轨道工程-轨枕

1、 钢轨的钢轨的“基座基座” 轨枕轨枕 定义定义 轨枕是轨下基础部件之一，它的功能轨枕是轨下基础部件之一，它的功能 是支撑钢轨，保持轨距和方向，并将钢是支撑钢轨，保持轨距和方向，并将钢 轨对它作用的各向压力传递到道床上。轨对它作用的各向压力传递到道床上。 分类分类 木枕 钢枕 混凝土枕 桥枕桥枕 桥枕就是在桥面上铺设轨道时所桥枕就是在桥面上铺设轨道时所 用的枕木。由于要安放护轮轨，用的枕木。由于要安放护轮轨， 因此桥枕上有多预留的孔洞，和因此桥枕上有多预留的孔洞，和 普通枕木外观上有差别。普通枕木外观上有差别。 岔枕岔枕 岔枕是用在铁路道岔上岔枕是用在铁路道岔上的专用轨枕。的专用轨枕。 岔枕的结

2、构一般会与普通的轨枕不同。岔枕的结构一般会与普通的轨枕不同。 道岔处要引导机车车辆从一股道转入另道岔处要引导机车车辆从一股道转入另 一股道导至此处的轨枕受力状况与产生一股道导至此处的轨枕受力状况与产生 的应力会跟普通线路上的轨枕情况不同。的应力会跟普通线路上的轨枕情况不同。 因此，岔枕的结构与一般轨枕的结构也因此，岔枕的结构与一般轨枕的结构也 不同。不同。 木枕木枕 优点：优点：弹性好，重量轻，制作简单，电绝缘弹性好，重量轻，制作简单，电绝缘 性能好、扣件与木枕联结简单，铺设和养护性能好、扣件与木枕联结简单，铺设和养护 维修、运输方便，木枕与碎石道碴之间有较维修、运输方便，木枕与碎石道碴之间有

3、较 大的摩擦系数。大的摩擦系数。 缺点：缺点：需用木材量大、易腐蚀、使用寿命短、需用木材量大、易腐蚀、使用寿命短、 使用年限短使用年限短(10(102020年左右年左右) )，木材材质不同，木材材质不同， 铺入线路年限不同铺入线路年限不同，众多木枕弹性也不同众多木枕弹性也不同，因因 此，在列车动力冲击下出现不平顺此，在列车动力冲击下出现不平顺，产生较大产生较大 的附加力，容易产生轨向不良和轨距扩大的缺的附加力，容易产生轨向不良和轨距扩大的缺 点。点。 普通木枕长普通木枕长2.5m 两种规格两种规格160mm（高）（高）220mm（宽）（宽） 145mm（高）（高）200mm（宽）（宽） 道岔部

4、位长度不一样最短道岔部位长度不一样最短2.6m 最长最长4.85m 截面截面160mm（高）（高）240mm（宽）（宽） 桥枕高桥枕高220-300mm 宽宽200-240mm 木木 枕枕 1985年年5月，斐济总理马拉赠中国政府。月，斐济总理马拉赠中国政府。 钢枕钢枕 在联邦德国和瑞士铁路上，钢枕曾被广泛在联邦德国和瑞士铁路上，钢枕曾被广泛 使用。但由于钢枕易于锈蚀，用钢量大，使用。但由于钢枕易于锈蚀，用钢量大， 维修费用高，使用量逐渐减少。维修费用高，使用量逐渐减少。 世界上大多数钢枕为凹形世界上大多数钢枕为凹形 壁厚壁厚7-12mm 截面高截面高115mm左右左右 单枕重约单枕重约75k

5、g 由于凹槽形钢枕凹腔内填满道砟，所以线路稳定由于凹槽形钢枕凹腔内填满道砟，所以线路稳定 但由于每公里用钢量大但由于每公里用钢量大 所以使用范围得到约束逐渐被淘汰所以使用范围得到约束逐渐被淘汰 混凝土枕混凝土枕 混凝土枕特点混凝土枕特点： 混凝土枕材料来源较广，对轨道稳混凝土枕材料来源较广，对轨道稳 定性好，可满足定性好，可满足干线铁路高速度、大运干线铁路高速度、大运 量的要求量的要求，不受气候、腐朽、虫蛀及失，不受气候、腐朽、虫蛀及失 火影响，使用寿命长，但它容易因发生火影响，使用寿命长，但它容易因发生 裂纹而失效，裂纹而失效，质量大，更换困难，弹性质量大，更换困难，弹性 差差。 混凝土枕分

