姜凯
宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司浙江宁波315000
摘要:简述了钢轨轨底坡合理设置的重要性,并针对宁波市轨道交通2号线一期小半径曲线地段轨底坡设置不合理情况提出了调整方案,取得了良好的实际效果,说明其轨底坡的调整方案是合理、可行和有效的。
关键词:轨道交通;小半径曲线;轨底坡;调整方案
一、概述
由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分有一定的斜度,轨道铺设时需将钢轨向内侧倾斜,使轨底与轨道平面之间形成一个横向坡度,即为轨底坡。轨底坡取值适当,能使轮轨接触集中于轨顶的中部,钢轨轴心受力,横向偏压受力较小,轨腰部位产生的附加弯曲应力较小,提高钢轨的横向稳定性,减少钢轨疲劳损伤和不均匀磨耗,延长钢轨使用寿命。
二、宁波市轨道交通2号线一期轨底坡情况
(1)2号线一期正线主要设计标准
设计最高速度:80km/h;最小曲线半径:300m;最大线路坡度30‰;轨距:1435mm标准轨距;钢轨:60kg/m、U75V钢轨;轨底坡:1/40。
(2)轨底坡情况
运营工务部门在设备检修中发现个别区间光带位置异常,通过现场检查确认2号线一期藕池站-客运中心站上下行K8+500-K8+617、栎社国际机场站-栎社站上下行K1+442.2-K1+701.4轨底坡设置不符合设计要求。
(3)原因分析
通过对轨底坡测量数据对比分析,造成轨底坡不满足设计要求的原因如下:
1、在新线施工中,钢轨扣压力大于短轨枕重力,轨排在起吊、运输、架轨(支轨架)及调整轨道几何尺寸等工序中,轨排钢轨不受轨排架和支轨架的约束发生变形,致使轨底坡发生变化。
2、施工过程中,轨底坡未按照设计要求调整、卡控到位,未进行施工后的测量检查,以至于造成轨底坡不足。
3、以往施工中主要采用钢轨支撑架预设轨底坡来控制钢轨的轨底坡,若不能严格按照钢轨支撑架法施工工艺,易造成轨底坡不足。
三、轨底坡调整
本文针对藕池站-客运中心站上行K8+500-K8+617线路地段进行轨底坡调整,该地段处于曲线地段,曲线半径310m,超高120mm。
(1)理论依据
各超高轨底坡理论值a,实测轨底坡值为b,需要调整的轨底坡差值c,c=a-b。直线段轨底坡为1/40,曲线上考虑超高后的综合轨底坡理论计算值上股为1/40+h/1508,下股为1/40-h/1508(见表1)。其中:h为超高值,1508mm为轨枕顶两钢轨中心间距离。
(3)轨底坡调整
根据现场实际情况并参考其他兄弟地铁轨底坡调整经验,按照设计要求,对c≥1.33%处进行轨底坡调整,提出采用非标准设计的楔形轨下垫板进行轨底坡调整,对调整量较大且楔形轨下垫板不能满足调整要求时,采用楔形轨下垫板和异型铁垫板相结合的方式进行轨底坡调整,同时在满足轨底坡调整的情况下,尽量减少铁垫板或橡胶垫板的规格类型。
1、垫板选型
①轨底坡差值1.33%≤c<2.67%采用轨下调整垫板A(如图一),轨底坡调整量(13-11)/148=1.35%。
2、技术要求
轨底坡调整时,根据计算好的轨底坡差值选用合适的垫板,并在施工时正确摆放垫板。因轨底坡偏小需向大调整,垫板较厚一侧靠近钢轨外侧,较薄一侧靠近钢轨内侧,施工中需严格控制垫板方向,以免造成调整错误。考虑现场施工误差对轨底坡数值产生影响,增加1mm高差楔形轨下垫板以作轨底坡微调。
调整完成后轨道几何尺寸应符合以下要求:①、轨向用10m弦量允许偏差为2mm;②、轨顶水平左右股钢轨顶面水平允许偏差为2mm,在延长18m的范围内应无大于2mm的三角坑;③、轨距允许偏差±2mm,变化率不应大于1‰。
四、调整效果
2017年5月-8月对藕客区间上行K8+500-K8+617小半径曲线地段进行了轨底坡调整。通过调整,曲线上股的轨底坡满足设计要求,曲线的方向和圆顺度良好,确保了列车运行的舒适度,延长了钢轨的使用寿命。
五、结语
钢轨的轨底坡是城市轨道交通工程轨道系统的重要参数之一,轨底坡设置是
否合理,可根据钢轨顶面上的由车轮碾磨形成的光带位置来判定。通过对藕客区间上行K8+500-K8+617小半径曲线地段轨底坡调整并经运营工务部门长期检查,此曲线地段钢轨光带基本居中,扣件螺栓扭矩、轨道几何尺寸满足《轨道维修规程》要求,说明其轨底坡的调整方案是合理、可行和有效的。
参考文献:
[1]上海市隧道工程轨道交通设计研究院.宁波市轨道交通2号线一期工程正线轨道[Z].2014.
[2]GB50299-1999(2003),地下铁道工程施工及验收规范[S].
[3]宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司.轨道维修规程[S].2016.
作者简介:
姜凯,宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司,宁波:315000