尚玉龍

（合肥城市軌道交通有限公司 230000）

摘 要：城市軌道交通具有安全高效、準(zhǔn)時(shí)快捷以及載客量大等方面的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于緩解城市交通壓力、改善居民出行條件有著十分重要意義。了為提高城市軌道交通的便利性，本文詳細(xì)闡述了直線尖軌道岔無縫化處理的有關(guān)策略，希望可以起到參考作用。

關(guān)鍵詞：無縫化 直線尖軌道岔 城市軌道交通

當(dāng)前我國城鎮(zhèn)化建設(shè)已經(jīng)進(jìn)行關(guān)鍵階段，城市軌道交通建設(shè)作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中十分重要的環(huán)節(jié)，其實(shí)用性與安全性是建設(shè)單位重點(diǎn)關(guān)注的問題。然而隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市人口的不斷增加，越來越的大中型城市為了改善居民的出行環(huán)境開始對(duì)軌道交通設(shè)施進(jìn)行了技術(shù)改造，其中軌道交通的直線尖軌道岔無縫化處理是提高軌道交通安全性和便利性的關(guān)鍵。

1.無縫道岔概述

當(dāng)前我國在無縫道岔鋪設(shè)方面已經(jīng)積累了大量和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用技術(shù)相對(duì)成熟，在具體的無縫線路的鋪設(shè)過程中，為了能夠與無縫線路相適應(yīng)，需要利用高錳鋼轍叉技術(shù)，全線道岔均采取無縫化設(shè)計(jì)。然而在直線尖軌道岔方面，無縫化設(shè)計(jì)相關(guān)的受力變形規(guī)律仍然需要進(jìn)一步的研究。

2.直線尖軌交叉渡線有限元模型

2.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定

假設(shè)道岔道岔幾何尺寸依照9號(hào)交叉渡線60kg/m鋼軌布置。交叉渡線共由9號(hào)單開道岔60kg/m與單個(gè)菱形交叉組構(gòu)成，尖軌呈6.45m直線狀，藏尖工作尖軌尖端，跟端連接形式為間隔鐵式活接頭，180m導(dǎo)曲線半徑，高錳鋼整鑄轍叉。

2.2扣件

路基部分扣件型號(hào)為DTV12，8.25KN扣壓力，扣件材質(zhì)為橡膠墊板；區(qū)間線路部分扣件型號(hào)為DTVI2-1，5.3KN扣壓力；高架橋部分扣件型號(hào)為DTⅢ2，扣件結(jié)構(gòu)為彈性分開式無擋肩結(jié)構(gòu)，12KN/組防爬阻力；區(qū)間線路扣件型號(hào)為DTⅦ2，4KN扣壓力。道岔區(qū)不同扣件之間絕地維持0.539m的平均間距，線路區(qū)不同扣件之間絕地維持0.625m的平均間距。

3.建立模型

3.1鋼軌

采用CAD計(jì)算程序?qū)︿撥壗孛嫘螤钸M(jìn)行描述并導(dǎo)入ANSYS。鋼軌型號(hào)60kg/m，截面面積77.45cm2，彈性模量2.1×1011N/m2，熱膨脹系數(shù)1.18×10-5m/℃，泊松比為0.3。

3.2橋跨結(jié)構(gòu)

由于橋跨的長期的使用過程中容易出現(xiàn)伸縮變形問題，需要事先進(jìn)行模擬操作。單個(gè)跨梁共含有支座8架，固定支座4架，預(yù)留部分縱向位移究竟，通過線性彈簧來對(duì)橋墩剛度進(jìn)行模擬分析，對(duì)橫向位移進(jìn)行限制；活動(dòng)支座4架，并做橫向固定處理。橋梁材料彈性模量3.45×1010N/m2，熱膨脹系數(shù)1.18×10-5m/℃，泊松比為0.2。直線尖軌交叉渡線區(qū)域如圖1所示，總長度451.634m。轍跟結(jié)構(gòu)如圖2所示

4.橫向位移與溫度力分析

由于橋上無砟軌道交叉中心呈菱形，鋼軌受力比較均勻，橋梁結(jié)構(gòu)直接影響到溫度力分布狀態(tài)。直、曲導(dǎo)軌與直、曲基本軌也呈現(xiàn)出相同的受力水平，若對(duì)其進(jìn)行全焊處理，能夠確保直股與側(cè)股之間能夠均勻受力。由于導(dǎo)軌與橋梁伸縮方向在跨橋升溫的條件下基本相同，疊加位移后，相比于對(duì)稱位置來說導(dǎo)軌位移更加明顯。在橋梁伸縮作用下，導(dǎo)軌與尖軌位移值則會(huì)對(duì)稱分布于橋梁平均位移處。

相比于縱向位置與縱向溫度，無碎軌道交叉渡線只呈現(xiàn)出很小的橫向位移與溫度力水平，在各方面因素的影響下，并未體現(xiàn)出像縱向位移與溫度力那樣明顯的規(guī)律。由于基本軌幾乎不存在橫向受力，可以忽略其余位置的作用力影響。

5.討論

在對(duì)無昨軌道交叉渡線變形與受力等方面的因素進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，軌溫變化直接影響到交叉渡線的變形與受力，導(dǎo)軌與基本軌軌溫與溫度力之間成正向變化關(guān)系，基本軌軌溫與位移量成反比，該變化規(guī)律主要體現(xiàn)在渡線區(qū)；軌溫升高，間隔鐵受力明顯增加，軌溫升高幅值與基本軌位移成反比。

扣件阻力與增加導(dǎo)軌溫度力梯度與基本軌溫度力幅值，有利于對(duì)鋼軌位置進(jìn)行控制，但不利于橋墩的穩(wěn)定性。這就需要在設(shè)計(jì)鋪設(shè)的過程中根據(jù)實(shí)際情況對(duì)扣件糊弄進(jìn)行篩選。

為了對(duì)導(dǎo)軌位移進(jìn)行有效的控制，可以適當(dāng)提升間隔鐵數(shù)量，平衡螺栓受力水平，然而這種做法幾乎不會(huì)影響到橋梁支座受力。這表明在維持橋梁穩(wěn)定性的前提下，鋼軌可以通過調(diào)整隔鐵數(shù)量的方式來改善自身的受力情況。從維護(hù)軌道框架穩(wěn)定性以及改善間隔鐵受力情況的角度出發(fā)，可以用螺栓對(duì)間隔鐵進(jìn)行加固處理。

渡線的導(dǎo)軌溫度力與基本軌溫度力與橋梁溫度呈正向變化關(guān)系，為了對(duì)無昨軌道交叉渡線道岔進(jìn)行分析，可以參數(shù)橋梁溫度變化水平參數(shù)，而橋梁溫度變化情況則需要通過科學(xué)、合理的手段結(jié)合所采集到的溫度數(shù)據(jù)對(duì)該指標(biāo)參數(shù)加強(qiáng)觀測(cè)與調(diào)查。

在布置渡線區(qū)鋼軌的過程中盡量采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。城市軌道交通普遍速度較慢，在橋梁結(jié)構(gòu)以及軌道平順性方面不做過高要求。

參考文獻(xiàn)：

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