符合标准,是缓和曲线养护的关键。为便于缓和曲线上超高、轨距加宽顺坡和三角坑的检查与确定,可将超高和轨距加宽值在缓和曲线钢轨上的标记间距改为6.25m,检查时可不受原钢轨检查点位置的限制,按超高和轨距加宽标记点放置道尺,记录时在线路检查记录簿“水平”一栏中划斜线,斜线上填写实际检查超高值,斜线下填理论值。
曲线范围内连接零件要经常保持全、紧、靠、密,无失效,扭力矩符合《维规》规定,挡肩破损的混凝土枕要及时修复,失效的要及时更换,道床不洁要及时清筛,道床要饱满,上股按规定加宽到0.4m。
第五章 铁路轨道曲整正方案研究与实践
第一节 铁路轨道曲线整正方案研究 一、曲线轨距加宽
?机车车辆进入曲线轨道时,仍然存在保持其原有形式方向的惯性,只是
受到外轨的引导作用方才沿着曲线轨道行驶。在小半径曲线,为使机车车辆顺利通过曲线而不致被楔住或挤开轨道,减小轮轨间的横向作用力,以减少轮轨磨耗,轨距要适当加宽。加宽轨距,系将曲线轨道内轨向曲线中心方向移动,曲线外轨的位置则保持与轨道中心半个桂剧的距离不变。曲线轨道的加宽值与机车车辆转向架在曲线上的几何位置有关。 一 、转向架的内接形式
??由于轮轨游间的存在,机车车辆的车架或转向架通过曲线轨道时,可以占有不同的几何位置,即可以有不同的内接形式。随着轨距大小的不同,机车车辆 在曲线上可呈现以下四种内接形式:
??1. 斜接。机车车辆车架或转向架的外侧最前位车轮轮缘与外轨作用边接触,内侧最后位车轮轮缘与内轨作用边接触。
??2. 自由内接。机车车辆车架或转向架的外侧最前位车轮轮缘与外轨作用边接触其它各轮轮缘无接触地在轨道上自由行驶。
??3. 楔形内接。机车车辆车架或转向架的最前位和最后位外侧车轮轮缘同时与外轨作用边接触,内侧中间车轮的轮缘与内轨作用边接触。
4. 正常强制内接。为避免机车车辆以楔形内接形式通过曲线,对楔形内接所需轨距增加 ,此时转向架在曲线上所处的位置称为正常强制内接。 二、曲线轨距加宽的确定原则
??已如上述,机车车辆通过曲线的内接形式,随着轮轨游间大小而定。根
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据运营经验以自由内接最为有利,但机车车辆的固定轴距长短不一,不能全部满足自由内接通过。为此,确定轨距加宽必须满足如下原则: ??1. 保证占列车大多数的车辆能以自由内接形式通过曲线;
??2. 保证固定轴距较长的机车通过曲线时,不出现楔形内接,但允许以正常强制内接形式通过;
??3. 保证车轮不掉道,即最大轨距不超过容许限度。 三、根据车辆条件确定轨距加宽
??我国绝大部分的车辆转向架是两轴转向架。当两轴转向架以自由内接形式通过曲线时,前轴外轮轮缘与外轨的作用边接触,后轴占据曲线垂直半径的位置。则自由内接形式所需最小轨距为:
Sf=qmax+f0
????????????
(2—2)
??式中 ??Sf--自由内接所需轨距; ???????qmax--最大轮对宽; ???????f0--外矢距,其值为 ??????其中 L--转向架固定轴距, ???????R--曲线半径。
??以 S0表示直线轨距,则曲线轨距加宽值e应为: ??现以我国目前主型客车\型转向架为例计算如下: ??设R=350m,L=2.4m,qmax=1424m 则mm
图1-5 转向架自由内接
??由以上计算可见,曲线半径为350m及以上的曲线,轨距不需加宽。
四、根据机车条件检算轨距加宽
??在行驶的列车中,机车数量比车辆少得多,应次允许机车按较自由内接所需轨距为小的\正常强制内接\通过曲线。
??假设一个车轴没有横动量的四轴机车车架,在轨道中处于楔形内接形态。
??车架处于楔形内接时的轨距应为:Sw=qmax+f0-f1
???????????????????????????(2-3) 式中 qmax--最大轮对宽度;
???f0--前后两端车轴的外轮在外轨处所形成的矢距,其值为: 其中
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????L1--第一轴至第二轴距离, ????L2--第二轴至第三轴距离, ????L3--第三轴至第四轴距离;
????fi--中间两个车轴的内轮在内轨处形成的矢距,其值为: ?其中?? Li1--第二轴至与车架纵轴垂直的曲线半径之间的距离,可由下式计算:
??当机车处于正常强制内接时,正常强制内接轨距 S'w等于 Sw=Sw+1/2δmin
=qmax+f0-f1+1/2δmin
(2-4)
式中δmin --直线轨道的最小游间。 五、曲线轨道的最大允许轨距
