样例无缝线路设计

样例无缝线路设计样例无缝线路设计16/16样例无缝线路设计第四章无缝线路设计第一节无缝线路根本技术要求一、无缝线路构造形式和锁定轨温无缝线路的根本构造形式为温度应力式。铺设50kg/m和60kg/m钢轨无缝线路，锁定轨温范围，可参照由铁路局规定的?铺设无缝线路允许温度差表?。二、无缝线路铺设地段和地点无缝线路的铺设地段和地点，应切合以下条件：1、轨下根基稳固，线路没有翻浆冒泥、下沉挤出大于15mm的冻害。2、半径为800m以及以下的曲线地段，应尽量采纳全长淬火轨或耐磨轨。3、桥梁有浅基、孔径缺少、偏爱超限、载重等级缺少或支座、墩台等严重病害和下承板梁上，铺设无缝线路须严格进行检查。4、桥上铺设无缝线路，除切合以下条件者外，均应检查钢轨、墩台的受力状态、轨道防爬能力及钢轨低温断缝值等：1〕在无碴桥上，年最大轨温幅度为86~90℃地域，桥跨总长为65m及以下的50kg/m钢轨、桥跨总长为100m及以下的60kg/m钢轨；年最大轨温幅度为85℃及以下地域，桥跨总长为200m及以下的50kg/m钢轨、桥跨总长为165m及以下的60kg/m钢轨。2〕在有碴桥上，跨度为32m以下〔包含单跨和多跨〕、桥全长在无缝线路固定区内、年最大轨温幅度超出80℃的地域，桥上应铺设混凝土枕或木枕分开式扣件。5、在地道长度为1000m及以上时，铺设无缝线路宜将地道内独自铺设一段长轨，伸缩区设于地道洞口内方，缓冲区尽量设置在地道洞口外。地道长度小于1000m，可不独自铺设。三、无缝线路构造构成温度应力式无缝线路包含固定区、伸缩区缓和冲区。1、伸缩区长度依据计算确立。2、固定区为长轨减去两头伸缩区的长度。每段长轨的长度，应依据线路情况和施工条件决定，原那么上应与自动闭塞区段的长度一致。如受条件限制，固定区也不该短于50m。3、缓冲区一般由2~4节标准轨或厂制缩短轨构成，有绝缘接头时为4节。四、缓冲区和伸缩区的设置缓冲区应设在以下地址：1、两段长轨之间；2、道岔与长轨之间；3、自动闭塞和轨道电路地段的绝缘接头，一般应不只在缓冲区的中间；4、其余必需的地址。缓冲区和伸缩区不得设置在平交道口和不作独自设计的无碴桥上，不宜设在曲线上。困难条件下，缓冲区尽量防备设在缓和曲线上。五、缓冲区钢轨接头缓冲区钢轨接头，应采纳10.9级高强度接头螺栓及平垫圈，接头螺栓扭力矩应抵达900N·m。缓冲区轨缝尺寸，应依据计算确立。六、工厂焊接长钢轨工厂焊接长轨条，可采纳接触焊，、或气压焊，按经同意的工艺标准进行焊接。焊接成的长轨，一定严格检查，不得有硬弯，以1m直尺丈量，其矢度不超过，对每个焊缝应依照焊接技术要求及查收标准进行外观及探伤查验，填写焊接记录等技术资料。七、工地焊接长钢轨长轨结合接头的焊接，应尽量使用挪动式气压焊。用铝热焊时，气温不得低于0℃，焊接后须经探伤检查，对不切合标准的接有一定重焊。结合接头应成对接，相错不大于100mm，距桥台挡碴墙不小于2m，其实不得置于道口及无碴桥上。铝热焊缝距轨枕边沿不得小于40mm。八、两股长轨锁定轨温铺设无缝线路时，左右两股长轨的锁定轨温应根真同样，如不一样时，不得超过5℃。第二节铁路线路分类及构造型式铁路线路，是指供机车车辆构成的列车运转的有轨道和路基、桥涵、地道等建筑物等设施的统称。我国新建和改建的铁路，依据起在铁路网中的作用、性质和远期客货运量的不一样分红等级。铁路的等级不一样，铁道线路及其工程构造物都有不一样的要求。一、铁路轨道种类铁路轨道是铁道线路构造的上部建筑，有钢轨及接头配件，轨枕及中间扣件、道床及道岔设施等构成的一个整体的工程构造物。铁路?线规?GB50090—99表6.1.1规定，正线轨道种类分为特重型、重型、次重型、中型和轻型等五种种类。而站线轨道种类那么在?铁路车站及枢纽设计标准?GB50091—99中明确规定。