铁路曲线下股缩短轨配轨计算

配轨计算对于对接式接头轨道，可按下述配轨。

配轨时按钢轨长度和预留轨缝连续计算，以里程来确定钢轨所处位置是在直线段还是在曲线段。

曲线段以外股钢轨长度和预留轨缝连续计算，出曲线（跨HZ或YZ点）的一排轨，其轨头里程应扣除曲线差，即外股比线路中线的增长量。

按下式计算：△＝S(L k＋L o)/2R式中：S－－两股钢轨中心距，采用1.5mL k――圆曲线长度L o――缓和曲线长度R――曲线半径据此，可确定进入各曲线的第一根钢轨在该曲线内的长度。

为保证钢轨接头的对接要求，曲线内股应配适量的缩短轨。

1、配哪一个缩短量的缩短轨，共需几根。

（1）按曲线半径及标准轨长度，依下表规定选用厂制标准缩短轨。

实际配轨时，当有两种缩短量可选用时，宜选缩短量较小的一种，在曲线尾，可不按此表规定，插入适当的缩短轨，使出曲线后，内外股轨头相错量最小。

（2）计算曲线内外股钢轨的长度差值，即曲线内股理论总缩短量，按下式计算：∑＝S(L k＋L o)/R（3）计算需要的所选缩短轨根数N=∑/K式中：K――每根缩短轨的缩短量（mm）上式计算出的总根数应小于曲线外股所用标准轨的根数，否则，应选用缩短量大一级的缩短轨进行内股配轨。

2、这些缩短轨分别配在哪些里程上，方能保证曲线内各轨头相错量满足对接要求。

据《铁路轨道施工规范》，对接式两股钢轨接头位置相错量应符合下述规定：正线和到发线上，直线不大于40mm，曲线上不大于40mm加采用的缩短轨缩短量的一半。

在进行配轨计算时，为给实际施工留一定的容许误差，施工容许错开量比上述规定的容许错开量要小40mm，即容许错开量为采用的缩短轨缩短量的一半。

计算时分两步进行。

第一步：计算在内股全为标准轨的前提下，曲线起点至各钢轨接头间，内股钢轨理论相错量。

（1）接头位于第一缓和曲线时，计算式为：△1＝1500L1/2RL o式中：L1――任一钢轨接头至第一缓和曲线（指曲线起点处缓和曲线）起点（即曲线起点）的距离。

曲线缩短轨布置曲线缩短轨布置（区间左）一、铺入缩短轨的原则：凡内外股钢轨接点间隔量达至延长轨标准延长量k的一半时，即为应当铺入一根延长轨。

二、缩短轨适用范围：表中1-1缩短轨的缩短量（mm）曲线半径（m）25m钢轨4000～1000800～500450～2002004080160―80160――40408012012.5m钢轨―80120―注：每处曲线应选用同一种表列缩短量较小的缩短轨。

三、曲线延长轨设置延长量计算：1.圆曲线内股钢轨缩短量εy=s1*ly/r（1-1）式中εy―圆曲线内股延长量（mm）；s1―内外轨中心距（1500mm）；r―曲线半径（m）；ly―圆曲线长度（m）。

2.缓解曲线内股钢轨延长量2εh=s1*l/2rl0（1-2）式中εh―缓解曲线始点至缓解曲线就任一点内股理应的延长量（mm）；l―缓解曲线就任一点至始点的轨长；r―曲线半径（m）；l0―缓解曲线短（m）。

3.曲线全长内股钢轨延长量2ε总=2εh+εy=2*s1*l/2rl0+s1*ly/r=s1*（l0+ly）/r（1-3）4.延长轨根数确认n=ε总/k（1-4）式中n―延长轨的根数；k―缩短轨的标准缩短量（mm）。

外股轨所须要标准轨的根数n0为n0=（2l0+ly）/l标+a（1-5）式中l标―标准轨长度（m）；a―轨缝（m）。

延长轨根数n应当不大于曲线外股铺设钢轨总根数，即为n≤n0（1-6）否则应选用缩短量更大的缩短轨。

四、排序：jd188（交点号）曲线要素：az=93°3′36″（夹角）；r=500（曲线半径）；l=120（缓和曲线长）；t=593.32（切线长）；l=936.47（曲线总长）；zh=213+651.09hy=213+771.09yh=214+467.56hz=214+587.56；216+100至216+650段坡度为10‰；215+700至216+100段坡度为11.5‰；214+600至215+700段坡度为12‰；212+850至214+600段坡度为11‰；轨缝宽8mm，从直线段顺序铺入75型25m标准轨。

