高 帅，张琦娴

（中国中铁航空港建设集团有限公司，北京 100000）

动车运用所综合配轨计算及轨料统计分析

高 帅，张琦娴

（中国中铁航空港建设集团有限公司，北京 100000）

文章以惠州北动车运用所轨道工程为实例，逐一讲述综合配轨计算的各个环节，并依据配轨计算成果，计算主要轨料数量，更正及细化设计工程量。通过对比分析，指出综合配轨计算及轨料统计对于指导施工、节约成本、保证工程质量的重要意义。

动车所；轨道；配轨计算；轨料统计

动车运用所内设计时速较低，通常采用有缝线路轨道。其轨道工程较正线更为复杂，究其原因主要为动车所内股道数量多、道岔及岔后曲线多、轨道结构类型多、涉及专业广等等。因此，在动车所轨道工程施工中，要综合以上各个因素，提前进行大量的技术准备工作。其中，最为重要的是根据设计资料及相关规范要求，进行精确、合理的综合配轨计算和轨料统计分析，能够形成能够有效指导轨节铺设的配轨资料，还能保证备料准确，避免浪费。

现根据惠州北动车运用所轨道工程配轨计算时所做工作，对配轨计算及轨料统计过程进行阐述、分析，希望对同类型的有缝线路铺设施工起到借鉴作用。

1　设计概况

惠州北动车运用所位于惠州市火车站西侧，距惠州客运北站4.875km。所内轨道工程为有缝线路轨道，共设走行线、存车线、检查库线、临修库线及不落轮镟库线、洗车线、机走线、牵出线、轨道车库线、接触网检查线、打磨列车停放兼材料线等39条股道，共计26.3km。

库内线路使用60kg/m钢轨铺设，按无砟轨道设计，道床结构包括：一般整体道床、侧壁式整体道床、轨道桥、支撑块式整体道床、长枕式整体道床等。库外线路（及与库内衔接地段）使用50kg/m钢轨铺设，按有砟轨道设计，人工洗车线范围铺设混凝土宽枕。道岔采用50kg/m钢轨9号、12号单开道岔及交叉渡线。12号道岔岔后曲线半径采用400m，困难条件下350m；9号道岔岔后曲线半径采用300m，困难条件下250m。

2　配轨准备工作

（1）图纸复核。①以轨道施工平面布置图为依据，分别对图上股道、道岔、道岔坐标、曲线要素及交点坐标进行复核；②以轨道电路平面图及双轨信号图为依据，对线路绝缘及道岔绝缘的数量、位置进行确定、复核。

（2）股道分段统计。为便于进行配轨计算，在配轨计算前要将各个股道逐条进行分段，股道段落划分原则如下：①每条股道均应分段并统计各段落长度及使用轨型，曲线段落长度为内外轨中心线长度；②道岔由厂家全套配送，配轨计算时，道岔岔前及岔后长度不列入分段长度内；③每条股道各段落主要以道岔为分界点，道岔之间按直圆点（圆直点）、绝缘节、出入库位置（轨型变化）、设备坑位置、库内不同道床结构界限等为分界点再次分段。

（3）确定轨缝值。在配轨计算中，应提前考虑铺设钢轨时的预留轨缝值。设计钢轨接头轨缝通常按8mm取值，但计算时轨缝值的选择应尽量贴近实际情况，依据《铁路轨道设计规范》（TB 10082-2005），以惠州市的最高、最低轨温为参考，结合工期计划（5-7月铺轨）及当地历史天气记录，对轨缝值进行计算，如下：

