第三章轨枕及轨道板预制(第一、二节).ppt

第三章轨枕和轨道板的预制。第一节轨枕的类型和技术特征。在轨道结构中，轨枕用于承受来自轨道的各种力，并将这些力传递到道床。与此同时，轨枕也在保持钢轨的方向、轨距和位置方面发挥作用。轨枕应具有必要的牢固性、弹性和耐久性，并应便于固定钢轨，并具有抵抗纵向和横向位移的能力。轨枕根据材料分为木轨枕、钢轨枕和混凝土轨枕。首先，根据线路上使用的不同部件，木枕可分为三种类型：普通木枕、道岔木枕(道岔木枕)和桥梁木枕(桥梁木枕)。木枕具有弹性好、形状简单、制造容易、重量轻、铺设和更换方便等优点。但是它们也有消耗大、易腐蚀、使用寿命短、容易在列车动力作用下产生不良的轨道方向和轨距扩展等缺点。一、第一节轨枕的类型和技术特点，第二，自1825年铁路出现以来，钢枕木一直被用作木枕木。法国在1864年提出了钢枕计划，当时的发展速度在欧洲是最快的。德国、瑞士和南美是最常用的钢轨枕。当德国是最多的时候，铁路线占所有铁路的40%。图3-1显示了德国的工字钢Y型钢轨枕，图3-2显示了一般线路上使用的钢轨枕。图3-1Y钢轨枕(单位：mm)，图3-2一般线路用钢轨枕，第一根轨枕的类型和技术特点，y钢轨枕的优点是：保持良好的轨道几何形状，提高轨道稳定性，节省安装投资，可循环使用；适用于新建线路、大修线路、有碴或无碴轨道，如标准轨距、窄轨距、宽轨距、道岔区等。具有良好的通用性。从1986年到1994年，德国在路基上铺设了63公里的Y形钢枕，在隧道内铺设了1.734公里。1893年，在日本铺设了大量的试验铁轨，覆盖了上新越干线上总共8公里10，000多条铁轨。当时，由于技术问题，寿命只有15年。直到1928年，日本使用的钢枕都是从法国和德国进口的。第二次世界大战后，钢枕逐渐被预应力混凝土枕所取代。由于钢枕的金属消耗量太大，成本昂贵，体积大，所以钢枕没有在我国的干线上使用。第一节轨枕的类型和技术特点。3.混凝土轨枕。随着高速重载铁路的发展，用混凝土轨枕代替木轨枕已成为发展方向。由于普通钢筋混凝土轨枕抗弯能力差，容易开裂和破坏，因此后来被改进为预应力混凝土轨枕，简称为混凝土轨枕(Pc轨枕)。混凝土轨枕的缺点是刚度大、弹性差，导致道床上的压力和振动加速度增加，这将加剧有碴轨道上道碴的粉化，增加轨道的下沉，并对机车和车辆的运行部件产生不利影响。同时，混凝土轨枕的重量很大。一、二类混凝土轨枕一般为220 250公斤，三类混凝土轨枕一般为350公斤。人工更换混凝土轨枕不方便。第1节轨枕的类型和技术特征，(1)混凝土轨枕的分类，1。从制造过程来看，它分为两类：普通混凝土轨枕和预应力钢筋混凝土轨枕。两者的区别在于后者在制造中使用预应力技术。普通混凝土枕强度低，抗裂性差，易开裂失效，已被淘汰。预应力混凝土轨枕在我国被广泛使用，因为它在制造过程中对混凝土施加很强的预压应力，因而具有抗裂性好、钢材消耗少的优点。2.根据钢筋的直径，分为两种类型：钢弦(高强度钢丝，简称为弦和钢丝S)和钢筋(高强度钢筋，简称为钢筋J)。我国铁路已经试验了多种预应力混凝土轨枕，如“弦61”、“肋63”、“弦79”、“肋81”整体性不如整体性混凝土枕，但由于它是由混凝土和钢制成的，它可以充分发挥各自的力学性能优势，如双块混凝土枕。半轨枕用两块普通钢筋混凝土块分别支撑左右钢轨，这两块钢轨没有直接连接，一般用于整体道床，如有弹性支撑块的无碴道床。第一节轨枕的类型和技术特点，(2)我国混凝土轨枕的使用现状我国目前的混凝土轨枕分为三种类型，分别与不同的轨道类型相匹配。一类混凝土轨枕包括69型和79型。79型轨枕是将轨枕的外部尺寸统一为与ii型轨枕相同，强度与69型轨枕相同，最后统一为I型混凝土轨枕(弦线79和肋79)。型混凝土轨枕的承载能力按施工型蒸汽机车设计，轴重21t，最高时速85公里，铺设密度1840根/公里，适用于中、轻轨。随着国民经济和铁路运输的发展，机车车辆轴重不断增加，年通过总重也不断增加。型混凝土轨枕的承载能力已不能适应这些条件的变化，损坏加剧，使用寿命缩短。