铁路曲线缩短轨简易计算方法及布置的探讨铁路曲线缩短轨的计算方法和布置，在教科书上有严密的理论，在铁路工具书上也有介绍。

但在实际工作中仍感到比较繁琐，所以便想探求一种比较简捷易行，便于记忆的计算方法。

通过实际应用，该方法无论计算和布置缩短轨方面，还是比较简易的。

一、曲线缩短量计算图(1)1、总缩短量计算根据图(1)几何关系得：=L==L′=则曲线缩短量△L=L－L′=(R－R′)=26.18α整个曲线（包括圆曲线和两端缓和曲线）的总缩短量为：△LZ=26.18αα=＋=57.3° (1)式中△LZ—曲线总缩短量(mm)α—曲线转向角R－R′—两股钢轨中心距离，一般取1500mm。

Ly—圆曲线长(m)，LH—一端缓和曲线长(m)2、圆曲线缩短量计算根据圆曲线曲线长计算公式：Ly=α==57.3°同理圆曲线上任意点的转角：αi==57.3°根据公式(1)得：△Ly=26.18α(2); △Lyi=26.18αi(3)式中：△Ly—圆曲线缩短量(mm)α—圆曲线转角△Lyi—圆曲线上任意点的缩短量(mm)3、缓和曲线缩短量计算缓和曲线缩短量的计算有两种方法：(1)曲线总缩短量△LZ减去圆曲线缩短量△Ly，其差值除以2即为每端缓和曲线的缩短量△LH。

△LH= (4)(2)计算出缓和曲线切线角β，或缓和曲线上任意点的切线角βi。

根据缓和曲线切线角计算公式：β=·=28.65°，同理缓和曲线上任意点的切线角βi=·=28.65°，根据公式(1)得：△LH=26.18β (5)，△Lhi=26.18βi(6)。

所以只要求出缓和曲线或圆曲线的切线角或转角，即可计算出其缩短量。

但在计算过程中应注意，因为缩短量是累计的，所以在计算圆曲线部分转角时，应把前端缓和曲线的切线角累加进去（注：转向角α在工务设备履历中查找，切线角β查《铁路曲线测设用表》）。

曲线缩短轨的计算与配置
一、曲线里股缩短轨计算与配置
（一）、缩短量计算
1、缓和曲线任意一点里股缩短量ΔL=SL2进/(2RL0);缓和曲线里股总缩短量ΔL总=SL0/(2R)。

2、圆曲线里股缩短量ΔL=SL c/R。

3、曲线总缩短量ΔL=S(L0+L c)/R。

式中S——曲线两股轨顶中线间距离，一般按1500mm计；
L进——钢轨进入曲线长度（m）；
L0——缓和曲线全长(m)；
L c——圆曲线全长(m)；
R——曲线半径（m）。

（二）、缩短轨根数计算
缩短轨根数按下式计算：N=ΔL/K
式中K——里股每股根缩短轨的缩短量。

（三）、曲线里股缩短轨配置
曲线缩短轨排列顺序计算见下表：
里程：ZH=28+885.840 HZ=29+219.276
曲线：R=1000m L0=120m L c=93.436m 第一缓和曲线第一根钢轨伸入直线部分长度X L=4.200m 标准缩短轨长度24.960m 轨缝a=0.012m
注：①表中“Δ”代表标准长度钢轨，“×”代表缩短轨；②第二缓和曲线的累计计算缩短量，由缓和曲线终点倒求；③计算“累计计算缩短量”与“实际累计缩短量”之差值为“+”时，外股落后于里股，“—”时相反。

二、标准缩短轨与使用条件
（一）、标准缩短轨长度的规定：见下表
(二)、缩短轨使用条件：
见下表。

《铁路轨道》作业及参考答案作业一 缩短轨缩短量的计算及其配置1.已知某曲线，其圆曲线半径R=600 m ，圆曲线长c l =119.73 m ，两端缓和曲线各长100 m ，铺设标准长度25 m 的钢轨。

