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。岔枕的结构一般会与普通的轨枕不同。岔枕

2、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较大的摩擦系数。大的摩擦系数。缺点：缺点：需用木

3、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

4、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75kg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

5、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

6、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

7、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。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，

8、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

9、，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

10、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

11、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

12、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

13、/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

14、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