秦沈客運(yùn)專線跨區(qū)間無縫線路的設(shè)計(jì)課件

1、秦沈客運(yùn)專線跨區(qū)間無縫線路的設(shè)計(jì)作者：喬俊飛 （鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院 天津 300142） 1 目 錄一、秦沈線跨區(qū)間無縫線路的基本情況二、跨區(qū)間無縫線路設(shè)計(jì)的基本步驟三、秦沈線跨區(qū)間無縫線路設(shè)計(jì)的主要依據(jù)四、設(shè)計(jì)計(jì)算五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)六、結(jié)語2一、秦沈線跨區(qū)間無縫線路的基本情況 在修建秦沈客運(yùn)專線以前，我國無縫線路均是先鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌過渡，待路基、道床穩(wěn)定后，由路局換鋪為無縫線路，設(shè)計(jì)院對(duì)無縫線路設(shè)計(jì)做的比較少。秦沈客運(yùn)專線是我國第一條一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路的鐵路，也是第一次做跨區(qū)間無縫線路的設(shè)計(jì)。3一、秦沈線跨區(qū)間無縫線路的基本情況 全線高速區(qū)間僅在跨阜錦公路特大橋、跨興閆公路特大橋大跨連續(xù)梁上設(shè)置了

2、2處伸縮調(diào)節(jié)器，將全線無縫線路分成3段長軌條。三段長軌條分別為： K20+013.02K178+749.75)長158.737km； K178+774.75K206+836.06)長28.061km； K206+811.06K394+659.19)長187.848km。 全線共鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路長374.646Km。4二、跨區(qū)間無縫線路設(shè)計(jì)的基本步驟 1計(jì)算允許溫升； 2計(jì)算允許溫降； 3計(jì)算鎖定軌溫； 4計(jì)算鋼軌附加縱向力P，包括橋上無縫線路鋼軌伸縮附加力、撓曲附加力、岔區(qū)基本軌附加縱向力； 5計(jì)算橋上無縫線路墩臺(tái)頂所受的縱向力（包括伸縮力、撓曲力、和斷軌力）； 5三、秦沈線跨區(qū)間無縫線路設(shè)

3、計(jì)的主要依據(jù)1.時(shí)速200公里新建鐵路線橋隧站設(shè)計(jì)暫行規(guī)定；2.無縫線路鋪設(shè)及養(yǎng)護(hù)維修方法TB2098-89）；3.快速鐵路線路維修規(guī)則；4.超長無縫線路技術(shù)條件（試行） （工綜技199551號(hào)）；5.秦沈客運(yùn)專線跨區(qū)間無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（建技20015號(hào)）；6.新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定；7.秦沈客運(yùn)專線一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路關(guān)鍵技術(shù)研究（99G0199G05）； 7三、秦沈線跨區(qū)間無縫線路設(shè)計(jì)的主要依據(jù)8.秦沈客運(yùn)專線橋上無碴軌道關(guān)鍵技術(shù)的研究技術(shù)設(shè)計(jì)暫行規(guī)定的研究和編制（99G0699G08）；9.秦沈客運(yùn)專線綜合試驗(yàn)段沙河和狗河特大橋無碴軌道設(shè)計(jì)技術(shù)條件；10.秦沈客運(yùn)專線橋涵

4、關(guān)鍵技術(shù)的研究橋梁基礎(chǔ)工后沉降試驗(yàn)研究（99G19）；11.秦沈客運(yùn)專線養(yǎng)護(hù)維修關(guān)鍵技術(shù)的研究（99G25）；12.秦沈客運(yùn)專線軌道工程施工技術(shù)討論會(huì)議紀(jì)要（工管技2000162號(hào)）；13.時(shí)速200公里客運(yùn)專線60kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件；14.膠接絕緣鋼軌技術(shù)條件（TB/T2975-2000）等。 8四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）鎖定軌溫的確定1、允許溫升 無縫線路作為一種新型的軌道結(jié)構(gòu)，其突出的問題就是由于它在結(jié)構(gòu)上限制了鋼軌的伸縮，當(dāng)溫升較大時(shí)，鋼軌內(nèi)部積存巨大的溫度壓力，有可能造成軌道的臌曲，亦即失穩(wěn)。無縫線路穩(wěn)定性計(jì)算是確定無縫線路允許溫升標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的理論依據(jù)。秦沈線允許溫升計(jì)算采用了我國較為成

