《铁路线路工》 课件 项目二 轨道结构

项目二

轨道结构CONTENTS目录任务一钢轨任务二轨枕任务三联结零件任务四碎石道床任务五整体道床任务六直线轨道的几何形位任务七车档任务八标志标记轨道的作用及组成轨道铺设在路基或桥隧结构面之上，其作用如下：引导机车车辆运行；直接承受由车轮传来的荷载，并把它传递给路基或桥隧建筑物；在列车运行的动力作用下，轨道的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性，保证列车按照规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行。轨道的作用及组成轨道的作用及组成轨道是铁路线路的组成部分，包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等。钢轨轨枕道床联结零件联结零件防爬设备道岔①②③④⑤⑥⑦钢轨功用与特性钢轨类型钢轨接头和轨缝钢轨伤损及养护标准任务一钢轨一、钢轨功用与特性钢轨是轨道的主要部件1、用于引导机车车辆车轮的前进；2、承受车轮的巨大压力；3、将所承受的荷载传布于轨枕、道床及路基；4、钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面；5、在电气化的铁道或自动闭塞区段，钢轨还可以兼做轨道电路之用。一、钢轨功用与特性主要承受的作用力轮载作用下的弯曲应力；轮轨接触点上的接触应力；轨腰与轨头或轨底连接处可能产生的局部应力和温度变化作用下的温度力。产生的主要变形压缩、伸长、弯曲、扭转、压溃、磨耗等。一、钢轨功用与特性对钢轨的基本要求为了使应力和变形均不超过规定的限值，要求钢轨具有足够的强度、韧性和耐磨性等性能，具体如下：(1)足够的强度和耐磨性；(2)抗疲劳强度和冲击韧性；(3)一定的弹性；(4)足够光滑的顶面，并有一定的粗糙度；(5)良好的可焊性及导电性；(6)高平直度（高速铁路钢轨）。一、钢轨功用与特性铁（Fe）碳（C）硅（Si）锰（Mn）磷（P）硫（S）加入铬（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、铌（Nb）、钒（V）、钛(Ti)和铜（Cu）等元素一、钢轨功用与特性1）碳：主要影响钢轨强度和硬度，含碳量高，可提高其抗拉强度、硬度和耐磨性。但含碳量过高，会使钢轨的塑性和韧性明显下降，还会使钢轨内部产生微小裂纹进而诱发钢轨断裂。2）硅：硅易与氧化合，能除去钢中气泡而使钢轨材质致密，能提高钢轨的耐磨性能。3）锰：锰可提高钢的强度和韧性。一、钢轨功用与特性有害化学成分磷硫使钢轨具有冷脆性成为钢轨使用过程中的疲劳伤损源容易造成钢轨低温脆断使钢轨具有热脆性形成微裂缝疲劳源减少这两种有害成分的含量一、钢轨功用与特性2．断面钢轨可视为弹性基础上的连续长梁，而梁抵抗挠曲的最佳断面为工字形。因此钢轨断面形式为宽底式工字形断面，由轨头、轨腰和轨底组成，参数为：轨头顶宽（b）、轨腰厚（c）、轨身高(H)及轨底宽(B)，如图所示。一、钢轨功用与特性1）轨头是直接接触轮对的部分，需抗压、耐磨，轨头宜大而厚。2）轨腰是承载和抗弯能力的关键，须有足够的厚度和高度；轨腰与钢轨头部及底部的连接，须保证夹板支承面，并避免断面应力集中。3）轨底直接支承在轨枕面，应有足够的宽度和厚度、刚度和抗锈蚀能力。钢轨的类型，以每米大致的重量来表示。目前，我国钢轨类型主要有75kg/m、60kg/m、50kg/m。钢轨类型的选择要根据运输条件综合考虑。因加工和运输条件的限制，钢轨的长度是有限的。目前，我国钢轨的标准长度有25m和12.5m两种。此外，还有专供曲线地段铺设内轨用的比标准轨稍短的标准缩短轨。二、钢轨类型二、钢轨类型二、钢轨类型43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m等钢轨道岔。43kg/m钢轨50kg/m钢轨60kg/m钢轨二、钢轨类型地铁正线采用60Kg/m钢轨（如图），铺设无缝线路地段采用无孔新轨，其余地段采用有螺栓孔新轨，车辆基地采用50Kg/m钢轨。60Kg/m钢轨与50Kg/m钢轨连接采用异型轨。钢轨接头一般采用对接，在曲线地段，采用现行标准缩短轨。三、钢轨接头和轨缝钢轨标准长度为12.5m和25m两种，还有用于曲线内股的缩短轨，对于12.5m标淮轨系列的缩短轨有短40mm、80mm、120mm三种；对于25m轨的有短40mm、80mm、160mm三种。三、钢轨接头和轨缝钢轨联结和轨缝钢轨联结是将标准长度的钢轨连接起来，使钢轨联结部分具有与钢轨一样的整体性，给列车提供连续的滚动表面，承受列车通过时作用于其上的动荷载，并满足钢轨伸缩的要求。

