复式交分道岔中的扣轨

1、复式交分道岔中的扣轨一、施工概述： 猎德大桥系统北延线下穿广深铁路隧道工程包含了D、E 两座箱型桥，其中 D 线箱型桥下穿广州东站南咽喉区， 施工难度大， 如何解决影响铁路行车的安全问题是本工程的关键， 本工程施工 过程中解决了如下难点问题： 1、保持线路的稳定性； 2、减小岔 区尖轨区段线路挠度； 3、扣轨横梁与轨底的支撑方式； 4、横梁 与轨底的绝缘及防止信号出现红光带； 以下通过对复式交分道岔 （客走 1 线）扣轨施工的介绍， 来说明一些在岔区扣轨需注意的 细节。二、扣轨方式：由于 D 线箱型桥下穿广州东站南咽喉区，箱型桥结构外宽 15.6m,且与铁路斜交25,部分主跨扣轨受列车基本限界

2、的影 响，在扣轨形式上只能选择抬轨形式一纵梁在横梁下。抬轨形式下的荷载传递形式： 列车通过时的列车荷载首先由 基本轨传递至扣轨横梁, 再由扣轨横梁传递给扣轨纵梁, 扣轨纵 梁将荷载传递到扣轨挖孔桩（受力支撑桩）,然后由挖孔桩将荷 载传递至土体岩层中。 其中扣轨纵横梁采用 U 型螺栓结合钢板进 行连接,扣轨纵梁与挖孔桩之间通过钢板或者支座进行连接。三、扣轨纵、横梁的选择： 首先根据铁路荷载来进行扣轨纵、 横梁的选择； 对扣轨梁的 选择采用受力计算进行选择， 铁路荷载按中 - 活载进行考虑， 扣 轨体系设计按满足 45km/h 的列车通过速度考虑；对纵梁的检算 采取按影响线加载方式进行检算， 检算

3、纵梁的允许应力及纵梁挠 度是否符合要求；对横梁的检算采用桥枕计算公式进行检算。3.1 、横梁受力检算（本节计算公式引自铁路工务技术手 册桥涵）：桥枕承受载重情况，理论上可把钢轨作连续梁， 桥枕或H型 钢作钢轨的弹性支座看待，每个轮重分配到左右多根桥枕上或 H 型钢，近轮轴处桥枕或 H型钢承受较大载重，愈远愈小。轮重分 配于桥枕或H型钢的根数及桥枕或 H型钢受力的大小与钢轨及桥 枕或H型钢的刚度，桥枕或H型钢排列的疏密及主梁的间距有关， 计算示意图如下。活载安现行机车最大轴重作为计算荷载，横梁间距为a=60cm纵梁中心间距为5.1m，C=1.833m（C为钢轨内边至纵梁 中心线距离、L值为纵梁中

4、心间距）P60钢轨：弹性模量 Ep= 2.1 X 106 kgf/cm2、惯性矩 Jp=3217mm4H型钢：弹性模量 En=2.1 X 106 kgf/cm2、惯性矩 Jn=11400 cm4。60kg/m 轨由前 K=0.029 纵梁跨中弯矩：M中 max=4.75Rb-1.5P-3P- q1 X 5X 5 2=861.43 X4.75 -4.5 X 312.4 -22.8 X4.75 X4.75 -2=2428.78KN.m纵梁弯矩包络图如下所示：允许应力检算： 由上计算可知应力满足受力要求。允许挠度检算：换算均布荷载： 由上计算可知挠度满足受力要求。L计算跨度（9.5m）q1轨道及其配

5、件+扣轨横梁重量（KN/mq2标准活载换算成中一活载（KN/m）V工字钢横梁截面系数（cm3）（T 工字钢的容许应力（170MPaI 工字钢横梁的惯性矩（ cm4）E钢的弹性模量采用 2.1 X 106Kg/cm2n工字钢根数说明：由于箱型桥与线路斜交， 在本次计算按纵梁受力对称 进行检算，实际中两片纵梁纵梁受力并不对称。由上计算可知：在纵梁跨度为10m时，纵梁跨度较大，为了 减少纵梁挠度，对H500型钢加设了肋板，肋板采用 20mm钢板， 按 0.75m 的间距布置， 同时在纵梁中加设了中桩， 加设中桩后的 梁的计算跨度为5m （每片纵梁有三个桩进行支撑）；此时纵梁 的最大挠度为2.4mm,

