【正文】 f the track have been checked also. The fasteningdown temperature of rail is decided according to the requirements of the strength and stability of the addition, this design improved the plane and profile design of the overhaul lines and acplished the drawing of the profile design plan by using AutoCAD..Finally,the project designed the CWR track on a moderatespan bridge by programming. Key words: Overhaul of the track。 Plane and profile design。人們只能設(shè)法延緩它的發(fā)展，通過線路維修把它限制在一定范圍之內(nèi)，但不能完全消除。這些固定資產(chǎn)在經(jīng)常不斷的運(yùn)輸過程中，或者說在輪軌相互作用的過程中逐漸磨耗，為了保障鐵道線路的安全、平穩(wěn)和不間斷的運(yùn)輸，保持線路設(shè)備經(jīng)常處于完好狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)輸需要及線路設(shè)備損耗規(guī)律，周期性地、有計(jì)劃地對損耗部分加以修理和更新，使之恢復(fù)到原來的形態(tài)或更新的形態(tài)，是線路設(shè) 備大修的根本任務(wù)。在本設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行了以下幾方面的設(shè)計(jì)： 1. 根據(jù)行車最高車速及年通過總量，選擇軌道結(jié)構(gòu)類型； 2. 根據(jù) 軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算理論及方法，檢算軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并確定無縫線 路最大容許溫降幅值； 3. 根據(jù)無縫線路穩(wěn)定性理論及方法，檢算軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確定無縫線 路最大容許溫升幅值； 4. 針對設(shè)計(jì)中的九條曲線，進(jìn)行線路平面改善設(shè)計(jì)，同時(shí)對給定的區(qū)段進(jìn) 行縱斷面改善設(shè)計(jì)，并繪制平面改善設(shè)計(jì)圖。 無縫線路鎖定軌溫的確定與普通無縫線路的設(shè)計(jì)原則一致，只是設(shè)計(jì)鎖定軌溫的范圍對于無縫線路來說要求更嚴(yán)格。因此，橋上無縫線路的鋼軌承受著路基上所沒有的附加縱向力的作用。 。鋼軌在動(dòng)應(yīng)力、溫度應(yīng)力和附加應(yīng)力的作用下，不超過鋼軌的容許應(yīng)力； 2. 軌道穩(wěn)定性計(jì)算。將鋼軌施加于墩臺支座上的斷軌力、伸縮附加力、撓曲附加力和制動(dòng)力等通過各種不利的組合，檢算墩臺的穩(wěn)定性。 鐵路線路設(shè)備大修應(yīng)貫徹“運(yùn)營條件匹配，軌道結(jié)構(gòu)等強(qiáng)，修理周期合理，線路質(zhì)量均衡”的原則，堅(jiān)持全面規(guī)劃，適當(dāng)超前于需要的方針。鋼軌的疲勞傷損日益嚴(yán)重，嚴(yán)重危及行車的安全，因此需要進(jìn)行線路大修，以改善線路的平、縱面，換鋪較重型鋼軌，增強(qiáng)線路運(yùn)輸能力。 線路設(shè)備大修，必須嚴(yán)格遵 守鐵道部頒布的《鐵路線路設(shè)備大修規(guī)則》，以及《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》、 6 《鐵路線路維修規(guī)則》和《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》等有關(guān)規(guī)章制度的規(guī)定。