钢轨联结方式可分为钢轨接头联结、钢轨焊接两种。三、钢轨接头和轨缝轨道上钢轨与钢轨之间用夹板和螺栓连接，称为钢轨接头。接头处轮轨动力作用大，养护维修工作量大，接头是轨道结构的薄弱环节之一。

钢轨接头联结零件由夹板、夹板螺栓和弹簧垫圈等组成。通过联接零件把钢轨连接起来，保持接头范围与其它部位钢轨一样的整体性，以抵抗弯曲和位移。接头的联结形式按其相对于轨枕位置，可分为悬空式和承垫式两种。按两股钢轨接头相互位置来分，可分为相对式和相错式两种。钢轨联结接头三、钢轨接头和轨缝钢轨接头处有六颗螺栓，头尾应当交错安装，以防止列车脱轨时将螺栓全部切断造成重大事故。三、钢轨接头和轨缝钢轨螺栓孔的直径比高强螺栓杆的直径略大，当钢轨温度发生变化时，钢轨的两个端部在夹板之间可以做相应的纵向移动。三、钢轨接头和轨缝普通线路钢轨接头，应根据钢轨长度与钢轨温度预留轨缝。预留轨缝应满足如下的条件：1.当轨温达到当地最高轨温时，轨缝应大于或等于零，使轨端不受挤压力，以防温度压力太大而胀轨跑道；2.当轨温达到当地最低轨温时，轨缝应小于或等于构造轨缝18mm，使接头螺栓不受剪力，以防止接头螺栓拉弯或拉断。构造轨缝是指钢轨、接头夹板及螺栓尺寸限制，在构造上能实现的轨端最大缝隙值。三、钢轨接头和轨缝普通线路预留轨缝标准尺寸按下列公式计算：——更换钢轨或调整轨缝时的预留轨缝（mm）；

——钢轨线膨胀系数，为0.0118mm/（m·℃）；——钢轨长度（m）；

——更换钢轨或调整轨缝地区的中间轨温（℃）；

=1/2（Tmax+Tmin）式中Tmax、Tmin——当地历史最高和最低轨温（℃）；

——更换钢轨或调整轨缝时的轨温（℃）；

——构造轨缝，50、60kg/m钢轨ag均采用18mm；三、钢轨接头和轨缝某地区最高气温52.3℃，最低气温-5.4℃，60kg/m的钢轨，在轨温25℃调整轨缝，截面积F=7745mm2，轨道纵向阻力p=9N/mm,接头阻力Rj=392kN，缓冲区铺设25m标准轨，构造轨缝ag=18mm，钢轨膨胀系数α=0.0118，E=20.58×104MPa，计算：计算预留轨缝

