7-0 高速铁路概述及扣件课件讲解

第3章无砟轨道结构内容提要一、高速铁路轨道结构概述二、无砟轨道结构类型组成三、高速铁路轨道扣件类型一、高速铁路轨道结构概述铁路工程结构可分为：

上部结构和下部结构两部分。

上部结构由钢轨、扣件、轨枕、碎石道床或混凝土道床板以及底座/支承层等组成，俗称轨道结构；

下部结构包括桥梁、隧道和路基，俗称基础工程。

高速铁路轨道结构形式分为有砟轨道和无砟轨道两类。

41、高速铁路轨道结构类型

2、高速铁路对轨道结构的要求高平顺性高稳定性高可靠性少维修性高速铁路具有行车速度快、密度大的运输特点，快速、舒适和安全是高速铁路的基本要求。因此，对轨道结构的要求有：3、高速铁路有砟轨道结构特点建设费用低、噪音传播范围小、建设周期短、破坏时容易修复、机械化维修效率高、几何状态调整简单。在高速运输的线路上，道砟很快就会流动变形、磨损，为了保持线路的高平顺性，需要经常维修线路。高速铁路由于列车速度快，行车间隔短，能够用于维修作业的时间很短，没有条件满足对线路经常维修。轨道具有良好的稳定性和耐久性，线路养护维修工作量显著减少，从而减小对列车运营的干扰，线路利用率高；增大轨道横向阻力，轨道几何形位能持久保持，轨道平顺性好，提高列车运行的安全性；结构高度低、自重轻，可减小桥梁恒载和降低隧道净空，在桥梁和隧道中铺设还可以直接降低土建工程造价;初期投资大，振动和噪声相对较大；

84、高速铁路无砟轨道结构特点道床整洁美观，可消除列车运行时的道砟飞溅和粉化;同时避免优质道砟开采使用，减少道砟生产时对环境的破坏；轨道变形缓慢，不仅可显著减少轨道养护维修工作量，更为重要的是可减少施工“天窗”的需求，对通车后的运输组织极为有利。轨道必须建于坚实、稳定、不变形或有限变形的基础上，一旦下部基础残余变形超出扣件调整范围或导致轨道结构裂损，修复和整治困难。三、高速铁路轨道扣件类型四、高速铁路轨道扣件类型高铁有砟轨道扣件：弹条Ⅳ型扣件、弹条V型扣件高铁无砟轨道扣件：

WJ-7型扣件、WJ-8型扣件高铁无砟轨道扣件要求：应具有较大的调整几何形位的能力应具有较大的弹性应具有良好的绝缘性能，结构简单，制造和维修方便，造价尽可能低（一）高速铁路有砟轨道扣件

弹条Ⅳ型扣件结构与弹条Ⅲ型扣件相同，应用于高速有砟轨道对弹条的结构进一步优化，降低其工作应力，减小残余变形橡胶垫板物理性能采用UIC标准与国际接轨为实现轨距的精确调整，绝缘轨距块号码按1mm一级配置四、高速铁路轨道扣件类型

弹条Ⅴ型扣件在弹条Ⅱ型扣件基础上改进，应用于高速有砟轨道弹条弹程由10mm增加至12mm，增加扣压力轨距挡板与挡板座一体化，减少零部件预埋套管联结，环保，增大绝缘性能（一）高速铁路有砟轨道扣件四、高速铁路轨道扣件类型（二）高速铁路无砟轨道扣件

WJ-7型扣件分开式，锚固螺栓摩擦力抵抗横向力，T型螺栓扣紧弹条缓冲垫板可提高水膜电阻弹条为60Si2MnA，13mm调高调距能力强四、高速铁路轨道扣件类型平垫圈弹条螺母T型螺栓绝缘块锚固螺栓重型弹簧垫圈平垫块橡胶垫板预埋套管铁垫板绝缘缓冲垫板铁垫板下调高垫板轨下调高垫板1、WJ-7型扣件部件组成及说明1.1弹条和轨下垫板

