本發明創造涉及一種小半徑曲線及緩和曲線上加固鐵路的方法，屬于土木工程建設領域。

背景技術：

近年來，隨著城市化進程的加快，城市人口數量日益增加，城市交通量呈級數遞增，考慮到城市發展，城市道路越來越寬，由于下穿式立交可以節省占地及造價，且對周邊既有建構筑物影響較小（如采光等），在城市道路建設中有著不可替代的優勢。但是當橋位于鐵路站場內，交叉位置線路為曲線及緩和曲線地段，且曲線半徑較小，均小于D型梁的使用條件，且D型梁適應不了緩和曲線段外軌超高變化。并且如果同時存在位置有交叉渡線，若使用工字鋼縱橫抬梁加固鐵路，不能保證交叉渡線位置線路的變形在規范允許值內，影響鐵路運營安全。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明創造提供了一種小半徑曲線及緩和曲線上加固鐵路的方法，采用特制木枕，并用U型螺栓將木枕鎖定于D型便梁鋼枕上方，用短木把特制木枕和D型便梁縱梁內壁頂死以防U型螺栓松動發生橫向滑移，從而保證線路雙軌穩定，同時調整原線路的混凝土枕落于D型便梁之間，保證線路雙軌橫向間距要求，采用在D梁端頭加設埋入品字形鋼軌，對D型便梁進行固定，抵抗曲線地段行車橫向扭矩產生的線路滑移，采用該組合結構形式進行小半徑曲線及緩和區段的線路加固，可以保證線路要素不變和行車安全。解決了現有技術總存在的采用現有方法適應不了緩和曲線段外軌超高變化且不能保證交叉渡線位置線路的變形在規范允許值內的技術問題。

為了實現上述目的，本發明創造采用的技術方案是：小半徑曲線及緩和曲線上加固鐵路的方法，其步驟為：

1）、前期準備：

1a）、計算加固范圍內，D型便梁落入曲線及緩和曲線內的鋼枕根數，采用外側縱梁支墩高于內側的設置方式實現曲線超高問題；

1b）、根據緩和曲線外軌超高變化值及位于緩和曲線內D型便梁鋼枕根數，制作特制木枕，特制木枕頂面為楔形，且成型后的第n根特制木枕對外軌對應部分比對內軌對應部位厚h/n，其中h為D型便梁加固范圍內緩和曲線外軌超高變化總差值；

2）、將特制木枕用U型螺栓及鋼板墊固定在D型便梁的鋼枕上方，鎖定D型便梁和特制木枕，鐵路雙軌固定于特制木枕上，其中U型螺栓及鋼板墊數量和規格根據實際需要調整確定；

3）、封鎖線路，施工縱梁支墩，品字形布置工字鋼；

4）、不拆除原混凝土枕，調整原混凝土枕使其均位于D型便梁鋼枕的中間縫中，從而滿足線路的軌距要求；

5）、穿入鎖定好特制木枕的D型便梁，然后架設縱梁，使用橫向限位枕木墩把特制木枕的縱梁內壁頂死以防U型螺栓松動發生橫向滑移；

6）、利用縱向限位枕木墩把混凝土枕和D型便梁鋼枕之間塞緊，防止D型便梁鋼枕縱向滑移；

7）、將D型便梁端頭埋入工字鋼，進行固定；

8）、利用道釘將路線鋼軌鎖定于特制木枕上，

9）、加固完成后，線路開通，運營速度限速45km/h。

所述的步驟2）與步驟3）之間還有以下步驟：在現場先進性預組裝，確保各部件尺寸和數據滿足線路的線形要求。

本發明創造的有益效果在于：

本發明提出的線路加固結構及施工方法解決了采用傳統D型便梁加固小半徑曲線的局限性和無法直接加固緩和曲線區段鐵路的情況，寬泛了D型便梁的使用條件，降低了造價，提高了施工效率，降低了結構技術風險和施工風險。為今后的工程施工提供了參考，積累了經驗，經濟效益及社會效益顯著。

附圖說明

圖1：為D型便梁適用條件下常規加固。

圖2：為本發明加固結構曲線及緩和曲線上布置圖。

圖3：為本發明加固結構曲線及緩和曲線加固布置圖。

圖4：為圖3的II-II面結構示意圖。

圖5：為發明加固結構側面局部放大圖。

圖6：為發明加固結構平面局部放大圖。

具體實施方式

小半徑曲線及緩和曲線上加固鐵路的方法，其步驟為：

1、前期準備：

1a、計算加固范圍內，D型便梁落入曲線及緩和曲線內的根數，采用縱梁支墩（1）外側高于內側的設置方式實現曲線超高問題；

1b、根據緩和曲線外軌超高變化值及位于緩和曲線內D型便梁鋼枕根數，制作特制木枕5，特制木枕5頂面為楔形，且成型后的第n根特制木枕5對外軌對應部分比對內軌對應部位厚h/nmm，其中h為D型便梁加固范圍內緩和曲線外軌超高變化總差值；

2、將特制木枕5用U型螺栓6及鋼板墊8固定在D型便梁的鋼枕上方，鎖定D型便梁和特制木枕5，鐵路雙軌固定于特制木枕5上，其中U型螺栓6及鋼板墊8數量和規格根據實際需要調整確定；