6、类混凝土枕分类 (l)(l)从制造工艺分从制造工艺分: :普通混凝土枕、预应力钢普通混凝土枕、预应力钢 筋混凝土枕筋混凝土枕、特种混凝土轨枕三、特种混凝土轨枕三类。类。 (2) (2)按配筋直径大小分按配筋直径大小分: :钢弦钢弦( (高强度钢丝，高强度钢丝， 简称弦简称弦) )和钢筋和钢筋( (高强度钢筋，简称筋高强度钢筋，简称筋) )两种。两种。 (3) (3)我国现行混凝土枕分三类，与不同轨道我国现行混凝土枕分三类，与不同轨道 类型配套使用。类型配套使用。 混凝土枕截面为梯形，上窄下混凝土枕截面为梯形，上窄下 宽。梯形截面可以节省混凝土宽。梯形截面可以节省混凝土 用量，减少自重，也便于脱

7、模，用量，减少自重，也便于脱模， 轨枕形状轨枕形状 轨枕顶面宽度应结合轨枕抗弯强度、钢轨支承轨枕顶面宽度应结合轨枕抗弯强度、钢轨支承 面积、轨下衬垫宽度、中间扣件尺寸等因素面积、轨下衬垫宽度、中间扣件尺寸等因素 进行进行 综合考虑加以确定。综合考虑加以确定。 轨枕顶面支承钢轨的部分称为承轨槽，做成轨枕顶面支承钢轨的部分称为承轨槽，做成 1:401:40的斜面，以适应轨底坡的要求。的斜面，以适应轨底坡的要求。 轨枕底面在纵向采用两侧为梯形、中间为矩轨枕底面在纵向采用两侧为梯形、中间为矩 形的形状，两端有较大的道床支承面积，以提高形的形状，两端有较大的道床支承面积，以提高 轨枕在道床上的横向阻力。

8、当中间部分不支承时，轨枕在道床上的横向阻力。当中间部分不支承时， 能使钢轨压力能使钢轨压力R R与道床反力与道床反力q q的合力尽量靠拢，有的合力尽量靠拢，有 利于防止枕中截面出现过大的负弯矩。轨枕底面利于防止枕中截面出现过大的负弯矩。轨枕底面 宽度应同时满足减少道床压力和便于捣固两方面宽度应同时满足减少道床压力和便于捣固两方面 的要求。底面上一般还作出各种花纹或凹槽，以的要求。底面上一般还作出各种花纹或凹槽，以 增加轨枕与道床间的摩阻力。增加轨枕与道床间的摩阻力。 轨枕顶面设计轨枕顶面设计 轨枕长度轨枕长度 轨枕长度与轨枕受力状态有关。根据以上三种轨枕长度与轨枕受力状态有关。根据以上三种 不

9、同支承情况，对不同轨枕长度进行计算表明，不同支承情况，对不同轨枕长度进行计算表明， 长轨枕可以减少中间截面负弯矩，但轨下截面上长轨枕可以减少中间截面负弯矩，但轨下截面上 正弯矩将增大，两者互相矛盾，一般应以轨下截正弯矩将增大，两者互相矛盾，一般应以轨下截 面正弯矩与枕中截面负弯矩保持一定比例来确定面正弯矩与枕中截面负弯矩保持一定比例来确定 轨枕的合理长度。混凝土枕长度一般在轨枕的合理长度。混凝土枕长度一般在2.32.32.7m2.7m 之间，我国之间，我国、型枕长度均为型枕长度均为2.5m2.5m。为适应铁。为适应铁 路高速、重载发展的需要，国外向增加轨枕长度路高速、重载发展的需要，国外向增加

