铁路弹性轨枕工程 - 图文(6)

采用道床阻力测试装置，分别对涵上Ⅲa型混凝土普通轨枕和弹性轨枕有碴轨道的道床纵横向阻力进行了现场实测，轨枕位移2mm时的测试值分别见表15.4.6和表15.4.7。

表15.4.6 涵上道床纵向阻力测试值（kN/枕） 轨道别 普通轨枕 弹性轨枕 枕1 11 13 枕2 18 23 平均值 14.5 18 标准值 12 12 表15.4.7 涵上道床横向阻力测试值（kN/枕） 轨道别 普通轨枕 弹性轨枕 枕1 13 12 枕2 11.5 15 平均值 12.3 13.5 标准值 10 10 2）测试结果分析

由表15.4.6和表15.4.7的测试结果可知，道床纵横向阻力两种轨道均能满足设计要求。因此，铺设弹性轨枕不会给无缝线路的稳定性带来影响。

（6）涵顶轨道动力性能的测试结果与分析 1）轨道动力参数测试统计值

根据DF8B机车牵引货运列车以平均速度90km/h通过试验轨道时，对普通轨枕和弹性轨枕有碴轨道的轮轨垂向动力P、轮轨横向动力Q及钢轨垂向动位移Zr的实测统计结果列于表15.4.8。

表15.4.8 P、Q、Zr的测试统计值（DF8B V=90km/h）

轨道别 P（kN） 12.53 14.15 0.06 0.08 11.1 8.5 Q（kN） 9.01 4.16 0.81 0.49 1.21 2.88 Zr（mm） 0.07 0.34 0.06 0.12 平均值 均方差 变异系数 平均值 均方差 变异系数 平均值 均方差 变异系数 普通轨枕 205 弹性轨枕 180 （2）轨道动力参数的计算 1）计算公式

根据《铁路轨道强度检算法》（TB 2034-88）和《铁路轨道设计规范》（TB 10082-2005），可按下列公式计算。

① 钢轨基础动弹性模量k

k?31P()4 kN/mm2 64EIZr② 钢轨支座动刚度Kd

Kd=k·a kN/mm

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③ 刚比系数β

??4k 1/mm 4EI④ 弹性长度L

L=1/β mm

⑤ 钢轨动压力Rd

Rd=Pβa/2

⑥ 动力系数α

α=P/P0

⑦ 轨道动刚度Krd

Krd?4EI(2）计算结果

4Kd3) kN/mm a根据表15.4.8给出的对P、Zr的测试统计值，按以上各式计算的结果见表15.4.9。

表15.4.9 轨道动力参数的计算比较

轨道别 (1)普通轨枕 (2)弹性轨枕 (1)β×10-3 P Zr k Kd L Rd 2(kN) (mm) (kN/mm) (kN/mm) （1/mm） (mm) (kN) 205 1.21 0.1259 180 2.88 0.0333 ↓73.6 75.54 19.99 ↓73.6 1.4868 1.0663 ↓28.3 672 938 α Krd (kN/mm) 62.5 91 1.78 169.4 58 1.57 比较(1)?(2)(%) ↓12.2 ↑138 ↑39.6 ↓36.3 ↓11.8 ↓63.1 3）结果分析

由表15.4.9的计算结果可知，与普通轨枕轨道相比，由于铺设弹性轨枕，可使得：

① 轮轨垂向力P和动力系数α分别降低12.2%和11.8%，列车动力荷载作用的降低，这有利于减轻轨道的伤损和破坏。

② 钢轨的动压力Rd降低36.3%，而弹性支承长度L却增加39.6%，这有利于改善轨下基础的受力状态，减缓道床残余变形积累速率。

③ 轨道动刚度Krd降低63.1%，并且处于轨道合理刚度（Kr=55~65kN/mm）范围内，这表明在列车荷载作用下的轨道动态弹性得到大大提升，有利于提高旅客乘坐的舒适性。

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（7）涵上列车运行安全性的测试结果与分析 1）计算结果

铺设弹性轨枕以后，对列车运行的安全性究竟影响如何，这是人们所关心的。

为此，根据对试验轨道的轮轨垂向力P、轮轨横向力Q和两股钢轨各自的轨头横向位移yr的实测值，分别算出相应的轨距动态扩大量e和脱轨系数Q/P及轮重减载率?P/P，再从中找出影响行车安全的最大值作分析与比较。表15.4.10给出了列车运行安全性的计算结果及其评判标准。

