1第一章軌道結(jié)構(gòu)

本章主要內(nèi)容：

1．鋼軌

2．軌枕

3．接頭聯(lián)結(jié)

4．中間聯(lián)結(jié)——扣件

5．道床2§1.1概述軌道是鐵路線路的組成部分，這里所指的軌道包括鋼軌、軌枕、聯(lián)結(jié)零件、道床、防爬設(shè)備和道岔等。作為一個(gè)整體性工程結(jié)構(gòu)，軌道鋪設(shè)在路基之上，起著列車(chē)運(yùn)行的導(dǎo)向作用，直接承受機(jī)車(chē)車(chē)輛及其荷載的巨大壓力。在列車(chē)運(yùn)行的動(dòng)力作用下，它的各個(gè)組成部分必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證列車(chē)按照規(guī)定的最高速度，安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。345

1、鋼軌是軌道的主要部件，用于引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)輛行駛，并將所承受的荷載傳布于軌枕、道床及路基。同時(shí)，為車(chē)輪的滾動(dòng)提供阻力最小的接觸面。

62、軌枕是軌道結(jié)構(gòu)的重要部件，一般橫向鋪設(shè)在鋼軌下的道床上，承受來(lái)在鋼軌的壓力，使之傳布于道床。同時(shí)，利用扣件有效地保持兩股鋼軌的相對(duì)位置。軌枕主要有木枕和混凝土枕兩類(lèi)。

73、聯(lián)結(jié)零件是聯(lián)結(jié)鋼軌或聯(lián)結(jié)鋼軌和軌枕的部件。前者稱(chēng)接頭聯(lián)結(jié)零件,后者稱(chēng)中間聯(lián)結(jié)零件（或扣件）。其作用是有效地保證鋼軌與鋼軌或鋼軌與軌枕間的可靠聯(lián)結(jié),盡可能地保持鋼軌的連續(xù)性與整體性。阻止鋼軌相對(duì)于軌枕的縱橫向移支，確保軌距正常，并在機(jī)車(chē)車(chē)輛的動(dòng)力作用下，充分發(fā)揮緩沖減振性能，延緩線路殘余變形的積累。84、防爬設(shè)備能有效地防止鋼軌與軌枕之間發(fā)生縱向的相對(duì)移動(dòng)，制止鋼軌爬行。

95、道床是軌枕的基礎(chǔ)，在其上以規(guī)定的間隔布置一定數(shù)量的軌枕，用以增加軌道的彈性和縱、橫向移動(dòng)的阻力，并便于排水和校正軌道的平面和縱斷面。主要材料有碎石和篩選卵石等。106、道岔是機(jī)車(chē)車(chē)輛從一股軌道轉(zhuǎn)入或越過(guò)加一股軌道時(shí)必不可少的線路設(shè)備，在鐵路站場(chǎng)布置中應(yīng)用極為廣泛。它是軌道結(jié)構(gòu)的重要組成部分。

11第二節(jié)鋼軌一、鋼軌功用及基本要求

1、鋼軌的功用鋼軌的作用是直接承受車(chē)輪傳遞的列車(chē)及其荷載的重量，并引導(dǎo)列車(chē)的運(yùn)行方向。①導(dǎo)向；②承重；③傳力；④導(dǎo)電

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2．鋼軌的基本要求

隨著鐵路向高速、重載方向發(fā)展，鋼軌也正向重型化、強(qiáng)韌化及純凈化發(fā)展。對(duì)鋼軌質(zhì)量、斷面、材質(zhì)三要素均提出了相應(yīng)的要求。1．足夠的強(qiáng)度和耐磨性。2．較高的抗疲勞強(qiáng)度和韌性。3．一定的彈性。4．足夠光滑的頂面。5．良好的可焊性。6．高速鐵路鋼軌的高平直度。13

二、鋼軌類(lèi)型及斷面尺寸1．鋼軌的類(lèi)型及長(zhǎng)度鋼軌的類(lèi)型通常以kg/m來(lái)表示。每米鋼軌的質(zhì)量越重，它所承受的荷載越大。世界上第一條鐵路的鋼軌為18kg/m，最重的鋼軌在美國(guó)，重達(dá)77kg/m。我國(guó)現(xiàn)行的鋼軌標(biāo)準(zhǔn)有50kg/m、60kg/m、75kg/m三種。為了提高線路的通過(guò)能力，我國(guó)鐵路正逐步淘汰小重量鋼軌，主要線路一般鋪設(shè)60kg/m或75kg/m的重型鋼軌。14

另外鋼軌按廠制鋼軌長(zhǎng)度的不同可分為：標(biāo)準(zhǔn)軌：12.5m、25m、100m縮短軌：12.5m軌縮短量為40、80、120mm25m軌縮短量為40、80、160mm

