曲线上为什么要配置缩短轨? [铁路曲线缩短轨简易计算方法及布置的探讨]

  中图分类号:F530.3文献标识码:A 文章编号:      铁路曲线缩短轨的计算方法和布置,在教科书上有严密的理论,在铁路工具书上也有介绍。但在实际工作中仍感到比较繁琐,所以便想探求一种比较简捷易行,便于记忆的计算方法。通过实际应用,该方法无论计算和布置缩短轨方面,还是比较简易的。
  一、曲线缩短量计算
  图(1)
  1、总缩短量计算
  根据图(1)几何关系得:=L=
  =L′=
  则曲线缩短量△L=L-L′=(R-R′)=26.18α
  整个曲线(包括圆曲线和两端缓和曲线)的总缩短量为:
  △LZ=26.18αα=+=57.3° (1)
  式中△LZ—曲线总缩短量(mm)α—曲线转向角 R-R′—两股钢轨中心距离,一般取1500mm。Ly—圆曲线长(m),LH—一端缓和曲线长(m)
  2、圆曲线缩短量计算
  根据圆曲线曲线长计算公式:Ly=α==57.3°
  同理圆曲线上任意点的转角:αi==57.3°
  根据公式(1)得:△Ly=26.18α(2); △Lyi=26.18αi(3)
  式中:△Ly—圆曲线缩短量(mm)α—圆曲线转角
  △Lyi—圆曲线上任意点的缩短量(mm)
  3、缓和曲线缩短量计算
  缓和曲线缩短量的计算有两种方法:
  (1)曲线总缩短量△LZ减去圆曲线缩短量△Ly,其差值除以2即为每端缓和曲线的缩短量△LH。△LH= (4)
  (2)计算出缓和曲线切线角β,或缓和曲线上任意点的切线角βi。根据缓和曲线切线角计算公式:β=·=28.65°,同理缓和曲线上任意点的切线角βi=·=28.65°,根据公式(1)得:
  △LH=26.18β (5),△LHi=26.18βi(6)。所以只要求出缓和曲线或圆曲线的切线角或转角,即可计算出其缩短量。但在计算过程中应注意,因为缩短量是累计的,所以在计算圆曲线部分转角时,应把前端缓和曲线的切线角累加进去(注:转向角α在工务设备履历中查找,切线角β查《铁路曲线测设用表》)。
  二、缩短轨根数计算
  目前,我国使用的缩短轨均为厂制标准缩短轨,其每根缩短轨的缩短量K分别为40mm、80mm、120mm,或40mm、80mm、160mm三种。
  根据公式(1)计算出整个曲线的总缩短量△LZ,选用缩短量为K的缩短轨,即可求出整个曲线上所需的缩短轨根数N:N= (7)
  三、缩短轨的选择及判定
  R1=R+0.75;R2=R-0.75
  ==L缩=L标= L标(8)
  式中L缩—厂制标准缩短轨长度(24.96m、24.92m、24.84m或12.46m、12.42m、12.38m);L标—标准轨长度(25m、12.5m)。R—内外轨中间点曲线半径,R1—外轨曲线半径,R2—内轨曲线半径。在选择和布置缩短轨时,应注意:
  ①同一曲线要选择同一标准的厂制缩短轨;②利用公式(8)计算出L缩,应选择最接近的厂制标准缩短轨;③布置时应相对连续和相对集中使用;④每个轨缝相差距离不宜超过40mm加单根缩短轨缩短量的一半。
  四、实例说明
  已知某曲线,圆曲线半径R=600m,缓和曲线长L0=100m,圆曲线长LC=119.73m,铺设标准轨长度L=25m,曲线起点至第一根钢轨进入曲线的长度为5.5m试进行配轨计算。
  1[解]:(1)选配缩短轨类型
  L0<L(1-)=25×(1-)=24.938m,选用L0=24.92m(缩短量K=80mm);
  (2)曲线内股钢轨的总缩短量△LZ
  △LZ====549mm
  (3)缩短轨的根数N
  N= ==6.8根,采用7根
  外轨标准轨的根数N0(预留轨缝按8mm计)为N0==12.79根>N,说明选配的缩短轨类型合适。
  (4)缩短轨的布置
  缩短轨的布置一般列表进行,表中“O”为标准轨,“×”为缩短轨,“+”表示内轨接头超前量,“-”表示内轨接头落后量,轨排编号系按公里顺序编定。
  
  
  2[解] (1)选配缩短轨类型
  L缩= L标 =25×=24.938m,选用L缩=24.92m(缩短量K=80mm)
  (2)曲线总缩短量△LZ
  △LZ==26.18α=26.18×57.3°×=26.18×57.3°=549mm
  (3)缩短轨的根数N
  N= ==6.8根,采用7根
  
  
  五、参考文献
  1.中国铁道出版社高等学校试用教材
  《铁道工程测量学》朱成燐、王兆祥主编
  2.中国铁道出版社高职高专土木工程专业新编系列教材
  《铁路轨道》谷爱军主编
  注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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