在丈量的過程中，應(yīng)與既有線的百里標(biāo)相核對，以取得一致為原則。與正線相鄰的站線及在同一路基上的復(fù)線且線間距小于 5米的，應(yīng)同時(shí)測量兩線的相對標(biāo)高差，對于與起道有關(guān)的建筑物均應(yīng)測量其限界。 線路大修周期的確定 鐵路線路大修的主要工作內(nèi)容為鋼軌的全面更換，所以它的周期應(yīng)由鋼軌的使用壽命決定。為了避免這種情況，線路大修的周期，也就是成段更換鋼軌的期限， 應(yīng)該短于鋼軌的平均使用壽命。 應(yīng)當(dāng)指出，在確定線路修理周期時(shí)，必須從實(shí)際出發(fā)，既要考慮線路的具體運(yùn)營特點(diǎn)，又要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和國情、 路情。 （ 2）原有線路平、縱斷面資料，包括： 甲 線路縱斷面測量記錄（見原始資料附表） 乙 線路曲線測量記錄（見原始資料附表） 丙 橋隧位置及原狀（見原始資料附表） 丁 站場調(diào)查記錄（見原始資料附表） 戊 道口調(diào)查記錄（見原始資料附表） 3）線路 上部建筑狀況： 7 表 21 線路上部建筑現(xiàn)狀 鋼軌 軌枕 道床 類 型 kg/m 長度（ m） 平均 磨耗 （ mm） 單根 失效情況（ %） 類型 數(shù)量 （根 /公里） 失效情況（ %） 種類 不潔程度 一般情況 50 25 6 5 SⅡ型砼枕 1760 10 碎石 10% 一般 4）其他（見調(diào)查記錄） 3. 大修地段的運(yùn)營條件 1）目前及今后的客貨運(yùn)量 目 前： 20百萬噸公里 /公里 第五年： 25百萬噸公里 /公里 第十年： 30百萬噸公里 /公里 2）現(xiàn)有機(jī)車類型 客機(jī)： DF4型內(nèi)燃機(jī)車，構(gòu)造速度 120 km/h。因此必須合理選擇相應(yīng)的軌道結(jié)構(gòu)，使其在預(yù)定的使用期限內(nèi)，在規(guī)定的使用條件下，保持良好的狀態(tài)，確保列車按規(guī)定的軸重和速度平穩(wěn)、安全和不間斷地運(yùn)行，為此應(yīng)當(dāng)正確計(jì)算軌道結(jié)構(gòu)的承載能力，使其在安全和效益兩方面都得到最佳的效果。 適用條件 1. 無縫線路強(qiáng)度計(jì)算。 軌道結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算理論 軌道強(qiáng)度檢算中，軌道結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算是重要的基礎(chǔ)。它的計(jì)算理論和計(jì)算公式均較簡便，得到的解析解方便實(shí)用。而連續(xù)支承 法便于理論研究，特別是對于軌枕間距較小且使用重型鋼軌的軌道來說，在工程上其計(jì)算精度是足夠的，況且又便于進(jìn)行動(dòng)力學(xué)方面的分析。鋼軌抗彎剛度的力學(xué)意義是：使鋼軌產(chǎn)生單位曲率所需要的力矩。 103kN178。 2. 鋼軌基礎(chǔ)彈性模量 u 把鋼軌視為連續(xù)彈性基礎(chǔ)上的無限長梁，使鋼軌產(chǎn)生單位下沉?xí)r，需要在單位長度鋼軌上施加于基礎(chǔ)的均布荷載。 軌道結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算 1. 單個(gè)車輪作用下的計(jì)算 均勻連續(xù)彈性基礎(chǔ)上的鋼軌在車輪 0P 作用下?lián)锨€如圖 23所示。如以 0y 、 0M 、0R 分別表示靜輪重 0P 作用下的鋼軌靜下沉量、靜彎矩和靜枕上壓力，則得 000000242PkyuPMkPkaR??????????????? （ 26） 當(dāng) 0x? 時(shí)， 0kx? ， 1????