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1、-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，锁定轨温围，可参照由铁路局规定的铺设无缝线路容许温度差表。二、无缝线路铺设地段和位置无缝线路的铺设地段和位置，应符合以下条件：1、轨下根底稳定，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，应尽量采用全长淬火轨或耐磨轨。3、桥梁有浅基、孔径缺乏、偏心超限、载重等级缺乏或支座、墩台等严重病害和下承板梁上，铺设无缝线路须严格进展检查。4、桥上铺设无缝线路，除符合以下条件者外，均应检查钢轨、墩台的受力状
2、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8690地区，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及以下地区，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以下包括单跨和多跨、桥全长在无缝线路固定区、年最大轨温幅度超过80的地区，桥上应铺设混凝土枕或木枕分开式扣件。5、在隧道长度为1000m及以上时，铺设无缝线路宜将隧道单独铺设一段长轨，伸缩区设于隧道洞口方，缓冲区尽量设置在隧道洞口外。隧道长度小于1000m，可不单独铺设。三、无缝线路构造
3、组成温度应力式无缝线路包括固定区、伸缩区和缓冲区。1、伸缩区长度根据计算确定。2、固定区为长轨减去两端伸缩区的长度。每段长轨的长度，应根据线路情况和施工条件决定，原则上应与自动闭塞区段的长度一致。如受条件限制，固定区也不应短于50m。3、缓冲区一般由24节标准轨或厂制缩短轨组成，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点：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，一般应不止在缓冲区的中间；4、其他必要的地点。缓冲区和伸缩区不得设置在平交道口和不作单独设计的无碴桥上，不宜设在曲线上。困难条件下，缓冲区尽量防止设在缓和曲线上。五、缓冲区钢轨接
4、头缓冲区钢轨接头，应采用10.9级高强度接头螺栓及平垫圈，接头螺栓扭力矩应到达900Nm。缓冲区轨缝尺寸，应根据计算确定。六、工厂焊接长钢轨工厂焊接长轨条，可采用接触焊，、或气压焊，按经批准的工艺标准进展焊接。焊接成的长轨，必须严格检查，不得有硬弯，以1m直尺测量，其矢度不超过0.5mm，对每个焊缝应按照焊接技术要求及验收标准进展外观及探伤检验，填写焊接记录等技术资料。七、工地焊接长钢轨长轨联合接头的焊接，应尽量使用移动式气压焊。用铝热焊时，气温不得低于0，焊接后须经探伤检查，对不符合标准的接有必须重焊。联合接头应成对接，相错不大于100mm，距桥台挡碴墙不小于2m，并不得置于道口及无碴桥上。
5、铝热焊缝距轨枕边缘不得小于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本一样，如不同时，不得超过5。第二节 铁路线路分类及构造型式铁路线路，是指供机车车辆组成的列车运行的有轨道和路基、桥涵、隧道等建筑物等设备的统称。我国新建和改建的铁路，根据起在铁路网中的作用、性质和远期客货运量的不同分成等级。铁路的等级不同，铁道线路及其工程构造物都有不同的要求。一、 铁路轨道类型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、道床及道岔设备等组成的一个整体的工程构造物。铁路线规GB5009099表规定，正线轨道类型分为特重型、重型、次重型、中型和轻型等五种类型
6、。而站线轨道类型则在铁路车站及枢纽设计规GB5009199中明确规定。轨道类型，按年通过总重而不是按年运量确定，道理是非常明显的，因为轨道在铁路运输过程中实际所作的功是通过总重与运距的乘积而不仅为年运量与运距的乘积。年通过总重包括净重、机车和车辆的重量。单线按往复总重计算 ，双线或多线按每一条线路分别计算。年通过总重可由年折算运量乘以车皮系数来确定。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普通线路和无缝线路两种主要构造形式。普通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普通无缝线路、区间无缝线路和跨区间无缝线路。普通无缝线路的焊
7、接长钢轨长度往往受钢轨绝缘接头、道岔等因素限制，一般为；区间无缝线路的焊接长钢轨长度，受相邻车站进出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穿假设干个区间，能到达数十公里或数百公里。 无缝线路与普通线路相比，具有显著的综合技术经济效益。经历说明，随着铁路任务日益繁重，铁路运营条件不断开展，线路上钢轨实现重型化、长型化，昔日线路上的主型钢轨43轨和50轨已由今日的60轨和75轨代替；钢轨长度已由标准长度和开展到数百米、数千米，以至数百千米。所有这些轨道构造加强措施，都能带来节省线路养护费用，改善轮轨间相互作用的条件的好处，此外，无缝线路特别是跨区间无缝线路的行车平顺性得到非