按材質(zhì)的不同可分為：碳素軌、合金軌、熱處理軌。按強(qiáng)度的不同可分為五級(jí)：850、900、1000、

1200、1300MPa。按貨源可分為：國(guó)產(chǎn)軌、進(jìn)口軌、試驗(yàn)軌。15鋼軌斷面2．鋼軌斷面設(shè)計(jì)

鋼軌斷面形狀為工字形，由軌頭、軌腰、軌底三大部份組成。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的工字，受力好、省材料，具有最佳抗彎性能。1617鋼軌鋼的物理力學(xué)性能包括強(qiáng)度極限、屈服極限、疲勞極限、伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、沖擊韌性及硬度等。參見(jiàn)（p11表1.2）常用軌：

U74（抗拉強(qiáng)度σb=785Mpa）――碳素鋼；

U71Mn（σb=883Mpa）――合金鋼。

PD3（一般σb=980Mpa），秦沈采用PD3全長(zhǎng)淬火高碳微釩軌（σb=1300Mpa）－壽命提高50％以上）（淬火：采用電感應(yīng)加熱的方法，以局部改變軌頭鋼的組織，從而提高鋼軌的強(qiáng)度和韌性。）三、鋼軌的材質(zhì)及機(jī)械性能18四、鋼軌傷損及合理使用

（一）鋼軌傷損是指鋼軌在使用過(guò)程中，發(fā)生折斷、裂紋及其它影響和限制鋼軌使用性能的傷損。為便于統(tǒng)計(jì)和分析鋼軌傷損，需對(duì)鋼軌傷損進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)傷損在鋼軌斷面上的位置、傷損外貌及傷損原因等分為九類(lèi)32種傷損，用兩位數(shù)編號(hào)分類(lèi)，十位數(shù)表示傷損的部位和狀態(tài)，個(gè)位數(shù)表示造成傷損的原因。鋼軌傷損分類(lèi)具體內(nèi)容可見(jiàn)“鐵道工務(wù)技術(shù)手冊(cè)（軌道）”。191、鋼軌折斷是指有下列情況之一者：鋼軌全截面至少斷成兩部分；裂縫已經(jīng)貫通整個(gè)軌頭截面或軌底截面；鋼軌頂面上有長(zhǎng)大于50mm、深大于10mm的掉塊。鋼軌折斷直接威脅行車(chē)安全，應(yīng)及時(shí)更換。2、鋼軌裂紋是指除鋼軌折斷之外，鋼軌部分材料發(fā)生分離，形成裂紋。鋼軌傷損種類(lèi)很多，常見(jiàn)的有鋼軌磨耗(側(cè)磨、波磨、磨耗限)、接觸疲勞傷損、剝離及軌頭核傷、軌腰螺栓孔裂紋等。–20右圖：軌頭壓潰飛邊左圖：接頭鋼軌斷裂212223242526272829303132333435363738393、鋼軌傷損減緩措施：凈化鋼軌、淬火軌、合理使用鋼軌、鋼軌打磨、按材質(zhì)分類(lèi)鋪軌等。4041（二）鋼軌的合理使用

鋼軌的發(fā)展方向是重型化、強(qiáng)韌化和純凈化；對(duì)合理使用鋼軌也有明確規(guī)定：應(yīng)根據(jù)鋼軌綜合經(jīng)濟(jì)效益分析，確定鋼軌合理的使用周期，實(shí)行鋼軌分期使用制度，并積極做好舊軌的整修工作。421、鋼軌的分級(jí)使用鋼軌分級(jí)使用包含兩個(gè)方面的含義：

(1)鋼軌的二次或多次使用；

(2)鋼軌在一次使用中的合理倒換使用。2、鋼軌整修技術(shù)軌端不均勻磨耗和掉塊、擦傷是鋼軌運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的各種傷損和缺陷的主要形式之一。需要對(duì)鋼軌表面病害及時(shí)整治。鋼軌表面的整治工作包括磨修和焊修。43