，所以 0y 、 0M 、 0R 的最大值均出現(xiàn)在輪載作用點(diǎn)下的鋼軌截面上。 表 23 速度系數(shù) ? 值 列車種類 速度系數(shù) 計(jì)算軌底彎曲應(yīng)力用 計(jì)算鋼軌下沉及軌下基礎(chǔ)各部件荷載及應(yīng)力用 內(nèi)燃 12 電力 蒸汽 注： V為行車速度，以 km/h計(jì)。 我國機(jī)車重心高度最大為 2300mm，兩股鋼軌中心距為 1500mm，將其代入上式則簡化為 h? ?? （ 29） 2. 準(zhǔn)靜態(tài)計(jì)算公式 所謂準(zhǔn)靜態(tài)計(jì)算方法，就是將軌道的靜荷載乘以動(dòng)荷載參數(shù)（其中包括速度系數(shù)、偏載系數(shù)和橫向水平力系數(shù)）以表征列車和軌道相互作用的綜合動(dòng)力效應(yīng)，在此基礎(chǔ)上將動(dòng)力問題概化為簡單的靜力計(jì)算。其表達(dá)式如下： 軌頭 ? ? sj jd t f 2K?? ? ? ? ?? ? ? ? ? （ 214） 軌底 ? ? sg g d t f 2K?? ? ? ? ?? ? ? ? ? （ 215） 式中 j? ， g? —— 軌頭、軌底的總應(yīng)力（ MPa）； jd? —— 軌頭邊緣荷載應(yīng)力的最大可能值（ MPa）， djdjMW? ? ； gd? —— 軌底邊緣荷載應(yīng)力的最大可能值（ MPa）， dgdgMW? ? ； jW ， gW —— 軌頭、軌底的截面系數(shù)（ 3mm ）； t? —— 鋼軌溫度應(yīng)力（ MPa），對普通線路可按表 25 取值，對無縫線路應(yīng)用下式計(jì)算t (M P a )T? ?? ，式中 T? 為鋼軌軌溫變化幅度（ Co ），即 最高或最低軌溫與鎖定軌溫之差； f? —— 鋼軌附加應(yīng)力（ MPa），如制動(dòng)區(qū)段制動(dòng)應(yīng)力及橋上無縫線路的伸縮應(yīng)力等； ??? —— 鋼軌容許應(yīng)力（ MPa）； s? —— 鋼軌鋼屈服強(qiáng)度（ MPa）； 2K —— 安全系數(shù)，新鋼軌 2 ? ，鋁熱焊及再用軌 2 ? : 。 考慮到實(shí)際應(yīng)力分布的不均勻性，道床頂面最大壓應(yīng)力為 bbmax m???? 式中 m —— 應(yīng)力分布不均勻系數(shù)，取 ? 。 軌道強(qiáng)度檢算 軌 道強(qiáng)度計(jì)算中主要參數(shù)的取值 1. 與鋼軌有關(guān)參數(shù)的取值如表 26所示。 B．計(jì)算 k值 k= EI4u4 =45 1028 79101..24 ????= C. 計(jì)算 ∑ P*φ 3，并取其中的最大值來計(jì)算鋼軌的彎矩 計(jì)算結(jié)果如表 28 表 28 鋼軌彎矩計(jì)算結(jié)果 計(jì)算軌位 計(jì)算值（ kn） 軌位 ∑ P*φ 3 1 2 3 1 P(N0 112800 112800 112800 x 0 1800 3600 kx 0 φ 3 1 P*φ 3 112800 2 P(N0 112800 112800 112800 x 1800 0 1800 17 kx 0 φ 3 1 P*φ 3 112800 D． 計(jì)算鋼軌靜彎矩 M M= ?3Pk41 ?= 0 6 3 4 6 4 2 70 0 1 2 2 1 ??=19617271N mm? 。 2. 軌枕彎矩檢算 A． 計(jì)算 u值和 k值 計(jì)算軌枕彎矩時(shí) D=70000 N/mm u=aD = 54470000 = k= EI4u4 =45 1028 79101..24 84 ????= 計(jì)算軌枕反力的當(dāng)量荷載 ? 1?P ，結(jié)果如表 29 ： 表 29 軌枕反力當(dāng)量荷載計(jì)算結(jié)果 計(jì)算軌位 計(jì)算值（ kn） 軌位 ∑ P*φ 1 1 2 3 18 1 P(N0 112800 112800 112800 x 0 1800 3600 kx 0 φ 1 1 P*φ 1 112800 2 P(N0 112800 112800 112800 x 1800 0 1800 kx 0 φ 1 1 P*φ 1 112800 取表中最 大值 ? 