曲线上D 型便梁与木枕撑高联合加固方法探讨

史钦华

在既有线路下进行桥涵的开挖施工中,为不中断行车,都必须进行线路加固。某专用线工程,为1—8.0×4.5 m框架,箱顶至轨顶为1.2 m,曲线半径300 m。若采用扣轨吊轨进行线路加固,受到跨度的限制,而常规便梁架设又受到曲线半径不小于400 m的限制。D24型便梁能否架设,需要满足什么条件,结合专用线工程对小半径曲线上架设D24型便梁方法作出探讨。

1 有关资料及数据的计算

1)框架立面示意图见图1。

D24型便梁以最低位架设,枕木(150 mm)放在横梁上用φ 25 U形螺栓和宽度为80 mm、厚度为16 mm的扣板连成一体,枕木两端用∠63×63×3的角钢及钢轨扣件卡牢在横梁设定位置上。建限—1限界(轨面至梁顶 H≤200 mm)为1 500 mm。

根据曲线上建筑接近限界加宽办法:

曲线内侧加宽(mm):W1=40 500/R+H×h/1 500。

曲线外侧加宽(mm):W2=44 000/R。

其中,R为曲线半径,m;H为轨顶至便梁顶(控制点)的高度,mm;h为外轨超高,mm,h≤100 mm。

W1=40 500/300+163×100/1 500=145.9 mm。

W2=44 000/300=146.7 mm。

曲线内侧限界:

W内=1 500+W1=1 500+145.9=1 645.9 mm。

曲线外侧限界:

W外=1 500+W2=1 500+146.7=1 646.7 mm。

在曲线上平分正矢布置示意图见图3。

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

曲线内侧线路中心至纵梁内侧控制点的距离:

曲线外侧线路中心至纵梁外侧控制点的距离:

从以上计算得知:内侧控制距离a＞W内=219 mm,外侧控制距离b＞W外=218.2mm,满足建筑限界规定。

2 实施效果

在小半径上便梁最低位架设加枕木撑高联合方案及每隔1.5 m一道轨距拉杆措施后,在实施15 km/h慢行条件下,便梁结构稳定,轨道几何尺寸均无变化。根据铁路工务规则规定,允许最大的未被平衡超高h0一般为60 mm～75 mm。在满足行车安全下,允许通过该曲线的最大速度V=[(h+h0)×R/11.8]1/2=[(25+75)×300/11.8]1/2=50 km/h。

3 便梁加木枕撑高方案在双曲线上应用

在曲线半径R≥900 m(双线),低位架设D24便梁的线间距要不小于5.02 m。在线间距4.94 m的条件下架设按建筑限界规定就需要拨道。若不进行线路拨道,采用木枕撑高架设便梁分析能否满足。D24型便梁以低位架设,枕木(厚 150 mm)放在横梁上用φ 25 U形螺栓和宽度为80 mm、厚度为16 mm的扣板连成一体,枕木两端用∠63×63×3的角钢及钢轨扣件卡牢在横梁设定位置上。

建限—1限界(轨面至梁顶 H≤350 mm)为1 725 mm。

根据曲线上建筑接近限界加宽办法:

曲线内侧加宽(mm):W1=40 500/R+H×h/1 725。

曲线外侧加宽(mm):W2=44 000/R。

其中,R为曲线半径,m;H为轨顶至便梁顶(控制点)的高度,mm;h为外轨超高,h≤100 mm。

W1=40 500/900+299×100/1 725=62.3 mm。

W2=44 000/900=48.9 mm。

曲线内侧限界:

W内=1 725+W1=1 725+62.3=1 787.3 mm。曲线外侧限界:

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。曲线内侧线路中心至纵梁内侧控制点的距离:

a=3 980/2-M/2=3 980/2-83.4/2=1 948.3 mm＞W内=1 787.3 mm。

曲线外侧线路中心至纵梁外侧控制点的距离:

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

从以上计算得知:内侧控制距离a＞W内=161 mm,外侧控制距离b＞W外=174.4 mm。可根据现场实际情况,便梁中心向外偏移线路中心50 mm～100 mm,都满足建筑限界规定。由于木枕撑高,轨底至梁底的高度 H=825 mm。这相当于D24型便梁的最低位架设,而最低位架设的线间距为不小于4.94 m,满足要求。因此便梁加木枕撑高线路加固方法不仅加快进度,节省线路拨道的费用,而且能更好地扩大便梁的适用范围。