（三）鋼軌打磨對(duì)鋼軌進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打磨始于本世紀(jì)50年代，最初用于整治波形磨耗，現(xiàn)已發(fā)展成為一種多功能的現(xiàn)代化養(yǎng)路技術(shù)。打磨的重點(diǎn)已從鋼軌修理轉(zhuǎn)向鋼軌保養(yǎng)。鋼軌的定期打磨，可以消除和延緩波磨、消除鋼軌表面的接觸疲勞層防止剝離掉塊、對(duì)斷面打磨還可改善輪軌接觸條件，降低接觸應(yīng)力。44根據(jù)鋼軌打磨的目的及磨削量，鋼軌打磨可分為三類(lèi)：1、修理性打磨主要用來(lái)消除鋼軌的波浪形磨耗、車(chē)輪擦傷、軌裂紋以及接頭的馬鞍形磨耗；鋼軌的一次磨削量較大，打磨周期長(zhǎng)。但是這種打磨方式并不能消除引起波磨、鋼軌剝離及掉塊的潛在的接觸疲勞裂紋，在以后列車(chē)通過(guò)時(shí)，這些裂紋還將繼續(xù)擴(kuò)展。452、預(yù)防性打磨預(yù)防性打磨是在裂紋開(kāi)始擴(kuò)展前將這些裂紋萌生區(qū)打掉，近來(lái)已發(fā)展成為控制鋼軌接觸疲勞的技術(shù)。它力圖控制鋼軌表面接觸疲勞的發(fā)展，打磨周期較短，以便在鋼軌表面裂紋萌生時(shí)就予以消除。由于這些裂紋極淺，打磨深度很?。轰撥夗斆娲蚰ド疃纫话銥?.05～0.075mm；對(duì)外軌的內(nèi)緣和內(nèi)軌的外側(cè)打磨深度一般為0.1～0.15mm，以防止由于塑性流動(dòng)而使鋼軌斷面產(chǎn)生累積變形。46

預(yù)防性打磨與修理性打磨相比，其優(yōu)點(diǎn)是：1.能獲得較長(zhǎng)的鋼軌使用壽命；2.提高打磨機(jī)器的生產(chǎn)率；3.并能降低軌道打磨每公里所需的打磨費(fèi)用；4.雖然打磨頻率較高，但與修理性打磨相比，打磨掉的金屬總體積少，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效果?？梢?jiàn)，一條鐵路一旦已在修理性打磨上取平，應(yīng)立即向預(yù)防性打磨計(jì)劃方向轉(zhuǎn)變473、鋼軌斷面(廓形)打磨對(duì)曲線地段的鋼軌斷面進(jìn)行非對(duì)稱(chēng)打磨能明顯降低輪軌橫向力和沖角，達(dá)到減輕鋼軌側(cè)磨的目的。機(jī)車(chē)車(chē)輛通過(guò)曲線一般是靠導(dǎo)向輪貼靠外軌產(chǎn)生的導(dǎo)向力來(lái)導(dǎo)向，輪軌磨耗大。而現(xiàn)代化曲線通過(guò)理論證明，在一定的曲線半徑和機(jī)車(chē)車(chē)輛結(jié)構(gòu)下，可以不用輪緣貼靠的輪軌力導(dǎo)向，而是用輪軌蠕滑力導(dǎo)向，從而使外側(cè)輪緣不貼靠外軌或減小貼靠時(shí)的沖角，以減小輪軌力和磨耗。非對(duì)稱(chēng)打磨依據(jù)上述理論，通過(guò)非對(duì)稱(chēng)打磨達(dá)到增大左右輪的滾動(dòng)半徑差，以補(bǔ)償內(nèi)外軌的長(zhǎng)度差（外軌輪滾動(dòng)半徑大、內(nèi)軌小），從而減小導(dǎo)向輪緣力、沖角以及輪對(duì)在曲線上的滑動(dòng)，達(dá)到減磨目的。48

非對(duì)稱(chēng)打磨顯著地降低了輪軌橫向力和沖角，在減緩鋼軌側(cè)磨、延長(zhǎng)使用壽命方面取得了很大的效果。國(guó)外應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明：將這種技術(shù)用于重載鐵路，橫向力可減小50％～90％，延長(zhǎng)曲線鋼軌使用壽命50％以上。(但不同的線路條件需要不同的打磨斷面)我國(guó)鐵路于1988年開(kāi)始引進(jìn)了鋼軌打磨列車(chē)。目前主要還用在修理性打磨上，重點(diǎn)在波磨軌的打磨。對(duì)于預(yù)防性打磨及鋼軌廓形的打磨還需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。49§1.3鋼軌聯(lián)結(jié)

鋼軌聯(lián)結(jié)零件包括接頭聯(lián)結(jié)零件和中間聯(lián)結(jié)零件。

一、鋼軌接頭聯(lián)結(jié)

1、普通接頭（1）普通接頭聯(lián)結(jié)零件是由夾板、螺栓、彈簧墊圈等組成。其作用是在接頭處把鋼軌連接起來(lái)，使鋼軌接頭部分具有與鋼軌一樣的整體性，以抵抗彎曲和位移。接頭處還要滿(mǎn)足鋼軌伸縮的要求。50接頭夾板形狀①接頭夾板51接頭螺栓布置形式②接頭螺栓5253鋼軌接頭的形式軌道上鋼軌與鋼軌之間用夾板和螺栓連接，稱(chēng)為鋼軌接頭。接頭處輪軌動(dòng)力作用大，養(yǎng)護(hù)維修工作量大，接頭是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)之一。接頭的聯(lián)結(jié)形式按其相對(duì)于軌枕位置，可分為懸空式和承墊式兩種。按兩股鋼軌接頭相互位置來(lái)分，可分為相對(duì)式和相錯(cuò)式兩種。我國(guó)一般采用相對(duì)懸空式，兩股鋼軌接頭左右對(duì)齊，同時(shí)位于兩接頭軌枕間。54懸空式承墊式55相對(duì)式相錯(cuò)式56③預(yù)留軌縫為適應(yīng)鋼軌熱脹冷縮的需要，在鋼軌接頭處要預(yù)留軌縫。預(yù)留軌縫應(yīng)滿(mǎn)足如下的條件：