轨道种类，按年经过总重而不是按年运量确立，道理是特别显然的，由于轨道在铁路运输过程中实质所作的功是经过总重与运距的乘积而不但为年运量与运距的乘积。年经过总重包含净重、机车和车辆的重量。单线按来去总重计算，双线或多线按每一条线路分别计算。年经过总重可由年折算运量乘以车皮系数来确立。二、铁路线路构造形式铁路线路构造，按其铺用钢轨长度分为一般线路和无缝线路两种主要构造形式。一般线路铺用的是标准长度的钢轨，而无缝线路铺用的是焊接长钢轨。无缝线路按铺用焊接长钢轨的长度又分为一般无缝线路、区间无缝线路和跨区间无缝线路。一般无缝线路的焊接长钢轨长度常常受钢轨绝缘接头、道岔等要素限制，一般为1~2km；区间无缝线路的焊接长钢轨长度，受相邻车站出入站道岔的限制可达数公里；而跨区间无缝线路的焊接长钢轨的长度能贯串假定干个区间，能抵达数十公里或数百公里。无缝线路与一般线路对比，拥有明显的综合技术经济效益。经验说明，跟着铁路任务日趋沉重，铁路营运条件不停展开，线路上钢轨实现重型化、长型化，往日线路上的主型钢轨43轨和50轨已由今天的60轨和75轨取代；钢轨长度已由标准长度和25m展开到数百米、数千米，以致数百千米。全部这些轨道构造增强举措，都能带来节俭线路保养花费，改良轮轨间互相作用的条件的利处，别的，无缝线路特别是跨区间无缝线路的行车平顺性获得特别显然的提升，进而降低了线路的根本行车阻力，节俭列车牵引能耗，也降低了机车车辆的维修花费，还大大提升了铁路游客的旅游舒坦度。所以，加快推行60轨以致75轨无缝线路，增强轨下根基以提升铁道线路的整体强度和稳固性，将是长久内一个不行稍有忽视的重要任务。铁路?线规?GB50090—99规定，新建铁路采纳特重型、重型轨道构造的地段，路基宽度应按铺设无缝线路的要求设计；改建既有线时，特重型、重型轨道在既有路基地段应采纳无缝线路，有条件宜采纳跨区间无缝线路；次重型轨道宜采纳无缝线路。第三节无缝线路的计算一、确立正线轨道种类1、年通总重W40Mt；依据?线规?规定：正线轨道种类为重型2、确立正线轨道构造：依据?线规?GB50090—99规定，改建既有线时，重型应采纳无缝线路二、强度计算1、轨道条件DF4机车前后有两个转向架，每个转向架为三个轴，前后转向架近来轴距为8.4m，当轴距大于5m以上时，相邻轮子影响很小，能够不计。所以，找寻惹起最大弯矩的最不利轮位时，只需用一个转向架的三个轴分别做为计算轮来求最不利轮位。并且，还应注意到转向架的三个轴轮重同样，轴距亦同样，所以1、3轮惹起的弯矩应该同样，只需考虑此中一个即可。这样，只需在1、2轮中找最不利轮。计算时列表进行。见下表：1〕计算k值Ⅲ型钢筋混凝土枕：1667根∕km钢轨支座刚度D：检算钢轨30000N/mm1000000轨枕间距a600mm，所以：1760D30000u50MPaa600ku500.00117mm1441051044EJ43217这里60kg/m新轨对水平轴的惯性矩J3217104mm4。〔2〕计算P分别以动1、动2为计算轮，计算P，〔值是依据kx值，查表可得〕列表进行〔见表3—1〕，由表中看出，动1〔或动3〕轮P94967N为最大，也就是最不利轮位，以它作为计算弯矩的依照表3—1计算轮工程轮位∑Pμ(N)动1动2动3P(N)112815112815112815x(mm)018003600动1kx0μ1Pμ(N)112815P(N)112815112815112815x(mm)180001800动2kx0μ1Pμ(N)112815〔3〕计算静弯矩M0M011p49496720292094N?mm4k〔4〕计算动弯矩MdMdM0(1)f内燃机车计算钢轨轨底曲折应力时，速度系数为：100100100

