青藏鐵路換鋪無縫線路設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國西部路網(wǎng)的不斷完善,以青藏鐵路及其延伸線拉日線為代表的高原鐵路里程不斷增加。高原地區(qū)鐵路具有自然條件惡劣、工程地址條件復(fù)雜、平均年氣溫低且日溫差大、常年凍土區(qū)分布廣泛等特點(diǎn),其建設(shè)及養(yǎng)護(hù)維修條件極差。無縫線路的鋪設(shè)可以有效提高客運(yùn)舒適度、車輛運(yùn)行速度,也可減少線路養(yǎng)護(hù)維修人員的工作量、降低線路運(yùn)營成本、提高線路運(yùn)輸效率,近年來逐步在青藏鐵路中得以應(yīng)用。
　　為提升線路運(yùn)能、舒適性、平穩(wěn)性,減小線路養(yǎng)護(hù)維修,青藏公司在先期完

2、成西格段(西寧—格爾木)無縫線路的換鋪及進(jìn)行格拉段非常年凍土區(qū)、常年凍土區(qū)無縫線路試驗(yàn)段鋪設(shè)的基礎(chǔ)上,于2011年開始進(jìn)行格拉段(格爾木—拉薩)無縫線路改造。青藏鐵路格拉段東起青海格爾木,西至西藏拉薩,全長1142公里,其中海拔4000米以上的路段960公里,多年凍土地段550公里。格拉段因其極端氣候條件、廣泛的凍土區(qū)分布等特點(diǎn),對無縫線路設(shè)計提出更高的要求。因此,從鎖定軌溫設(shè)計、無縫線路結(jié)構(gòu)類型選取、特殊橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計、路基(橋梁)地段

3、超厚道床處理等方面研究高寒地區(qū)鋪設(shè)無縫線路關(guān)鍵問題,對提高青藏鐵路無縫線路設(shè)計水平,保障行車安全具有十分重要作用。
　　論文主要開展了以下幾個方面的研究工作:
　　1)無縫線路鎖定軌溫的確定需要考慮允許溫升和溫降,保證低溫不斷軌、高溫不脹軌跑道。青藏線格拉段年溫差與日溫差均超過普通地段,長鋼軌內(nèi)部溫度力變化頻率高、幅度大。論文結(jié)合格拉段軌溫及線路條件資料,研究高寒區(qū)無縫線路允許溫升及溫降范圍的確定方法,確定合理的鎖定軌溫并選

4、取適合的軌道結(jié)構(gòu),針對青藏鐵路P50道岔和P60鋼軌設(shè)計的銜接過渡問題,研究青藏線半焊結(jié)構(gòu)形式的無縫道岔鋪設(shè)可行性。
　　2)青藏鐵路因其獨(dú)特的地質(zhì)、環(huán)保特性,催生了一座座特色橋梁,橋梁結(jié)構(gòu)型式眾多。而橋上無縫線路受到橋梁附加伸縮力、撓曲力的作用,需單獨(dú)對高海拔地區(qū)橋上無縫線路設(shè)計。本文結(jié)合青藏線拉薩河特大橋換鋪無縫線路的具體工程,研究該橋上無縫線路設(shè)計方案的比選問題。同時,結(jié)合相關(guān)研究成果從提高軌道允許溫升幅度、增大軌道允許溫降

5、幅度和合理確定鎖定軌溫及其容許范圍三方面提出如何擴(kuò)大橋上換鋪無縫線路的解決辦法。
　　此外,橋上換鋪無縫線路設(shè)計時因?yàn)榈来埠穸仍黾?需要進(jìn)行擋砟板的加高問題,論文設(shè)計了35cm、45cm兩種類型的擋砟板,并檢算其穩(wěn)定性。
　　3)針對青藏鐵路養(yǎng)護(hù)維修及路基沉降等原因引起的道床厚度增加問題,采用有限元模擬方法分析道床厚度變化對無縫線路穩(wěn)定性的影響。同時針對道床厚度增加引起的路肩寬度不足問題,設(shè)計了土質(zhì)路基加寬、干(漿)砌片石跺

6、加寬路肩方案并在實(shí)際工程中得以應(yīng)用。
　　4)青藏鐵路無縫線路鋪設(shè)和養(yǎng)護(hù)過程中,因路基融沉、凍脹及道床加高等方面的影響,有可能會造成鎖定軌溫的變化并超出設(shè)計范圍的情況。因此,分析高原地區(qū)無縫線路位移觀測及實(shí)際鎖定軌溫計算方法,加強(qiáng)軌溫監(jiān)控,必要時進(jìn)行應(yīng)力放散調(diào)整,特殊地段可以設(shè)計成為定期應(yīng)力放散式無縫線路,確保線路安全運(yùn)營。
　　論文在鎖定軌溫確定、橋上無縫線路結(jié)構(gòu)選型、超高道床影響、路肩加寬方式選擇及高寒區(qū)長鋼軌應(yīng)力放散等