铁路轨道剖析

第三章铁路轨道主要内容轨道结构设计轨道新技术工务工程新技术3.1轨道结构设计有砟轨道是指轨下基础为石质散粒道床的轨道，通常也成为随时道床轨道，是轨道结构的主要形式。它具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、吸噪特性好等优点。但相对于无砟轨道，其也具有线路平面几何形状不易保持，使用寿命短，养护维修工作量大。有砟轨道结构主要包括钢轨、轨枕、联结部件、道床等。典型道床道床纵断面钢轨钢轨是轨道最重要的组成部件。它的功能是为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面，引导机车车辆前进；直接承受车轮的巨大压力，并将其分布传递到轨枕；在电气化铁道或自动闭塞区段，还兼作轨道电路之用。钢轨断面（60kg/m,单位：mm）3.1轨道结构设计钢轨使用一般要求具有足够的强度和耐磨性。具有较高的抗疲劳强度和冲击韧性，防治轨头内侧剥离及可能由此引起的钢轨横向断裂。具有足够光滑且有一定粗糙度的顶面。具有较强的抗不均匀磨耗性能和钢轨全长范围内硬度的均匀性。具有较好的焊接性能用在道岔上的钢轨应具有良好的道岔加工性能以获得良好的道岔机加工性能以获得良好的道岔质量具有严格的尺寸公差及钢轨工作边的平顺性，以减少轨道周期性不平顺。化学成分便于进行热处理，以提高钢轨的强韧性。3.1轨道结构设计钢轨伤损刚轨磨耗：侧面磨耗，波形磨耗轨头核伤轨腰螺栓孔裂纹3.1轨道结构设计轨枕轨枕承受来自钢轨的各向压力，并弹性地传布给道床，同时，能有效地保持轨道的几何形位，特别是轨距和方向。轨枕应具有必要的坚固性、弹性和耐久性，并能便于固定钢轨，有抵抗纵向和横向位移的能力。轨枕按其使用目的，主要有用于一般区间的普通轨枕，用于道岔上的岔枕，用于误炸桥梁上的桥枕。轨枕按其材质，主要有木枕，混凝土枕和钢枕3.1轨道结构设计木枕的主要优点是弹性好，可缓冲列车的动力冲击作用；易加工运输、铺设、养护维修方便；与钢轨联结比较简单；有较好的绝缘性能等。木枕的主要缺点是消耗大量优质木材，由于资源有限，其价格较贵；易腐蚀、磨损，使用寿命短；由于木材种类和部位的不同，其强度、弹性完全不一致，在机车车辆作用下会形成轨道不平顺，增大轮轨动力作用。3.1轨道结构设计混凝土枕特点自重大，刚度大，与木枕线路相比其轨底挠度较平顺，故轨道动力坡度小。纵横向阻力较大，提高了线路的稳定性；铺设高弹性垫层可以保证轨道弹性均匀；使用寿命长，可以降低轨道的养修费用；铺设混凝土枕可以节约大量优质木材。3.1轨道结构设计为了统一混凝土枕型号及名称，铁道部于1984年颁发文件，对轨枕名称进行统一，将混凝土枕分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三类。Ⅰ型混凝土枕包括1979年以前研制的弦15B、弦61A、弦65B、69型、79型及1979年后设计的S-1型、J-1型等；Ⅱ型混凝土枕包括S-2型、J-2型及后来设计的YⅡ-F型、TKG-Ⅱ型等；新研制的与75kg/m钢轨配套的混凝土枕称为Ⅲ型混凝土轨枕。目前Ⅲ型混凝土轨枕为我国主型混凝土枕。我国混凝土枕主要规格尺寸轨枕类型主筋数量混凝土等级截面高度（cm）截面宽度（cm）底面积（cm2）质量（kg）长度（cm）Ⅰ36φ3ⅡⅢ44φ34φ1010φ78φ7.8轨下中间端部轨下中间C4820.216.529.4527.5256588251250C5820.216.529.4527.5256588251250C6023.018.530.028.077203202603.1轨道结构设计联结部件接头联结部件钢轨接头按其性能分为普通接头及异型接头、绝缘接头、导电接头、伸缩接头、冻结接头，以及安全保护装置等特种接头。普通接头联结部件由接头夹板、接头螺栓、弹簧垫圈等组成。扣件扣件是联结钢轨与轨枕的重要部件，其作用是保持钢轨在轨枕等轨下基础上的正确位置及钢轨与轨枕的可靠联结，阻止钢轨的纵横向移动，为轨道结构提供一定的弹性，减轻振动，延缓轨道残余变形积累。因此扣件不仅要具备足够的强度和扣压力，还应具有良好的弹性和一定的调整能力。3.1轨道结构设计轨道结构对扣件的一般要求在各类运营条件下，具有较强的保持轨距的能力具有足够的防爬能力，适用较大的运营温度范围和较大的轴重范围，维持轨道的稳定性具有较高的弹性，以减少振动零部件精度高，可靠性好具有较大的调高能力和调距能力结构简单，少维修，长寿命具有良好的电绝缘性能和适应气候性能3.1轨道结构设计混凝土轨枕扣件技术性能扣件类型弹条Ⅰ型扣件（A型弹条）弹条Ⅰ型扣件（B型弹条）弹条Ⅰ型调高扣件弹条Ⅱ型扣件弹条Ⅲ型扣件单个弹条初始扣压力（kN）>89>8≥10≥11弹性变形量（mm）9891013抗横向力能力（kN）（疲劳