A、在R4000m的曲线上，允许欠超高h，计算偏载系数：在R4000m的曲线上，横向水平力系数f，f∴Md202920940.15)45606481N?mmB、在直线地段上，横向水平力系数f，f∴Md20292094(10.4)35511165N?mm〔5〕计算动弯应力jd,gd新轨截面模量W1396105mm5,W2339105mm5、曲线轨底动弯拉应力Md45606481gd393103W1轨头动弯压应力Md45606481jd3393W210B、直线轨底动弯拉应力Md35511165gd393103W1轨头动弯压应力Md35511165jd339103W2〔6〕钢轨强度检算无缝线路钢轨的温度应力t51MPa；关于U74钢轨，折服极限s405MPa，安全系数K1.3，所以，同意应力[]s405k、曲线轨底轨头

gdtjdt

115.251166.2[]134.551185.5[]B、直线轨底gdt[]轨头jdt104.7551155.75[]所以东风4型机车经过改曲线时，钢轨强度知足要求。2、混凝土枕强度检算]〔1〕计算k值计算轨枕弯矩、道床应力，用D70000N/mm70000600Ku1441044EJ42.11053217〔2〕计算P列表〔见表3—2〕计算，动轮1P为最大，是最不利轮位。表3—2计算轮工程轮位∑Pu(N)动1动2动3P(N)112815112815112815x(mm)018003600动1kx0η1Pη(N)112815动2P(N)112815112815112815x(mm)180001800kx0η1Pη(N)112815由上表可得：P109543N〔3〕计算枕上动压力Rd东风4型内燃机车，计算枕上压力时，速度系数及偏载系数为：0.3v0.3100100100

、曲线不考虑横向水平力系数，那么RdR0(1)(1)?kaP2(10.15)56810954365860N2B、直线不考虑横向水平力系数，那么RdR0(1)(1)?kaP5682(11095430.3)259046N〔4〕轨枕弯矩计算轨下截面正弯矩Mgda12b/Ks()Rd2e8枕中截面负弯矩MzdKS[4e23L212La18ea1]Rd4(3L2e)关于S-2型轨枕L2500mm,a1500mm,e950mm,60kg/m轨的轨底宽150mm，代入上式：A、曲线地段Mgd1(5002150)658607430915N?mm29508495023250021225005008950500Mzd14325002950658606235681N?mmB、直线地段Mgd1(5002150)590466662098N?mm29508495023250021225005008950500Mzd14325002950590465590526N?mm3、道床顶面强度检算关于S-2型轨枕，中部不掏空，有效支承长度e/1175mm，轨枕底面均匀宽度为b275mm，所以：A、曲线道床顶面压应力zRdm65860be/2751175B、曲线道床顶面压应力zRdm59046be/2751175关于碎石道床同意应力[1]0.15MPa，所以道床强度知足要求。z[z]z[z]4、路基顶面强度检算h1bctg275ctg3522h2e/1175ctg22由原始资料可知，面碴厚为250mm，垫层厚为200mm，应次，道床计算厚度h250250350mm。所以，该轨道路基顶面处于h1与h2之间，那么路基顶面2应力：A、曲线地段lRd658602he/tg23501175tg35B、直线地段lRd590462he/tg23501175tg35关于既有线粘砂土路基，同意应力[1]0.15MPa，所以，知足强度要求：1[1]0.103MPa[1三、无缝线路构造计算参数1、无缝线路构造计算参数由于s405MPa，安全系数那么[s]s405KA、在R为4000m的曲线制动地段[t拉]]dlf100C[Ea105105[t压][]dyf100CEa105105B、在直线制动地段[[]dlf100Ct拉]Ea105105[t压]