1．當(dāng)軌溫達(dá)到當(dāng)?shù)刈罡哕墱貢r(shí)，軌縫應(yīng)大于或等于零，使軌端不受擠壓力，以防溫度壓力太大而脹軌跑道；

2．當(dāng)軌溫達(dá)到當(dāng)?shù)刈畹蛙墱貢r(shí)，軌縫應(yīng)小于或等于構(gòu)造軌縫，使接頭螺栓不受剪力，以防止接頭螺栓拉彎或拉斷。構(gòu)造軌縫是指受鋼軌、接頭夾板及螺栓尺寸限制，在構(gòu)造上能實(shí)現(xiàn)的軌端最大縫隙值。57《鐵路線路修理規(guī)則》規(guī)定普通線路預(yù)留軌縫計(jì)算公式為：式中a0——換軌或調(diào)整軌縫時(shí)的預(yù)留軌縫(mm)；

——鋼軌線膨脹系數(shù)，

=0.0118(mm/m℃)；

L——鋼軌長(zhǎng)度(m)；

t0——換軌或調(diào)整軌縫時(shí)的軌溫，

ag——構(gòu)造軌縫，38kg/m、43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m鋼軌均采用ag＝18mm。

tz——當(dāng)?shù)刂虚g軌溫(℃)；58例題：蘭州地區(qū)最高軌溫為59.1℃，最低軌溫為-23.3℃，若鋪設(shè)25m長(zhǎng)的60kg/m鋼軌，采用10.9級(jí)螺栓，試計(jì)算在20℃鋪設(shè)時(shí)的預(yù)留軌縫。解：(1)(2)=8.4mm

取a0=8mm℃59

最高、最低軌溫差不大于85℃地區(qū)，在按上式計(jì)算以后，可根據(jù)具體情況將軌縫值減小1～2mm。

25m鋼軌鋪設(shè)在當(dāng)?shù)貧v史最高、最低軌溫差大于100的地區(qū)時(shí)，應(yīng)個(gè)別設(shè)計(jì)。鋪設(shè)12.5m鋼軌地段，不受年軌溫差限制。25m鋼軌地段，更換鋼軌或調(diào)整軌縫時(shí)的軌溫限制范圍為(tz+30℃)～(tz-30℃)；最高、最低軌溫差不大于85℃地區(qū)，如將軌縫值減小1～2mm，軌溫限制范圍相應(yīng)地降低3℃～7℃。60（1）異形接頭a.異型夾板聯(lián)接b.異型鋼軌聯(lián)接2、特種鋼軌接頭61（2）絕緣接頭a.普通高強(qiáng)絕緣接頭b.膠接絕緣接頭62鋼軌絕緣接頭（a）普通高強(qiáng)絕緣接頭（b）膠接絕緣鋼軌接頭（c）全斷面夾板63鋼軌膠接絕緣接頭64加強(qiáng)接頭65（3）導(dǎo)電接頭普通導(dǎo)電接頭（a）焊接式軌端接續(xù)線示意圖（b）塞釘式導(dǎo)電連接裝置66圖1-8鋼軌伸縮接（4）伸縮接頭6768（5）凍結(jié)接頭圖1-9普通凍結(jié)接頭哈克緊固件69（6）減振接頭70717273二、鋼軌焊接

1.閃光接觸焊根據(jù)電流的熱效應(yīng)原理，把被焊接的鋼軌安放在相對(duì)的兩個(gè)夾具內(nèi)，端部通以強(qiáng)大的電流，由于對(duì)接鋼軌之間存在著較大的電阻，因而產(chǎn)生大量的熱量把軌端加熱，當(dāng)鋼軌被加熱到塑性狀態(tài)，然后以極快的速度予以擠壓，這種在對(duì)焊機(jī)上進(jìn)行的焊接方法叫閃光接觸焊。74二、鋼軌焊接

2.氣壓焊

氣壓焊是用氣體（乙炔——氧）燃燒的火焰加熱鋼軌端頭，使其溫度達(dá)到1200℃左右，軌端成為塑性狀態(tài)，在預(yù)施的壓力擠壓下，使兩根鋼軌擠壓在一起，從而把鋼軌焊接起來(lái)。75二、鋼軌焊接