（4）明确配轨原则。为保证铺轨质量，各股道配轨应以验收标准、设计文件及道岔组装图等相关内容为依据，明确配轨需满足的各种条件，并在计算中严格遵守。①站线轨道接头相错量应满足直线接头相错量不大于60mm，曲线不大于60mm+缩短轨缩短量的一半；②轨道上个别插入的短轨，站线上不得小于4.5m，正线上不得小于6m；③任何地段不得出现连续的非标短轨；④道岔间插入的短轨应符合设计规定；⑤曲线上，除绝缘接头处可设置不小于12.5m的非标轨外，其余各处均应采用标准轨或标准缩短轨；⑥同一条曲线上，只允许采用一种缩短轨；⑦曲线配轨，必要时可在曲线尾插入一根相应缩短量的缩短轨，但不得使用调整轨缝的方法消除相错量；⑧轨缝应均匀设置，每公里轨缝总误差不得大于80mm，钢轨绝缘接头轨缝不得小于6mm；⑨动车所内轨道工程使用25m有孔标准轨，配轨中产生的非标短轨均由25m钢轨锯断使用。50kg/m及60kg/m钢轨两端螺栓孔占用长度范围均为356mm，配轨中若出现大于24.64m的短轨，则将其分解为12.5m标准轨+剩余长度短轨；Q10配轨中龙口轨应注明其长度仅为参考，实际施工时在线路其他部分钢轨铺设完成后，根据现场量测的龙口长度锯轨；Q11当不同轨型相互连接时，铺设60～50kg/m长度不小于12.5m的异型轨；12在岔枕布设范围内设置钢轨接头会与岔枕配套扣件产生位置冲突，因此，配轨中9号及Q12号单开道岔岔后钢轨应不小于8.4m、10.8m，以避开岔后附带岔枕的铺设范围。（50kg/m钢轨9号单开道岔岔后附带岔枕14根，铺设范围8.4m；50kg/m钢轨12号单开道岔岔后附带岔枕18根，铺设范围10.8m）。Q1350kg/m钢轨9号单开道岔岔尾侧股外轨因需避免在岔枕正上方安装连接接头，因而长度额外增加172mm。岔后配轨时，除应满足上述规定，还应减掉172mm，通常采用24.84m厂制缩短轨，避免道岔侧股后两股钢轨累计相错；Q14绝缘接头的设置应遵循设计图纸，里程方向偏差不大于1m。在配轨过程中，困难情况下，可据以下原则适当调整。A.出站（包括出站兼调车）信号机处绝缘接头可设在信号机前方1m至后方6.5m范围内；B.调车信号机处绝缘接头可设在信号机前方1m至后方1m范围内；C.安装在警冲标内方的钢轨绝缘接头除渡线外，应安装在距警冲标计算位置不小于3.5m、距警冲标实际位置不大于4m的范围内。

3　配轨计算方法

（1）曲线地段配轨。①缩短轨的选择。我国铁路采用左右二股钢轨接头对接的形式，因此在曲线和直线上，二股钢轨的接头必须左右对齐。因此，需在内股钢轨线上铺入适量的标准缩短轨，使内外二股钢轨始终保持对接的形式。惠州北动车所采用标准缩短轨有缩短量为40mm、80mm、160mm的3种类型，对应长度为24.96m、24.92m、24.84m，在曲线半径250～4000m范围内合理选择使用。动车所内轨道工程验收采用《铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB 10413-2003），要求钢轨接头相错量允许偏差为：直线上≤60mm，曲线上≤60mm+缩短轨缩短量的一半；②曲线配轨计算方法。曲线段配轨计算以外轨长度和预留轨缝连续计算，从第一根进入圆曲线的外股钢轨开始，直至曲线结束。曲线尾剩余接头相错量，应利用钢轨长度偏差在曲线内调整消除，困难时可延伸至直线上，但接头相错量应满足要求。A.明确已知条件。a.曲线半径R（m）；b.沿线路方向曲线偏转方向，确定曲线内外股钢轨；c.两股钢轨中心距S，取值1.5m；d.圆曲线长度L（m），此长度为曲线线路中心线的长度；e.曲线内任意钢轨接头至曲线起点的距离：中线Li，内股Lni，外股Lwi（m）（n为内股，w为外股，i代表1、2、3…根）。B.计算理论内外股差值。曲线上，任意轨头内外股差值（m）：Δi=S×Li/R=1.5 Li/R。C.计算轨头相错量。根据曲线半径及计算所得理论差值，选定适当缩短量的缩短轨，使同排内外轨头相错量达到最小，且不大于60mm。曲线上任意轨头相错量为Xi= Lni+Δi-Lwi。当结果为正值时，表示内股钢轨超前相错；结果为负值时，表示外股钢轨超前相错。接头相错量如大于规范要求，应调整缩短轨类型或钢轨的排布方式。此外，出曲线的最后一根钢轨可直接通过曲线上最后一排轨头的累计进入曲线长度与曲线内外股总理论差值相减计算。

