預制套軌鐵路軌枕及軌槽板布置方案研究

楊啟武 邢明照 高 翔 廖靖云

(1. 中國港灣工程有限責任公司,北京 100027; 2. 中鐵第五勘察設計院集團有限公司,北京 102600)

1 概述

“一帶一路”域內,各個國家鐵路軌距有所不同,除1 435 mm 的標準軌距外,還存在1 000 mm、1 067 mm 的窄軌距和1 520 mm、1 676 mm 的寬軌距[1-2],使用套軌技術是解決國際鐵路網互聯互通的最有效辦法[3]。 目前,“1 435 mm/1 520 mm”和“1 435 mm/1 000 mm”是兩種用量較大的嵌套方式[4];前者往往需要并列鋪設4 根鋼軌,不同軌距線路不存在共用鋼軌的情況,稱為四線套軌(見圖1);后者可并列鋪設3 根鋼軌,即1 根鋼軌為共用軌,另外2 根鋼軌為非共用軌,稱為三線套軌(見圖2)。

圖1 四線套軌鐵路軌道斷面

圖2 三線套軌鐵路軌道斷面

由于同一根套軌鐵路軌枕上存在兩種軌距,無論是三線套軌還是四線套軌,只要是采用有擋肩型式,其承軌槽均不對稱(相對于枕中)。 正是由于這種不對稱,在預制套軌鐵路軌枕時,其布置可能存在多個方案。 而對于混凝土軌枕,不同布置方案下,軌枕鋼筋放張時擋肩所受拉壓應力差異較大[5]。 研究發現,現有軌枕因擋肩擠裂而失效的情況占40%[6],同時存在擋肩裂紋等質量通病[7],這是放張過程中鋼筋預應力引起混凝土軌枕變形所致。 另外,預應力會使混凝土軌枕與鋼模之間在沿著預應力鋼筋的方向出現位移,引起軌槽板和鋼模之間作用力增大[8],這也使得軌枕的脫模難度增大[9],而此時擋肩所受壓應力值與軌槽板的高度和角度有關[10-12]。

可以看出,軌枕布置和軌槽板的高度和角度顯著影響預制軌枕質量。……