。解：所以预留轨缝

为8.54mm。三、钢轨接头和轨缝钢轨焊接接头钢轨焊接是指将标准长度的钢轨在工厂或现场用焊接方法焊接成所需长度的长钢轨，铺设于无缝线路的一种钢轨联结方式。无缝线路技术极大程度的减少了钢轨接头，不仅可以提高行车平稳性，降低牵引阻力，减少养护维修工作量，而且大大减少了钢轨接头破损，是合理使用钢轨的有效措施之一。三、钢轨接头和轨缝钢轨焊接接头钢轨焊接的主要方法有：闪光接触焊、气压焊和铝热焊。地铁常用的是移动气压焊，在联合接头处采用铝热焊三、钢轨接头和轨缝钢轨焊接接头闪光接触焊通过电流的热效应，把钢轨加热到塑性状态速度快，焊接质量温度投资大，电源功率大三、钢轨接头和轨缝钢轨焊接接头气压焊用气体燃烧的火焰加热钢轨。投资小，无需大功率电器，焊接时间端，焊接质量好对断面处理严格三、钢轨接头和轨缝钢轨焊接接头铝热焊用铝热焊剂剧烈化学反映产生热量燃烧的火焰加热钢轨。操作方法简单，对人员要求低，焊接时间短焊接质量差四、钢轨伤损及养护标准钢轨伤损的原因分为两个方面一是钢轨在冶炼、轧制、焊接、铺设的过程中，出现了材质或工艺质量方面的问题。二是钢轨在使用的过程中，承受复杂车轮作用力及车轮的摩擦磨损，常会产生各种损伤。四、钢轨伤损及养护标准钢轨伤损是指钢轨在使用过程中发生钢轨折断、钢轨裂纹以及其他影响和限制钢轨使用性能的伤损。钢轨折断是指钢轨发生下列情况之一者：1）钢轨全截面至少断成两部分；2）裂纹已经贯通整个轨头截面；3）裂纹已经贯通整个轨底截面；4）轨头顶面上有长大于50mm同时深大于10mm的掉块。四、钢轨伤损及养护标准钢轨裂纹是指除上述情况之外，钢轨部分材料发生分离形成的裂纹。四、钢轨伤损及养护标准2.轻、重伤钢轨标准1)钢轨重伤标准：（1）钢轨头部磨耗超过表2.1所列限度之一者；表2.1钢轨头部磨耗重伤标准钢轨（kg/m）垂直磨耗（mm）侧面磨耗（mm）6091760以下至50815（2)钢轨在任何部位有裂纹；（3）轨头下颏透锈长度超过30mm；（4）轨端或轨顶面剥落掉块，其长度超过30mm，深度超过8mm；（5）钢轨在任何部位变形（轨头扩大、轨腰扭曲或鼓包等），以及经判断确认内部有暗裂；（6）钢轨锈蚀，除锈后轨底边缘处厚度不足5mm或轨腰厚度不足8mm；（7）钢轨顶面擦伤深度超过2mm；（8）钢轨探伤人员或养路工长认为有影响行车安全的其他缺陷（含黑核、白核）。四、钢轨伤损及养护标准2)钢轨轻伤标准：（1）钢轨头部磨耗超过表2.2所列限度之一者；表2.2钢轨头部磨耗轻伤标准钢轨（kg/m）总磨耗(mm)垂直磨耗(mm)侧面磨耗(mm)正线、试车线车场线正线、试车线车场线正线、试车线车场线60131589131560以下至501113781113注：1总磨耗=垂直磨耗+1/2侧面磨耗。2垂直磨耗在钢轨顶面宽1/3处（距标准工作边）测量。3侧面磨耗在钢轨踏面（按标准断面）下16mm处测量。（2）轨头下颏透锈长度不超过30mm；（3）钢轨低头（包括轨端踏面压伤和磨耗在内）超过3mm（用1m直尺测量最低处矢度）；（4）轨端或轨顶面剥落掉块，其长度超过15mm，深度超过4mm；（5）钢轨顶面擦伤深度达到1至2mm，波浪型磨耗谷深超过0.5mm；（6）钢轨探伤人员或养路工长认为有伤损的钢轨。四、钢轨伤损及养护标准3)钢轨伤损养护标准：（1）预防和整治钢轨病害，延长钢轨使用寿命；（2）钢轨硬弯用1m直尺测量，矢度大于0.5mm时应矫直；（3）钢轨接头轨面或内侧错牙不得大于3mm；（4）轨面擦伤和剥落掉块接近或达到轻伤标准时应焊补；轨端飞边大于2mm时，应及时处理；（5）波浪型磨耗谷深大于0.5mm时，应进行打磨，（6）有计划地用打磨、焊补、更换道碴、垫碴、垫枕下大胶垫等方法，综合整治钢轨接头病害。（7）普通线路（道岔）和无缝线路缓冲区的重伤和折断钢轨应及时更换。换下的重伤和折断钢轨应有明显的标记，防止再用。无缝线路钢轨重伤和折断，应按有关的规定处理。在正线和试车线上的轻伤钢轨，应有计划进行更换。（8）对易受盐碱浸蚀地段和隧道的钢轨，必要时可在钢轨上涂抹防锈剂。（9）曲线地段侧面磨耗未达到轻伤标准的钢轨，应有计划地调边使用。线路上换下来的旧钢轨，应及时回收集中，按旧轨使用、整修技术条件的规定，鉴定分类，划分等级与整修，并应分类堆码，建立台账。木枕混凝土枕轨枕间距轨枕铺设根数任务二轨枕轨枕的作用1）固定钢轨，有抵抗纵向和横向位移的能力。有效地保持轨道的几何形位，特别是轨距和方向。2）支撑钢轨，承受来自钢轨的各向压力，3）将力弹性地传布于道床

分类按制作材料分，有木枕和混凝土枕两种。

一、木枕木枕分为普通木枕、岔枕和桥梁木枕三种。一、木枕普通木枕：标准长度为2.5m，其断面形状分为Ｉ、Ⅱ两类。Ｉ类：宽度22cm，厚度16cm；Ⅱ类：宽度20cm，厚度14.5cm；用于不同等级的线路上。道岔木枕：用于道岔上的木枕。断面尺寸为两种标准：75型标准为：宽度22cm，厚度16cm；长度从260cm至485cm，每种长度相差15cm，共16个长度规格。92型标准为：宽度24cm，厚度16cm；长度从260cm至480cm，每种长度相差20cm，共12个长度规格。使用时根据道岔的实际宽度分组选用。桥梁木枕：用于桥梁上的木枕。其截面尺寸因主梁（或纵梁）中心间距的大小而异。一、木枕木枕（含木岔枕）失效标准：1.腐朽失去承压能力，钉孔腐朽无处改孔，不能持钉；2.折断或拼接的接合部分离，不能保持轨距；3.机械磨损，经削平或除去腐朽木质后，其厚度不足100mm；4.劈裂或其他伤损，不能承压、持钉。钢筋混凝土轨枕材源广泛、尺寸准确、弹性均匀、耐腐蚀、耐磨耗、承载力高、使用寿命长，稳定性高，养护工作量小，损伤率和报废率比木枕要低得多。轨枕因应用范围不同，长度也不同。普通轨枕长度为2.5m，道岔用的岔枕和钢桥上用的桥枕，长度有2.6～4.85m多种。每公里线路上铺设轨枕的数量是根据运量和行车速度等运营条件来确定的，一般而言，在1520～1840根之间。不言而喻，轨枕数量越多，轨道强度越大。