3、封鎖線路，施工縱梁支墩1，品字形布置工字鋼2；

4、不拆除原混凝土枕4，調整原混凝土枕4使其均位于D型便梁的鋼枕中間縫中，從而滿足線路的軌距要求；

5、穿入D型便梁鋼枕，然后架設縱梁，鎖定好特制木枕5，使用橫向限位枕木墩3把特制木枕5的縱梁內壁頂死以防U型螺栓6松動發生橫向滑移；

6、利用縱向限位枕木墩7把混凝土枕4和D型便梁鋼枕之間塞緊，防止D型便梁鋼枕縱向滑移；

7、將D型便梁端頭埋入工字鋼2，進行固定；

8、利用道釘9將路線鋼軌鎖定于特制木枕5上，

9、加固完成后，線路開通，運營速度限速45km/h。

所述的步驟2與步驟3之間還有以下步驟：在現場先進性預組裝，確保各部件尺寸和數據滿足線路的線形要求。

文件中所述的小半徑具體指半徑小于400m。

具體工程中的應用：

新建包頭西站區下行立交橋工程位于包頭西站區下行到達場與下行到發場間，即包蘭下行K22+458.5處道口，頂進框構橋中心里程為包蘭下行K22+455.5，該工程東臨包西線路車間及線路工區，南與進西站機關大樓道路貫通，主體工程為1-7m頂進框構，框構橋全寬8.4m，頂進法施工。

平改立工程于包蘭下行K22+458.5處與鐵路交叉，交叉角度為85°。交叉處既有為鐵路平交道口，水泥鋪面，道口寬度約6.2m，道口處共四條鐵路線，南側最外道為包蘭下行線、北側最外道為機走線，中間為2道、3道，交叉位置位于包蘭下行曲線和緩和曲線上，外軌超高變化值為45mm~90mm，無縫線路,圓曲線半徑500m，線路坡度5.2‰； 2道、3道線路坡度為6‰，2道位于直線及400m圓曲線上，3道位于線路直線和250圓曲線上；機走線為直線及圓曲線上，圓曲線半徑200m線路坡度30‰；四條均為電氣化鐵路,60kg/m鋼軌。機走線及3道間有現狀矮柱信號機，包蘭下行道口東側有現狀高柱信號機。

步驟一，計算加固范圍內，D型便梁鋼枕落入曲線及緩和曲線內的根數，曲線超高采用外縱梁支墩1比內側高的方式實現，緩和曲線內超高變化值采用在鋼枕上加設特制枕木5滿足超高循序變化, 縱梁支墩1及特制枕木5均為計算確定。

步驟二，加工特制木枕5，位于緩和曲線內鋼枕根數確定后，則每根特制枕木5高端高度變化為h/n（mm），加工成型的第1根特制木枕5使之外軌對應部位比內軌對應部位厚h/n（mm），依次類推。

3）步驟三，將特制木枕5用U型螺栓6及鋼板墊8固定在鋼枕的上方，用此方法以實現鎖定鋼枕和特制木枕5，U型螺栓6、鋼板墊8的個數及規格需要根據實際情況由計算確定。

4）步驟四，在現場先進行預組裝，確保各部尺寸和數據滿足線路的線性要求。

5）步驟五，封鎖線路，施工縱梁支墩1及品字形布置工字鋼2, 縱梁支墩1和工字鋼2的尺寸有計算確定。

6）步驟六，封鎖線路，進行布枕，使原線路混凝土枕4均位于D梁鋼枕的間隙中，利用原線路的混凝土枕4滿足線路的線間距要求。

7）步驟七：封鎖線路后先穿入鋼枕，然后架設縱梁，鎖定好特制枕木5的，連接好連接件后，再用橫向限位枕木墩3把特制枕木5和縱梁內壁頂死以防U型螺栓6松動發生橫向滑移，利用縱向限位枕木墩7把混凝土枕4和鋼枕之間塞緊，防止鋼枕縱向滑移，從而保證線路穩定。

8）步驟八：封鎖線路后，利用道釘9等將線路鋼軌鎖定于特制枕木5上。

9）步驟九：加固完成后，線路開通，運營速度限速45km/h。

本發明有益效果在于：

1）特制枕木使得D型便梁可以適應緩和曲線上的外軌超高變化。

2）特制枕木可以抬高線路鋼軌高度，使得小半徑曲線上使用D型梁限界得到滿足。

3）由于線路與枕梁上枕木用道釘鎖定，枕木與橫梁用U型螺栓鎖死，橫梁與縱梁聯接，整個線路和縱橫梁加固成整體，確保線路在橫向不發生位移，線路的橫向得到控制。

4）在縱梁每個端部支撐樁加設一個抗滑移設施，品字形預埋三根工字鋼，梁就位后，預埋鋼軌和縱梁用木楔把縱梁塞緊，使得線路縱向得到控制。

5）利用縱向限位枕木墩把混凝土枕和鋼枕之間塞緊，防止鋼枕縱向滑移，混凝土枕剛度很大，使得軌距得到控制。