试计算缩短量及配置缩短轨。

解：（1）计算曲线内股轨线的总缩短量：()()54960010073.119150001=+=+=∆l l R S l c （mm ） （2）计算缩短轨的根数0N ：选用缩短量为80 mm 的缩短轨，则:9.6805490==N 采用7根缩短轨。

外轨标准轨根数（轨缝为8 mm ）,079.12008.25100273.119N N >=⨯+=可见，上述选用的缩短量满足要求。

（3）配置缩短轨配置缩短轨以列表计算为宜。

这样计算工作简单明了，也便于复核，发现错误及时修正。

计算结果如表所示。

缩短轨在内股轨线上的布置见下图。

图 缩短轨在内股轨线上的布置续上表作业二 轨道结构竖向受力的静力计算公式的工程应用1.在其它条件不变的条件下，只是：（1）将50kg/m 钢轨换为60kg/m 钢轨后，max y 、max M 、max R 有何变化？ （2）将道床清筛后，max y 、max M 、max R 有何变化？（3）将木枕换为砼枕后，max y 、max M 、max R 有何变化？解：提示：本题主要考察对max y 、max M 、max R 计算公式的应用。

当某条件变化后，只要分析出钢轨基础弹性系数u 及刚比系数k 的变化情况，既能马上从max y 、max M 、max R 计算公式中得到答案。

作业三 轨道静力计算1.某60kg/m 钢轨轨道上运行韶山Ⅲ型电力机车。

轨枕间距54.5cm 。

机车轴重225kN 、轴列式30-30，转向架固定轴距230+200cm ，机车全轴距1580cm 。

试计算钢轨位移、钢轨弯矩及枕上压力的最大值。

解：选取重型轨道的钢轨支座刚度，计算钢轨位移和弯矩时D 取为300kN/cm ，计算枕上压力时D 取700kN/cm 。

说明：设计依据：3、缩短轨的数量及其配置原则：计算出整个曲线的总缩短量后，选用缩短量为k的缩短轨，即可求出整个曲线上所需的缩短轨根数N : N=Δl Z /k N值不能大于外轨线上铺设的标准轨根数N O ,否则应改用缩短量更大的缩短轨。

考虑到曲线和圆曲线的缩短量计算不同，故需要分段计算。

（1）第一缓和曲线（ZH～HY):将坐标原点置于ZH点，则任一接头处内轨累计缩短量计算如下：Δl ＝1500l 2/（2RL O ）（mm） 式中：l－第一缓和曲线上任一钢轨接头至缓和曲线起点（ZH）的距离（m ）；R-圆曲线半径（m）；LO-缓和曲线全长（m）。

（2）圆曲线（HY～YH）：坐标原点仍在ZH 点，则任一接头处内轨累计缩短量为：Δl ＝1500l O /(2R)+1500l /R （mm）式中：l -圆曲线上钢轨接头距离圆曲线起点（HY）的距离（m）。

（3）第二缓和曲线（HY～HZ):将坐标原点置于缓和曲线的终点（），算出每个钢轨接头的内轨缩短量，在由总缩短量减去该值，则得该钢轨接头至缓和曲线起点的内轨累计缩短量为：Δl ＝Δl z－1500l 2/(2R l O ) （mm） 式中：Δlz－曲线总的缩短量（m）； l－第二缓和曲线上任一钢轨至HZ点的曲线长（m）。

这样，即可从曲线起点开始，计算每个接头的对应的累计缩短量，当由于曲线内侧铺设缩短轨而产生的实际累计缩短量小于累计缩短量，且其差值大于所用缩短轨缩短量的一半时，就该在该处布置一个缩短轨。

每个接头计算的累计缩短量与实际的累计缩短量之差即为接头错开量。

3、单位：中铁十三局工程集团公司襄渝铁路二线工程指挥部4、请把它的缺点反馈给我，把它的优点介绍给需要它的人！5、只需要在红色区域内填写即可，根据实际情况，如果计算内容，在表格内不完全显示，请继续往下复制表格即可。

1、铁路曲线地段外股轨线比内股线长，为了保证钢轨接头采用对接方式，内股钢轨宜采用厂制缩短轨，为此需进行缩短轨计算。

《铁路轨道》作业及参考答案作业一 缩短轨缩短量的计算及其配置1.已知某曲线，其圆曲线半径R=600 m ，圆曲线长c l =119.73 m ，两端缓和曲线各长100 m ，铺设标准长度25 m 的钢轨。

