【正文】 和振動，并伴隨有打擊噪聲，沖擊力可達到非接頭區(qū)的三倍以上。2001年在京滬線南京一上海區(qū)間成功鋪設了一條軌條長為249km的跨區(qū)間無縫線路。由于無縫線路的施工工藝和機械化程度的提高，維修管理方法的不斷完善，膠接絕緣接頭的技術工藝過關并投入使用，無縫道岔的設計理論逐步完善和試鋪成功，從1964年在日本建成第一條高速鐵路開始，相繼于1983年法國模式的高速鐵路成功運營，至今國內外在區(qū)間無縫線路和跨區(qū)間無縫線路都取得了很大的發(fā)展。 鐵路無縫線路 概述隨著高速、重載鐵路的發(fā)展，要求強化鐵路軌道結構，提高線路的平順性和穩(wěn)定性，消除現(xiàn)有一般無縫線路的緩沖區(qū)和道岔區(qū)鋼軌接頭的影響，實現(xiàn)線路的無縫化。(2)線路大修平面設計[1~4]：線路大修平面改善設計，主要是矯正既有線路平面的位置，平面設計以原線路設計標準為依據，并遵循一定的原則和基本的技術條件，根據線路勘測資料，對線路曲線部分各測點進行撥距計算。另一方面，隨著鐵路運量的增長，列車平均軸載的增加，行車速度的提高，以及新技術和新設備的發(fā)展與應用，需要強化或更新線路設備時，也必須由線路大修去完成。人們只能設法延緩它的發(fā)展，通過線路維修把它限制在一定范圍之內，但不能完全消除。而鐵路運量即通過總質量(表示為軸載與其通過次數(shù)的乘積)愈大的線路上，上述過程將發(fā)展的愈加劇烈[1]。這種線路的不平順性，即使是微小的，亦將顯著增加機車車輛對線路的附加動力作用。鐵路線路設備是鐵路運輸業(yè)的基礎設備，它常年裸露在大自然中，經受著風雨凍融和列車荷載的作用，軌道幾何尺寸不斷變化，路基及道床不斷產生變形，鋼軌、聯(lián)結零件及軌枕不斷磨損，因而使線路設備的技術狀態(tài)不斷地發(fā)生變化。畢業(yè)設計第1章 緒論 線路大修 概述鐵路線路是由路基、軌道和橋隧建筑物組成。它是一個整體工程結構，共同發(fā)揮各自的功用，其任何組成部分的改變或損壞，都將影響整體功能。線路的殘余變形，主要是機車車輛與線路相互作用的結果，往往又帶有明顯的不均勻性和不一致性，而構成線路的不平順。不平順愈強，附加動力作用愈大，鋼軌及其軌下基礎負擔愈重，殘余變形的幅度及其積累愈快，線路承載能力愈低。對目前的線路結構來說，產生不均勻的殘余變形及其積累是無法避免的。為保證列車的正常運行，線路必須經常保持規(guī)定的技術完好狀態(tài)，一旦這個技術標準被突破，靠線路維修又不能完全防止上述破壞現(xiàn)象的發(fā)生，線路各組成部件的疲勞與磨耗傷損，以及道床臟污程度等達到了規(guī)定的限度以至于不能繼續(xù)使用時，就必須進行線路大修來修復軌道的承載能力。 設計內容本設計中采取的方法及步驟如下：(1)根據設計任務書給定的運營條件及線路測量資料，對既有線路平縱斷面進行改善。(3)線路大修縱斷面設計：線路大修縱斷面設計的目的是改善原有線路設備的技術狀態(tài)，本設計在既有路基面標高、軌面標高及既有道床厚度的基礎上，利用Excel對計算軌面標高、設計軌面標高、設計道床厚度等進行計算，并繪制縱斷面設計改善圖[4]。把焊接軌條長度延長達整個區(qū)間或跨區(qū)間并與道岔焊聯(lián)成一體，這種超長軌條的無縫線路稱為區(qū)間無縫線路或跨區(qū)間無縫線路。在12‰；法國以巴黎為中心的幾條高速鐵路上，多數(shù)無縫線路的軌條長度貫穿整個區(qū)間，其中最長一條長達50km；德國焊接道岔數(shù)達11萬組之多，%的線路鋪設了超長軌條的無縫線路；。秦皇島至沈陽客運專線上計劃全面鋪設區(qū)間無縫線路或跨區(qū)間無縫線路[5]。