既有線病害橋改造工程中無縫線路的設計研究

摘要：本文通過病害橋改造項目對無縫線路中撥移線路、鋸口、焊口、應力放散和鎖定等各項工程數量的計算，為現場施工提供更準確的技術內容和工程數量。

關鍵詞：軌溫;附加應力;道岔;無縫線路

1引言

隨著國民經濟的不斷發展和人民生活水平的日益提高，鐵路既有的技術裝備和輸送能力已經不能滿足鐵路現代化和運量增長的需求，需要對既有線的能力進行加強，對既有線落后的技術設備進行改造。

既有線中橋梁病害較多，已經成為區間通過能力的阻礙，通過病害橋的改造可以大大提高鐵路通過能力。

本文針對既有線病害橋改造項目中無縫線路的各項設計參數進行分析計算，得出滿足軌道的施工技術要求的數據。

2 既有線路條件

2.1運營條件（如表1所示）

表1

牽引類型

運行速度（km/h）

閉塞方式

內燃機

100

半自動

2.2既有技術標準

既有線該段單線，鋼軌為50kg/m U71mn鋼，無縫線路，鋪設II型混凝土枕，1667根/km。道床為雙層碎石道床，表層厚度為30cm，底層厚度為20cm。道床頂寬為3.4m，堆高為15cm。道床邊坡坡度為1：1.5。

3無縫線路各項技術參數設計

本項目中新建便線設計內容：便線范圍K214+980～K215+602，長度l=622m。既有線橋梁中心里程為K215+306，便線橋中心里程為K215+295。

3.1撥線長度計算

病害橋改造項目需新建便線。橋梁改造期間，列車通過便線繞行再回到既有線上運行，病害橋段線路中斷，進行橋梁維修或新建。

既有線與便線間距16m，連接時需進行線路撥移。便線鋪設至距既有線2.5m時結束，然后進行既有線撥線。撥線次數為2次，第一次為病害橋施工前既有線撥向便線，第二次為病害橋施工后便線撥向既有線。撥線總長度為l_撥=（70m+70m）×2=280m。

3.2 便線長度

便線全長除去撥線長度為便線鋪設長度l_便=（622-70-70）m=482m。

3.3 改鋪無縫線路

既有無縫線184m橋梁段，病害橋拆除新建時需要隨之斷軌，斷軌后放置路基坡腳存放，待橋梁施工完成后，將既有無縫線路鋪設至原位。改鋪無縫線路段應延長至橋頭外側12.5m處，l_改=（184+25）m=209m。

3.4 應力放散及線路鎖定

經過對既有線病害橋改造段無縫線路單元軌節調查，單元軌節范圍：K214+300～K216+100。

既有無縫線路上進行斷軌等作業，需對所在的單元軌節進行應力放散。施工完成后需對無縫線路進行鎖定。鎖定軌溫為既有設計鎖定軌溫：16±5℃。

應力放散2次：第一次放散為整個單元軌節進行放散l_放=1800m;第二次為橋梁施工完成恢復線路后，應力放散整個單元軌節除去便線部分l_放=（1800-482）m=1318m。

線路鎖定2次：第一次鎖定為橋梁施工前線路撥移后，應力鎖定整個單元軌節除去便線部分l_鎖=（1800-482）m=1318m。第二次鎖定為整個單元軌節l_鎖=1800m;

3.5 鋸口數量計算

鋸口計算時考慮4部分：①兩側撥向便線前斷軌及由便線撥回后鋸掉鉆孔部分，共4對;②既有線橋梁施工段前后需要斷軌，共2對;③橋梁施工后恢復線路時，既有長鋼軌由于被鋸掉帶孔段，長度不足需要補充短軌，應對25m無縫鋼軌鋸成2段12.5m。將既有線空缺部分鋸成12.5m長度。共3個鋸口。④考慮現場既有接頭焊縫的剔除，按總鋸口的30%概率計算，共5個鋸口。

綜上：n_鋸口=8+4+3+5=20個

3.6 焊口數量計算

焊口計算時需要考慮2部分：①橋梁施工完成，線路撥回，恢復無縫線路，共4對;②將既有線空缺部分鋸成12.5m長度處，考慮1對;③既有線橋梁段209m兩端考慮2對。

綜上：n_焊口=4+2+4=10個

3.7 鉆孔數量計算

既有線撥線與邊線連接時，由于既有線為無縫線路，鋼軌端部無孔連接。因此，與便線連接時應進行鉆孔作業，每處6孔，共2處。n_孔=6×2=12孔。配件數量為

n_配=2套，1套（包括2個接頭夾板、6個螺桿及6個螺母）。

3.8補充碎石數量計算

橋梁施工完成后，線路恢復既有狀態，應對道床碴肩進行補充碎石，形狀呈三角形，高度0.15m，寬度為0.45m。線路兩側補充碎石數量為V補=0.15×0.45×209m=14.1m³。

3.9 補充標準軌數量計算

橋梁施工后，線路恢復無縫線路時，長鋼軌由路基坡腳取出，與既有線路連接。但由于既有線兩端有鉆孔，本次應鋸掉再焊接，既有長鋼軌不能填補空缺，需進行補軌。補空軌長不能小于11m。因此，補充無縫標準軌25m長1根。

4 結論

通過對病害橋改造項目中無縫線路各項工程數量的計算，為現場施工提供更準確的工程內容和工程數量;同時也為其它非病害橋改造項目的無縫線路撥移恢復項目提供計算依據。

參考文獻（References）：

[1]廣鐘巖，高慧安.鐵路無縫線路.中國鐵道出版社.2010.北京