（2）其他地段配轨。①惠州北动车所库内采用60kg/ m钢轨，库外采用50kg/m钢轨，配轨时首先保证库内范围均由60kg/m钢轨构成，因使用12.5m长60～50kg/ m异型轨异型轨衔接时，P50部分（异型轨P60部分长11.9m，P50部分长0.6m）不得延伸至库内，如配轨时钢轨累计长度至库内时刚好为异型轨P50部分，则对之前配轨进行调整，取消一个25m钢轨，改为12.5m标准轨，延长进、出库的P60轨长度；②当存在设备坑或直接由厂家施工的轨道结构时，应提前与厂家沟通，明确其施工起讫位置，以便于钢轨衔接，实际施工可预留与设备接头的一段钢轨，最后现场量测锯轨，但必须满足动车所内钢轨配置的最小长度要求。

（3）配轨表实例。配轨计算应逐股道逐根钢轨进行，并形成简明易懂且能有效指导施工的表格资料，现以惠州北动车所内两道岔间线路为例，做配轨计算表见表1。

表1　配轨计算示例表格

4　相关轨料统计

配轨表完成后，可依据表中准确的钢轨数量，对其他轨料数量进行计算。现将相关主要轨料中容易计算错误的轨枕及扣件的工程数量统计方法和注意事项作如下说明：

（1）轨枕数量计算。①短轨配枕。通常情况下，轨枕数量可按每公里布枕数量乘以公里数计算（例如：26km×1440根/km=37440根），此种计算方法较适用于正线区间。但惠州北动车所内非标短轨设置数量较多，达455根，短轨配枕时，为满足验标中轨枕布置间距及数量要求，短轨下轨枕总数量按总长乘以每公里布枕数量计算得数将远远少于实际需求数量，为保证备料准确，短轨配枕应额外计算。以50kg/m钢轨，1440根/km布枕时14.86m短轨配枕为例，对计算方法进行说明（见图1）。

图1　P50非标短轨轨枕布置图

表2　曲线轨距加宽值设置表

如图1可知：L+d=（n-3）a+2b+c；图中数据查表知：a=0.705m；b=0.592m；c=0.56m。此外，d=0.008m轨缝；L为短轨长度。每节钢轨下布枕数n=（L+d-c-2b）/a+3（为满足验收，轨枕间距偏差不大于20mm，间距b、c不变，计算结果应验算轨枕间距a，正偏差大于20mm的应额外增加轨枕）。初步计算配枕数量n=（14.86+0.008）/1000×1440=21.4，取21根。则a=（14.86+0.008-0.56-2×0.592）/（21-3）=0.729m，因0.729-0.705=0.025m，偏差大于+20mm，增加一根轨枕后再次验算间距：a’=（14.86+0.008-0.56-2×0.592）/（22-3）=0.691，0.705-0.691=0.014m，满足验标要求。因此，14.86m钢轨配枕应为22根；②岔后配枕。惠州北动车所内的4种道岔中，9#单开道岔岔前附带3根岔枕，岔后附带14根岔枕；12号单开道岔岔前附带3根岔枕，岔后附带18根岔枕；每组交叉渡线共计附带12根岔枕。