接頭沖擊力影響行車的平穩(wěn)和旅客的舒適，并促使道床破壞、線路狀況惡化、鋼軌及連接零件的使用壽命縮短、維修勞動費用的增加。隨著列車軸重、行車速度和密度的不斷增長，上述缺點更加突出，更不能適應現(xiàn)代高速重載運輸?shù)男枰?。這中間首先遇到了接頭焊接質量問題；其次就是長軌在列車動力和溫度力共同作用下的強度和穩(wěn)定問題；還有無縫線路設計、長軌運輸、鋪設施工、養(yǎng)護維修等一系列理論和技術問題。在橋梁上鋪設無縫線路，可以減輕列車車論對橋梁的沖擊，改善列車和橋梁的運營條件，延長設備使用壽命，減少養(yǎng)護維修工作量。實踐證明，無縫線路由于消滅了鋼軌接頭軌縫，因而具有行車平穩(wěn)，機車車輛及軌道維修費用降低，設備使用壽命延長，適合于高速行車等優(yōu)點，是鐵路軌道現(xiàn)代化的一項重要技術措施，也是當前高速、重載鐵路的必需條件。 橋上無縫線路橋上無縫線路設計主要包括[9~12]：(1)鋼軌的伸縮附加力的計算。伸縮附加力與梁的日溫度差和扣件阻力的大小有關。梁在荷載作用下產生撓曲變形，通過梁軌相互作用，使鋼軌產生撓曲附加力，與撓曲變形和扣件阻力的大小有關。鋼軌在動應力、溫度應力和伸縮附加應力(或撓曲附加應力，兩種附加應力不疊加，取其中大者來計算)的作用下，不超過鋼軌的容許應力。鋼軌在溫度力和伸縮附加力(或撓曲附加力)的作用下，滿足穩(wěn)定性的要求。根據強度、穩(wěn)定性和緩沖區(qū)軌縫設置的要求，計算橋上鎖定軌溫，并與路基上無縫線路相比較。橋上無縫線路焊接長軌一旦斷裂后形成的斷縫以及由于伸縮附加拉力而產生的鋼軌縮短量疊加起來，檢算斷縫值是否超過規(guī)定的容許值。通過本次畢業(yè)設計，對線路大修及無縫線路的知識進行一次全面匯總和學習，進一步鞏固了專業(yè)知識，為以后學習和工作打下基礎，為將來能承擔發(fā)展我國鐵路發(fā)展的重任奠定基石。平面設計應以原線路設計標準為依據，并應遵循以下基本技術條件：(1)設計曲線時應盡量采用單曲線，僅在困難條件下允許保留復曲線，但復曲線的兩個圓曲線間，應設緩和曲線連接，其長度按計算決定，但不應短于20m。(2)直線與圓曲線間應采用緩和曲線連接，其長度一般應短于9超高度(m)容許最高行車速度(km/h)，特別困難地段不短于7超高度(m)容許最高行車速度(km/h)，計算結果取10m整數(shù)倍。兩緩和曲線間的圓曲線長度一般不得小于20m，困難條件下可減至14m。(4)并行的兩線路中心距離在5m以下的曲線地段，內側曲線的超高不得小于外側曲線超高的一半，否則，應根據計算加寬兩線的中心距離。(6)圓曲線外軌超高和順坡，按工務段提出的數(shù)據設置，并應符合《鐵路線路維修規(guī)則》規(guī)定。如因建筑物限界關系等原因不能減少或消除時，允許保留原狀。曲線平面計算以既有線為參考標準，計算出的撥動量就是相對于既有線路上各測點應撥動的距離，撥正后的曲線是新的線路中心，大修施工時應按新的中線鋪軌。而既有曲線的測量一般采用偏角法或矢矩法。如圖21所示，既有曲線B點的漸伸線長為，設計曲線上與B點相應的點漸伸線長為，因此，撥距就是兩漸伸線長度之差： ＞0，曲線外挑，＜0，曲線內壓。矢矩法測量如圖22所示。計算撥距的方法較多，一般經常維修與中修采用繩正法；大修與改建則利用漸伸線法來計算。 既有曲線漸伸線長度計算既有線雖已錯動，但基本線形仍保持原來的形狀，可分為按緩和曲線和圓曲線的性質計算。緩和曲線上各點的漸伸線長度為： 式中，l——緩和曲線上的測點至起點的曲線長；——緩和曲線上測點的偏角。(2)當置鏡點由O點移至A點時，如圖23所示，A點以后各測點的漸伸線長度： 式中，——測點至始切線的累加偏角；、——A、B點的偏角；——置鏡點A處的漸伸線長度；l——測點至置鏡點間的曲線長。 