普通线路在运营线上人工成段更换钢轨时,为了减少中断行车时间,可预先把新钢轨连接成一定长度的轨组。为避免施工中大量串动钢轨,根据新轨组所放置的位置,必须留出空头或搭头。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
新轨组放在曲线上股的外侧或曲线下股的内侧时,应留空头;新轨组放在曲线上股的内侧或曲线下股的外侧时,应留搭头,如图1所示。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
钢轨组空搭头示意
1 计算公式
新钢轨组之间的空、搭头,实质上就是一个曲线上内、外股轨线的缩短量计算问题,因此,可按下式进行计算。因为曲线上新钢轨组与原线路钢轨中线间距离为d,所以它们之间的长度差为
$$\bigtriangleup L=\frac{L}{R}\left ( d+\frac{b_1+b_2}{2}\right )$$󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
式中
ΔL——新旧轨组的弧线长度差(mm) ;󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
L———新轨组长度(m);
R———曲线半径(m);
d———新旧轨组间的净空(mm);󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
b1,b2,——新旧钢轨轨头宽度(mm)。
应该注意,当新轨组放在缓和曲线上,计算缓和曲线上的弧线长度差时,其长度只能按半数计算。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
计算新轨组间的空、搭头时,还应考虑轨组间的一个预留轨缝值。所以,新轨组间的空、搭头计划预留长度分别为󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
$$空头=\bigtriangleup L+\sigma \\搭头=\bigtriangleup L-\sigma $$󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
式中
σ——计划轨缝值(mm)。
2 实例：
某曲线半径为500m ,缓和曲线长度为80m,圆曲线长度为140m ,新轨组分3组放在枕木头部,新旧轨头间净空为400 mm ,新旧轨均为P60轨,每个新轨组长各100m。计算1、2组间和2、3组间的空搭头长度(计划轨缝8 mm)。
解:
根据公式求得第一组钢轨的弧线差及1、2组间空搭头长度为󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
$$\bigtriangleup L=\frac{80\div 2+20}{500}\left ( 400+\frac{73+73}{2}\right )=56.76mm$$󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
空头=56.76+8=64.76 mm ,取65 mm󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
搭头=56.76-8= 48.76 mm,取49 mm󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
第二组钢轨的弧线差及2、3组间空搭头长度为󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
第二组钢轨的弧线差及2、3组间空、搭头长度为󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
ΔL=100÷500×( 400+73)= 94.6 mm󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
空头=94.6+8=102.6 mm ,取 103 mm󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
搭头=94.6-8=86.6 mm ,取87 mm󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
引用文献：
陈知辉著《铁路曲线轨道》 2016󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄡󠄤󠄞󠄡󠄥󠄣󠄞󠄥󠄥󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