5、熟的“統(tǒng)一公式法”： 10四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）鎖定軌溫的確定1、允許溫升（1）計(jì)算臨界溫度力P11四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）鎖定軌溫的確定1、允許溫升12四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）鎖定軌溫的確定2.允許溫降 14四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）鎖定軌溫的確定3、設(shè)計(jì)鎖定軌溫的確定 計(jì)算出無縫線路的允許溫降和允許溫升后，便可以確定鎖定軌溫了。 確定的鎖定軌溫應(yīng)滿足相鄰單元軌節(jié)間的鎖定軌溫差不大于5；同一區(qū)間內(nèi)單元軌節(jié)的最高與最低鎖定軌溫差不大于10。15四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）鎖定軌溫的確定3.設(shè)計(jì)鎖定軌溫的確定 17四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）鎖定軌溫的確定3.設(shè)計(jì)鎖定軌溫的確定 18四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）鎖定軌溫的確定3.設(shè)計(jì)鎖定軌溫的確定

6、秦沈線跨區(qū)間無縫線路設(shè)計(jì)鎖定軌溫設(shè)計(jì)時(shí)考慮了以下因素： （1）無縫道岔允許溫升溫降按岔區(qū)無縫道岔鎖定軌溫與區(qū)間鎖定軌溫接近設(shè)計(jì)； （2）橋上無碴軌道范圍內(nèi)無縫線路允許溫降在適當(dāng)加大鋼軌斷縫允許值的前提下與區(qū)間設(shè)計(jì)鎖定軌溫接近； （3）區(qū)間有碴軌道范圍內(nèi)無縫線路設(shè)計(jì)鎖定軌溫由有碴橋上無縫線路允許溫升、允許溫降控制進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且使本線設(shè)計(jì)鎖定軌溫與沈陽局在秦沈線沿線地區(qū)既有無縫線路的設(shè)計(jì)鎖定軌溫接近。19四、設(shè)計(jì)計(jì)算 （二）設(shè)計(jì)檢算 設(shè)計(jì)鎖定軌溫確定后，要對(duì)橋上無縫線路的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和斷縫； 對(duì)岔區(qū)無縫線路強(qiáng)度、穩(wěn)定性和伸縮位移等進(jìn)行檢查算。 20四、設(shè)計(jì)計(jì)算 （二）設(shè)計(jì)檢算 1橋上無縫線路檢算

7、橋上無縫線路設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)橋梁類型、軌道結(jié)構(gòu)等計(jì)算橋上無縫線路的伸縮力和撓曲力，并進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和斷縫檢算。21四、設(shè)計(jì)計(jì)算 （二）設(shè)計(jì)檢算 1橋上無縫線路檢算 22四、設(shè)計(jì)計(jì)算 （二）設(shè)計(jì)檢算 2道岔區(qū)無縫線路檢算 道岔區(qū)無縫線路設(shè)計(jì)應(yīng)計(jì)算基本軌附加縱向力，并進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和伸縮位移檢算。24四、設(shè)計(jì)計(jì)算 （二）設(shè)計(jì)檢算2道岔區(qū)無縫線路檢算 25四、設(shè)計(jì)計(jì)算 （三）預(yù)留軌縫計(jì)算 27四、設(shè)計(jì)計(jì)算 （三）預(yù)留軌縫計(jì)算 28四、設(shè)計(jì)計(jì)算 （三）預(yù)留軌縫計(jì)算 29五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （一）單元軌長度的確定原則 1、本段跨區(qū)間無縫線路由3根長軌條組成（含與正線焊接的無縫道岔），長軌條一般由若干條單元軌節(jié)焊

8、連而成。 長軌條一般由若干條單元軌節(jié)焊聯(lián)而成。單元軌節(jié)長度根據(jù)線路條件、工點(diǎn)情況、施工工藝等因素綜合確定，一般取9001500m，最短不小于200m。 30五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （一）單元軌長度的確定原則 2.無縫道岔中單組或相鄰多組一次鎖定的道岔（含其間線路）及其前后線路組成一單元軌節(jié)。 3.橋上無碴軌道范圍內(nèi)無縫線路單元軌節(jié)的設(shè)計(jì)鎖定軌溫根據(jù)線路縱向阻力、允許斷縫值、軌溫資料等因素計(jì)算確定，其單元軌節(jié)始、終端設(shè)置在距橋頭不小于100m的有碴軌道上； 31五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （二）焊頭布置和焊接方法 焊接接頭的焊接可采用接觸焊、氣壓焊、鋁熱焊，鋼軌接頭的焊接應(yīng)滿足下列要求： 1.岔內(nèi)各接頭應(yīng)在設(shè)計(jì)鎖定軌溫