1?P = N. C．計(jì)算軌枕上動(dòng)壓力 dR 速度系數(shù) ? = 105? .= 偏載系數(shù) ? = h?? = ? =. 查表可知，半徑為 600m的橫向水平力系數(shù) f=. dR =? 1?P ( ??? +1)f= 對于Ⅱ型軌枕 L=2500mm， a=500mm， e=950mm， b=150mm。滿足要求。 表 211 鋼軌強(qiáng)度電算檢核結(jié)果 檢算項(xiàng)目 靜彎矩 (kN?m) 動(dòng)彎矩 (kN?m) 軌底動(dòng)彎應(yīng)力 (MPa) 軌頭動(dòng)彎應(yīng)力 (MPa) 軌底總應(yīng)力 (MPa) 軌頭總應(yīng)力 (MPa) 計(jì)算值 直線地段 曲線地段 允許值 352 表 212 道床及路基強(qiáng)度電算檢核結(jié)果 檢算項(xiàng)目 靜反力 (N) 動(dòng)反力 (N) 道床頂面壓應(yīng)力 (MPa) 路基頂面壓應(yīng)力 (MPa) 計(jì)算值 直線地段 曲線地段 允許值 從表 211和表 212中可以看出，電算檢核結(jié)果與手 算結(jié)果非常接近，且檢算的各項(xiàng)應(yīng)力計(jì)算值均未超過容許值。 2. 直線與圓曲線間采用緩和曲線連接，其長度（ m）應(yīng)不短于 9179。 容許最高行車速度（ km/h），計(jì)算結(jié)果取 10m的整數(shù)倍，如原線路的 緩和曲線標(biāo)準(zhǔn)較高時(shí)，應(yīng)不低于原線路標(biāo)準(zhǔn)。 5. 線路大修時(shí)，應(yīng)調(diào)整線路對橋梁的偏心和建筑限界等。 既有曲線的測量 計(jì)算既有曲線的撥距時(shí)，需要既有曲線的外業(yè)測量數(shù)據(jù)。若各個(gè)置鏡點(diǎn)處的夾角，用 A? 、 B? 、 C? 、?、 ZH? 表示，則既有曲線的轉(zhuǎn)角 ? 等于上述各角的總和，即 A B C Z H? ? ? ? ?? ? ? ? ?L （ 218） 圖 29 偏角法測量圖 第一個(gè)與最后一個(gè)置鏡點(diǎn)，應(yīng)設(shè)在曲線范圍之外，在直緩點(diǎn)（ ZH）和緩直點(diǎn)（ HZ）外側(cè) 40~60m的 20m測點(diǎn)上；第二個(gè)與倒數(shù)第二個(gè)置鏡點(diǎn)，最好在緩圓點(diǎn)（ HY）與圓緩點(diǎn)（ YH）附近的 20m測點(diǎn)上。曲線測量通常沿外軌進(jìn)行，也有沿線路中心線進(jìn)行的，行車繁忙的線路上，為安全起見，也可在外移樁上進(jìn)行。本設(shè)計(jì)為線路大修，故采用漸伸線法。BB 的長就是 B 點(diǎn)相對于切線的漸伸線長度。 3）曲線曲率 K 平面曲線上任意一點(diǎn)的曲率表示其方向變換的旋轉(zhuǎn)程度，在數(shù)學(xué)上曲率 K 通常用曲線函數(shù)()y f x? 的二階導(dǎo)函數(shù)表示，即 ()K f x??? 。 所謂圖乘關(guān)系 是指用直角坐標(biāo)表示的 1()K f l? ， 2()fl?? 和 3()E f l? 函數(shù)關(guān)系的坐標(biāo)圖，即分別為 K圖、 ? 圖和 E圖之間的內(nèi)在關(guān)系。 2）緩和曲線的漸伸線長度 20163HH H H H HlE l l lRl ??? ? ? （ 230） 式中 H? —— 測點(diǎn)偏角； Hl —— 計(jì)算點(diǎn)的緩和曲線長； 0l —— 緩和曲線全長。 0 ()AA Al l A BB B B A A B B A A B BlE l d l d l E l E l? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ??? （ 233） 式