8、常明显的提高，从而降低了线路的根本行车阻力，节省列车牵引能耗，也降低了机车车辆的维修费用，还大大提高了铁路旅客的旅行舒适度。因此，加速推广60轨以至75轨无缝线路，加强轨下根底以提高铁道线路的整体强度和稳定性，将是长期一个不可稍有无视的重要任务。铁路线规GB5009099规定，新建铁路采用特重型、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用无缝线路，有条件宜采用跨区间无缝线路；次重型轨道宜采用无缝线路。第三节 无缝线路的计算一、确定正线轨道类型1、年通总重 ；根据线规规定：正线轨道类型为重型2、确定正线轨道构造：根据线规GB5009
9、099规定，改建既有线时，重型应采用无缝线路二、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，前后转向架最近轴距为8.4，当轴距大于5m以上时，相邻轮子影响很小，可以不计。因此，寻找引起最大弯矩的最不利轮位时，只要用一个转向架的三个轴分别做为计算轮来求最不利轮位。而且，还应注意到转向架的三个轴轮重一样，轴距亦一样，所以1、3轮引起的弯矩应当一样，只要考虑其中一个即可。这样，只要在1、2轮中找最不利轮。计算时列表进展。见下表：1计算k值型钢筋混凝土枕：根钢轨支座刚度D：检算钢轨轨枕间距，因此：这里新轨对水平轴的惯性矩。2计算分别以动1、动2为计算轮，计算，值是根据值，查表
10、可得列表进展见表31，由表中看出，动1或动3轮为最大，也就是最不利轮位，以它作为计算弯矩的依据 表31计算轮工程轮位P(N)动1动2动3动1P(N)11281511281511281594967.67*(mm)018003600k*02.1064.2121-0.16450.0063P(N)112815-18558.1710.7345动2P(N)11281511281511281575698.87*(mm)180001800k*2.12402.124-0.16451-0.1645P(N)-18558.1112815-18558.13计算静弯矩M04计算动弯矩Md燃机车计算钢轨轨底弯曲应力时，速度
11、系数为：A、在的曲线上，容许欠超高，计算偏载系数：在的曲线上，横向水平力系数，B、在直线地段上，横向水平力系数，5计算动弯应力 新轨截面模量 A、曲线轨底动弯拉应力 轨头动弯压应力B、直线轨底动弯拉应力 轨头动弯压应力6钢轨强度检算 无缝线路钢轨的温度应力；对于U74钢轨，屈服极限，平安系数，因此，允许应力 A、曲 线 轨 底 轨 头 B、直 线 轨 底 轨 头 所以东风4型机车通过改曲线时，钢轨强度满足要求。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 2计算 列表见表32计算，动轮1为最大，是最不利轮位。表32计算轮工程轮位Pu(N)动1动2动3动1P(N)11281511
12、2815112815109543.4*(mm)018003600k*02.5925.1841-0.0272-0.0018P(N)112815-3068.57-203.067动2P(N)112815112815112815106677.9*(mm)180001800k*2.62802.628-0.02721-0.0272P(N)-3068.57112815-3068.57由上表可得：3计算枕上动压力Rd 东风4型燃机车，计算枕上压力时，速度系数及偏载系数为： A、曲线不考虑横向水平力系数，则B、直线不考虑横向水平力系数，则4轨枕弯矩计算 轨下截面正弯矩 枕中截面负弯矩 对于S-2型轨枕轨的轨底宽
13、，代入上式：A、曲线地段(B、直线地段(3、道床顶面强度检算 对于S-2型轨枕，中部不掏空，有效支承长度，轨枕底面平均宽度 为，因此：A、曲线道床顶面压应力B、曲线道床顶面压应力对于碎石道床允许应力，所以道床强度满足要求。4、路基顶面强度检算由原始资料可知，面碴厚为，垫层厚为，应次，道床计算厚度。所以，该轨道路基顶面处于与之间，则路基顶面应力：A、曲线地段B、直线地段对于既有线粘砂土路基，允许应力，因此，满足强度要求：三、无缝线路构造计算参数1、无缝线路构造计算参数因为 ，平安系数则A、在R为的曲线制动地段B、在直线制动地段 2、无缝线路稳定性条件计算1试算曲线地段值当时，换算曲率计算得到与原
14、假定不符。设，重新计算；以再次试算，求得则 该与第二次设的不符，再设，计算；，再求得到，则 ，根本上与原来的 相接近，因此取： 作为变形曲线长度，作为原始弹性初弯矢度。2求PN、P3试算直线地段值当时，换算曲率计算得到与原假定不符。设，重新计算；以再次试算，求得则 该与第二次设的不符，再设，计算；，再求得到，则 ，根本上与原来的 相接近，因此取：作为变形曲线长度，作为原始弹性初弯矢度。2求PN、P 3、无缝线路类型：计算参数：无缝线路铺设地点在，其地区历史最大轨温差：1、 曲线地段结论：可采用温度应力式无缝线路类型2、 直线地段结论：可采用温度应力式无缝线路类型三、设计锁定轨温1、 设计锁定轨温：设计锁定轨温围：2、 温度压力峰检算： 能满足的条件，最大压力峰值不致引起跑道危险。四、伸缩区长度的计算 计算参
