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铁路曲线正矢计算
第36卷第1期
2009年3月
建厂科技交流
EXCHANGEOF.HANCHANGSCIENCE&TECHNOLOGY
,ol_36NO.1
Mat.2009
铁路曲线正矢计算
路桥公司苏石
曲线是铁路运输设备中的薄弱环节,它的质
量直接影响到列车运行的安全和速度,因此提高
曲线的施工质量和加强曲线的整正,是线路施工
中的一项重要内容.
1曲线整正的一般程序
曲线整正工作一般按照以下的程序进行
(1)先将曲线两头的直线拨顺,不使曲线头
尾出现反弯或鹅头现象.否则,既使曲线拨圆了,
而两头不顺,还是不合格,造成返工浪费.
(2)量现场正矢:
一般用20m的弦,自曲线
头开始一绳一绳量过去,每测点间距为lOmo绳
的两端放在上股钢轨内侧,轨面往下16mm处,
量绳的正中间与钢轨内侧的尺寸,即现场正矢.
同时,把数字按顺序记录下来.
(3)计算计划正矢:
根据曲线要素计算得到
现场的计划正矢,作为曲线拨动的依据.
(4)计算结果:
按现场正矢,结合实际情况
来分配计划正矢,最后算出个点拨动量.
(5)拨道:
在每个测点的钢轨J’bff,,~J订好木桩
(不得侵入限界),在桩上固定一点,拨道时比照
钢轨到木桩固定点的距离,按照计算拨动量的加
减而将钢轨往外挑或往里压.
(6)复核:
由于钢轨具有刚性,一点的拨动
会对相邻前后点产出影响.所以,拨完之后,再
量一下实际的正矢是否符合调整后的计划正矢,
误差是否合格?
如不合格,在个别进行调整.
本文结合我单位在菏泽电厂铁路专用线轨道
工程施工的实际情况,主要探讨第个程序一计
算计划正矢工作,特别是对圆曲线终点前后正矢
计算加以整理,得到的成果,提供给读者,以方
便使用.
2一般圆曲线正矢计算
求圆曲线正矢的计算公式:
fe:
L2/8R
fc一圆曲线正矢(m);
L_弦长(m);
R一曲线半径(m)
根据上式将常用的弦长公式简化如下:
20m弦长时,fc=5OOOO/R(适用于长曲线)
lOm弦长时,fc=12500/R(适用于附带曲线
和短曲线)
5m弦长时,fc=3125/R(适用于道岔导曲线)
一
圆曲线正矢(mm)R一曲线半径(m)
3圆曲线始,终点正矢计算
3.1圆曲线始点正矢计算
一
般情况测量正矢,都是从曲线头顺序开始
的,所以,曲线始点均为正矢点.始点正矢=园曲
线正矢,2,即:
fz=fc/2.
也就是说直圆点处的正矢等于圆曲线正矢的
一
半.
3.2圆曲线终点正矢计算
77
2009年第1期建厂科技交流
由于铁路曲线长度一般不是10m的整数倍,
因此,当量到曲线尾时,测点往往不正好在曲线
尾上,因而发生前赶后错现象.在遇到这种情况,
以前由于有些现场技术人员不能掌握计算方法,
对曲线尾的正矢不知如何计划,因此造成或该处
的正矢不能与整个曲线相衔接,使曲线尾出现反
弯或鹅头等不顺,或曲线需反复多次整正,费工
费力.为解决这一问题,在施J二过程中我们引入
正矢系数概念,通过对曲线正矢乘以相应的系数,
得到曲线尾两侧测点的正矢.
fy=n,fe.fz=mfc
fy:
圆曲线向上靠近曲线尾测点的正矢;(圆点)
fZ:
直线向上靠近曲线尾测点的正矢;(直点)
n,:
圆点正矢系数
n:
:
直点正矢系数
在推导过程中,为了尽量使公式简单,方便
记忆和使用,我们对自变量进行了选择,最终经
整理得到以下正矢系数计算公式(推导过程略):
n1:
1-0.005x1
n2_0.005x2
X.:
圆曲线上弦线伸入直线的长度(m)
X:
直线上弦线伸人圆曲线的长度(m)
通过以上公式可以较容易的得到圆曲线终点
两侧的计划正矢.表
1
3-3算例
菏泽电厂铁路专用线3道圆曲线JD4参数为
R=600m,T=66.668m,L=132.79lm.采用20m弦
长进行曲线整正(如图1).在曲线中,20m弦长
与相对应的弧长相差不足lmm,故现场弦长测点
按弧长计算,误差忽略不计.
l
计算过程如下:
fe=50|R=50l600—83mm
始点正矢:
=fc/2:
83.3/242mm
圆点正矢系数:
n.=1—0.005x2~=1—0.005x7.21=0.7401
直点正矢系数:
n2=0.005x22=0.