因此，它在我国正逐步被淘汰。第一节轨枕的类型和技术特点。2.二类混凝土轨枕二类混凝土轨枕设计为S-2、J-2、Y-2-F、TKG-II等。承载能力按韶山机车设计，轴重25t，最大速度120公里/小时标准，适用于重轨和次重轨。随着铁路速度和运输能量的增加，型混凝土轨枕的一些参数已不能满足轨道结构发展的需要。新型二型混凝土轨枕是二型混凝土轨枕的替代品，目前正在推广。图3-3和3-4分别是青藏铁路上铺设的新型ii型混凝土轨枕和新型ii型混凝土轨枕的成品图。图3-3新型型混凝土轨枕成品图，图3-4青藏铁路铺设的新型型混凝土轨枕，第一节轨枕的类型和技术特点，3。型混凝土轨枕，由于轨枕顶面横向裂纹、沿螺栓孔纵向裂纹、枕端裂纹、侧面纵向水平裂纹、路肩止点斜裂纹等病害，型轨枕在重、次重轨上使用时，轨枕平均年故障率为1.2%，难以适应重、特重轨的承载条件。为了满足强轨结构的要求，自1988年以来开发了iii型混凝土轨枕，分为两种形式：路肩阻挡和路肩自由。长度为2.6m和2.5m，目前主要使用2.6m，如图3-5所示。设计参数采用机车(三轴)设计，最大轴重23吨，最大速度160公里/小时，轨枕1760根/公里，主要适用于超重轨。图3-5 iii型挡肩混凝土轨枕。轨枕第一段的类型和技术特点。iii型混凝土轨枕的承载能力分别比轨道下方和中间的ii型混凝土轨枕高43%和65%,提高了轨道的整体强度。轨枕轨下截面的静荷载能力可达210千牛顿，中间截面可达170千牛顿。与型枕相比，型枕拓宽了枕底宽度，使枕底与道床的承载面积增加了17%，端侧面积增加了20%，这对提高道床的纵向和横向阻力以及轨道的稳定性非常有利。第三类枕头的长度为2.6米，枕头地板面积为7720平方厘米。此外，2012年底，对中铁四局有限公司委内瑞拉DOSCAMINOS枕厂生产的第一台型预应力混凝土轨枕进行了模拟测试和评估。各项技术指标均达到线路设计标准，标志着级预应力混凝土轨枕在委内瑞拉的试制成功。如图3-6所示。图3-6三型预应力混凝土轨枕已在委内瑞拉成功试制。的类型和技术特征，图3-7第1节混凝土宽轨枕示意图、轨枕类型和技术特征。2.道岔用混凝土岔枕能有效提高道岔的稳定性。轨距、水平、方向等几何尺寸易于维护，消除了导向曲线反超高、道岔爬行等病害，减少了维护工作量。3.钢纤维混凝土轨枕钢纤维混凝土轨枕是在轨枕混凝土中掺入一定量的钢纤维，以提高轨枕的冲击韧性和抗裂性、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度和疲劳强度。目前主要用于线路的加固段(如钢轨接头、小半径曲线等)。)，使用量很小，需要推广。4.混凝土桥梁枕木用于有碴桥梁。因为车轮护栏需要安装在有碴桥梁上，所以不能使用普通截面的混凝土轨枕。除了基本轨道的轨道轴承槽，还必须安装车轮护栏的轨道轴承槽。此外，桥梁外端的左右护栏应弯向轨道中心(弯折部分长度不小于5m)，与轨道中心相交，轨端应斜切成梭头。因此，有砟桥面上的带护轨的混凝土桥枕分为直段部分桥枕和护轨梭头部分桥枕。第1节轨枕的类型和技术特征。第五，轨枕间距与每公里轨枕数量有关。应综合考虑交通量、行车速度和线路设备条件，合理匹配每公里轨枕铺设标准，以保证轨道在最经济的条件下具有足够的强度和稳定性。对于交通量大、速度快的线路，应密集布置轨枕，以减少钢轨、轨枕、道床和路基表面的应力和振动，同时使线路的轨距和轨道方向易于维护。但不要过密，过密是不经济的，而且净距离太小，也会在一定程度上影响捣固量。1。轨枕数量和间距规定(1)轨枕间距尺寸，无缝线路应均匀布置，见表3-2，普通线路轨枕间距见表3-2。轨枕间距尺寸表3-2、第一节轨枕类型和技术特征、轨枕间距尺寸表3-3，注：表中符号a、b、c的含义如图3-8所示非标准长度钢轨的轨枕数量和间距。与表3-3的规定相比，计算采用近似值，但a值不应大于标准值20毫米。第1节中轨枕的类型和技术特征，(2)线路上轨枕的类型和数量应根据交通量、线路允许速度和线路设备条件确定。