弹条分两种，一般地段使用的W1型和桥上使用的X2型，W1型弹条的直径为14mm，X2型弹条的直径为13mm。轨下垫板分A、B两类，A类用于兼顾货运的客运专线，B类用于客运专线，每一类又分一般地段使用的橡胶垫板和桥上使用的复合垫板两种。桥上需要降低线路阻力时，可采用X2型弹条并配用复合垫板。此时单组扣件的钢轨纵向阻力为4kN。1、WJ-7型扣件部件组成及说明一般地段使用W1型弹条橡胶垫板+φ14mmX2型弹条复合垫板+桥上使用φ13mm1、WJ-7型扣件部件组成及说明1.2预埋套管及其防护盖

该部件预先埋设于轨枕或轨道板中，埋设精度应满足要求，且预埋套管顶面应与轨枕或轨道板承轨面齐平。预埋套管埋设后，应加盖塑料（或其他材料）盖以防雨水和泥污进入。加盖塑料(或其他材料)盖以防雨水和泥污进入1、WJ-7型扣件部件组成及说明1.3调高垫板

调高垫板分轨下调高垫板和铁垫板下调高垫板两种，分别放置于轨下垫板与铁垫板之间和铁垫板与绝缘缓冲垫板之间。轨下调高垫板按厚度分为1mm、2mm、5mm和8mm四种规格；铁垫板下调高垫板按厚度分为5mm和10mm两种规格。轨下调高垫板d1mm2mm8mm5mm10mm铁垫板下调高垫板d5mm1、WJ-7型扣件部件组成及说明2.1安装前的准备工作2.1.1准备合适类型的弹条（W1型或X2型）和合适类型的轨下垫板（A类B类橡胶垫板或复合垫板）。2.1.2适当准备轨下调高垫板，以备微量调整钢轨高低之用。2.1.3清除轨枕或轨道板承轨面上的淤泥和杂物清除轨底的泥污。清除轨枕或轨道板承轨面上的淤泥和杂物清除轨底的泥污2、WJ-7型扣件安装顺序及要求2.1.4摘除预埋套管上的塑料（或其他材料）盖。2、WJ-7型扣件安装顺序及要求2.2正确的安装顺序步骤1：安放绝缘缓冲垫板安放绝缘缓冲垫板，使垫板孔与预埋套管孔对中。2、WJ-7型扣件安装顺序及要求步骤2：安放铁垫板安放铁垫板，使轨底坡朝向轨道内侧（按铁垫板上的箭头方向）。铁垫板的螺栓孔中心应与预埋套管中心对正。2、WJ-7型扣件安装顺序及要求下图为单根轨枕上安装两块铁垫板后的效果图。轨道内侧2、WJ-7型扣件安装顺序及要求长边短边长边短边步骤3

：安放平垫块将平垫块放在铁垫板上，并使平垫块距圆孔中心较长一侧朝内。2、WJ-7型扣件安装顺序及要求步骤4：安放重型弹簧垫圈和锚固螺栓将锚固螺栓套上弹簧垫圈，并将螺纹部分涂满铁路专用防护油脂。铁路专用防护油脂弹簧垫圈1锚固螺栓22、WJ-7型扣件安装顺序及要求3旋入预埋套管内，拧紧。铁垫板与平垫块上的标记线应该对齐

将锚固螺栓旋入预埋套管中。在锚固螺栓拧紧前调整铁垫板位置使铁垫板上标记线与平垫块上的标记线对齐。2、WJ-7型扣件安装顺序及要求步骤5：安放轨下垫板将轨下垫板安放在铁垫板承轨面上。以橡胶垫板为例，左图为错误的安放橡胶垫板方位，右图是正确的方位。错误的安装橡胶垫板位置正确的安装橡胶垫板位置2、WJ-7型扣件安装顺序及要求步骤6