3.鋁熱焊

鋁熱焊是利用鋁熱焊劑的劇烈化學(xué)反應(yīng)，鐵的氧化物被鋁還原成鐵水，同時(shí)產(chǎn)生巨大熱量，把高溫鐵水澆鑄于固定在兩軌軌縫處的砂型內(nèi)，將兩根鋼軌鑄焊在一起。76方法對(duì)比：三種焊接方法中，閃光接觸焊焊接速度快，焊接質(zhì)量穩(wěn)定，但焊機(jī)投資大，所需電源功率也較大；氣壓焊的一次性投資小，無(wú)需大功率電源，焊接時(shí)間短，焊接質(zhì)量好，缺點(diǎn)是在焊接時(shí)對(duì)接頭斷面的處理要求十分嚴(yán)格，并且在焊接時(shí)需要鋼軌有一定的縱向移動(dòng)，因此對(duì)超長(zhǎng)鋼軌的焊接有一定難度，特別是無(wú)法進(jìn)行跨區(qū)間無(wú)縫線路的線上焊接；鋁熱焊的焊接方法較為簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員的要求相對(duì)較低，焊接時(shí)間短，可在鋼軌固定的情況下進(jìn)行焊接，但焊接質(zhì)量不如接觸焊和氣壓焊。77§1.4軌枕一、軌枕的功用及類(lèi)型

軌枕承受來(lái)自鋼軌的各向壓力，并彈性地傳布于道床，同時(shí)，有效地保持軌道的幾何形位，特別是軌距和方向。軌枕應(yīng)具有必要的堅(jiān)固性、彈性和耐久性，并能便于固定鋼軌，有抵抗縱向和橫向位移的能力。

1、按材質(zhì)分：

木枕：彈性好、減緩沖擊、易加工維修、與鋼軌連接簡(jiǎn)單、絕緣性能好。耗木材、易腐蝕、磨損、壽命短、易形成不平順。

砼枕：普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕：剛度大、平順性好、軌道穩(wěn)定性好；鋼枕：提速道岔上用－－便于大機(jī)作業(yè)－－保護(hù)轉(zhuǎn)轍機(jī)械。782、按使用目的分：1)普通枕；2)橋枕；3)岔枕等3、按結(jié)構(gòu)形式分：1)整體式；2)組合式；3)半枕；4)縱向軌枕5)寬軌枕/軌枕板（如大秦線隧道內(nèi)－正擬改造）79二、木枕

軌枕起先采用木材制造，木材的彈性和絕緣性較好，受周?chē)橘|(zhì)的溫度變化影響小，重量輕，加工和在線路上更換簡(jiǎn)便，并且有足夠的位移阻力。經(jīng)過(guò)防腐處理的木枕，使用壽命也大大延長(zhǎng)，在15年左右。80

隨著森林資源的減少和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，當(dāng)然也因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，上世紀(jì)初，有些國(guó)家開(kāi)始生產(chǎn)鋼枕和鋼筋混凝土軌枕，以代替枕木。然而，因?yàn)殇撜淼慕饘傧牧窟^(guò)大，造價(jià)不菲，體積也笨重，沒(méi)有推廣開(kāi)來(lái)，只有德國(guó)等少數(shù)國(guó)家還在使用。而許多國(guó)家從上世紀(jì)50年代起，開(kāi)始普遍生產(chǎn)鋼筋混凝土軌枕。81三．混凝土枕鋼筋混凝土軌枕使用壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性高，養(yǎng)護(hù)工作量小，損傷率和報(bào)廢率比木枕要低得多。在無(wú)縫線路上，鋼筋混凝土軌枕比木枕的穩(wěn)定性平均提高15~20%，因此，尤其適用于高速客運(yùn)線。82

軌枕因應(yīng)用范圍不同，長(zhǎng)度也不同。在我國(guó)，普通軌枕長(zhǎng)度為2.5m，道岔用的岔枕和鋼橋上用的橋枕，長(zhǎng)度有2.6~4.85m多種。每公里線路上鋪設(shè)軌枕的數(shù)量是根據(jù)鐵路運(yùn)量和行車(chē)速度等運(yùn)營(yíng)條件來(lái)確定的，一般而言，在1440~1840根之間。不言而喻，軌枕數(shù)量越多，軌道強(qiáng)度越大?；炷琳戆词褂貌课坏牟煌煞譃槠胀ɑ炷琳?、混凝土岔枕及混凝土橋枕三種。我國(guó)鐵路使用的普通混凝土枕又分為：