表15.4.10 列车运行安全性计算结果

Pmax(kN) Qmax(kN) emax(mm) (Q/P)max (?P/P) max226 15.0 1.96 0.11 0.26 普通轨枕 207 11.4 2.83 0.09 0.21 弹性轨枕 250 80 5 0.8 0.6 评判标准 类别 2）结果分析

由表15.4.10可知，两种轨枕试验轨道的各项安全性能指标均明显低于列车运行安全性的评判标准，并且，两者相比，弹性轨枕轨道的各项指标（除轨距扩大量）又均优于普通轨枕轨道，表明铺设弹性轨枕后，不会对行车安全性带来影响。

（8）本节小结

通过以上对涵上铺设弹性轨枕轨道的实测数据统计分析，它在各项动力学性能指标上均明显优于普通轨枕轨道，其基本结论如下：

1）轨道振动水平和动力效应大大降低，减振效果十分明显。

2）道床支承刚度无论是静态还是动态测试结果均约降低70%以上，这大大有利于改善有碴道床的工作状态，提高道床的承载能力。

3）轨道静态刚度测试换算值分别为61kN/mm和62.5kN/mm，均处于轨道合理刚度范围内，并明显低于普通轨枕的116kN/mm和169.4kN/mm，符合现代化轨道技术合理化要求。

4）道床横向力实测值均高于其标准值，不会给无缝线路的稳定性带来麻烦。 5）各项列车运行安全性能指标的计算值均明显低于其评判标准，不必担心行车安全性问题。

6）轨道整体刚度，无论是准静态刚度值（Krt=61kN/mm）还是动态刚度值

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（Krd=62.5kN/mm）均处在轨道合理刚度（Kr=55~ 65kN/mm）评价标准内。并且远远低于试铺前的轨道刚度约一倍以上。轨道动弹性的提升，有利于提高旅客乘坐的舒适性。

7）就涵上试验轨道而言，原设计为普通轨枕有碴轨道，但存在的实际问题是，涵顶至轨底高度仅为43mm，远低于1200mm的标准，并且道床厚度不足200mm，不能满足提速设计要求。如果采取增加涵顶至轨底的高度或增加道床厚度，不仅会引起抬道调坡，波及道岔区，增大工程投资，并且施工困难，工期又紧，还会严重干扰既有线的正常运营。为此，不得不变更原设计抬道调坡方案，而改为铺设弹性轨枕，但铺设弹性轨枕的效果又究竟如何？通过试铺试验结果的对比，证明并确认了改铺弹性轨枕之举措是非常及时的、正确的选择，同时也为今后推广应用提供了重要技术依据。

15.4.3 桥上弹性轨枕不同道床厚度的试验研究 （1）概述

为了解桥上弹性轨枕轨道在不同道床厚度条件下，对道床状态参数和轨道动力参数的影响，于2006年8月28~29日在郑徐线K560+558上下行线岔河中桥（3×24m，T型梁）桥上已铺弹性轨枕轨道上，进行了现场试验研究。试验轨道条件见表15.4.11。

表15.4.11 桥上试验轨道条件

线 别 钢轨（kg/m） 轨枕 道床厚度（mm） 上行 60 弹性桥枕 350 下行 60 弹性桥枕 250 （2）桥上道床支承刚度的测试与分析 1）测试结果（表15.4.12）

表15.4.12 桥上道床支承刚度测试值（荷载范围7.5~35kN，kN/mm） 线 别 道床厚度 枕1 枕2 枕3 枕4 平均值 均方差 变异系数 上行 下行 350mm 250mm 38.2 23.3 25.0 22.7 25.1 31.2 35.8 29.1 27.3 29.1 7.33 7.50 0.27 0.24 2）钢轨支座刚度的计算

80?27.3?20.4 kN/mm

80?27.380?29.1?21.3 kN/mm 下行：Kz?80?29.1上行：Kz?29

3）桥上轨道刚度的计算

上行：Kr=((4×20.4×103/600)3×6.4449×1012)1/4=63.5 kN/mm 下行：Kr=((4×21.3×103/600)3×6.4449×1012)1/4=65.5 kN/mm 4）结果分析

从桥上道床支承刚度的实测平均值和轨道刚度的计算值来看，两者相差甚微，上行线虽稍好些，但上下行线均能满足轨道合理刚度的要求。这又说明了使用弹性轨枕是合理选择。

（3）桥上道床纵横向阻力的测试结果与分析 1）测试结果（表15.4.13）

表15.4.13 桥上道床纵横向阻力测试值（kN/枕）

道床纵向阻力 道床横向阻力 枕1 枕2 平均值 标准值 …… 此处隐藏：2527字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……