重载钢轨道口设计与应用

王 克 江

(吉林铁道勘察设计院有限公司，吉林 吉林 132001)

重载钢轨道口设计与应用

王 克 江

(吉林铁道勘察设计院有限公司，吉林 吉林 132001)

针对以往道口存在的不足，提出一种新型道口铺面形式。从铺面板和道口平面设计两方面阐明设计要点，并补充特殊道口设计方法。通过理论分析，并结合在工程中的应用，总结其适用条件及不足，为以后铁路重载道口设计提供参考。

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1 设计背景

铁路和公路运输是主要陆地集散方式，铁路道口是铁路与公路交汇的重要设施，同时也是铁路线路最薄弱的环节。就我国目前道口铺面形式来看，主要有石材铺面、木枕铺面、混凝土铺面和橡胶板铺面等，以上道口铺面各有优点，但也存在缺点，集中表现在强度低、难以承受重载的冲击碾压，造成铺面破坏变形、维修周期缩短，维修费用高，严重时会影响到铁路轨道的稳定，潜伏事故隐患。普通道口无法满足频繁有重型汽车通过的厂内或港区道口的需求。

2 设计步骤

道口设计主要分为以下6个步骤：

1)根据项目情况确定道口位置、道口长度、道路与铁路线交角。根据周边道路情况和车流量情况确定道口宽度和道口平台长度；2)计算道口位置铁路轨面高程，确定道口铺面高程。测量既有道路地面高程，顺坡和确定排水方向；调查路面结构，进行道口平台设计；3)根据汽车荷载大小和经济比较，选择道口铺面板；4)铺面板设计(包括连接方式、所需材料、数量及尺寸设计)；5)铺面板与线路路基接合点设计，铺面板与道口平台接合处设计，其他接合点设计；6)监护防护设计和其他防护设施设计。

3 设计要点

3.1铺面板设计

每制作一条铁路线的道口，一般需备齐18根钢轨(钢轨最短长度视道口宽度而定，有断裂、裂纹或严重老化的钢轨不宜采用)。其中10根钢轨将用于铁路线路两钢轨之间，线路钢轨两外侧各用4根。

用预制的螺栓和间隔铁串联相邻钢轨，连接为整体钢轨块。间隔铁尺寸如图1所示，螺栓、螺母及垫片尺寸如图2所示。

根据道口总长度确定道口铺面中心位置，然后由中心向两边，交错布置，便于安装并使力量分散。如图3所示分布形式确定螺栓连接位置，并在钢轨轨腰处标出准确位置。确定所需间隔铁和螺栓、垫片的数量。

由于线路铺设的轨枕全为混凝土枕，线路钢轨外侧有螺栓、弹条和扣件，阻碍整体钢轨块靠近线路钢轨，因此特将靠近线路钢轨外侧的那一根钢轨在受螺栓及扣件位置影响的地方用锯轨机锯断，并将剩下的每段钢轨分别用间隔铁与相邻钢轨连接。保证钢轨块放下后能充分接近线路钢轨。并能将线路钢轨的弹条、扣件露出来，方便日常养护维修。

用气焊在钢轨的对应位置钻孔。检验符合连接要求后，将间隔铁和螺栓、垫片等材料准备齐全后，对事先排好的钢轨进行组装。相邻钢轨与间隔铁连接方式如图4所示。

组装完成后用C35以上混凝土浇筑填满钢轨之间的空隙，增强整体性。混凝土搅拌时控制好混凝土的坍落度，坍落度不宜过大或过小。振捣要均匀，防止有蜂窝出现，不应出现漏振或不振的状况。每天对浇筑完成的钢轨道口进行养护，保证养护时间达到18 d以上才可以使用(如果道口附近有条件完成组装和现浇过程，建议提前将钢轨运至该地)。