200万次）扣减节点静刚度（kN/mm）606060707090~12090~12090~12060~8060~80调距量(mm)-4~+8-4~+8-4~+8-8~+12-8~+12调高量(mm)≤10≤10≤20≤1003.1轨道结构设计3.2轨道新技术主要内容高速铁路无砟轨道高速道岔中国高铁技术进入20世纪90年代，我国开始对高速铁路无砟轨道技术进行试验研究，并形成了CRTSⅠ型、Ⅱ型、Ⅲ型无砟轨道新技术。CRTSⅠ型双块式无砟轨道.西安CRTSⅡ型双块式无砟轨道。京津城际3.2轨道新技术减振型无砟轨道结构日本防振G型板式轨道弹性支承无砟轨道浮置板式减振轨道结构橡胶浮置板轨道3.2轨道新技术提速道岔及高速道岔为适应铁路提速，我国研制开发了12号、18号、

30号和38号提速道岔3.2轨道新技术可动心轨高速道岔客运专线提速道岔高速道岔按用途分类用于进站停车直向过岔速度与区间相同，这类道岔可用于新建高速线路上，也可用于由普通线路改建为高速铁路的线路上，道岔一般为常用号码道岔。用于区间渡线侧向最高通过速度160km/h,可在维修工作中组织无间断行车服务用于区间出岔为提高运输效率，要求侧向过岔速度进一步提高。如达到220~230km/h。3.2轨道新技术国别道岔轨型

转辙器辙岔轨下基础

备注法国UIC60UIC60A藏尖式可弯尖轨，带

1:40轨底坡，尖轨联动，多点牵引转换，有外锁闭装置可动心轨辙岔预应力混凝土岔枕可动心轨辙岔区直侧向均设置护轨，心轨双弹性肢德国UIC60Zul-60藏尖式可弯尖轨，带

1:20轨底坡，尖轨分动，多

点牵引转换，有外锁闭装置，弹性滑床板可动心轨辙岔预应力混凝土岔枕可动心轨辙岔区不设置护轨，心轨有双弹性肢及侧股斜接头两种形式日本6090S藏尖式可弯尖轨，1:40轨底坡多点牵引转换，有外锁闭装置可动心轨辙岔板式基础可动心轨辙岔区，侧向设防磨护轨，心轨侧股斜接头滑动端中国CHN60藏尖式60D40可弯尖轨，尖轨分动，多点牵引转换，有外锁闭装置可动心轨辙岔预应力混凝土岔枕或无砟道床可动心轨辙岔区护轨根据道岔型号设置，心轨有双弹性肢及侧股斜接头两种形式3.2轨道新技术高速铁路线路区别于一般铁路线路的主要特点高平顺性，高速铁路修理的核心是解决高速铁路平顺性问题。3.3工务工程新技术借鉴国外高速铁路维修经验，结合我国高速铁路运行特点，我国高速铁路基础养护维修机制有以下几种：1)管检修合一模式。指管、检、修高度集中，高速铁路基础设施的技术状态全部由一个部门负责。

2)检与管修分离模式。管修合一、检与管修分离模式是把检测工作独立出来，委托外部公司独立承担检测作业。3)管检修分离模式。指“管、检、修”由不同部门负责。3.3工务工程新技术捣固车作业视频大型养路机械特点是重型、高效，要求施工“天窗”比较长，施工时需要严密组织。大型养路机械主要包括：综合捣固车、动力稳定车、道床清筛车、道床配砟整形车、钢轨打磨列车等。捣固车主要用于铁路建设、大修和维修的起道、拨道、抄平、捣固、清扫和碴肩夯拍等