二、混凝土枕二、混凝土枕为了适应铁路运量的不断增加与列车速度的不断提高，先后对预应力混凝土枕进行了多次改进。我国预应力混凝土枕的发展，大致分以下几个阶段:(1)69型预应力混凝土枕:69型是按建设型机车，轴重21t.最高行车速度85km/h.1840根/km进行设计的。目前69型预应力混凝上枕早已停产，正线上大部分69型预应力混凝土枕也已被S一2型取代。(2)Ⅰ型预应力混凝土枕:69型预应力混凝土枕配筋不变的情况下，将轨枕外形尺寸统一到与H型预应力混凝土枕一样，强度与69型预应力混凝土等强。与69型预应力混凝土枕比较，工型预应力混凝土枕中间端面高度由155mm增至165mm，提高了中间断面正弯矩的承载能力:端头由原来的斜坡改为平坡;预留螺栓孔周围增加了螺旋筋;轨枕端头部分增设了箍筋。目前，大部分工型预应力混凝土枕己被更换为H型预应力混凝土枕。(3)Ⅱ型预应力混凝土枕(4)Ⅲ型预应力混凝土枕二、混凝土枕Ⅱ型轨枕的设计是根据重载线路承受荷载大，重复次数多的特点，采用疲劳可靠性进行设计的。设计标准是按年运量60Mt，轴重机车25t、货车23t，最高行车速度120km/h，铺设60kg/m钢轨。与I型轨枕相比，轨下截面正弯矩的计算承载能力提高13%～25%，中间截面正弯矩提高约8.8%，中间截面负弯矩提高14%～41%。J-2型轨枕（如图2-4）是采用4根直径10mm的高强度钢筋，C58级混凝土。Ⅱ型轨枕是目前我国轨枕中强度较高的类型，也是主型轨枕，基本上能适用于次重型、重型轨道。Ⅱ型轨枕的不足是安全储备还不够大，对提高轨道的整体稳定性能力还不足。现场使用情况调查表明，在重型、次重型轨道上使用的轨枕，在某些区段出现轨中顶面横向裂缝、沿螺栓孔纵向裂缝、枕端龟裂、侧面纵向水平裂缝、挡肩斜裂等，轨枕年失效下道率平均约1.2%。由此可知，Ⅱ型轨枕难以适应重型和特重型轨道的承载条件。为适应强轨道结构的要求，又研制了Ⅲ型轨枕。二、混凝土枕Ⅲ型轨枕是从1988年开始，为适应不同线路的需要，长度有2.6m和2.5m两种，其结构强度相同。设计参数采用机车（三轴）最大轴重23t、最高速度160km/h、轨枕配置1760根/km设计。有挡肩2.6m长Ⅲ型轨枕如图2-5所示。Ⅲ型枕的主要特点：（1）结构合理，强化了轨道结构。由于轨枕长度增加到2.6m，并适当加宽了枕底，使枕下支承面积约增加了17%，端侧面积约增加20%，轨枕质量约增加31%。因此，可有效提高道床的纵、横向阻力，减缓重载运输所产生的道床累积变形，提高线路的稳定性；（2）轨下和中间截面的设计承载力，较Ⅱ型轨枕分别提高了约43%和65%。提高了轨枕的强度；（3）采用无螺栓扣件的扣压力能保持线路稳定。无纵、横向移动，有利于保持轨道的几何形位，减少养护维修工作量。此外，为适应山区运营条件，由西南交通大学和成都铁路局共同设计开发了新Ⅲ型混凝土轨枕及与其相适应的扣件系统。在Ⅲ型混凝土轨枕设计荷载条件下，主要对轨枕挡肩结构及相应的挡板座进行了重新设计，可提高挡肩极限承载能力一倍以上，有效地解决混凝土枕挡肩易破损的问题。二、混凝土枕Ⅰ型预应力混凝土枕由于设计承载能力较低，己不适应高速重载运输的需求，出现了大量的伤损、失效情况，因此大部分己被更换为Ⅱ型预应力混凝土枕;Ⅱ型预应力混凝土枕由于设计荷载较高、承载力较强，成为我国目前的主要轨枕类型，铺设数量己超过一亿根，占正线线路总延长的80%以上;Ⅲ型预应力混凝土枕由于是研制定型的适应高速重载的新型预应力混凝土枕，所以应用的数量较少。二、混凝土枕4.短轨枕短轨枕结构与我国普通有砟轨道用混凝土轨枕（如II型、III型轨枕）差异较大，与之相比其结构特点为：