Ⅰ型軌枕、Ⅱ型軌枕、Ⅲ型軌枕。83Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。（承載能力逐步增強(qiáng)）Ⅰ型、Ⅱ型長(zhǎng)度2.5m，Ⅲ型2.5m、2.6m（有擋肩、無(wú)擋肩兩種）。Ⅰ型軌枕：69、79、S－1、J－12.5mⅡ型軌枕：S－2、J－2、YⅡ－F、TKG－Ⅱ2.5mⅢ型軌枕：Ⅲa(有擋肩)、Ⅲb(無(wú)擋肩)2.5m,2.6m84混凝土枕配筋重心線示意圖85表1-7我國(guó)混凝土枕主要尺寸軌枕類(lèi)型主筋數(shù)量混凝土等級(jí)截面高度(mm)截面寬度(cm)底面積(cm2)質(zhì)量(kg)長(zhǎng)度(cm)軌下中間端部軌下中間Ⅰ36φ3C4820.216.529.4527.5256588251250Ⅱ44φ34φ10C5820.216.529.4527.5256588251250Ⅲ10φ78φ7.8C6023.018.530.028.0772032026086J-287有擋肩2.6m長(zhǎng)Ⅲ型混凝土軌枕88新Ⅱ型軌枕Ⅰ型軌枕89新Ⅱ型軌枕S-Ⅱ型預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕

762型預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕90ⅡZQ－C型橋枕

91左：預(yù)應(yīng)力混凝土岔枕右：岔枕系列92IIIa型枕93IIIa型枕94IIIb型枕95IIIb型枕96四．軌枕間距軌枕間距與每公里配置的軌枕根數(shù)有關(guān)。軌枕根數(shù)應(yīng)根據(jù)運(yùn)量、行車(chē)速度及線路設(shè)備條件確定，并和鋼軌及道床等綜合考慮，合理配套，以求在最經(jīng)濟(jì)的條件下，保證軌道具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。軌枕密一些，道床、路基面、鋼軌以及軌枕本身受力都可小一些。同時(shí)使軌距、方向易于保持，對(duì)行車(chē)速度高的地段尤為重要。但也不能太密，太密則不經(jīng)濟(jì)，而且凈距過(guò)小，也會(huì)在一定程度上影響搗固質(zhì)量。97

我國(guó)鐵路規(guī)定，對(duì)木枕軌道，每公里最多為1920根，混凝土枕為1840根；每公里最少均為1440根。軌枕的級(jí)差為每公里80根。符合下列條件之一的地段，正線軌道應(yīng)加強(qiáng)，每公里鋪枕根數(shù)外，對(duì)混凝土枕每公里增加80根，木枕增加160根，當(dāng)條件重合時(shí)，只增加一次，但不能超過(guò)前述允許最大鋪設(shè)數(shù)量。

1．R≤800m的曲線地段；

2．坡度大于12‰的下坡制動(dòng)地段；

3．長(zhǎng)度≥300m的且鋪設(shè)木枕的隧道內(nèi)。98

下列地段宜鋪設(shè)木枕：

1．明橋面橋的橋臺(tái)擋碴墻范圍內(nèi)及兩端各15根軌枕(有護(hù)軌時(shí)應(yīng)延至梭頭外不少于5根軌枕)；

2．正線鋪設(shè)木岔枕的道岔及其前后兩端線路各50根軌枕，站線鋪設(shè)木岔枕的道岔前后兩端各15根軌枕(均包括道岔后端轍又跟端以后的岔枕)。

3．脫軌器及鐵鞋制動(dòng)地段；

4．上列地段間長(zhǎng)度不足50m的區(qū)段。99

不同類(lèi)型的軌枕不應(yīng)混鋪，在不同類(lèi)型的軌枕分界處，如有普通鋼軌接頭，應(yīng)保持同類(lèi)型軌枕延伸至鋼軌接頭外5根及以上。與正線道岔相接的軌道，60kg/m及以上鋼軌混凝土岔枕道岔的道岔區(qū)前后兩端各50根（后端包括轍叉跟端以后的岔枕）軌枕應(yīng)采用Ⅲ型混凝土枕，每千米鋪枕根數(shù)及扣件類(lèi)型應(yīng)與正線標(biāo)準(zhǔn)一致。道岔與道岔之間應(yīng)采用與岔枕類(lèi)型相同的軌枕。100

普通軌道上，鋼軌接頭處車(chē)輪的沖擊動(dòng)荷載大，接頭處軌枕的間距應(yīng)當(dāng)比中間間距小一些，且從接頭間距向中間間距過(guò)渡時(shí)，應(yīng)有一個(gè)過(guò)渡間距，以適應(yīng)荷載的變化，如圖所示。每節(jié)鋼軌下軌枕間距應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足：a＞b＞c。接頭軌枕間距一般是給定的：對(duì)于50kg/m及以上鋼軌，木枕接頭間距為440mm，混凝土枕接頭間距為540mm。