（2）扣配件数量计算。惠州北动车所库外线为50kg/m钢轨有缝线路，扣配件采用50kg/m钢轨弹条Ⅰ型扣配件，每根轨枕上安装两套。每套扣件由螺旋道钉、螺母、平垫圈、弹条、轨距挡板、挡板座、橡胶垫板等配件组成。扣配件统计时不能简单按轨枕数量的2倍进行计算，主要原因分为两方面：①50kg/m钢轨的接头夹板会与普通扣件中的轨距挡板、弹条的位置发生冲突，因此，50kg/m钢轨弹条Ⅰ型扣配件应区分为中间扣件和接头扣件两种。即每个接头位置的2根轨枕使用接头扣件；②在小半径曲线，为使机车车辆顺利通过曲线，减小轮轨间的横向作用力及轮轨磨耗，轨距要适当加宽。而扣件中挡板座的使用号数，与曲线加宽值有关。因此，统计曲线线路用扣件时，应首先确认曲线轨距加宽值（见表2）。

50kg/m钢轨弹条Ⅰ型扣配件中，有14号、20号两种轨距挡板，（0～6）、（2～4）号两种挡板座，配合可调整-8～+16mm的轨距，挡板和挡板座号码配置表显示，在0～16mm加宽范围内，轨距挡板号数始终采用14、20号，而挡板座号数在加宽14mm和16mm时发生变化。统计扣件时：A.R=300m（加宽值为+5mm）的曲线上无需特殊统计，与直线上相同，均使用普通扣件；B.R=250m（加宽值+15mm，计算时按加宽值为+14mm考虑）的曲线，扣件中轨距挡板无需特殊考虑，为14、20号。挡板座在曲线上每组扣件中使用（0～6）号挡板座各一个，（2～4）号挡板座各一个。此外，在曲线与直线间应设置有过渡段，轨距加宽在过渡段内按1‰的递减率递减，即每段曲线外1m范围内使用的扣件应与曲线上相同，剩余递减范围根据上表要求使用普通扣件。

（3）短轨组合配对。将配轨计算产生的短轨按长度逐根统计，因动车所内短轨长度不得小于4.5m，因此，长度大于20.5m的短轨直接使用一根25m整轨锯断使用。其他大于4.5m且小于20.5m的钢轨两两配对，综合考虑，以每根25m轨锯为两根短轨后剩余废料最短为宜（配对时应留有200mm以上富余量）。经各股道配轨计算及短轨配对，钢轨布置及缩短轨使用情况可以达到最优，有效避免了施工时盲目锯轨产生的浪费。

（4）轨料数量对比分析。通过配轨计算及相关轨料统计，惠州北动车所计算所得数量与设计工程量对比：①轨枕需求数量较设计量减少1453根；②钢轨增加为7种类型，包括曲线必须使用的3种缩短轨和便于施工的标准12.5m钢轨等。此外，因轨道电路等设置要求，钢轨需求数量较设计量增加34根；③扣配件需求数量较设计量减少3467套，并细化为两种型号，同时增加了设计量中未给的曲线用0～6#挡板座。

5　结论

通过对惠州北动车所轨道工程进行配轨计算及相关轨料统计分析，达到了以下目标：①配轨计算的同时，达到了图纸数量的精确复核，同时更正并细化了设计轨料的型号及数量，为轨料采购提供了准确的依据，避免了轨料采购浪费或不足；②满足了验收标准中，动车所内钢轨铺设的各项技术要求；③满足了信号专业轨道电路的设置要求；④满足了库内无砟轨道的设计要求及与设备专业和有砟道床的衔接；⑤合理搭配短钢轨，大大节省了轨料的使用；⑥以配轨表中轨节布置为依据，为轨道工程相关的工程数量快速计算提供便利。⑦形成书面资料，清晰易懂，能有效的指导铺轨施工，避免了锯轨的浪费，同时为现场轨料运输、存放、使用提供依据。综上所述，配轨计算在动车运用所轨道工程施工中不仅节约了成本、保证了轨道铺设质量，还有利于轨道工程的施工技术管理，应引起相关技术人员的高度重视。

［1］铁路轨道设计规范［S］.TB 10082-2005.

［2］铁路轨道工程施工质量验收标准［S］.TB 10413-2003

［3］铁路工程设计技术手册-站场及枢纽［M］.北京：中国铁道出版社，2004.

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1671-3818（2016）09-0020-03