：安放钢轨2、WJ-7型扣件安装顺序及要求步骤7：安放绝缘块将绝缘块安放在钢轨和铁垫板挡肩之间，不得猛烈敲击使其入位。

212、WJ-7型扣件安装顺序及要求步骤8：安放T型螺栓2、WJ-7型扣件安装顺序及要求

将T型螺栓头部插入铁垫板底部后旋转90°，然后上提使T型头完全嵌入槽中，具体的过程如下：（1）T型螺栓头部按照如下图所示角度，插入铁垫板。

（2）T型螺栓头部插入铁垫板后，按顺时针方向旋转T型螺栓90°，螺栓头部到预定位置。2、WJ-7型扣件安装顺序及要求步骤9：安放弹条2、WJ-7型扣件安装顺序及要求步骤10：安放平垫圈和拧紧螺母弹条紧固以弹条中部前端下鄂与绝缘块接触为准（见下图）。弹条中部前端下鄂螺母扭矩：W1型弹条约120N·mX2型弹条约80N·m2、WJ-7型扣件安装顺序及要求2.3安装调整2.3.1调整轨距和轨向16mm轨距1435mm2、WJ-7型扣件安装顺序及要求(1)检查轨距和轨向，如有不适，调整轨距的步骤如下。3121.松开锚固螺栓；2.用改道器横向挪动铁垫板予以调整,确认轨距和轨向合适后；3.以300~350N·m的扭矩拧紧锚固螺栓。卡阻现象(2)若出现卡阻，按以下各步骤进行操作。2、WJ-7型扣件安装顺序及要求

运营初期应注意观察钢轨空吊和高低、水平不平顺，如发现上述情况，应及时垫入轨下调高垫板。如因轨下垫板压缩残余变形引起扣件松弛应及时复拧。1平垫块调头继续移动铁垫板232、WJ-7型扣件安装顺序及要求特别提示：轨下调高垫板不得放在轨下垫板上，放入的轨下调高垫板总厚度不得大于10mm，轨下调高垫板的数量不得超过两块，并应把最薄的轨下调高垫板放在下面，以防轨下调高垫板窜出。轨下垫板铁垫板2.3.2调整钢轨高低在运营期间如因桥梁徐变上拱或基础下沉引发钢轨高低和水平不平顺时，可在轨下设置调高垫板，当调高量超过10mm时，可同时在铁垫板下设置调高垫板。

A、轨下调高垫板2、WJ-7型扣件安装顺序及要求B、铁垫板下调高垫板绝缘缓冲垫板铁垫板2、WJ-7型扣件安装顺序及要求总厚度不得超过20mm垫入的铁垫板下调高垫板的总数不得超过两块特别提示：垫入的铁垫板下调高垫板的总数不得超过两块，总厚度不得超过20mm。2、WJ-7型扣件安装顺序及要求轨下调高垫板板下调高垫板2、WJ-7型扣件安装顺序及要求2.4养护维修要求

2.4.1应对T型螺栓进行定期涂油，防止螺栓锈蚀。2.4.2应保持扣件系统的清洁特别要防止缓冲垫板排水口（上图红圈位置）堵塞2、WJ-7型扣件安装顺序及要求（二）高速铁路无砟轨道扣件

WJ-8型扣件不分开式，挡肩承受横向力弹条弹程14mm，扣压力衰减小弹性好，绝缘性能好几何尺寸精度高四、高速铁路轨道扣件类型螺旋道钉平垫圈微调垫板铁垫板铁垫板下调高垫板预埋套管铁垫板下弹性垫板轨距挡板弹条橡胶垫板绝缘块1、WJ-8型扣件部件组成及说明1.1弹条和轨下垫板

弹条分两种，一般地段使用的W1型和桥上使用的X2型，W1型弹条的直径为14mm，X2型弹条的直径为13mm。轨下垫板分一般地段使用的橡胶垫板和桥上使用的复合垫板两种。桥上需要降低线路阻力时，可采用X2型弹条并配用复合垫板，此时每组扣件的钢轨纵向阻力为4kN。1、WJ-8型扣件部件组成及说明φ14mm+W1型弹条橡胶垫板

+φ13mmX2型弹条复合垫板

1、WJ-8型扣件部件组成及说明1.2轨距挡板

轨距挡板分一般地段用WJ8轨距挡板和钢轨接头处用WJ8接头轨距挡板两种。一般地段用WJ8轨距挡板又分为2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号、9号、10号、11号和12号十一种规格，标准轨距时使用7号轨距挡板，其中10、11、12号三种规格可用于钢轨接头处。nm不同距离mn对应不同号数以7号为例，说明产品标识1、WJ-8型扣件部件组成及说明I型绝缘块号II型绝缘块号1.3绝缘块