短轨枕非常短，不到普通轨枕长度的五分之一。短轨枕为无挡肩结构，通长为梯形断面，而普通轨枕为不规则断面沿长度方向断面变化大。

短轨枕中预埋2个塑料套管用以固定钢轨扣件，而普通轨枕只须预留孔采用硫磺锚固形式固定钢轨扣件，且短轨枕中套管顶部外露4mm，两套管不在一直线上。

结构内钢筋形式差异较大，短轨枕中埋置钢筋骨架并部分外露底部，普通轨枕中采用预应力钢筋，无钢筋外露。

普通轨枕底部为平面仅需压花，而短轨枕底部需形成20mm高人字坡并拉毛。短轨枕各部尺寸应满足精度要求，承轨面的平面度不大于1mm，钢筋保护层不得小于15mm。在短轨枕的端面及侧面宜设两条30mm宽、5mm深的凹槽，并将其底面拉毛，以加强与道床混凝土的连接。二、混凝土枕5.混凝土枕严重伤损标准1）横裂裂缝长度为枕高的1/2至2/3；2）产生纵向裂纹；3）两螺栓孔间纵裂（挡肩顶角处缝宽不大于1.5mm）；4）纵向水平裂缝基本贯通（缝宽不大于0.5mm）；5）挡肩破损长度为挡肩长度的1/3至1/2；6）严重网状龟裂和掉块；7）承轨槽压溃，深度超过2mm；8）钢筋（或钢丝）外露（钢筋未锈蚀，长度超过100mm）；9）斜裂长度为枕高的1/2至2/3。三、轨枕间距轨枕间距与每公里配置的轨枕根数有关（如表2.3），轨枕根数应根据运量、行车速度及线路设备条件确定，并和钢轨及道床等综合考虑，合理配套，以求在最经济的条件下，保证轨道具有足够的强度和稳定性。轨枕密一些，道床、路基面、钢轨以及轨枕本身受力都可小一些。同时，使轨距、方向易于保持，对行车速度高的地段尤为重要。但也不能太密，太密则不经济，而且净距过小，也会在一定程度上影响捣固质量。有缝线路的轨枕间距不完全平均分布。为加强接头，悬空式接头处的轨枕间距c要比钢轨中部的轨枕间距a为小，而a与c之间还有一个过渡的轨枕间距b，一般a＞b＞c。接头处两根轨枕的间距c可根据接头构造而定：对于50kg/m及以上钢轨，木枕接头间距为440mm，混凝土枕接头间距为540mm；43kg/m及以下钢轨c值均采用500mm。轨枕钢轨长度（m）每千米配置根数每节钢轨配置根数木枕（mm）混凝土（mm）CBACBA60kg/m或50kg/m12.514401850060472050060472016802144054461054058460017602244052458054056957025144036500622705500622705168042440487605540573598176044440497575540549570四、轨枕铺设根数1）每公里最少、最多铺设轨枕数量每公里最少铺设轨枕根数均为1440根。每公里线路最多铺设的轨枕根数：木枕为1920根，Ⅰ型、Ⅱ型混凝土枕为1840根，Ⅲ型混凝土枕为1667根，混凝土宽枕为1760根。地铁铺设轨枕根数（如表2.4）。2）加强轨枕地段（1）正线铺设Ⅱ型混凝土枕及木枕地段，符合下列条件之一的应加强：半径为400m及以下的曲线地段。坡度大于20‰的下坡地段。（1）

加强办法：Ⅱ型混凝土枕每公里增加80根；木枕每公里增加160根；条件重合时只增加一次，但不能超过前述允许最大铺设数量。四、轨枕铺设根数序号道床型式轨枕铺设数量正线及试车线辅助线车场线一般地段R≤400m或坡度i≥20‰库外线库内线1整体道床、混凝土碎石道床1600/168016801600144014402混凝土枕碎石道床（无缝线路）1680/17601760/18401680——3木枕碎石道床———1440—钢轨接头按其用途和性能分类接头配件扣件分类轨道加强设备任务三联结零件在有缝轨道上，钢轨与钢轨联结处称为钢轨接头，用夹板和螺栓联结。接头处轮轨动力作用大，养护维修工作量大，接头是有缝轨道结构的薄弱环节之一。扣件是联结钢轨和轨枕的部件，应具有足够的强度、耐久性及一定的弹性，能长期地保证钢轨与轨枕的可靠联结、保持轨距、防止钢轨做相对于轨枕的纵向移动、持久地保持其稳固位置。此外，还有构造简单，便于安装及拆卸。扣件性能的好坏，直接影响到轨道结构整体的稳定性及养护维修工作量。联结零件一、钢轨接头按其用途和性能分类分为普通接头与异型接头、导电接头与绝缘接头、伸缩接头与冻结接头、胶结绝缘接头等。1.普通接头：同类型钢轨的接头。2.异型接头：不同类型钢轨的接头，使用异型夹板。3.导电接头：轨间用两根5mm左右镀锌铁丝连接，作为轨道电路或牵引电流回路，用于自动闭塞及电力牵引区段。如图2-6所示。4.绝缘接头：用于隔断自动闭塞分区信号电流，在钢轨、夹板与螺栓之间、螺栓孔四周以及轨端之间用尼龙绝缘套管和尼龙绝缘垫片将电流隔断，如图2-7、2-8所示。