軌枕布置示意圖101軌枕間距計(jì)算過(guò)程：設(shè)代入上式，得(2)

將(2)式代入(1)式，求得b

值：(3)

根據(jù)式(2)算出的軌枕間距a取整，然后代入式

(3)求得應(yīng)有的b值。對(duì)于無(wú)縫線路，軌枕間距應(yīng)均勻布置。由圖可知：(1)102

五、特種混凝土軌枕一）混凝土寬枕1、特點(diǎn)混凝土寬枕是一塊預(yù)制的混凝土板，與混凝土枕外形相似，又稱(chēng)軌枕板。其制造工藝與混凝土枕基本相同。寬枕長(zhǎng)度與普通混凝土枕長(zhǎng)度相同，均為2.5m，而寬度約為后者的兩倍。寬枕由于寬度較大，直接鋪設(shè)在預(yù)先壓實(shí)的道床面上，在制造中對(duì)其厚度的控制要求較嚴(yán)格。混凝土寬枕在道床上是密排鋪設(shè)，每公里鋪

1760塊，每塊枕上安裝一對(duì)扣件，由鋼軌傳來(lái)103混凝土寬枕的力處于寬枕軸線的對(duì)稱(chēng)位置，可避免荷載的偏心。寬枕由于寬度較大，在縱橫兩個(gè)方向上都有彎矩作用，是一塊支承在彈性基礎(chǔ)上的板。104混凝土寬枕軌道平面示意圖105

2混凝土寬枕與普通枕比較有以下優(yōu)點(diǎn)

1）寬軌枕寬55cm，支承面積較混凝土枕大一倍，使道床的應(yīng)力大為減少。同時(shí)，每塊寬枕的質(zhì)量為500kg左右，可以減小道床的振動(dòng)加速度，使道床的變形減小，殘余變形積累過(guò)程延緩，軌道幾何形位易于保持，整個(gè)軌道結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)。

2）軌枕與道床接觸面上的摩阻力增大，提高了軌道的橫向穩(wěn)定性，道床阻力增加約80％，有利于鋪設(shè)無(wú)縫線路。

3）寬軌枕密排鋪設(shè)，枕間空隙用瀝青混凝土封塞，106把道床頂面全部覆蓋起來(lái)，防止雨水及臟污侵入道床內(nèi)部，從而有效地保持道床的整潔，延長(zhǎng)道床的清篩周期。

4）寬軌枕軌道的維修養(yǎng)護(hù)工作量很少，僅為混凝土枕軌道的1/2～1/4，從而減輕和改善了養(yǎng)護(hù)工作條件，減少作業(yè)次數(shù)，節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。再由于養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)基本上可在軌道兩旁進(jìn)行，對(duì)行車(chē)干擾較少，比較適合于運(yùn)輸繁忙的鐵路上使用。

5）寬軌枕軌道外觀整潔美觀。107108

3混凝土寬枕類(lèi)型及鋪設(shè)要求

1）要求路基堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，排水暢通，沒(méi)有翻漿冒泥等病害，采用碎石道床，由底、面兩層組成，道碴材料要求堅(jiān)硬耐磨，道床要分層夯實(shí)整平；混凝土寬枕端部埋入道床深度為8～10cm，其中部60cm范圍內(nèi)，道床頂面應(yīng)低于枕底5～10cm。

2)混凝土寬枕軌道的彈性、道床斷面尺寸、排水方式等方面與其他結(jié)構(gòu)形式的軌道不同，因此，與其他軌道連接時(shí)必須設(shè)置過(guò)渡段：與木枕軌道連接時(shí)，應(yīng)用長(zhǎng)度不短于25m的混凝土枕軌道過(guò)109渡；與混凝土枕連接時(shí)，要求有5塊混凝土寬枕伸入混凝土枕軌排內(nèi)；混凝土寬枕軌道通過(guò)明橋面時(shí)，寬枕可直接鋪到明橋面橋頭雙枕前。二）彈性軌枕彈性軌枕軌道是指在軌枕底部設(shè)置彈性墊層以提高軌道彈性的軌枕，有些在軌枕側(cè)面也設(shè)置彈性墊層，根據(jù)其使用目的不同，分有碴道床用彈性軌枕和無(wú)碴軌道用彈性軌枕。110圖軌枕底面彈性材料圖軌枕側(cè)面彈性材料111