6、小于纵梁的允许挠度12.5mm满足要求， 纵横梁的最大挠度叠加值为 12.1mm由于线路的变化为线性变 化，纵横梁挠度的变化满足火车 45km/h。四、对主要难点的处理：4.1 、保持线路的稳定性由于线路架空后， 改变了原来线路的状态， 钢轨只是靠横梁 进行支撑，缺少了道碴，因此需增加固定措施，以增强线路的整 体性和稳定性，主要是采取在钢轨两侧及两基本轨之间加设 1-2 扣钢轨束，如下图所示：以下为钢轨束平面布置图中的 2-2 截面图： 轨束梁主要从平行线路方向增加了原轨道两根钢轨的截面， 使轮对荷载传到更远一点的枕木或钢横梁； 而如果将轨束梁与钢 横梁对拉扣紧，则能限制轨道向上的“跳动”，减

7、少“垫块”、“三角木”松动的几率；至于横向方面的限制，则因U形螺栓“吊杆”式摆动变形的存在， 起了一定作用， 同时通过在轨束梁 与钢轨腹板间加设方木进行支撑，使轨道横向变形限制得更有 效。现场实际扣轨照片（见下现场图片01）：4.2、减少纵、横梁挠度：纵横梁挠度是影响列车正常通行的重要因素， 因此必须将纵 横梁的挠度控制在一定范围才能确保列车的正常通行， 由于箱型 桥顶至线路轨底的距离只有 im因此所选扣轨纵横梁的高度之和不能大于1m同时还要预留顶板施工的工作空间至少0.2m,因此实际纵横梁的允许高度之和为0.8m，因此在施工中选用了H300*200 的 H 型钢，扣轨纵梁为特殊加工的 H50

8、0*500 的 H 型钢， 为减少岔区纵梁挠度，将原 10m跨度减少为5m跨度，及在纵梁 中间加设了挖孔桩；为减少横梁挠度，将H300型钢进行封边，将H型钢加工成为了钢枕形势， 大大提高纵横梁的刚度。 纵横梁 挠度检算结果如下：H300型钢未封边时的横梁最大挠度为12mmH300型钢封边后的横梁最大挠度为 9.7mmH500型钢纵梁未加设中桩时的最大挠度值为23mmH500型钢纵梁加设中桩后的最大挠度值为2.4mm由上计算可知：在横梁未封边、纵梁下未加设中桩的情形下， 纵横梁最大挠度叠加值为：35mm在对横梁封边、纵梁下加设中 桩的情形下，纵横梁挠度叠加值为：12.1mm采取封边和加设挖 孔桩

9、后将纵横梁挠度最大值减小了22.9mm，大大的减小了纵横梁挠度。扣轨完毕，通过布点进行观察对比，列车通过该区段时，纵 横梁挠度变形值明显比其他扣轨区域 （未对横梁封边、 纵梁下未 加设中桩的）挠度小，通过在线路上观察，列车通过该特殊处理 区域时，线路的挠度、整体稳定性也较其他扣轨区域好。4.3 、扣轨横梁与轨底的支撑方式在非岔区的扣轨中， 横梁与轨底之间通常是采用打设三角木的方式来进行支撑和绝缘， 但在岔区由于有尖轨 （如下现场图片 02），打三角木会对尖轨的正常工作带来干扰，从而影响列车的 正常通行，因此在岔区加工了滑床板和绝缘橡胶垫来代替常规的 三角木，如下现场图片 03 所示。扣轨横梁与

10、基本轨之间的支撑见下图：4.3 、处理横梁与轨底间的绝缘及防止信号出现红光带 横梁与轨底的绝缘及防止信号红光带的出现时岔区扣轨很 重要的部分之一， 尤其在岔区扣轨配件多， 导点较多时易出现红 光带，在扣轨加固完毕后，在未下雨情况下没有出现红光带，但 在下雨后会偶尔出现红光带现象原因如下：1、由于线路本身有工作电压， 正常情况下工作电压为 0.6V ， 在下雨天情况下， 钢轨的电压允许道碴及水流泄压为 0.1V 以内， 如果出现泄压大于 0.1V 的情况下时，会导致红光带的出现（当 现泄压大于 0.1V 的情况下时相当于线路被短路）。2、由于线路加固后，与钢轨底接触的薄钢片，钢轨轨底下 支垫依次为：薄钢片f滑床板f绝缘橡胶垫f横梁f纵梁，由于扣轨体系的增加改变了原来钢轨的道碴环境， 尤其在下雨天， 钢 轨容易通过雨水与薄