無(wú)縫線(xiàn)路曲線(xiàn)區(qū)段更換鋼軌相關(guān)問(wèn)題探究

華 楓 上海鐵路局杭州工務(wù)段

無(wú)縫線(xiàn)路曲線(xiàn)區(qū)段更換鋼軌相關(guān)問(wèn)題探究

華 楓 上海鐵路局杭州工務(wù)段

更換跨區(qū)間無(wú)縫線(xiàn)路曲線(xiàn)鋼軌日益頻繁，并且是一項(xiàng)繁瑣、艱巨的工作。介紹曲線(xiàn)新長(zhǎng)軌條卸車(chē)后的定位放置，包括防止長(zhǎng)軌條向外傾覆和減少長(zhǎng)軌條縱向位移，重點(diǎn)對(duì)長(zhǎng)軌條的弧線(xiàn)差計(jì)算原理及龍門(mén)軌錯(cuò)前量設(shè)置進(jìn)行探究。

無(wú)縫線(xiàn)路曲線(xiàn)鋼軌；弧線(xiàn)差；龍門(mén)軌錯(cuò)前量

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

1　曲線(xiàn)新長(zhǎng)軌條卸車(chē)后的定位放置

1.1防止長(zhǎng)軌條向外傾覆

對(duì)于準(zhǔn)備換入的曲線(xiàn)長(zhǎng)軌條，一般由長(zhǎng)軌車(chē)卸下，長(zhǎng)度約250 m。準(zhǔn)備換入的新長(zhǎng)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(zhǎng)軌應(yīng)放在道床肩上（無(wú)砟橋橋枕上）”進(jìn)行定位放置。但在現(xiàn)場(chǎng)施工前，剛卸車(chē)的曲線(xiàn)上股長(zhǎng)軌條往往由于曲線(xiàn)半徑較小、卸車(chē)速度過(guò)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(duì)于此類(lèi)情況，采用1.0 m~1.2 m短絕緣軌距拉桿對(duì)既有鋼軌與新長(zhǎng)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(duì)防止長(zhǎng)軌條向外傾覆效果較為明顯（見(jiàn)圖1）。

圖1 短絕緣軌距拉桿安裝示意圖

1.2減少長(zhǎng)軌條縱向位移

在新長(zhǎng)軌條卸軌到位后，由于線(xiàn)路縱斷面的坡度存在與列車(chē)過(guò)車(chē)后的不規(guī)則振動(dòng)，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(zhǎng)軌條存在縱向位移。為減少鋼軌的縱向移動(dòng)，控制施工前鋼軌進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核后的定位。采取安裝鑄造穿銷(xiāo)式防爬器，將新長(zhǎng)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(gè)防爬器的間距約為25 m~50 m（見(jiàn)圖2）。

圖2 縱向防爬器安裝示意圖

2　長(zhǎng)軌條的弧線(xiàn)差計(jì)算及龍門(mén)錯(cuò)前量設(shè)置

2.1長(zhǎng)軌條的弧線(xiàn)差計(jì)算

在成段更換無(wú)縫線(xiàn)路曲線(xiàn)鋼軌時(shí)，一般將整個(gè)曲線(xiàn)全長(zhǎng)與部分直線(xiàn)地段鋼軌進(jìn)行更換，對(duì)曲線(xiàn)外側(cè)新長(zhǎng)軌與既有側(cè)磨軌的弧線(xiàn)差進(jìn)行計(jì)算是確保施工時(shí)新長(zhǎng)軌條龍門(mén)能夠焊接到位的基礎(chǔ)。

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

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

R1、R2——分別為新長(zhǎng)軌與既有上股鋼軌中心線(xiàn)的半徑；

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

這個(gè)陰險(xiǎn)卑鄙的家伙，他知道在臨刑前布魯諾一定會(huì)向群眾演說(shuō)，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(hào)也不能喊一聲?，F(xiàn)在卻假裝慈悲，明知故問(wèn)。他看看布魯諾那憤怒的，但又說(shuō)不出話(huà)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(chǎng)，映紅了周?chē)叽蟮臉欠俊⒔烫谩?/p>