]dyf100C[Ea105105、无缝线路稳固性条件计算〔1〕试算曲线地段l值当l4000mm时，foe2mm，fop2mm，f2mm，Jy524104mm4，2，Q6.68N/mm换算曲率11118fOP1821.25106mm1R/RROPRl2400000040002F1027167319mm2EJy2210552410422.1721013N?mm232l21EJy2EJy)2]EJy(f[R/foe)Q(/Q4R1101310631013106)21013(22)6.68]414896542mm2计算获得l与原假定l04000mm不符。设l0，从头计算foe/；/2foe2foel02148965422(4000)(4000)以foe/mm再次试算l，求得l24734785mm2那么l该l与第二次设的l0不符，再设l0，计算foe/；foe/1.84mm，再求获得l22，那么l3835mm，根本上与本来的l相靠近，所以取：l3835mm作为变形曲线长度，foe/1.84mm作为原始弹性初弯矢度。2〕求PN、[P].1013243PN4621032953339.839NPN2953339.8392362671.871N[P]K[P]Pf2362671.87121073190[tw]2105105731961C2E〔3〕试算直线地段l值当l4000mm时，foe2mm，fop2mm，f2mm，Jy524104mm4，2，Q6.68N/mm换算曲率118fOP8261R/ROPl240002110mmF77.451027167319mm2EJy222.110552410421013N?mm23EJl21EJyEJy2(f[/foe)Q(QR4R]

y2)2]/[2222.17210133(22)6.68]413805598mm2∴l计算获得l与原假定l04000mm不符。设l0，从头计算foe/；foe/l02foe138055982(4000)2(4000)2以foe/mm再次试算l，求得l213472824mm2那么l3670mm该l与第二次设的l03715.6mm不符，再设l03670mm，计算foe/；foe/1.684mm，再求获得l23421409mm2，那么l，根本上与本来的l3670mm相靠近，所以取：作为变形曲线长度，foe/作为原始弹性初弯矢度。N〔2〕求P、[P].10132413421409134214093PN4621101342140934257588.64NPN3406070.912N[P]K[P]Pf3406070.91221073190C[tw]22E10510573193、无缝线路种类：计算参数：无缝线路铺设地址在徐州，其地域历史最大轨温差：0C〔1〕、曲线地段[t]min([t拉],[t稳])55611160CHT10100C结论：可采纳温度应力式无缝线路种类〔2〕、直线地段[t]min([t拉],[t稳])64.985.5150.40CHT10100C结论：可采纳温度应力式无缝线路种类三、设计锁定轨温ts上[t拉]Tmin(0Cts下Tmax[t稳]0Ct中/0.5(ts上ts下)(52.62.3)0C1、设计锁定轨温：tst中/(0~5)0C设计锁定轨温范围：ts50C27.45500C2、温度压力峰检算：t中TmaxT0C0.5(min)[tw]610C能知足t中[tw]的条件，最大压力峰值不致惹起跑道危险。四、伸缩区长度l的计算计算参数：设计锁定轨温0C钢轨接头阻力Pj510KN〔扭矩为900Nm〕钢轨纵向阻力r15.2N/mm最大温升t开Tmaxts0C最大温降t降tsTmin0C取tmaxt降0CtmaxPj2.57319510103l伸r取整为缓冲轨长度的整倍数得l伸50m五、施工预留轨缝最大温度应力maxpta7319872791N最大