1、2010年10月 铁道工程学报 Oct 2010第lO期(总145) JOURNAL OF RAILWAY ENGINEERING SOCIETY NO10(Set145)文章编号：10062106(2010)10005804_l_ i-t同 速铁路无砟轨道无缝线路车站咽喉区道岔连续梁结构形式的研究王立中刘敬棉(铁道第三勘察设计院集团有限公司， 天津300142)摘要：研究目的：对高速铁路咽喉区由正线2股道变为站内6股道形成的多股道变化的道岔群进行研究，选择合理的桥梁结构以满足无缝道岔的布置要求。研究结论：通过对无砟轨道无缝线路车站咽喉区道岔连续梁结构形式研究，总结出道岔区桥梁结构形式选择的控
2、制因素；为设计出能满足无砟轨道无缝道岔受力及变形要求的结构需重点解决如下问题：(1)确定无砟轨道无缝道岔对桥梁结构变形及梁缝位置的要求。(2)根据无砟轨道无缝道岔对桥梁结构梁缝处钢轨横向相对位移限值的要求，确定合理的梁跨横向布置。(3)根据确定的梁跨结构形式，建立无缝道彷一桥梁一墩台一体化力学模型，计算岔区轨道、梁体和下部结构的工作状态。(4)做梁部结构整体及局部分析。关键词：高速铁路；咽喉区；道岔群中图分类号：U2132 文献标识码：AResearch on Structure Style of Turnout Continuous Girder in Station ThroatZone
3、on Ballastless and Jointless Track of Highspeed RailwayWANG Lizhong，LIU Jingmian(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation，Tianjin 300142，China)Abstract：Research purposes：The research is done on the turnout group used for turning the two main tracks in thestation throat zone of
4、 highspeed railway into six tracks in station for the purpose of reasonable choice of the bridgestructure to meet the demands of welded turnout arrangementResearch conclusions：Through the research on the structure type of turnout continious girder in the station throat zoneON ballastless and jointle
5、ss track，the control sectors of choice of the bridge structure style in the turnout zone weresummarizedIn order to design the structure that can meet the strength and deformation requirements of the turnout onballastless and welded turnout，the attention should be paid to the followings：(1)The demand
6、s of the ballasfless andwelded turnout to the bridge deformation and girder gap position should be confirmed(2)According to the demands ofthe ballasdess and welded turnout to the relative transverse displacement of rail at the position of girder gap，thereasonable transverse arrangement of girders sh
7、ould be confirmed(3)Based on the confirmed bridge structure style，anintegrated ballasdess and jointless turnoutbridgepier mechanical model should be established to calculate theworking conditions of the track。girder and substructure in turnout zone(4)The analysis of entire or partial girdershould be
8、 madeKey words：high-speed railway；throat zone；turnout group收稿日期：20100821作者简介：王立中，1970年出生，男，高级工程师；刘敬棉。1962年出生，女，提高工资待遇高级工程师。万方数据第10期 王立中 刘敬棉：高速铁路无砟轨道无缝线路车站咽喉区道岔连续梁结构形式的研究 59当前，我国正大规模开展高速铁路和客运专线的建设，轨道工程大都采用无砟轨道结构。为了节约用地、保证无砟轨道高平顺性，在高速铁路和客运专线建设中大量采用“以桥代路”来避免出现过大的“工后沉降”，控制下部基础变形对无砟轨道平顺性的影响。大量的桥梁工程导致无缝道岔
9、位于桥上不可避免。桥上底座纵连式无砟轨道无缝道岔将组成无缝道岔一无砟轨道一桥梁一墩台这样一个庞大的相互作用体系。对于这一系统中桥梁的梁跨布置、支座布置等都将影响这一系统的受力和变形。下面来说明满足底座纵连式无砟轨道无缝道岔受力要求的桥梁结构的选型。1 工程概况在车站大小里程咽喉区，线路由正线2股道变为站内6股道，形成了一个多股道变化的道岔群。如何选择桥梁结构满足无缝道岔的布置，成为能否做好道岔区结构设计的控制因素。2道岔区股道形式图1为线路平面示意图，由小里程向大里程依次是：(1)正线之间布置一条渡线；(2)正线接两股到发线；(3)两股到发线再接两股到发线，近400 Ill范围布置了6组18号