9、范圍內(nèi)焊接或膠接； 2.在焊接尖軌跟端接頭時(shí)應(yīng)采用鋁熱焊，并應(yīng)使限位器子、母塊居中，尖軌方正； 3.單元軌節(jié)左右兩股鋼軌始終端的相錯(cuò)量不得超過40mm。 4.絕緣接頭應(yīng)采用膠接絕緣接頭，并滿足膠接絕緣鋼軌技術(shù)條件（TB/T2975-2000）的要求。 32五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （三）道岔前后處理 1、在焊接尖軌跟端接頭時(shí)應(yīng)采用鋁熱焊，并應(yīng)使限位器子、母塊居中，尖軌方正； 2、道岔兩端與無縫線路長軌條的焊接，必須在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)進(jìn)行。 3、無縫道岔亦處于無縫線路固定區(qū)，當(dāng)與道岔側(cè)股相連的線路不能焊接成無縫線路時(shí)，道岔側(cè)股應(yīng)根據(jù)計(jì)算采用焊接或凍結(jié)方式鎖定一定長度，以確保無縫道岔正常工作。33五、結(jié)構(gòu)設(shè)

10、計(jì) （四）伸縮調(diào)節(jié)器的布置及前后軌道采取的措施 1、設(shè)置原則 除橋上及岔區(qū)無縫線路經(jīng)檢算需要鋪設(shè)鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器外，其它地段不應(yīng)鋪設(shè)。 根據(jù)計(jì)算，秦沈線在跨阜錦公路特大橋、跨興閆公路特大橋大跨連續(xù)梁上鋪設(shè)了伸縮調(diào)節(jié)器。 伸縮調(diào)節(jié)器設(shè)置在連續(xù)梁中部，自伸縮調(diào)節(jié)器左右基本軌始端起各向外250m范圍采用小阻力扣件，配套采用型有擋肩混凝土枕，以確保伸縮調(diào)節(jié)器能夠正常伸縮。34五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （四）伸縮調(diào)節(jié)器的布置及前后軌道采取的措施 2、類型選擇 (1）采用長度25m的雙向曲線型伸縮調(diào)節(jié)器； (2）鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器基本軌的材質(zhì)應(yīng)與長軌條相同。35五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （五）伸縮區(qū)、緩沖區(qū)預(yù)留軌縫 秦沈線在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)

11、除伸縮調(diào)節(jié)器外，線路全部焊連貫通（含正線上的道岔）。在跨區(qū)間無縫線路的起終點(diǎn)處，各設(shè)4根25m標(biāo)準(zhǔn)軌作為緩沖區(qū)。 在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍內(nèi)施工時(shí)，緩沖區(qū)預(yù)留軌縫為68mm。 與兩端25m標(biāo)準(zhǔn)軌相連的長軌條，自相連位置起各取75m作為伸縮區(qū) 。36五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （六）位移觀測(cè)樁的布置原則及布置簡介 1、設(shè)置原則 位移觀測(cè)樁設(shè)置應(yīng)符合秦沈客運(yùn)專線跨區(qū)間無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定，必須預(yù)先埋設(shè)牢固，在單元軌節(jié)兩端就位后立即進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記應(yīng)明顯、耐久、可靠。 單元軌節(jié)起終點(diǎn)的位移觀測(cè)樁宜與單元軌節(jié)焊接接頭對(duì)應(yīng)，當(dāng)為充分利用接觸網(wǎng)桿（或基礎(chǔ)）等結(jié)構(gòu)物時(shí)，允許有一定錯(cuò)動(dòng)量，但縱向相錯(cuò)量不得大于30m。道岔區(qū)及伸縮調(diào)節(jié)器的位移觀測(cè)樁必須設(shè)置準(zhǔn)確。成對(duì)的位移觀測(cè)樁連線應(yīng)垂直于線路方向。37五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （六）位移觀測(cè)樁的布置原則及布置簡介 2、平面布置 線路和道岔均按單元軌節(jié)設(shè)置位移觀測(cè)樁，位移觀測(cè)樁平面布置按圖1圖3進(jìn)行。 38五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （六）位移觀測(cè)樁的布置原則及布置簡介 2、平面布置39五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （六）