绝缘块分I型和II型两种，一般地段采用I型，钢轨接头处采用II型绝缘块。1、WJ-8型扣件部件组成及说明1.4铁垫板下弹性垫板

铁垫板下弹性垫板分A、B两类。A类弹性垫板用于兼顾货运的客运专线；B类弹性垫板用于客运专线。S2型螺旋道钉S3型螺旋道钉101mm116mm1.5螺旋道钉

螺旋道钉分S2型和S3型两种，在钢轨调高量不大于15mm时用S2型，大于15mm时用S3型。1、WJ-8型扣件部件组成及说明1.6预埋套管及其防护盖

该部件预先埋设于轨枕或轨道板中，埋设精度应满足要求，且预埋套管顶面应与轨枕或轨道板承轨面齐平。预埋套管埋设后，应加盖塑料（或其他材料）盖以防雨水和泥污进入。加盖塑料(或其他材料)盖以防雨水和泥污进入1、WJ-8型扣件部件组成及说明1.7调高垫板

调高垫板分轨下调高垫板和铁垫板下调高垫板两种，分别放置于轨下垫板与铁垫板之间和铁垫板下弹性垫板与轨枕或轨道板承轨面之间。轨下调高垫板按厚度分为1mm、2mm、5mm和8mm四种规格；铁垫板下调高垫板按厚度分为10mm和20mm两种规格，铁垫板下调高垫板由两片组成，应成副使用。轨下调高垫板d1mm2mm8mm5mmd10mm20mm铁垫板下调高垫板1、WJ-8型扣件部件组成及说明2.1安装前的准备工作2.1.1准备合适类型的弹条（W1型或X2型）和合适类型的轨下垫板（橡胶垫板或复合垫板）。同时适当准备厚度1mm和2mm的轨下调高垫板。2.1.2准备I型绝缘块，并适当准备II型绝缘块以备用于钢轨接头处。2.1.3选择并准备7号轨距挡板，并适当准备6号、8号轨距挡板和相同型号的接头轨距挡板。2.1.4准备铁垫板下弹性垫板（A类或B类）。2.1.5准备S2和S3型螺旋道钉。2、WJ-8型扣件安装顺序及要求2.1.6清除轨枕或轨道板承轨面和轨底的泥污。清除轨底的泥污清除轨枕上的淤泥和杂物2.1.7摘除预埋套管上的塑料（或其他材料）盖。2、WJ-8型扣件安装顺序及要求2.2正常安装状态的安装顺序步骤1:

安放铁垫板下弹性垫板在承轨台中间位置铺设铁垫板下弹性垫板，使垫板孔与预埋套管孔对中。2、WJ-8型扣件安装顺序及要求步骤2:安放铁垫板，铁垫板的螺栓孔中心应与预埋套管中心对正。2、WJ-8型扣件安装顺序及要求步骤3:在铁垫板中间位置安放轨下垫板，轨下垫板的凸缘应扣住铁垫板。2、WJ-8型扣件安装顺序及要求步骤4:按表1安设合适规格的轨距挡板，轨距挡板的圆弧凸台应安放在轨枕或轨道板承轨槽底脚的凹槽内。mnmnmnmn标准轨距1435mm+轨距调整量a号b号c号d号2、WJ-8型扣件安装顺序及要求表1轨距调整量（mm）左股钢轨右股钢轨外侧轨距挡板内侧轨距挡板内侧轨距挡板外侧轨距挡板－10122212－9113212－8113311－7104311－6104410－595410－49559－38659－28668－1776807777＋16877＋26886＋35986＋45995＋541095＋6410104＋7311104＋8311113＋9212113＋102121222、WJ-8型扣件安装顺序及要求注意：安装轨距挡板时，不得猛烈敲击轨距挡板使其入位。步骤5:铺设钢轨。2、WJ-8型扣件安装顺序及要求步骤6:安放绝缘块。注意：安放绝缘块时，不得猛烈敲击使其入位。2、WJ-8型扣件安装顺序及要求步骤7:安放弹条。2、WJ-8型扣件安装顺序及要求步骤8:将螺旋道钉套上平垫圈且在螺纹部分涂满铁路专用防护油脂，然后拧入套管，紧固弹条。弹条的紧固以弹条中肢前端下颚与绝缘块接触为准。1螺旋道钉螺纹部分涂满铁路专用防护油脂平垫圈22、WJ-8型扣件安装顺序及要求3拧紧拧紧螺母扭矩：W1型弹条紧固扭矩约160N·mX2

型弹条紧固扭矩约110N·m2、WJ-8型扣件安装顺序及要求特别提示：钢轨接头处要用WJ8接头轨距挡板和II型绝缘块。弹条中部前端下颚与绝缘块接触弹条中部前端下颚2、WJ-8型扣件安装顺序及要求