试计算缩短量及配置缩短轨。

解：（1）计算曲线内股轨线的总缩短量：()()54960010073.119150001=+=+=∆l l R S l c （mm ） （2）计算缩短轨的根数0N ：选用缩短量为80 mm 的缩短轨，则:9.6805490==N 采用7根缩短轨。

外轨标准轨根数（轨缝为8 mm ）,079.12008.25100273.119N N >=⨯+=可见，上述选用的缩短量满足要求。

（3）配置缩短轨配置缩短轨以列表计算为宜。

这样计算工作简单明了，也便于复核，发现错误及时修正。

计算结果如表所示。

缩短轨在内股轨线上的布置见下图。

图 缩短轨在内股轨线上的布置续上表作业二 轨道结构竖向受力的静力计算公式的工程应用1.在其它条件不变的条件下，只是：（1）将50kg/m 钢轨换为60kg/m 钢轨后，max y 、max M 、max R 有何变化？ （2）将道床清筛后，max y 、max M 、max R 有何变化？（3）将木枕换为砼枕后，max y 、max M 、max R 有何变化？解：提示：本题主要考察对max y 、max M 、max R 计算公式的应用。

当某条件变化后，只要分析出钢轨基础弹性系数u 及刚比系数k 的变化情况，既能马上从max y 、max M 、max R 计算公式中得到答案。

作业三 轨道静力计算1.某60kg/m 钢轨轨道上运行韶山Ⅲ型电力机车。

轨枕间距54.5cm 。

机车轴重225kN 、轴列式30-30，转向架固定轴距230+200cm ，机车全轴距1580cm 。

试计算钢轨位移、钢轨弯矩及枕上压力的最大值。

解：选取重型轨道的钢轨支座刚度，计算钢轨位移和弯矩时D 取为300kN/cm ，计算枕上压力时D 取700kN/cm 。

第二章 曲线段配轨设计计算在铁路轨道工程施工中,曲线配轨是现场技术人员的一项重要工作,按照现行曲线缩短轨铺设位置的计算公式和方法,计算的曲线长小于实际曲线长,给现场施工生产带来很大不便。

因此，我们需一起研究一下曲线配轨的设计与计算。

第1节 缩短轨布置原因缩短轨布置的主要原因可归纳为两点：1）我国铁路上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。

2）在曲线上，外股钢轨比内股钢轨轨线长，如果采用同样长度的钢轨，内股钢轨将超前于外股钢轨接头，不能形成对接。

第2节 缩短轨布置与选择缩短轨布置的的方法主要是在内股钢轨线上铺入适量的厂制缩短轨，使内外二股钢轨始终保持对接的形式。

我国厂制缩短轨，对于12.5m 标准轨有缩短量为40mm 、80mm 、120mm 、的三种类型的缩短轨。

对于25m 的标准轨有缩短量为40mm 、80mm 、160mm 、的3种类型。

在选用缩短轨类型时，缩短轨的长度可参照下式确定。

L RS L L )110-<（ (2-2-1) 式中：0L ----------标准缩短轨长度（m ）；L -----------标准钢轨长度，有25m 或者12.5m 两种规格；1S -----------两股钢轨中心距离，一般选用1.5m ；R----------曲线半径（m）另外，还可以根据半径R参照表2-2-1选用。

曲线上内外两股钢轨接头的想错两，在正线和到发线上，容许为40mm加所用缩短轨缩短量的一般；在其他站次、次要线及使用非标准长度钢轨的线路上，容许再增加20mm。

在城市轨道交通的轨道上允许相错式钢轨接头。

标准缩短轨选择参照表表（2-2-1）注：1.按表列缩短量宜选用较小的一种2为了不影响直线接头的质量，允许在曲线尾按实际情况插入个别相应的缩轨。

第三章轨道路基工程试验检测计算（土的击实试验）土的击石试验是用锤击使土密度增加的一种方法。

土在一定的击实效应下，如果含水量不同，则所得的密度也不相同，能使土达到最大密度所要求的含水量，称之为最优（佳）含水量，相应的干密度称之为最大干密度。

第一节曲线超高的计算一、曲线超高的确定线路曲线地段，因列车沿曲线运行而产生离心力，车体被向外推甩，外股钢轨承受较大压力，旅客感觉不舒适，离心力过大能影响行车安全。