图2-6导电接头

图2-7绝缘接头（单位：mm）

图2-8绝缘接头一、钢轨接头按其用途和性能分类

5.胶接绝缘接头：将钢轨和夹板用高强度绝缘胶粘剂胶合成一整体的接头。6.伸缩接头：也称温度调节器或尖轨接头，将接头以尖轨的形式联结。轨端伸缩量较大时采用，如无缝线路或温度跨度大于100m的两跨钢梁活动端的钢轨接头，如图2-9所示。

7.冻结接头：用月牙垫片填塞螺栓孔阻止钢轨自由伸缩的接头，如图2-10所示。图2-9伸缩接头

图2-10冻结接头一、钢轨接头按其用途和性能分类

钢轨接头轨道的薄弱环节接头存在四个方面的构造缺陷错牙台阶折角轨缝一、钢轨接头按其用途和性能分类

车轮从轨缝一侧向另一侧从滚动的过程中，会出现短暂的滚动面中断，轮轨之间会产生巨大的冲击作用。轨缝越大，速度越快，冲击力越大轨缝一、钢轨接头按其用途和性能分类

接头夹板的抗弯刚度只有钢轨在1/3左右，车轮经过接头时，钢轨下沉量较大，钢轨面在接头附件形成一个动态折角。折角也会引起车轮间的冲击力折角一、钢轨接头按其用途和性能分类

台阶抗弯刚度较小，下沉量存在差异加剧轮轨间的冲击作用一、钢轨接头按其用途和性能分类

错牙轨缝两侧的钢轨工作边在水平面内出现了错位。影响列车运行的平稳性二、接头配件

1.构成及作用（1）构成：包括夹板、螺栓、螺母、垫圈等。（2）作用：联结两根定长的钢轨以保持连续的轨线，并传递和承受有关作用力和弯矩。二、接头配件

2．夹板夹板是钢轨与钢轨之间的连接紧固配件。1）作用：承受弯矩、传递纵向力、阻止钢轨伸缩的重要部件。2）特点：（1）每块夹板上有6个螺栓孔，圆形孔与长圆孔相间，钢轨螺栓孔与螺栓直径，以及夹板圆形螺栓孔与螺栓直径都有差值，钢轨可以在预留轨缝值范围内随轨温变化而伸缩。（2）夹板与钢轨接触的上下两面均为斜坡，楔入轨腰空间但不贴住轨腰。当夹板稍有磨耗，可重新拧紧螺栓，保持接头联结的牢固。二、接头配件

钢轨螺栓孔的直径比高强螺栓杆的直径略大，当钢轨温度发生变化时，钢轨的两个端部在夹板之间可以做相应的纵向移动。二、接头配件

2．夹板3）断面及尺寸。目前我国标准钢轨使用的夹板主要为双头式夹板，60kg/m钢轨夹板如图2-12所示。适用钢轨类型（kg/m）夹板长1～25～6孔距2～34～5孔距3～4孔距圆孔直径长圆孔半径长圆孔直线长751000130210220261386082014014016026138508201401501402613843/3879016011012024128二、接头配件

3.接头螺栓、螺母及垫圈接头螺栓、螺母是钢轨接头处用来夹紧夹板和钢轨的配件。1）作用：牢固、可靠地联结夹板与钢轨，使它们贴合紧密，在轨温变化时确保轨端能在两夹板间作有限的伸缩、移动，释放部分温度应力，维持线路稳定。2）特点：（1）螺栓由螺栓头、颈和杆组成，螺杆的长度和直径与钢轨型号相适应。螺栓分10.9和8.8两级（相当于抗拉强度为109N/mm2、88N/mm2），10.9级螺栓直径为24mm，8.8级螺栓直径分为24mm和22mm两种。接头螺栓外形如图2-13所示。二、接头配件

（2）螺栓各部分的尺寸见表2.6螺栓等级螺杆长带螺纹部分无螺纹部分杆径长圆径螺帽厚螺母厚适用范围杆长纹径10.9160662420.05132162475kg/m钢轨135602422.05132162460kg/m钢轨145602422.05132162450kg/m钢轨8.8145602422.05132162450kg/m钢轨135502220.37630152243/38kg/m钢轨三、扣件分类

根据近十多年来在地方城市轨道所采用的各类轨道扣件的分类，可以归纳为以下五大系列:第一：传统系列；第二：DT系列；第三：WJ系列（在建线路采用）；第四：弹簧系列；第五：减振系列。三、扣件分类

传统系列木枕用分开式及混合式扣件的主要零件：铁垫板、扣压件（扣板或弹条）、道钉、弹簧垫圈等分开式混合式三、扣件分类

分开式扣件的特点扣压力大，可有效防止钢轨纵横向移动；零件数量较多，用钢量较大，价格较高，安装与更换工作量稍大；分开式扣件主要用在铁路的桥上线路，地铁线路基本上都采用（含地下、高架、车场）。混合式扣件的联结方式及特点主要用于木枕，以往铁路用的多，目前已很少；先用道钉把垫板与木枕扣紧，然后再用道钉将钢轨、垫板和木枕三者同时连接起来；扣件零件少，安装方便；扣压力不如分开式扣件大；钢轨受荷载后向上挠曲时，易将道钉拔起。三、扣件分类

