Q/CR 9130-2018 铁路轨道设计规范(极限状态法)(附条文说明)

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Q/CR

中国铁路总公司企业标准

Q/CR 9130—2018 代替 Q/CR 9130—2015

铁路轨道设计规范(极限状态法)Code for Design of Railway Track (Limit State Method)

2019-06-11 实施    2018-06-11 发布

中国铁路总公司    发布

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中国铁路总公司关于发布《铁路路基工程设计规范(极限状态法)》等4项建设标准的通知铁总建设〔2018〕83号

现发布《铁路路基设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9127——2018)、《铁路桥涵设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9300—2018)、《铁路隧道设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9129—2018)、《铁路轨道设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9130——2018)4项建设标准(另发单行本)。为做好4项建设标准实施工作,现提出以下要求,请一并抓好落实。

一、中国铁路经济规划研究院组织各编制单位大力开展新标准宣贯工作,常态化组织新标准技术交流,确保新标准实施稳妥过渡。

二、2019年6月11日起,初步设计未批复项目均应采用新标准进行结构设计,特殊结构可由设计单位根据实际情况采用容许应力法进行校核。在此期间,各建设单位应组织设计单位等系统学习新标准和《铁路工程结构可靠性设计统一标准(试行)》(Q/CR 9007——2014),加快人员培训和配套软件编制等工作。

三、各单位在执行新标准过程中,要总结经验,积累资料,如发现需要修改和补充之处,请及时将意见及有关资料向中国铁路经济规划研究院和编制单位反馈。

以上4项建设标准由中国铁路总公司建设管理部负责解释,由中国铁路经济规划研究院、铁道出版社出版发行。前发《铁路路基极限状态法设计暂行规范》(Q/CR 9127—2015)、《铁路桥涵极限状态法设计暂行规范》(Q/CR 9300——2014)、《铁路隧道极限状态法设计暂行规范》(Q/CR 9129—2015)、《铁路轨道极限状态法设计暂行规范》(Q/CR9130—2015)等4项建设标准同时废止。

本规范根据中国铁路总公司“强基达标、提质增效”工作主题,在吸纳大量科研和试设计成果,总结提炼铁路建设运营等方面经验,广泛征求建设、设计、施工、运维等各方意见基础上,对《铁路轨道极限状态法设计暂行规范》Q/CR 9130—2015进行全面修订,进一步提升了铁路轨道工程结构设计的安全性、先进性、经济性和适用性。

本规范编制内容充分考虑新时代铁路建设发展需要,聚焦"交通强国、铁路先行”,实现铁路建设由规模速度型向质量效益型转变,对推动我国铁路工程结构设计达到世界先进水平、实现铁路工程全寿命周期管理、提高结构设计技术经济性、促进标准国际交流、实现总公司建设标准体系世界领先具有重要作用。

本规范共分12章,内容包括∶总则、术语和符号、基本规定、作用和抗力、钢轨及配件、正线有砟轨道、无砟轨道、站线轨道、道岔及钢轨伸缩调节器、无缝线路、有缝线路和轨道附属设施及常备材料,另有5个附录。

本规范主要内容如下∶

1.明确了轨道极限状态法设计的基本方法、安全等级、设计使用年限和设计基准期等。

2.规定了轨道结构设计的作用及分类、极限状态、作用组合等内容。

3.规定了混凝土和钢筋应力取值、道床阻力、扣件阻力、材料容重、基础变形、温度梯度、整体温差、混凝土收缩徐变、允许裂缝宽度取值等内容。

4.提出了无砟轨道作用组合方式及极限状态设计方法表达式、无砟轨道结构设计和轨道结构过渡段等内容。

5.规定了承载能力极限状态下无缝线路结构检算方法,包括钢轨强度检算、线路稳定性检算等。

1.总则

1.0.1 为统一基于极限状态设计方法的铁路轨道设计技术标准,使铁路轨道设计符合安全可靠、先进成熟、经济适用等要求,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于标准轨距高速铁路、城际铁路、客货共线I 级和Ⅱ级铁路、重载铁路的轨道设计。