10、轨枕长度 的方向发展，在主要干线上普遍采用长度的方向发展，在主要干线上普遍采用长度2.6m2.6m的的 轨枕。轨枕。 a a）整体式）整体式 b b）组合式）组合式 c c）短枕式）短枕式 混凝土枕的高度在其全长是不一致的，轨下部分高混凝土枕的高度在其全长是不一致的，轨下部分高 些，中间部分矮些。这是因为轨下截面通常在荷载作些，中间部分矮些。这是因为轨下截面通常在荷载作 用下产生正弯矩，而中间截面则在荷载作用下产生负用下产生正弯矩，而中间截面则在荷载作用下产生负 弯矩。弯矩。 混凝土枕采用直线配筋，且各截面上的配筋均相混凝土枕采用直线配筋，且各截面上的配筋均相 同，所以配筋的重心线在轨下部分应

11、在截面形心之下，同，所以配筋的重心线在轨下部分应在截面形心之下， 而在中间部分则应在截面形心之上，如图而在中间部分则应在截面形心之上，如图2-62-6所示。这所示。这 样对混凝土施加的预压应力形成有利的偏心距，使混样对混凝土施加的预压应力形成有利的偏心距，使混 凝土的拉应力不超过允许限度，防止裂缝的形成和扩凝土的拉应力不超过允许限度，防止裂缝的形成和扩 展。展。 轨枕高度轨枕高度 轨枕间距计算轨枕间距计算 轨枕间距与每公里配置的轨枕根数有关，轨枕间距与每公里配置的轨枕根数有关， 后者应根据运量、行车速度及线路设备条件确后者应根据运量、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

12、配套，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、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。净距过小，也会在一定程度上影响捣固质量。 我国铁路规定，对木枕轨道，每公里最多为我国铁路规定，对木枕轨

13、道，每公里最多为 19201920根，混凝土枕为根，混凝土枕为18401840根；每公里最少均为根；每公里最少均为 14401440根。轨枕的级差为每公里根。轨枕的级差为每公里8080根。根。 固定：固定：50kg/m 50kg/m 及以上钢轨，木枕取及以上钢轨，木枕取440mm440mm、混凝、混凝 土枕取土枕取540mm540mm。 计算计算a a： 设设 代入上式：代入上式： 代入式求得代入式求得b b值值 注意：注意：b b应取最终计算值，假设值应取最终计算值，假设值b=(a+c)/2b=(a+c)/2不可使用。不可使用。 L L标准轨长，（含一个轨缝宽度，一般标准轨长，（含一个轨缝宽

14、度，一般8mm)8mm)； n n一节钢轨下轨枕的根数；一节钢轨下轨枕的根数； a a中间轨枕间距；中间轨枕间距； c c接头轨枕间距；接头轨枕间距； b b过渡轨枕间距过渡轨枕间距 。 轨轨 枕枕 间间 距距 混凝土宽枕用钢筋混凝土制成，外形类混凝土宽枕用钢筋混凝土制成，外形类 似混凝土枕，但比混凝土枕宽，薄一些，似混凝土枕，但比混凝土枕宽，薄一些， 也称轨枕板。混凝土宽枕外观整齐美观，也称轨枕板。混凝土宽枕外观整齐美观， 一般长一般长2.5m2.5m，宽，宽555560cm60cm，密排铺设在，密排铺设在 压实的清洁的碎石道床上。混凝土宽枕压实的清洁的碎石道床上。混凝土宽枕 每公里铺设每公

15、里铺设17601760块，每块宽枕上装一对块，每块宽枕上装一对 扣件，由钢轨传来的荷载对宽枕的偏心扣件，由钢轨传来的荷载对宽枕的偏心 小、稳定性好。由于支承面积大，与混小、稳定性好。由于支承面积大，与混 凝土枕比较，轨道下沉量明显减小，能凝土枕比较，轨道下沉量明显减小，能 减缓道床永久变型的积累，线路平顺，减缓道床永久变型的积累，线路平顺， 减少了维修工作量减少了维修工作量 混凝土宽枕混凝土宽枕 梯子型轨枕梯子型轨枕 优点：优点： 1、重量轻，节省材料、重量轻，节省材料 2、利于加快施工进度：梯形轨枕作为预制结构，、利于加快施工进度：梯形轨枕作为预制结构， 能高效保证精度和质量，减少施工现场现浇混凝能高效保证精度和质量，减少施工现场现浇混凝 土事务，从而缩短工期土事务，从而缩