为抵消离心力作用，需要将外股钢轨抬高，即设置超高。

设置超高的基本要求：保证两钢轨受力比较均匀；保证旅客有一定的舒适度，保证行车平稳和安全。

在满足前两项要求的前提下，实现第三项要没有问题的1•保证两股钢轨均匀受力条件的超高计算（1）超高的理论计算为了平衡离心力而设置超高，使离心力与车辆重量的合力为作用于轨道中心点,从而使两股钢轨所受压力相等如下图所示J 与G的合力作用于0点时,两股钢轨中心距离1500 mm代入离心力计算则相应的超高为H,将g=9.8m/s式，则计算超高的理论公式为：= 11.8V2HR（2）平均速度的计算通过一个曲线的列车种类、列数、重量和速度各不相同，为了合理地设置超高，在实际计算时，必须综合各种因素，采用平均速度。

在一般条件下，客车速度较高，列车质（重）量较小；货车速度较低，列车质（重）量较大。

考虑列车质（重）量计算出的超高，往往比不考虑列车质（重）量计算出的超高要小，能使两股钢轨的垂直磨耗比较均匀。

为此采用列车速度平方及列车质（重）量加权平均方法计算平均速度，依此计算设置超咼11.8V J2H = -R实测各类列车速度，宜在列车按运行图比较正常运行的条件下进行。

为使测得的列车速度具有普遍性，如一昼夜的车次很少，可实测几个昼夜的车速。

每类列车质（重）量为牵引质（重）量加上机车质（重）量，可由各区段的统计资料中查得，或按列车运行图牵引质（重）量及机车质（重）量计算确定。

在城市地铁里是以每公里通过列数计算的，如“列？公里/公里”来计算通过量的。

可从客运部门查来一个阶段如一个月的通过量，也按这种列车速度平方及列车质（重）量加权平均方法计算出平均速度，并以此设置超高，能使乘客乘坐舒适又安全。

为便于管理，超高h按5m的倍数设置。

铁路配置曲线缩短轨
一、曲线名称：
二、配置曲线缩短轨要求
1．质量要求：符合《维规》第5.2.1条之规定，即曲线接头错差不能大于40mm 加缩短量的一半。

缩短轨应选用正确。

（1）25m 钢轨的缩短量为：40mm 、80mm 、160mm 。

（2）12.5m 钢轨的缩短量为：40mm 、80mm 、120mm 。

曲线JD 半径R ＝ m ，两端缓和曲线长各为L h = m ，圆曲线长L y = m ，每个轨缝为δ= mm ，曲线起点至第一根钢轨进人曲线的长度为 m ，铺设标准轨长度为L 标＝ m 。

其中S1为1500mm （两股钢轨中心线间距）
①选用缩短轨；②计算缩短量；③计算缩短轨根数；④对HY 和YH 两点校核（计算应写明公式）。

三、
根据给定资料R ＝ m 、L h ＝ m 、Ly= m ，代人各公式计算可得：
圆曲线内股缩短量△L y ＝
R
L S y 1=
⨯= mm
缓和曲线内股缩短量△L h ＝
R L S h 21＝
⨯⨯＝ mm 总缩短量△Lz=△L y 十2△L h ＝ mm
半径为 m 的曲线，当外股铺设25m 标准轨时，根据《维规》的规定，缩短轨应选24.920m ，缩短量为80mm 。

则该曲线需缩短轨根数N=
K L z ∆＝
= ，取 根。

2.缩短轨配置及接头相错量计算。

铁路曲线缩短轨简易计算方法及布置的探讨铁路曲线缩短轨的计算方法和布置，在教科书上有严密的理论，在铁路工具书上也有介绍。

但在实际工作中仍感到比较繁琐，所以便想探求一种比较简捷易行，便于记忆的计算方法。

通过实际应用，该方法无论计算和布置缩短轨方面，还是比较简易的。

一、曲线缩短量计算图(1)1、总缩短量计算根据图(1)几何关系得：=L==L′=则曲线缩短量△L=L－L′=(R－R′)=26.18α整个曲线（包括圆曲线和两端缓和曲线）的总缩短量为：△LZ=26.18αα=＋=57.3° (1)式中△LZ—曲线总缩短量(mm)α—曲线转向角R－R′—两股钢轨中心距离，一般取1500mm。