設計曲線漸伸線長度計算(1)選擇曲線半徑與緩和曲線長度進行曲線計算與設計前，首先要根據既有技術資料和現(xiàn)場實測結果估算既有曲線半徑，既有曲線半徑可采用下列方法計算：① 平均偏角法設L為測點間弦長(一般為20m)，在圓曲線范圍內取n個點偏角、……、可求得圓曲線內L所對應的偏角的平均值為： (27)然后代入下式估算既有曲線半徑： (28)②三點法在既有曲線的圓曲線范圍內選取3個距離為L的測點A、B、C，三點的漸伸線長度分別為、則通過此三點的既有曲線半徑為： (29)③多點法三個點不能體現(xiàn)整個曲線的全貌，當圓曲線較長、測點較多的時候，可以用下列公式計算既有曲線的半徑： (210)式中，L——測點間的長度，一般取為20m；——測點既有漸伸線的二次差值；n——二次差值的個數(shù)，比測點數(shù)少2。表21 曲線半徑取整轉角度數(shù)＜1010~2020~3030~60＞60半徑取整(m)501051具體選定緩和曲線長度的選用應不低于基本技術條件規(guī)定的長度，并取10m的整倍數(shù)。(2)推算曲線各主要點的里程①曲線中點QZ的里程為保證測量終點不撥動，即終切線不轉動也不平移，應該使終點設計漸伸線的長度與既有漸伸線的長度相等。令，則 (212)曲線中點QZ的里程=測量終點里程－X。② HY~YH圓曲線的漸伸線長度是在ZY點處自始切線內移一段距離p值，因此，在計算漸伸線長度時，應再加p值： (214)式中，s——圓曲線上測點至ZH點的曲線長；L——圓曲線上測點至ZY點的曲線長，；p——內移距。④ZH點以后直線段的漸伸線長 (216) 撥距計算 (217)撥距計算的步驟：(1) 計算既有曲線各測點的漸伸線長度；(2) 選擇曲線半徑及緩和曲線長，確定各主要點的里程；(3) 計算設計曲線各測點的漸伸線長度；(4) 求出各測點的撥動距離。選取曲線Ⅰ、曲線Ⅱ測量資料進行曲線撥距計算。Δf50曲線Ⅰ既有曲線測量資料f400020b(弧度)3a( 39。Δf5既有曲線測量資料f40020b(弧度)3a( 39。Δf5既有曲線測量資料f40020b(弧度)3a( 39。45，R=500m，l0=100m，L=，T=+設計曲線漸伸線長度計算Es14l36Rl013l12l02/24R11L2/2R與Xa10L或X9設計曲線主要設計點里程8YH：K116+YZ：K116+HZ：K116+既有曲線角面積計算Ej720b－Δf6177。 )29253511940測點里程1+100+120+140+160+180+200+220+240+260備注撥距計算 Δe= Es－Ej－15曲線編號Ⅱ+表23 既有曲線撥距計算表設計曲線漸伸線長度計算Es14l36Rl013l12l02/24R11L2/2R與Xa10L或X9設計曲線主要設計點里程8ZH：K117+ZY：K117+HY：K117+QZ：K117+既有曲線角面積計算Ej70001320b－Δf60177。 )2050506422592810測點里程1K117+400+420+440+460+480+500+520+540+560+580+600+620續(xù)表23撥距計算 Δe= Es－Ej－15曲線編號Ⅱa=251139。Δf5既有曲線測量資料f40020b(弧度)3a( 39。因此，縱斷面的改善設計，必然會受到原有建筑物的嚴格限制。過多的抬道，會造成前后道岔群抬高，站線順坡工作量加大，路肩寬度不足，復線區(qū)段上下行道口通行不便，并行地段鄰線有被砂埋和雪埋之慮；過多的落道，會造成路塹刷坡，增大施工困難，甚至造成不良后果，等等。 設計原則線路大修的縱斷面設計是一項復雜而費事的工作，而線路大修施工又是在