中国与欧洲桥上无缝线路设计理念的差异

中国与欧洲桥上无缝线路设计理念的差异

2006年第1期

铁　道　建　筑RailwayEngineering

73

文章编号:100321995(2006)0120073203

中国与欧洲桥上无缝线路设计理念的差异

卢耀荣

(铁道科学研究院,北京100081)

摘要:文章通过对扣件阻力的采用值、设计等问题的分析,。关键词:扣件阻力　断缝检算　+中图分类号:U213191:A　　中,数次与法国SYBOGL等工程公司就有关无缝线路设计问题进行交流和探讨,深感我国铁路与法、德等欧洲铁路在桥上无缝线路设计理念方面存在差异。主要体现在对《京沪高速铁路设计暂规》(铁建设〔2004〕157号)(以下简称设计暂规)部分规定的不同看法上。法国SYSTRA公司和德国BOGL公司对设计暂规中桥上无缝线路的设计原则及设计参数,提出以下4点不同意见:①不同意设计暂规规定桥上无缝线路的扣件阻力采用7～8kNΠm 轨,要求增大至12kNΠm 轨;②不同意设计暂规规定历年(近30年内)钢轨折断检算断缝采用10cm,要求减小至7cm;③为减小桥梁墩台受力,设计暂规允许将双向钢轨伸缩调节器设置在混凝土连续梁的中跨跨中,法国SYSTRA公司不同意;④主张在设计暂规中纳入DS899Π59《铁路新干线上桥梁的特殊规程》关于限制梁轨相对位移量的规定:轨道与梁体之间或轨道与路基之间,由牵引或制动引起的相对位移≯4mm。对此作者提出自己的看法。

扣件阻力的大小关系墩台、轨道受力的大小和冬

季钢轨折断的断缝大小。扣件阻力减小显然对减小墩台和轨道受力有明显作用,只是钢轨折断的断缝将增大,但运营实践和试验证明,设计暂规规定的检算断缝值能够保证安全,因此就我国铁路客运专线而言,设计暂规规定的扣件阻力值还是合理的。

2　关于在历年最低轨温下钢轨折断的断缝检算

211　运营实践中的轨缝安全值

由于钢轨探伤和重伤钢轨焊接接头原位复焊技术的发展,桥上发生钢轨折断的机率很小,恰巧在出现近30年最低轨温时发生钢轨折断的机率更小。我国在

总长>200m的桥梁上铺无缝线路已有500余座,桥上发生钢轨折断仅2次。折断时轨温分别为-1215℃和4℃,远高于历年最低轨温,断缝大小分别为5116cm和2107cm,远小于检算断缝10cm。所以运营实践

说明,用无缝线路设计锁定轨温上限tm至历年(近30年)最低轨温tmin的变化幅度Δtd检算断缝时,其轨温取值已包含很大的安全储备量。212　试验测试中轨缝的安全值

1　关于扣件阻力的采用值

由于法、德铁路桥梁大量采用空心桥墩,墩台的纵向刚度很大,在DS899Π59《铁路新干线上桥梁的特殊规程》中规定跨度30m梁的纵向刚度≥1000kNΠcm,而我国客运专线上大量采用实体钢筋混凝土桥墩,设计暂规规定,跨度32m和40m梁的墩台顶纵向水平刚度分别为400kNΠcm和700kNΠcm。如果将扣件阻力由7～8kNΠm 轨,增大至12kNΠm 轨,则无缝线路作用于墩台上的纵向力约增大40%,因而设计暂规规定的墩台顶纵向水平刚度应增大,即墩台截面相应增大,桥墩配筋率增加、且墩台基础还应加固,因而桥梁工程投资增加。

铁道科学研究院曾在环形试验线进行2次列车通过钢轨断缝的试验。试验时断缝由110cm逐渐扩大至1318cm,并测定了钢轨折断后决定行车安全的6项轨道参数:顺车轨和迎车轨的下挠度、顺车轨所受横向水平力、迎车轨所受垂向力、顺车轨的弹性挤开量以及迎车轨的倾覆等。其中决定行车安全的关健因素是顺车轨的弹性挤开量,根据轮缘角的大小,将弹性挤开量的安全限值定为4mm。试验中发现,断缝在1318cm范围以内,随着断缝扩大因顺车轨悬出轨枕的长度减小,其下挠度并不增大,有时反而减小,弹性挤开量也并不增大,最大弹性挤开量为312mm。根据试验结果,我国铁路将无碴桥上钢轨折断的检算断缝定为10