Ly—圆曲线长(m)，LH—一端缓和曲线长(m)2、圆曲线缩短量计算根据圆曲线曲线长计算公式：Ly=α==57.3°同理圆曲线上任意点的转角：αi==57.3°根据公式(1)得：△Ly=26.18α(2); △Lyi=26.18αi(3)式中：△Ly—圆曲线缩短量(mm)α—圆曲线转角△Lyi—圆曲线上任意点的缩短量(mm)3、缓和曲线缩短量计算缓和曲线缩短量的计算有两种方法：(1)曲线总缩短量△LZ减去圆曲线缩短量△Ly，其差值除以2即为每端缓和曲线的缩短量△LH。

△LH= (4)(2)计算出缓和曲线切线角β，或缓和曲线上任意点的切线角βi。

根据缓和曲线切线角计算公式：β=·=28.65°，同理缓和曲线上任意点的切线角βi=·=28.65°，根据公式(1)得：△LH=26.18β (5)，△Lhi=26.18βi(6)。

所以只要求出缓和曲线或圆曲线的切线角或转角，即可计算出其缩短量。

但在计算过程中应注意，因为缩短量是累计的，所以在计算圆曲线部分转角时，应把前端缓和曲线的切线角累加进去（注：转向角α在工务设备履历中查找，切线角β查《铁路曲线测设用表》）。

铁路曲线缩短轨计算曲线内股铺设缩短轨的目的：为了减少轮对接头的冲击次数，铺设铁路采用相对式接头，应当对正，但在曲线上由于内股形式就受轨线比外轨线短,如果内外股同样用标准长度的钢轨,内股钢轨的接头,必将超前于外股钢轨接头。

当这个超前值的累计达到一定限度，对接式接头的形式就受到破坏。

因此，为了保持内外钢轨接头成对接式，就必须在内股线上铺设适量的缩短轨。

圆曲线内股的缩短量与转向角及内外轨中线距离有关，而于曲线其它因素无关。

缓和曲线内股缩短量的计算～从缓和曲线起点算起（L缓为计算点距缓曲线起点的长度）则缓和曲线上的某点的内股缩短量为：一、缓缩短量=1500×L×L缓㎡÷2×R×L（缓全长）一端缓和曲线全长的缩短量：L缓总缩量=1500×L缓总长÷2R圆曲线缩短量=1500×L圆÷R曲线总缩短量的计算如果两端缓和曲线等长则：曲线总缩短量=圆曲线缩短量+2×－端缓和曲线缩短量。

如果曲线两端缓和曲线不等长则：曲线总缩短量=圆曲线缩短量+第－端缓和曲线缩短量+第二端缓和曲线缩短量计算缩短轨根数缩短轨根数=曲线总缩短量÷标准缩短轨缩短量标准缩短轨缩短量:㎜注：按表列缩短量宜选用较小的一种如何用现场丈量的方法布置缩短轨计算例缓和曲线长70m，圆曲线长38.27m钢轨为12.5m的标准轨,R=400m采用12.42m缩短轨1、计算曲线总缩短量圆曲线缩短量=1500×L圆÷R=1500×38.27÷400=143.5㎜2、L缓总缩量=1500×L缓总长÷2R1500×70÷2×400=131.3㎜3、曲线总缩短量=圆曲线缩短量+2×－端缓和曲线缩短量总缩短量=L圆+2L缓=143.5+2×131.3=406.1㎜4、缩短轨根数=曲线总缩短量÷标准缩短轨缩短量缩短轨根数=406.1÷80=5.08 取整为5根二、布置方法1、用钢尺由曲线头附近的接头零号起（如图）外轨量一根标准轨加一个轨缝（轨缝0.01m）即量12.51m内股也量同样长度，同时用方尺把外股丈量点到内股则内股比外超一个数值2、按上述方法连续丈量，每量一次，方一次当内股钢轨累计超前量甲值大于缩短轨缩短量时的一半（即超过40㎜）表示要插入缩短轨。