005x2.79z=0.0389
第l4点(圆点)正矢:
fy=nfe=0.7401x83
≈61mm
第15点(直点)正矢:
fz=n2fc=0.0389x83
≈3ram
得以下现场计划正矢表(见表1)
经过以上公式很容易计算出了曲线头尾两端
的正矢,据以拨出的曲线,经现场检验完全符合
设计要求.为以后曲线的整正打下良好的基础.
3.4说明事项
上面的正矢系数计算公式是根据20m弦长总
结的,此后,我们又对10m弦长情况下的正矢进
行推导.如用10m弦长量取正矢,则两侧点间距
离为5m,在此情况下,应将实际量的的数值乘2
后,再应用以上系数公式.如实际量得Xl为1.2m,
则X2=5一1.2=3.8m,计算时应乘2,将2.4,7.6代
78
入前面的系数公式计算得到相应的正矢系数.
4进一步曲线整正
曲线整正时,常常会有这样情况:
在测点处
的正矢均合格,但往前后错几米再量就不合格了,
主要原因是在弦长范围内的圆弧不圆顺,特别是
接头处的圆度不好,因为接头本身的毛病也容易
造成曲线不圆.
为消灭这种现象,可采用”八等分法”,即将
弦长分成八等分.在20m弦内分成8个2.5m,算
}H个点的矢距,拨好正矢后,再在两边各三点处
(一F转第93页)
建厂科技交流2009年第1期
灰砂浆或粉刷石膏进行加气砼的内墙面抹灰,其
主要技术指标应达到表l的要求.
表1主要技术指标要求
专用抹灰粉刷项目加气砼
砂浆石膏
密度,k{;,m400—7O0≤1(X)o≤600
吸水率,%35-50≥20≥20
保水率,%≥75≥75
导热系数,
W/(m?
k)O.O8l—O.29≤0.40≤035
(1.5—2.5)弹性模量
MPa≤5×103≤5×10
×l
线膨胀系数8
×10≤5×10≤5×10-
mm/(m?
℃)
线收缩,mm/m≤0.8≤1.O5≤O.8
抗压强度MPa2.一8.O5.0—-8.O2.—.O
(2)措施
①施工前,先将基层墙体表面的尘土,松
散的灰皮及污垢清除掉,同时对砌块的缺棱掉角,
灰缝不饱满等缺陷要进行填补,保持基层墙体洁
净,再浇水充分润湿,控制加气砼的含水率在15%
左右,不应有挂水.
②选专用界面剂作基层处理,认真做好加
气砼表面的封闭气孑L处理,减小吸水率,并使抹
灰层与加气砼有很好的粘结力.这种界面剂要有
很强的柔韧性和粘结强度,而且憎水性好,用专
用喷枪将界面剂均匀地喷射到墙面上,厚度2—
3ram,24h后即可进行抹灰.当然,若未涂刷界面
剂时,也可采取底灰中适当掺加乳胶或107胶水,
也能达到较高的粘结强度.
③抹灰时可选用专用的抹灰砂浆,也可选
用粉刷石膏进行抹灰.抹灰厚度控制在10mm左
右即可.用粉刷石灰膏抹灰时,粉刷石膏水化后,
主要生成呈网络结构排列的二水石膏晶体,与加
气砼材料的多孑L结构配合协调,具有良好的整体
强度,加强了抹灰层与加气砼墙表面的咬合能力,
同时粉刷石膏凝结时产生的微线膨胀,使抹灰层
不易空鼓和收缩开裂.
综上所述,针对抹灰层空鼓,开裂应采取的
有效应对措施简单的可以归纳为:
①依据抹灰材
料主要技术指标,在合理成本范围内选择材料,
科学地配比;②掌握此类问题产生的主要原因,
严格按照规范要求施工.最后,还要强调一点,
待抹灰层材料固化后,在做饰面处理时选材要注
意,使外层材料的柔韧性大于内层材料的柔韧性,
外层材料的变形能力比内层材料的变形能力强,
从而才能保证在加气砼内墙面上抹灰后可长期不
空鼓,开裂.
^^^^^^^^^,如果超出了,就应
该计算调整.有时候,某个曲线只有一段不合格,
而其它地方符合标准,我们也可以只计算调整这
不合格的一段,不必通盘计算整个曲线,但计算
这一段时,要注意不对其它段落产生影响.
5结束语
以上公式是基于铁路专用线站场内轨道铺
设情况下总结成的,由于站场内轨道设计一般
没有缓和曲线,因此,未对缓和曲线头尾曲线
正矢进行推导,希望以后有机会弥补此缺憾,
以飨读者.
93
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