传统系列由于木枕的传统型扣件存在扣压力不足、防爬能力低等特点，现在新设计的木枕线路已开始采用DT-Ⅳ-1型扣件三、扣件分类

混凝土枕用扣件弹条II型扣件组成及特点弹性II型扣件除弹条采用新材料重新设计外，其余部件与I型扣件通用适用适用于60kg/m钢轨与II型III型混凝土枕。锚固螺拴平垫圈弹条轨距挡板尼龙挡板座橡胶垫板三、扣件分类

混凝土枕用扣件弹条III型扣件组成新型无螺拴无挡肩扣件；特点具有扣压力大、弹性好、保持轨距能力很强、扣件养护工作量小等优点。适用适用于标准轨距铁路直线或半径R>=350m的曲线、铺设60kg/m钢轨和III型无挡肩混凝土无缝线路轨道。橡胶垫板弹条预埋铁座绝缘轨距块三、扣件分类

混凝土枕用扣件WJ－２型扣件组成无挡肩弹性分开式扣件地铁DTVII扣件与之相似板式轨道弹性分开式扣件

是一种小阻力、大调高量、分开式弹性扣件

三、扣件分类DT系列扣件DT即“地铁”的意思。DT系列扣件主要有DT-I型、DT-Ⅱ型、DT-III型、DT-III-2型至DT-Ⅶ-2型扣件等。三、扣件分类DT系列扣件DT即“地铁”的意思。DT系列扣件主要有DT-I型、DT-Ⅱ型、DT-III型、DT-III-2型至DT-Ⅶ-2型扣件等。三、扣件分类DT系列扣件地铁DTNII2型扣件（有螺栓分开式）三、扣件分类DT系列扣件地铁DTVI2型无螺栓分开式扣件三、扣件分类DT系列扣件北京机场线DTVI2-2型无螺栓分开式扣件三、扣件分类WJ系列扣件WJ即“无挡肩”的意思。WJ系列扣件主要有WJ-1型、WJ-2型至WJ-5型扣件等。三、扣件分类弹簧系列扣件弹簧系列扣件有单趾弹簧扣件和双趾弹簧扣件两种，主要用于广州、深圳、成都等地城市轨道交通短轨枕整体道床地段。

1螺栓；2扣轨弹条；3双层弹簧垫圈；4平垫圈；5铁垫板；6调距偏心轮；7轨下缓冲橡胶垫板；8铁垫板下缓冲橡胶垫板；9螺纹套管；10防护罩图2-30双趾弹簧扣件三、扣件分类减振系列扣件先锋扣件四、轨道加强设备混凝土枕碎石道床线路，曲线半径小于等于600m地段，以按表2.11设置轨距杆。木枕有缝线路和木岔枕的道岔应安装防爬设备，铺设混凝土枕有缝线路轨道、道岔，使用弹条扣件时可不设防爬设备。表2.11轨距杆设置曲线半径轨距杆（根）25m钢轨12.5m钢轨R≤450105450<R≤6006~103~5功用道床材料的选用道床材料技术要求道床的压力分布及最小厚度道床横断面及轨枕埋入道床要求任务四碎石道床一、功用道床是指铺设在路基之上，轨枕之下的道碴层，它是轨排的基础。一、功用道床具有以下功用：1、承受轨排荷载，且均匀地传布于路基顶面；2、为轨道提供纵横向阻力，阻止轨枕发生纵向和横向移动，保持轨道稳定；3、由于道碴具有缓冲和减振的弹性特征，为轨道提供必要的弹性，缓和机车车辆的冲击作用；4、由于道床材料的可透性和道床断面便于排水的特点，提供了良好的排水性能；5、校正轨道的平面和纵断面。二、道床材料的选用道床的材料道碴必须具备：质地坚韧，不易磨碎，不易捣碎，有弹性，吸水度低，排水性好，耐冻性强，不易风化，不易被风吹动和被水冲走。三、道床材料技术要求道床为标准级配的碎石或卵石、沙子、熔炉矿渣等松散材料所组成。表2.12道碴粒径级配方孔筛孔边长（mm）162535、5455663过筛质量百分率（%）0--55--1525--4055--7592--9797--100四、道床的压力分布及最小厚度道床厚度道床肩宽路基肩宽顶面宽度路基肩宽道床边坡1-13碎石道床三要素：道床厚度(h)、顶面宽度(b=3m或3.1m)及边坡(i=1.75)是道床横断面的三个基本要素整体道床特点浮置板轨道任务五整体道床一、整体道床特点混凝土整体道床，也称无碴道床，是一种在坚实基底上直接浇筑混凝土以取代传统道碴层的轨下基础。长用于铁路隧道和地下铁道、无碴桥梁上以及有特殊需要、基础又经过适当处理的土质路基上。一、整体道床特点整体道床具有以下优点：整体性强，稳定性好，轨道几何形位易于保持，有利于铺设无缝线路及高速行车。其轨道变形很小，发展较慢，从而减少养护维修工作量，改善劳动工作条件，这对于运量大，行车速度和密度较高的线路，以及通风照明条件差的长大隧道，效果尤为显著。此外，还可减少隧道的开挖面积，增加隧道或桥梁净空，外观整洁美观，坚固耐久。整体道床具有以下缺点：但整体道床工程投资费用高，并要求较高的施工精度和特殊的施工方法，对扣件和垫层也有特殊要求，在运营过程中，一旦出现病害，整治非常困难。一、整体道床特点地下水对整体道床危害极大。合理安排排水设施，迅速排除地下水，是决定整体道床成败的关键。要求地下水位经常处于混凝土道床底面之下。排水设施有中心水沟式及两侧水沟式两种。前者只适用于无地下水的干燥隧道，对有地下水的隧道，必须采用双侧水沟。二、浮置板轨道浮置板轨道结构主要包括：浮置板基础、隔振器、钢筋混凝土道床板、钢轨及其扣配件。二、浮置板轨道地铁浮置板整体道床一、轨距二、水平三、轨向四、前后高低五、轨底坡任务六直线轨道的几何形位一、轨距轨距是指钢轨顶面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。我国轨距绝大多数为标准轨距，标准轨距为1435mm

