Ⅰ型板式無砟軌道在曲線地段的扣件調(diào)高調(diào)距分析

范俊毅

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司線站處軌道所，湖北武漢430063)

Ⅰ型板式無砟軌道的軌道板是3～6 m長的直線平板，在曲線地段采用折角的鋪設(shè)方法，軌道板上的扣件會(huì)因扣件正矢、超高等因素的影響，喪失一部分調(diào)高調(diào)距能力。必須進(jìn)行調(diào)高調(diào)距分析，尋覓正確使用范圍。

1 曲線地段扣件調(diào)距分析

曲線地段扣件縱距計(jì)算幾何關(guān)系如下圖1所示。

圖1 曲線地段扣件縱距計(jì)算示意

扣件縱距計(jì)算推導(dǎo)公式如下:

式中:R為曲線半徑(m);L為軌道板長度(m);l為扣件中心至軌道板中點(diǎn)的距離(m);V為扣件正矢(mm)。

現(xiàn)以R=2 200m，L=4.962m為例計(jì)算扣件正矢，說明軌道板在圓曲線上鋪設(shè)時(shí)的扣件位置，扣件正矢如下表1所示。

表1 R=2200 m，L=4.962 m時(shí)的扣件正矢

軌道板上的扣件位置如下圖2所示。

圖2 軌道板上的扣件位置示意(R=2200 m)

上述這種定位方法是以軌道板中心線的板端為基準(zhǔn)來規(guī)定縱距的一種方法。由于軌道板是偏向外軌側(cè)的設(shè)置方法，將軌道板中央正矢的V0/2作為軌道板向外軌側(cè)的移動(dòng)量，軌道就可相對(duì)于鋼軌來設(shè)置。實(shí)際施工中就是采用這種移動(dòng)方法，同時(shí)還可增加軌道板的調(diào)整量。

與Ⅰ型板式無砟軌道配套的扣件可以有WJ－7與WJ－8型兩種(具體采用哪種扣件，取決于軌道板是否有擋肩結(jié)構(gòu))，WJ－7與WJ－8型扣件調(diào)整量如下表2所示?？紤]到軌道板制造軌距允許偏差±1.5 mm、軌道板施工中線位置允許偏差2mm和扣件制造允許公差(注:WJ－7扣件制造允許公差為1 mm，WJ－8扣件制造允許公差為0.5 mm)，按照最不利情況，扣件左右位置允許調(diào)整量與各種制造施工誤差相減剩余便是線路在運(yùn)營維修階段的軌距調(diào)整量，如下表3所示。

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由表3可以看出，曲線半徑越小，扣件正矢就越大，線路運(yùn)營維修階段的軌距調(diào)整量就越小，同時(shí)越不利于鋪設(shè)Ⅰ型板式無砟軌道。

2 曲線地段扣件調(diào)高分析

在緩和曲線上，由于超高是遞減的，對(duì)于有砟道床軌道可在每根軌枕上遞減超高，但是對(duì)于單元板式無砟軌道，例如在長為4.962 m的軌道板上，每側(cè)有8組扣件，并且處于同一平面上，不能直接進(jìn)行超高遞減。

為此在Ⅰ型板式無砟軌道上需通過在軌下墊板和鐵墊板之間安放調(diào)高墊板的方法來實(shí)施緩和曲線的超高遞減，同時(shí)對(duì)于在一塊軌道板上的超高遞減應(yīng)限定在調(diào)高墊板所能調(diào)整的高度限度以內(nèi)，亦即10 mm以內(nèi)。這是因?yàn)闊o砟軌道扣件的鋼軌高低位置調(diào)整量雖然有30 mm，但是為了給以后的工后沉降、施工、運(yùn)營維修等留有足夠的調(diào)整余量，實(shí)施超高遞減的鋼軌高低位置調(diào)整量應(yīng)不超過10 mm?？紤]到有擋肩板式無砟軌道承軌臺(tái)制造允許偏差±1 mm、軌道板鋪設(shè)高程允許偏差±0.5 mm(無擋肩板式無砟軌道應(yīng)考慮軌道板鋪設(shè)高程允許偏差±1 mm)和規(guī)范規(guī)定無砟軌道平順度鋪設(shè)精度高低方向允許偏差±2 mm，按最不利情況，有擋肩軌道板上超高遞減差應(yīng)控制在6.5 mm以內(nèi)(無擋肩軌道板上超高遞減差則應(yīng)控制在7.0 mm以內(nèi))。

緩和曲線上各板超高之差如下圖3所示。

緩和曲線上超高計(jì)算公式如下:

式中:Cx—軌道板各個(gè)扣件處超高值(mm);

圖3 緩和曲線上各板超高之差示意

X—緩和曲線長度(m);

x—扣件距離緩和曲線起點(diǎn)的距離(m);

c—實(shí)設(shè)超高(mm)。

表4為各曲線半徑軌道板上各扣件處最大超高遞減差統(tǒng)計(jì)表。

表4 曲線地段軌道板上各扣件處最大超高遞減差統(tǒng)計(jì)表

由表4可知，曲線半徑越小，軌道板上超高遞減差就越大，同樣不利于線路以后的運(yùn)營維修。

3 結(jié)束語

綜上所述，Ⅰ型板式無砟軌道在小半徑曲線地段扣件調(diào)高調(diào)距的能力喪失較多，不利于線路今后的運(yùn)營維修。建議Ⅰ型板式無砟軌道應(yīng)盡量鋪設(shè)在曲線半徑不小于1 600 m的地段，既有利于施工，也有利于線路今后的運(yùn)營維修。

［1］王其昌，韓啟孟．板式軌道設(shè)計(jì)與施工［M］．成都:西南交通大學(xué)出版社，2002

［2］鐵路建設(shè)［2005］140號(hào)新建時(shí)速200～250公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定(上、下)［S］

［3］科技基［2008］74號(hào)客運(yùn)專線鐵路CRTSI型板式無砟軌道混凝土軌道板暫行技術(shù)條件［S］

［4］科技基［2008］74號(hào)客運(yùn)專線鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道混凝土軌道板暫行技術(shù)條件［S］