铺砌道口前应先将道口范围内相邻混凝土枕端部之间用木枕垫平，轨枕的凹槽部分及其他空隙用碎石或细砂找平并夯实加强，保证各部位与轨头平台在同一平面。检查满足铺装要求后，将钢轨块放到对应位置，中间钢轨块与线路内股间的位置用木头卡死，确保轮缘槽宽度在70 mm～100 mm范围内，轮缘槽深度在45 mm～60 mm范围内。线路外边缘与邻近钢轨间的空隙及弹条扣件位置全用沥青填实。线路两边钢轨块与道口平台衔接地段也用沥青填筑，压实。具体如图5所示。

如果道口有多条铁路线路，则两铁路线间的部分填道砟，用细砂找平，压实。然后放预制钢筋混凝土块，表面涂一层沥青。

3.2道口平台设计

根据道口设计规范要求，应在道口两侧栏木外设置道口平台。

平台长度：为了有利于道路上车辆在道口前停车和起动，从最外侧钢轨外5 m算起的平台长度应不小于停留一台车辆的长度，采用值如表1所示。

表1 道口平台最小长度表 m

平台宽度：与相邻道路宽度相同。

平台高度：设计平台高程同道口铺面高程，比道口位置轨面高程低5 mm，满足“铁路钢轨头部外侧50 mm范围内，道口铺面应低于轨面5 mm”的要求。

平台坡度：紧接道口平台的道路纵坡不应大于表2规定的数值。

表2 紧接道口平台的道路最大坡度 %

平台路面结构：同相邻道路路面结构。

4 特殊道口设计

4.1曲线道口

当设计道口的铁路线为曲线时，相比铁路线为直线的道口主要有以下两点区别：

1)需要弯轨。弯轨半径大小根据道口所在线路的半径及每根钢轨放置的位置确定。利用弯轨机对钢轨进行弯轨。如果检查钢轨有断裂及裂纹状况，钢轨不宜进行弯轨，因为容易在弯轨过程中钢轨断裂，打伤周围人员。弯轨过程中控制好钢轨的正矢，不宜出现正矢过大及过小状况。把弯好的钢轨进行一端对齐摆放。

2)需要部分加强。铁路线路设计规范规定铁路曲线地段不宜设置道口，如果由于条件限制将道口设在曲线上，则需要增加道床厚度，加强钢轨之间的连接，并在道口附近对线路钢轨增设轨距杆。

4.2宽道口

当道口宽度超过一根标准轨长度时，则需要将钢轨接长。接长的方法有：

1)焊接。铁路施工和维修过程中较常用。2)用鱼尾板连接。至少需要六对鱼尾板，具体连接方式如图6所示。

5 适用条件与不足

5.1适用范围

1)适合普通道口和货运量大、有重载货物列车通过的道口；

2)适合于废弃钢轨较多，或钢轨取材容易的道口。

5.2存在的不足

1)间隔铁和螺栓均需提前预制，且不同型号钢轨对应不同规格的间隔铁；

2)轨枕表面高低不平，向下传力不均匀，采用桥枕可改善，但造价提高；

3)两侧的铺面板受弹条、扣件位置的影响较大。

6 结语

钢轨铺面道口在包钢新体系铁路专用线工程道口设计中采用，并于2013年9月施工完成后开始通车。包钢厂内货运频繁，且全为重载货运汽车，最高可达200 t以上，运营至今未发现任何损坏或异常，且钢轨道口铺面在过往车辆的碾压和磨耗作用下，变得光滑亮丽，道口整体美观大方。此次应用收到很好的成效，并计划将钢轨道口在其他频繁有重载车辆通过的公路—铁路平交道口中继续推广使用。

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Thedesignandapplicationofoverloadedrailcrossing

WangKejiang

(JilinRailwaySurvey&DesignInstituteCo.,Ltd,Jilin132001,China)

In view of the deficiency of existing crossing, a new type of crossing pavement is put forward. The design points are expounded from two aspects of panel design and crossing plane design, and the design method of special grade crossing is added. Theoretical analysis, combined with the application in engineering, summarizes its applicable conditions and shortcomings, it will provide reference for the design of railway heavy haul crossings.

crossing, rail, pavement, design, railway

1009-6825(2017)30-0134-03

2017-08-18

王克江(1988- )，男，工程师

U213.81

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