圖3 曲線(xiàn)外股弧線(xiàn)差計(jì)算示意圖

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

式中l(wèi)y、R2分別為既有舊長(zhǎng)軌圓曲線(xiàn)的長(zhǎng)度和半徑。

（2）根據(jù)常用緩和曲線(xiàn)表達(dá)公式，則有：

式中：l0——緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度；

l1、l2——分別為緩和曲線(xiàn)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(xiàn)的始點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)：l1=0、l2= l0，則整個(gè)緩和曲線(xiàn)內(nèi)鋼軌曲線(xiàn)外股弧線(xiàn)差為：

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

2.2龍門(mén)錯(cuò)前量計(jì)算

按照現(xiàn)有更換無(wú)縫線(xiàn)路曲線(xiàn)鋼軌施工工藝流程，在施工前對(duì)新舊長(zhǎng)軌現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)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(zhǎng)軌撥出線(xiàn)路后，新長(zhǎng)軌的一頭先撥入線(xiàn)路，再依次將新長(zhǎng)軌條撥入線(xiàn)路。由于新長(zhǎng)軌與舊軌之間的弧線(xiàn)差存在，在撥入新長(zhǎng)軌后，新長(zhǎng)軌會(huì)伸向舊軌切割龍門(mén)處。因此，在施工前復(fù)核時(shí)，通過(guò)計(jì)算使曲線(xiàn)舊側(cè)磨長(zhǎng)軌比新長(zhǎng)軌（施工前進(jìn)行切割）適當(dāng)錯(cuò)前，以便施工時(shí)節(jié)約時(shí)間。若錯(cuò)前量過(guò)小會(huì)使龍門(mén)口瞎縫，導(dǎo)致鋁熱焊接受阻；若錯(cuò)前量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)軌需要進(jìn)行撞軌移位。因此預(yù)留適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)軌錯(cuò)前量，是確保龍門(mén)能夠準(zhǔn)確無(wú)誤合上的關(guān)鍵。根據(jù)新長(zhǎng)軌曲線(xiàn)對(duì)稱(chēng)的原理，當(dāng)新長(zhǎng)軌撥入至曲線(xiàn)曲中的位置時(shí)，長(zhǎng)軌將向另一端進(jìn)行伸縮，故先撥入龍門(mén)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(chǎng)實(shí)例

滬昆線(xiàn)上行191 km618 m至192 km223 m為曲線(xiàn)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(xiàn)全長(zhǎng)為604.41 m，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)上股鋼軌軌頭外側(cè)與新長(zhǎng)軌軌頭內(nèi)側(cè)間距為65 cm，根據(jù)式（7）：

注：由于現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)長(zhǎng)軌條復(fù)核時(shí)，要注意多次取平均值，確定兩軌條的距離S。對(duì)于S前后幾次差值較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)撥正新長(zhǎng)軌，再進(jìn)行測(cè)量。

（2）對(duì)于新長(zhǎng)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(zhǎng)軌能自由伸縮。

（3）在碰到信號(hào)機(jī)的膠接絕緣接頭時(shí)，由于膠接絕緣接頭要事先利用天窗進(jìn)行線(xiàn)下切割膠接，此時(shí)要分段進(jìn)行計(jì)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(xiàn)下股垂磨軌時(shí)，下股新長(zhǎng)軌會(huì)有一個(gè)錯(cuò)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(mén)預(yù)留量計(jì)算。

［1］鐵路職工崗位培訓(xùn)教材編審委員會(huì)［M］.鐵路線(xiàn)路工.

［2］宋太平.成段更換曲線(xiàn)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(xiàn)磨耗軌施工方法［J］.鐵道運(yùn)營(yíng)技術(shù).1998（4）∶30-32.

責(zé)任編輯：許耀元

來(lái)稿日期：2016-05-20