1.0.3 轨道设计标准应根据铁路等级、设计速度、列车轴重、客货运量、环境条件和维修管理方式等因素确定。

1.0.4 轨道结构设计应满足安全、稳定、平顺、耐久和少维修的要求,轨道部件选择应遵循匹配合理、标准化、通用化的原则。

1.0.5 轨道设计应与线下基础工程协调匹配,满足相关工程接口技术要求。

1.0.6 改建既有线和增建第二线轨道设计应充分利用既有轨道部件和附属设施。

1.0.7 铁路轨道设计应满足铁路建筑限界的要求。

1.0.8 轨道设计应重视环境保护、节能减排。当线路通过环境敏感区时,轨道设计应根据环境影响评价要求采取相应技术措施。

1.0.9 轨道设计应根据运营维护的需要配置备品备件。

1.0.10 轨道设计应积极采用新技术、新工艺、新材料和新设备。

1.0.11 轨道结构部件及所用工程材料应符合国家现行相关标准及准入的规定。

1.0.12 轨道设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行相关标准的规定。

2.1.1 轨道 track

路基、桥梁、隧道等线下结构物以上的线路部分,由钢轨及配件、轨枕及扣件、道床(有砟或无砟)、道岔及钢轨伸缩调节器等组成。

2.1.2 有砟轨道 ballasted track

采用碎石等散粒体及轨枕为轨下基础的轨道结构。

2.1.3 无砟轨道 ballastless track

采用混凝土等整体结构为轨下基础的轨道结构。

2.1.4 轨距 track gauge

钢轨头部踏面下16mm处两股钢轨内侧工作边之间的距离。

2.1.5 轨距加宽 gauge widening

曲线地段、道岔等按规定尺寸加宽轨距的数值。

2.1.6 曲线超高 curve superelevation

为平衡列车行驶在平面曲线上所产生的离心力,使曲线地段外股钢轨高于内股钢轨的加高值。

2.1.7 轨底坡 rail cant

为实现与车轮踏面斜度的匹配,钢轨应向轨道中心倾斜,从而在轨底与轨道平面之间形成的横向坡度。

2.1.8 CRTS I型板式无砟轨道 CRTSIslab track

在现场浇筑的钢筋混凝土底座上铺装预制轨道板,通过水泥乳化沥青砂浆进行调整,通过凸形挡台进行限位,并适应ZPW-2000轨道电路的单元板式无砟轨道结构形式。

2.1.9 CRTSⅡ型板式无砟轨道 CRTSⅡ slab track

在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇筑的钢筋混凝土底座上铺装预制轨道板,通过水泥乳化沥青砂浆进行调整,并适应ZPW-2000轨道电路要求的纵连板式无砟轨道结构形式。

2.1.10 CRTS Ⅲ型板式无砟轨道 CRTS Ⅲ slab track

在现浇的钢筋混凝土底座上铺装带挡肩的预制轨道板,通过自密实混凝土进行调整,通过板下门形筋、自密实混凝土和底座上凹槽进行限位,并适应ZPW-2000轨道电路的单元板式无砟轨道结构形式。