。轨距用道尺或轨检小车测量。一、轨距一、轨距一、轨距二、水平水平是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。在直线地段，两股钢轨顶面应置于同一水平面上，使两股钢轨所受荷载均匀，以保持列车平稳运行。水平用道尺或其它工具测量。线路维修时，两股钢轨顶面水平误差不得超过规定值。规定：两股钢轨顶面水平的容许偏差，正线及到发线不得大于4mm，其它站线不得大于5mm。两股钢轨顶面的水平偏差值，沿线路方向的变化率不可不大。在1m距离内，这个变化不可超过1mm，否则即使两股钢轨的水平偏差不超过允许范围，也将引起机车车辆的剧烈摇晃。二、水平三角坑，其含义是在一段规定的距离内，先是左股钢轨高于右股，后是右股高于左股，高差值超过容许偏差值，而且两个最大水平误差点之间的距离，不足18m。三、轨向轨向是指轨道中心线在水平面上的平顺性。严格地说，经过运营的直线轨道并非直线，而是由许多波长10～20m的曲线所组成，因其曲度很小，故通常不易察觉。若直线不直则必然引起列车的蛇行运动。在行驶快速列车的线路上，线路方向对行车的平稳性具有特别重要的影响。相对轨距来说，轨道方向往往是行车平稳性的控制性因素。只要方向偏差保持在容许范围以内，轨距变化对车辆振动的影响就处于从属地位。在无缝线路地段，若轨道方向不良，还可能在高温季节引发胀轨跑道事件（轨道发生明显得不规则横向位移），严重威胁行车安全。规定：直线方向必须目视平顺，用10m弦测量，正线上正矢不超过4mm；站线及专用线，不得超过5mm。三、轨向要求：直线目视平顺，曲线圆顺三、轨向四、前后高低轨道沿线路方向的竖向平顺性称为前后高低。轨道前后高低不平顺，危害甚大。列车通过这些地方时，冲击动力增加，加速道床变形，从而更进一步扩大不平顺，加剧机车车辆对轨道的破坏，形成一个恶性循环过程。经过维修或大修的轨道，要求目视平顺，前后高低偏差用10m量测的最大矢度不应超过4mm。四、前后高低五、轨底坡由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分是1/20的斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨也应有一个向内的倾斜度，因此轨底与轨道平面之间应形成一个横向坡度，称之为轨底坡。钢轨设置轨底坡，可使其轮轨接触集中于轨顶中部，提高钢轨的横向稳定能力，减轻轨头不均匀磨耗。我国铁路线路上直线轨底坡采用1∶40，曲线轨底坡根据需要调整。五、轨底坡轨底坡是否正确，可以从钢轨顶面上的光带位置判定。

如果光带居中，说明轨底坡合适。

如果光带偏向外侧，则说明轨底坡偏大

,反之则不足。

线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值项目υmax>160km／h正线160km／h≥υmax>120km／h正线υmax≤120km／h正线及到发线其他站线作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修作业验收经常保养临时补修轨距(mm)+2-2+4-2+6-4+4-2+6-4+8-4+6-2+7-4+9-4+6-2+9-4+10-4水平(mm)35846846105811高低(mm)3584684610581l轨向(直线)(mm)34746846105811三角坑(扭曲)(mm)缓和曲线346456457578直线和圆曲线3464684695810注：①轨距偏差不含曲线上按规定设置的轨距加宽值，但最大轨距(含加宽值和偏差)不得超过1