10、道岔。磊I个、甲，磊l o77军一、-IJ l 皇 皇 J图l 咽喉区遒岔平面布置图3道岔区桥梁结构的控制条件31无缝道岔对梁缝位置要求道岔宜设在连续梁上，且尖轨尖端及心轨跟端距离梁缝不小于30 m。32结构宽度采用整体桥面形式，桥面板上设置防护墙、人行道挡板或声屏障，电缆槽设于人行道板下。无砟轨道线路中心到梁边缘的距离不小于35 m，为满足道岔转辙机限界，道岔区a、b值范围内线路中心到梁边缘的距离不小于42 111。33梁体变形的限值331梁体竖向挠度整组道岔所在梁体的竖向挠度不宜大于梁体计算跨度的17 000。332梁端竖向折角在ZK竖向静活载作用下，梁端竖向折角不应大于1o。333梁体水
11、平挠度在列车横向摇摆力、离心力、风力和温度力的作用下，梁体的水平挠度应不大于梁体计算跨度的14 000。334梁体扭曲变形在ZK荷载作用下，一个轨距宽度内30 m梁长的扭曲变形应满足：t15 mm。335梁体徐变上拱值轨道铺设后，梁的徐变上拱值不宜大于10 mm。336梁缝处钢轨横竖向相对位移梁缝处钢轨横向相对位移应小于1 nlln，竖向相对位移小于1姗。34梁体的自振频率限值竖向自振频率应大于40 m常用简支梁自振频率。4结构型式比较与选择根据无缝道岔对梁缝位置要求及轨道变形对无缝道岔的影响，决定将渡线道岔区与到发线道岔区分别考虑，渡线道岔区采用732 m连续梁，单箱单室，布置转辙机处桥面板
12、局部加宽。到发线4组道岔区，其道岔型号和线间距限制了梁缝的位置，首先考虑正线接到发线采用432 Ill整体变宽的道岔连续梁；到发线接到发线需要的结构长度为140 m，比较435 m连续梁和528 m连续梁，决定采用528 Ill的连续梁方案。桥梁孔跨布置平面如图2所示。528m道岔区左端(4股道)桥面总宽2093 m，右端(6股道)桥面总宽3553 m，两端桥面宽度差1460 m，宽度变化较大，如何减小横向温度跨度，使各股道满足横向变形要求，做了3种横向布置方案：方案1：528 m整幅桥方案如图2所示。方案2：528 m两幅桥方案如图3所示，两幅桥间留10 em施工缝，则每幅桥小里程端宽度10
13、415 m，大里程端宽度17715 ill，两端桥面宽度差730 111。方案3：5 X28 m三幅桥方案如图4所示，各幅桥间留10 cm施工缝，边幅桥小里程端宽度589 m，大里程端宽度11665 Ill，两端桥面宽度差5775 m；中幅桥小里程端宽度895 m，大里程端宽度120 m，两端桥面宽度差305 Ill。经过论证采用了方案3。梁部横断面，如图5、图6所示。万方数据铁道工程学报 2010年lO月粱外轮郭线 一粱外轮郭线 I dZ： 一， I，一一 J一一r 一_一r、o 卜 昏 一一 _一 o HI一、 m n 量g ln、 In一 、 N上 、- -、 k、 一 、132 nK
14、、 。、 4x32m 、5x28m图2渡线道岔区与到发线道岔区桥梁孔跨布置平面图(图中单位除注明外余均以cm计)粱外轮郭线上海 北京f：图3到发线道岔区528 m两幅桥方案孔跨布置平面图(图中单位除注明外余均以em计)梁外轮郭线。图4 到发线道岔区528 m三幅桥方案孔跨布置平面图(图中单位除注明外余均以em计)图5 5 x28 m道岔区小里程端横断面布置图图6 5 x28 m道岔区大里程端横断面布置图摹 +士皇 通过对横向温度跨度的计算，432 m道岔连续梁每。 x J王1_臣 个桥墩上设两个间距33m的横向固定支座，满足了432m道岔连续梁为单箱多室，如果每个桥墩上 每股道横向相对温度变形
15、小于1 mm的要求。528设一个横向固定支座，外侧股道上横向温度跨度较大， 111道岔连续梁分3幅，横桥向布置3个横向固定支座，在整体升降温时，温度引起的变形超过l toni的限值。 如图7所示，横向相对温度变形检算结果如表1所示。万方数据第10期 王立中 刘敬棉：高速铁路无砟轨道无缝线路车站咽喉区道岔连续梁结构形式的研究线l线线线注纵向活动支座 多向活动支座图7 4 x32 m道岔连续梁与5 x28m道岔连续梁相接桥墩支座布置示意图(单位：m)表1 432 m连续梁与5 x28 m连续梁相接桥墩处各线相对横向温度变形432 nl侧 528 m侧 横向相对 横向相对线路到横向 线路到横向线路
16、温度跨度 温度变形固定支座 固定支座 m mm距离m 距离mI线 O85 O25 O6 0150。线 O85 475 39 O975线 459 069 39 O975线 459 O69 39 09756结论为设计出能满足无砟轨道无缝道岔受力及变形要求的结构，要重点解决好如下问题：(1)确定无砟轨道无缝道岔对桥梁结构变形及梁缝位置的要求。(2)根据无砟轨道无缝道岔对桥梁结构梁缝处钢轨横向相对位移限值的要求，确定合理的梁跨横向布置。(3)根据确定的梁跨结构形式，建立无缝道岔一桥梁一墩台一体化力学模型，计算岔区轨道、梁体和下部结构的工作状态。(4)做梁部结构整体及局部分析。无砟轨道无缝线路道岔梁设计
17、在桥梁设计上才刚刚起步，需要研究的内容还很多，本文仅对道岔群的结构选择、布置进行了工程实践探讨，还待通过桥梁人的努力、工程实践的积累，为今后无砟轨道无缝线路道岔梁设计提供更多的借鉴。参考文献：1 费维周法国铁路高速道岔的主要技术特性J铁道工程学报，2009(9)：1821Fei WeizhouTechnical Characteristics of HighspeedTurnout in FranceJJournal of Railway EngineeringSociety，2009(9)：18-212 黄正华合宁铁路无缝道岔群设计技术研究J铁道工程学报，2009(6)：5457Huang
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