允许速度大于120公里/小时的线路应铺设型混凝土枕，现有的型混凝土枕应逐步更换为型混凝土枕。除了在普通线路的换轨大修和无缝线路铺设前期工作中更换故障轨枕和严重损坏的混凝土轨枕外，还应根据运输发展的需要，更换适合运行条件的轨枕，并根据表3-4所列标准补充轨枕数量。表3-4，第1、2节轨枕类型和数量标准，轨枕类型和技术特征。轨枕间距尺寸计算(1)每段钢轨配置的轨枕数量，按以下公式计算：n=(3-1)、(3-1)，其中：n每段钢轨配置的轨枕数量；N每公里轨枕标准配置数量；L每根钢轨的长度(m)，不包括钢轨接头。由上述公式计算的n值采用整数(四舍五入)。(2)如图3-8所示，每根轨枕的间距A、B、C应按以下公式计算：a=、(3-2)、第一根轨枕的类型和技术特性，其中L为每根钢轨的长度(mm)，包括一个钢轨接头(一般为8mm)，以及当钢轨接头采用交错式时，两个交错接头之间的长度；ba和c之间的过渡间距(mm)。C钢轨接头间距be，b=，(3-4)，(3-4)，图3-8轨枕间距计算图，第1节轨枕的类型和技术特点，示例某线路铺设50公斤/米钢轨，长度为21米折叠短轨，轨枕标准为每公里1760根混凝土轨枕，试计算轨枕间距A和B？解：=，37(根)，=，=， 569毫米，n=，a=，=， 569毫米，b=，=，561毫米，计算结果：abc，a值小于570毫米1毫米，满足规定要求。第一. 6节中轨枕的类型和技术特征。轨枕应按设计技术条件中规定的标准铺设。不同类型的轨枕不得混用(道岔中的特种钢轨枕除外)。1.混凝土枕与木枕、混凝土枕与混凝土宽枕之间的边界距离钢轨接头不少于5根轨枕。木枕和混凝土宽枕之间应采用混凝土枕过渡，长度不小于25m。2.铺设提速道岔木枕时，过渡采用2600毫米、260毫米和160毫米木枕。过渡两端不得小于50。3.铺设混凝土岔枕时，应使用三类混凝土轨枕进行过渡。(1)道岔直向过渡枕VMAX120km/h，道岔直向两端，过渡两端不得小于50根；当160公里/小时 VMAX 120公里/小时时，道岔两端的过渡轨枕数量不得少于75根。(2)18号道岔横向过渡轨枕(包括道岔后的长道岔轨枕)不少于38根；应为30号和38号道岔提供不少于65个横向过渡枕。4.与过渡轨枕规格相同的轨枕应铺设在同一道岔区的道岔和道岔之间。第二节普通预应力混凝土轨枕的预制第一部分：混凝土轨枕发展概述回顾中国混凝土轨枕的发展历史，大致可分为三个阶段。第一阶段是从1958年到1980年。这是预应力混凝土轨枕成功开发并开始推广的阶段。第二阶段是从1981年到1995年。这是推广和应用第二类枕头的阶段。第三阶段是1995年以来的发展。这是第三类枕头的应用推广和第二类枕头的改进阶段。第二节普通预应力混凝土轨枕预制、第二节混凝土轨枕生产工艺、预应力混凝土轨枕生产工艺按施加的预应力进行预张拉，按模型是否移动分为流动单元传递法(模型移动)和台座法(模型不移动)。我国混凝土轨枕厂普遍采用流水单元输送法生产线，少数工厂采用先张法台座技术。图3-9显示了坦桑尼亚坦桑尼亚铁路轨枕厂，该厂采用先张法台座技术建造。图3-9:坦赞铁路轨枕厂采用先张法台座技术，第二节普通预应力混凝土轨枕预制。1.混凝土轨枕流水机组输送方式的技术和特点。目前我国轨枕流水机组输送方式的技术特点如下：(1)采用25或24组合钢模板，一次可成型10或8根轨枕。它可以减少预应力钢筋的加工损耗，提高轨枕的生产效率。(2)为适应25节点组合钢模型，采用15节点组合振动台，相当于每对平行轨枕设置一个单元台。升降辊道可以安装在台面之间，以便于轨枕模型在生产线上运输。(3)轨枕成型采用二次振动技术。第一种振动为普通振动，第二种振动采用加载振动，即振动台有加载盖板，加载压力不小于5kPa。由于采用了加载振动，可以采用干硬性或低流动性的混凝土混合料，不仅节约了水泥，提高了混凝土的密实度，而且满足了振动成型时模型中隔浆板轨枕不漏浆的技术要求。(4)生产线主要采用滚筒输送机形成闭环工艺流程，实现轨枕生产过程的连续性和节奏，减少非生产性运输第二节普通预应力