曲線上D 型便梁與木枕撐高聯(lián)合加固方法探討

史欽華

在既有線路下進(jìn)行橋涵的開挖施工中,為不中斷行車,都必須進(jìn)行線路加固。某專用線工程,為1—8.0×4.5 m框架,箱頂至軌頂為1.2 m,曲線半徑300 m。若采用扣軌吊軌進(jìn)行線路加固,受到跨度的限制,而常規(guī)便梁架設(shè)又受到曲線半徑不小于400 m的限制。D24型便梁能否架設(shè),需要滿足什么條件,結(jié)合專用線工程對小半徑曲線上架設(shè)D24型便梁方法作出探討。

1 有關(guān)資料及數(shù)據(jù)的計(jì)算

1)框架立面示意圖見圖1。

D24型便梁以最低位架設(shè),枕木(150 mm)放在橫梁上用φ 25 U形螺栓和寬度為80 mm、厚度為16 mm的扣板連成一體,枕木兩端用∠63×63×3的角鋼及鋼軌扣件卡牢在橫梁設(shè)定位置上。建限—1限界(軌面至梁頂 H≤200 mm)為1 500 mm。

根據(jù)曲線上建筑接近限界加寬辦法:

曲線內(nèi)側(cè)加寬(mm):W1=40 500/R+H×h/1 500。

曲線外側(cè)加寬(mm):W2=44 000/R。

其中,R為曲線半徑,m;H為軌頂至便梁頂(控制點(diǎn))的高度,mm;h為外軌超高,mm,h≤100 mm。

W1=40 500/300+163×100/1 500=145.9 mm。

W2=44 000/300=146.7 mm。

曲線內(nèi)側(cè)限界:

W內(nèi)=1 500+W1=1 500+145.9=1 645.9 mm。

曲線外側(cè)限界:

W外=1 500+W2=1 500+146.7=1 646.7 mm。

在曲線上平分正矢布置示意圖見圖3。

正矢M=300 000-(300 0002-12 2502)1/2=250.2 mm。

曲線內(nèi)側(cè)線路中心至縱梁內(nèi)側(cè)控制點(diǎn)的距離:

曲線外側(cè)線路中心至縱梁外側(cè)控制點(diǎn)的距離:

從以上計(jì)算得知:內(nèi)側(cè)控制距離a＞W(wǎng)內(nèi)=219 mm,外側(cè)控制距離b＞W(wǎng)外=218.2mm,滿足建筑限界規(guī)定。

2 實(shí)施效果

在小半徑上便梁最低位架設(shè)加枕木撐高聯(lián)合方案及每隔1.5 m一道軌距拉桿措施后,在實(shí)施15 km/h慢行條件下,便梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,軌道幾何尺寸均無變化。根據(jù)鐵路工務(wù)規(guī)則規(guī)定,允許最大的未被平衡超高h(yuǎn)0一般為60 mm～75 mm。在滿足行車安全下,允許通過該曲線的最大速度V=[(h+h0)×R/11.8]1/2=[(25+75)×300/11.8]1/2=50 km/h。

3 便梁加木枕撐高方案在雙曲線上應(yīng)用

在曲線半徑R≥900 m(雙線),低位架設(shè)D24便梁的線間距要不小于5.02 m。在線間距4.94 m的條件下架設(shè)按建筑限界規(guī)定就需要撥道。若不進(jìn)行線路撥道,采用木枕撐高架設(shè)便梁分析能否滿足。D24型便梁以低位架設(shè),枕木(厚 150 mm)放在橫梁上用φ 25 U形螺栓和寬度為80 mm、厚度為16 mm的扣板連成一體,枕木兩端用∠63×63×3的角鋼及鋼軌扣件卡牢在橫梁設(shè)定位置上。

建限—1限界(軌面至梁頂 H≤350 mm)為1 725 mm。

根據(jù)曲線上建筑接近限界加寬辦法:

曲線內(nèi)側(cè)加寬(mm):W1=40 500/R+H×h/1 725。

曲線外側(cè)加寬(mm):W2=44 000/R。

其中,R為曲線半徑,m;H為軌頂至便梁頂(控制點(diǎn))的高度,mm;h為外軌超高,h≤100 mm。

W1=40 500/900+299×100/1 725=62.3 mm。

W2=44 000/900=48.9 mm。

曲線內(nèi)側(cè)限界:

W內(nèi)=1 725+W1=1 725+62.3=1 787.3 mm。曲線外側(cè)限界:

W外=1 725+W2=1 725+48.9=1 773.9 mm。

正矢M=900 000-(900 0002-12 2502)1/2=83.4 mm。曲線內(nèi)側(cè)線路中心至縱梁內(nèi)側(cè)控制點(diǎn)的距離:

a=3 980/2-M/2=3 980/2-83.4/2=1 948.3 mm＞W(wǎng)內(nèi)=1 787.3 mm。

曲線外側(cè)線路中心至縱梁外側(cè)控制點(diǎn)的距離:

b=3 980/2-M/2=3 980/2-83.4/2=1 948.3 mm＞W(wǎng)外=1 773.9 mm。

從以上計(jì)算得知:內(nèi)側(cè)控制距離a＞W(wǎng)內(nèi)=161 mm,外側(cè)控制距離b＞W(wǎng)外=174.4 mm。可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,便梁中心向外偏移線路中心50 mm～100 mm,都滿足建筑限界規(guī)定。由于木枕撐高,軌底至梁底的高度 H=825 mm。這相當(dāng)于D24型便梁的最低位架設(shè),而最低位架設(shè)的線間距為不小于4.94 m,滿足要求。因此便梁加木枕撐高線路加固方法不僅加快進(jìn)度,節(jié)省線路撥道的費(fèi)用,而且能更好地?cái)U(kuò)大便梁的適用范圍。