??曲线轨道的最大轨距,应切实保障行车安全,不使其掉道。在最不利情况下,当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨时,另一个撤论踏面与钢轨的接触点即为车轮踏面的变坡点。
曲线轨道容许最大轨距: 由下式计算:
S max ??d min ??T min ?????r ??a ???r ?????s ? ? (2—5) 式中:dmin--车辆车轮最小轮缘厚度, 其值为22mm;
??Tmin--车轮最小轮背内侧距离; ??εr--车辆车轴弯曲时轮背内侧距离 缩小量,用2mm;?????? ??a --轮背至轮踏面斜度为1:20 与1:10变坡点的距离,用100mm; ??r --钢轨顶面圆角宽度,用12mm;
??εs--钢轨弹性挤开量,用2mm。
将上述采用的数值代入得:?S max ??22 ??1350
图1-6 曲线轨道最大允许轨距 ???2 ??100 ???12 ???2 ??1456mm
??因轨距的容许偏差不得超过6mm,所以曲线轨道最大容许轨距应为1450mm,即最大允许加宽15mm。
??《铁路线路维修规则》规定:新建、改建及线路大修或成段更换轨枕地
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段,按图1-4规定的标准进行曲线 轨距加宽。未按该标准调整前的线路可维持原标准。曲线轨距加宽递减率一般不得大于1‰,特殊条件下,不得大于2‰。
图 1-4曲线轨距加宽
曲线半径(m) 加宽值(mm) 轨距(mm) R≥350 0 1435 350>R≥300 5 1440
R<300 15 1450
五、外轨超高的作用及其设置方法
外轨超高的作用:机车车辆在曲线上行驶时,由于惯性离心力作用,将机车车辆推向外股钢轨,加大了外股钢轨的压力,使旅客产生不适,货物位移等。因此需要把曲线外轨适当抬高,使机车车辆的自身重力产生一个向心的水平分力,以抵消惯性离心力,达到内外两股钢轨受力均匀和垂直磨耗均等,满足旅客舒适感,提高线路的稳定性和安全性。
??外轨超高:是指曲线外轨顶面与内轨顶面 水平高度之差。在设置外轨超高时,主要有外轨提高法和线路中心高度不变法两种方法。外轨提高法是保持内轨标高不变而只抬高外轨的方法。线路中心高度不变法是内外轨分别降低和抬高超高值一半而保证线路中心标高不变的方法。前者使用较普遍,后者仅在建筑限界受到限制时才采用。 一、 外轨超高的作用及其设置方法。
机车车辆在曲线上行驶时,由于惯性离心力作用,将机车车辆推向外股钢轨,加大了外轨钢轨的压力,使旅客产生不适,货物移位等。因此需要把曲线外轨适当抬高,使机车车辆的自身重力产生一个向心的水平分力,以抵消离心惯性力,达到内外两股钢轨受力均匀和垂直磨耗均匀等,满足旅客舒适感,提高线路的稳定性和安全性。
二、 外轨超高度的计算。 列车以速度v沿半径R的圆曲线运行时,产生离心力F:
F=mv2/R=G v2 /gR (公式1) 式中 G-------车辆重力(KN); v---------行车速度(m/s);
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R---------曲线半径(m);
g----------重力加速度,
g=9.8m/ s2 为使内外股钢轨所受得垂直压力相等,应使离心力与车体重力的合力作用与轨道的中心点上,相应的外轨超高为
h: h=11.8 v2/R (公式2)
式中 h-------外轨超高值(mm) v-------行车速度(km/h)
R------曲线半径(m)
上式是按列车以速度v通过曲线时推导得到的。实际上,通过曲线的
列车种类、列车重量和速度各不相同,为了合理设置超高,式中的列车速度v应当采用各次列车的平均速度v。, 即 h。=11.8 v。2/R
超高度设置是否合适,在很大程度上取决于平均速度选用是否恰当。 超高设置后,经过一段时间运营,可根据实际运营状况对外轨超高予以适当调整。 为便于管理,圆曲线外轨超高按5mm整倍数设置。
第二节、铁路轨道曲线整正方案实践(曲线绳正法拨道)
一、曲线绳正法概述
曲线圆度通常是用半径来表达,如果一处曲线,其圆曲线部分各点半径完全相等,而缓和曲线部分从起点开始按照同一规律从无限大逐渐减少,到终点时和圆曲线半径相等,那就说明这处曲线是圆顺的。但是铁路曲线半径都是很大的。现场无法用实测半径的方法来检查曲线圆度,通常以曲线半径(R)、弦长(L)、正矢(f)的几何关系来检验,
如图1一1。
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