以對圖1中1#、2#道岔連接曲線同時進(jìn)行搗固的情況為：12#道岔，線間距為5m時，曲線半徑為300m和350m；12#道岔，線間距為5.3m時，曲線半徑為300m、350m、400m、450m；18#道岔滿足設(shè)計條件下就可以。

（2）D09-32型搗固車不需要調(diào)整作業(yè)方向就可以對圖1中1#、2#道岔連接曲線同時進(jìn)行搗固的情況為：12#道岔，線間距為5m時，曲線半徑為300m；12#道岔，線間距為5.3m時，曲線半徑為300m、350m、400m；18#道岔滿足設(shè)計條件下就可以。

2 曲線要素的計算

利用搗固車進(jìn)行曲線整正時需要輸入作業(yè)區(qū)段的曲線要素，這些曲線資料工隊沒有或者有但不準(zhǔn)確，這就需要對曲線要素進(jìn)行驗證或重新計算。

2.1 曲線半徑的計算

圖2 圓曲線半徑計算示意圖

如圖2所示，在圓曲線上的兩點（B，C）間連一直線得弦BC，BC上任一點到弦BC的垂直距離叫矢距，在中央點的矢距AD又稱正矢。即AD=f，BC=L，圓曲線半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系得[2]：

由于f與2R相比較，數(shù)值甚小，可忽略不計，故公式可近似寫成為：

對于道岔連接曲線，可通過此公式用10m弦現(xiàn)場實測圓曲線3點正矢取平均值來反算曲線半徑，即

2.2 曲線全長的計算

圖3 圓曲線全長計算示意圖

根據(jù)幾何關(guān)系得：

2.3 曲線頭尾的計算

圖3 曲線頭尾計算示意圖

由圖3可知D點和A′點確定后，即可確定曲線頭C、曲線尾A的位置。因此需計算出 、EA′的長度。

（1） 的長度計算：

（2）EA′的長度計算：

將EB′，B′A′，L′為線間距，代入公式得：

由于E為道岔中心，因此在現(xiàn)場對 、 的長度不易量取，因此我們將 、 同減去道岔后長，這樣就得到了：

再將得到的D點、A′點垂直直股對應(yīng)到曲股，就得到了曲線頭C和曲線尾A的位置[3]。

2.4 超高及順坡的計算

超高按下列公式計算：

Vj為一晝夜間通過的各種類型的列車平均速度，而對于股道來說過車較少，大多數(shù)情況是天窗點為停留車輛，因此，我們可以通過測3輛股道通過時車速和3輛股道停留時車速來取平均值。

按上式算出后，實設(shè)超高應(yīng)滿足：連接曲線超高不應(yīng)大于15mm，順坡不應(yīng)大于2‰。

綜上所述，我們通過文中所給的方法對曲線要素進(jìn)行核對或重新計算后，再結(jié)合大型養(yǎng)路機(jī)械作業(yè)條件對道岔后連接曲線進(jìn)行整正不但可以節(jié)省大量的人力物力，而且確保了線路質(zhì)量。