2.1.11 CRTS双块式无砟轨道 CRTS bi-block sleeper ballast-less track

将预制的双块式轨枕组装成轨排,以现场浇筑混凝土方式将轨枕浇筑到钢筋混凝土道床内,并适应轨道电路的无砟轨道结构形式。

2.1.12 弹性支承块式无砟轨道 low vibration track

以现场浇筑混凝土方式将弹性支承块(含预制的混凝土支承块、橡胶套靴、块下垫板)浇筑到钢筋混凝土道床内,并适应轨道电路的无砟轨道结构形式。

2.1.13 长枕埋入式无砟轨道 sleeper-embedded ballastless track

以现场浇筑混凝土方式将长轨枕浇筑到钢筋混凝土道床内,并适应轨道电路的无砟轨道结构形式。

2.1.14 道岔区轨枕埋入式无砟轨道 sleeper-embedded ballastless track of turnout area

以现场浇筑混凝土方式将预制的混凝土岔枕浇筑到钢筋混凝土道床内,形成整体的道岔区无砟轨道结构。

2.1.15 道岔区板式无砟轨道 slab track of turnout area

在现浇的底座或支承层上铺装预制道岔板,通过水泥乳化沥青砂浆或自密实混凝土进行调整,形成整体的道岔区无砟轨道结构。

2.1.16 跨区间无缝线路 continuous welded rail with welded turnout

长轨条跨越两个或更多区间,且车站正线上采用无缝道岔的无缝线路。

2.1.17 长轨条 long rail

无缝线路始终点之间钢轨形成的轨条。

2.1.18 单元轨节 unit raillink

一次铺设锁定的连续轨条。

2.1.19 胶接绝缘接头 glued insulated rail joint

用胶黏剂胶合的绝缘接头。

2.1.20 最高轨温 highest rail temperature

当地有历史记录以来的最高气温加20℃。

2.1.21 最低轨温 lowest rail temperature

当地有历史记录以来的最低气温。

2.1.22 允许温升 allowable temperature rise range

无缝线路能够承受的最大升温幅值。

2.1.23 允许温降 allowable temperature drop range

无缝线路能够承受的最大降温幅值。

2.1.24 设计锁定轨温 design stress-free rail temperature

根据气象资料和无缝线路允许温升、允许温降计算确定的无缝线路锁定轨温。

2.1.25 梁温度差 difference of girder temperature

桥上无缝线路伸缩力计算时所采用的梁跨结构最大温度变化幅值。

2.1.26 温度跨度 expansion length

相邻两联梁(含简支梁)伸缩位移为零处之间的距离,或与桥台毗邻的桥梁伸缩位移为零处至桥台挡砟墙之间的距离。

内容索引:

1总则………………………………………………………1

2术语和符号……………………………………………………2

2.1术语…………………………………………………2

2.2符号…………………………………………………7

3基本规定………………………………………………………9

3.1一般规定…………………………………………………9

3.2基本方法、安全等级与设计使用年限…………………10

3.3曲线超高和轨距加宽……………………………………11

3.4轨道静态铺设精度………………………………………13

3.5接口设计…………………………………………………21

4作用和抗力……………………………………………………23

4.1作用及组合………………………………………………23

4.2材料性能及参数…………………………………………26

5钢轨及配件……………………………………………………36

6正线有砟轨道…………………………………………………39

6.1有砟轨道设计标准………………………………………39

6.2轨枕及扣件………………………………………………39

6.3预应力混凝土轨枕结构设计方法………………………43

6.4道床…………………………………………………48

7无砟轨道………………………………………………………51

7.1一般规定…………………………………………………51

7.2无砟轨道设计方法………………………………………51

7.3扣件…………………………………………………63

7.4结构设计…………………………………………………63

7.5轨道结构过渡段…………………………………………76

8站线轨道………………………………………………………78

8.1站线轨道设计标准………………………………………78

8.2轨枕及扣件………………………………………………78

8.3道床…………………………………………………81

9道岔及钢轨伸缩调节器………………………………………83

9.1道岔…………………………………………………83

9.2钢轨伸缩调节器…………………………………………84

10无缝线路……………………………………………………86

10.1一般规定………………………………………………86

10.2无缝线路结构设计……………………………………86

10.3桥上无缝线路设计……………………………………92

10.4隧道内无缝线路设计…………………………………96

10.5道岔区无缝线路设计…………………………………96

11有缝线路……………………………………………………100

12轨道附属设施及常备材料…………………………………102

附录A无缝线路钢轨强度计算………………………………105

附录B无缝线路稳定性计算…………………………………112

附录C各地区最高、最低气温及最高、最低轨温(℃)………117

附录D无缝线路缓冲区预留轨缝计算………………………128

附录E桥上无缝线路纵向力计算……………………………130

本规范用词说明…………………………………………………147

铁路轨道设计规范(极限状态法)》条文说明…………………148

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