§1.5扣件2．鋼軌與軌枕聯(lián)結(jié)零件鋼軌與軌枕間的聯(lián)結(jié)是通過(guò)中間聯(lián)結(jié)零件實(shí)現(xiàn)的。中間聯(lián)結(jié)零件也稱(chēng)扣件，要求具有足夠的強(qiáng)度、耐久性和一定的彈性，使能長(zhǎng)期有效地保持鋼軌與軌枕的可靠聯(lián)結(jié)，阻止鋼軌相對(duì)于軌枕的移動(dòng)，并能在動(dòng)力作用下充分發(fā)揮其緩沖減震性能，延緩軌道殘余變形積累。此外，還應(yīng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于安裝及拆卸。112圖5-12“K”式扣件1-螺紋道釘；2-扣軌夾板；3-底腳螺栓；4-墊板；5-木片；6-彈簧墊圈。113岔區(qū)軌撐及扣板式扣件114圖5-13混合式扣件115三、混凝土枕扣件1、扣板式扣件組成：扣板、螺紋道釘、彈簧墊圈、鐵座及絕緣緩沖墊板）扣板：5種不同規(guī)格的扣板/共10號(hào)碼

使用：50kg/m及以下鋼軌的線路

116扣板式扣件1172、彈性I型扣件

組成：ω形彈條、螺旋道釘、軌距擋板、擋板座及彈性橡膠墊板

彈條：有A、B兩種型號(hào)，其中A型彈條較長(zhǎng)。對(duì)于5Okg/m鋼軌除14號(hào)接頭軌距擋板安裝B型彈條外，其余均安裝A型彈條。60kg/m鋼軌則一律安裝B型彈條。

軌距擋板：50、60kg/m鋼軌各有兩個(gè)號(hào)碼，分別為20-14和10-6號(hào)

擋板座：

50kg/m鋼軌有2-4和0-6兩種號(hào)碼，而60kg/m鋼軌只有2-4一種號(hào)碼

118彈條I型扣件使用：鐵路直線及半徑R≥300m的曲線地段，與5Okg/m、60kg/m鋼軌

119彈條I型扣件3、彈條Ⅱ型扣件

使用：Ⅱ或Ⅲ型混凝土枕的6Okg/m鋼軌線路彈條Ⅱ型扣件1204、彈條Ⅲ型扣件

組成：彈條、預(yù)埋鐵座，絕緣軌距塊和橡膠墊板絕緣軌距塊：號(hào)碼有7-9和11-13號(hào)兩種

使用：鐵路直線或半徑R＞350m的曲線上，鋪設(shè)60kg/m鋼軌和Ⅲ型無(wú)擋肩混凝土枕的無(wú)縫線路121彈條Ⅲ型扣件122

§1.6道床道床通常指的是軌枕下面，路基面上鋪設(shè)的石碴(道碴)墊層。主要作用是支承軌枕，把來(lái)自軌枕上部的巨大荷載，均勻地分布到路基面上，大大減少了路基的變形。道碴是直徑20~70mm的小塊狀花崗巖，塊與塊之間存在著空隙和摩擦力，使得軌道具有一定的彈性，這種彈性不僅能吸收機(jī)車(chē)車(chē)輛的沖擊和振動(dòng)，使列車(chē)運(yùn)行比較平穩(wěn)，而且大大改善了機(jī)車(chē)車(chē)輛和鋼軌、軌枕等部件的工作條件，延長(zhǎng)了使用壽命。道碴的彈性一旦喪失，則鋼筋混凝土軌枕上所受的荷載比正常狀態(tài)時(shí)要增加50~80%。123

道床依靠本身和軌枕間的摩擦，起到固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向或橫向的移動(dòng)。這在無(wú)縫線路區(qū)段顯得更為重要，因?yàn)檫@種區(qū)段如果線路的縱向或橫向阻力減少到一定程度，很容易發(fā)生脹軌跑道事故，嚴(yán)重危及行車(chē)安全。124

道碴還有排水作用。由于道碴塊狀間的空隙，使得地表水能夠順暢地通過(guò)道床排走，這樣路基表面就不會(huì)長(zhǎng)期積水。路基表面長(zhǎng)期積水，不僅會(huì)使承載能力大大下降，而且還會(huì)造成翻漿和凍脹等很多病害。125直線地段道床斷面126

道床斷面包括道床厚度、頂面寬度及邊坡坡度三個(gè)主要特征。

1．道床厚度道床的厚度是指直線上鋼軌或曲線上內(nèi)軌中軸線下軌枕底面至路基頂面的距離。

2．道床頂面寬度道床頂面寬度與軌枕長(zhǎng)度和道床肩寬有關(guān)。軌枕長(zhǎng)度基本上是固定的，因此道床頂面寬度主要決定于道床肩寬。適當(dāng)?shù)募鐚捒杀３值来驳姆€(wěn)定，并提供一定的橫向阻力。一般情況肩寬在450～

500mm已能滿(mǎn)足要求，再寬則作用不大。127

3．道床邊坡坡度坡度大小對(duì)保證道床的堅(jiān)固穩(wěn)定，有十分重要的意義。國(guó)內(nèi)外的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐表明，邊坡坡度1