轨道检修工中级教材终稿-思考题版

轨道巡检维护工

（中级工）

技能鉴定培训教材石家庄市轨道交通有限责任公司

运营分公司TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章通用基础知识 3\o"CurrentDocument"第一节工程测量 3\o"CurrentDocument"第二节线路基础 6\o"CurrentDocument"第二章系统概述 9\o"CurrentDocument"第一节系统概述 9\o"CurrentDocument"第二节运行与管理 10\o"CurrentDocument"第三章轨道结构 23\o"CurrentDocument"第一节钢轨接头 23\o"CurrentDocument"第二节轨枕 25\o"CurrentDocument"第三节联结零件 25\o"CurrentDocument"第四节碎石道床 30\o"CurrentDocument"第五节整体道床 32\o"CurrentDocument"第四章曲线 34\o"CurrentDocument"第一节曲线要素 34\o"CurrentDocument"第二节曲线正矢 36\o"CurrentDocument"第三节曲线超高 40\o"CurrentDocument"第四节曲线钢轨外挤磨耗原因及整治方法 41\o"CurrentDocument"第五章无缝线路 44\o"CurrentDocument"第一节无缝线路的原理 44\o"CurrentDocument"第二节无缝线路稳定性 60\o"CurrentDocument"第三节特殊地段无缝线路 61\o"CurrentDocument"第四节无缝线路故障处理 64\o"CurrentDocument"第五节无缝线路养护维修 70\o"CurrentDocument"第六章道岔 81\o"CurrentDocument"第一节单开道岔几何尺寸 81\o"CurrentDocument"第二节道岔常见病害的预防及整治 85\o"CurrentDocument"第七章常用小型机械 95\o"CurrentDocument"第一节YQB液压起拨道机 95\o"CurrentDocument"第二节YQ-200型液压起道器 98\o"CurrentDocument"第三节ND-24型内燃冲击捣固镐 100\o"CurrentDocument"第四节SY-1轨缝调整器 100\o"CurrentDocument"第五节液压直轨器 101\o"CurrentDocument"第六节NZG-31型内燃钢轨钻孔机 103\o"CurrentDocument"第七节NQG—5川型内燃切轨机。 106\o"CurrentDocument"第八节NGM-4.8内燃钢轨打磨机 108\o"CurrentDocument"第八章线路故障的预防与处理 111\o"CurrentDocument"第一节故障的报告、处理 111\o"CurrentDocument"第二节线路故障的处理方法 111\o"CurrentDocument"第三节电气化线路 113\o"CurrentDocument"第四节道口 116\o"CurrentDocument"第五节自动闭塞和有轨道电路区段 117\o"CurrentDocument"第九章作业指导书 118第一节调整轨缝作业指导书 118第二节钢轨锯轨作业指导书 118第三节钢轨钻孔作业指导书 118第四节单根抽换失效轨枕作业指导书 118第一章通用基础知识培训目标：通过本章学习，了解工程测量中水准测量的原理及基本方法；掌握线路线间距、道岔及站场股道编号。第一节工程测量绝对高程（或称海拔），是指地面点沿垂线方向至大地水准面的距离。如图1-1所示，我国在青岛设立验潮站，长期观测和记录黄海海水面的高低变化，取其平均值作为绝对高程的基准面。目前，我国采用的“1985年国家高程基准”，是以1950年至1979年青岛验潮站观测资料确定的黄海平均海水面，作为绝对高程基准面。并在青岛市观象山建立了国家水准原点,其高程为72.260米，作为我国高程测量的依据。A图1-1图程一、水准测量原理1、一个测站测量两点高差水准测量原理：利用水平视线来比较两点的高低，求出两点的高差，如图1-2所示。HB=HA+hABhAB=a-b图1-2—测站高差 图1-3多测站高差2、多个测站测量两点高差多个测站测量两点高差如图1-3所示，测站：置镜点。转点：既有前视读数又有后视读数，起传递高程作用的点。二、DS3微倾式水准仪的构造DS3微倾式水准仪由三部分组成，如图1-4所示。1、望远镜提供视线，并读出远处水准尺上的读数2、水准器用于指示仪器或视线是否处于水平位置3、基库

用于置平仪器，它支承仪器的上部并能使仪器的上部在水平方向转动图1-4水准仪构造三、水准测量的方法图1-5水准测量方法水准测量施测方法如图1-5所示。图中A为已知高程的点，B为待求高程的点。首先在已知高程的起始点A上竖立水准尺，在测量前进方向离起点不超过200m处设立第一个转点ZI,必要时可放置尺垫，并竖立水准尺。在离这两点等距离处I安置水准仪。仪器粗略整平后，先照准起始点A上的水准尺，用微倾螺旋使气泡符合后，读取A点的后视读数。然后照准转点Z1上的水准尺，气泡符合后读取Z1点的前视读数。把读数记入手簿（见表1-1）,并计算出这两点间的高差。此后在转点Z1处的水准尺不动，仅把尺面转向前进方向。在A点的水准尺和1点的水准仪则向前转移，水准尺安置在与第一站有同样间距的转点Z2,而水准仪则安置在离Z1、Z2两转点等距离处的测站H。按在第1站同样的步骤和方法读取后视读数和前视读数，并计算出高差。如此继续进行直到待求高程点B。表1-1水准测量记录手簿AA后及“S备拄-At.07350.118IV«$o.litZil.<24l.52<0.547oZtL«7tl.M»70.217oz.LS951.3920.2M0.t2I1.480.193B1.503$0.77$z7M7.230l.M计Hit移-17.230 ->0.SS2 1182A-4-0.WlO o uU0记兼第二节线路基础一、线间距区间及站内两相邻线路中心线间的距离为线间距。线间距是根据有关限界、相邻线路间设置的与行车有关的技术设备和办理不同性质作业确定的，其规定如下：直线部分见表1-2规定。表1-2直线线间距顺序名称线间最小距离(mm)1区间40002三线及四线区间的第二线与第三线53003站内正线、到发线和其相邻线50004铺设列检小轨道的两到发线55005换装线36006编组站、区段站的站修线与相邻一条线80007牵出线与其相邻线65008其他线4600曲线部分区间及站内线路中心线间的水平距离，线路中心线至建筑接近限界的水平距离，均按曲线半径大小，根据曲线上建筑接近限界加宽办法计算确定。二、道岔编号及站场股道为了作业和维修管理上的方便，站内线路和道岔都统一编号。1、股道编号站内正线用罗马数字(I,n,ni……)编号，站线用阿拉伯数字(1.2,3……)编号。(1)单线区段内的车站，从靠近站舍的线路起，向远离站舍方向顺序编号。(2)双线区段内的车站，从正线起顺序编号,上行为双号，下行为单(3)尽头式车站向终点方向由左侧开始编号，如站舍仪于线路一侧时,从靠近站舍的线路起向远离站合方向顺序编号。2,道岔编号道岔用阿拉伯数字编号。(1)从列车到达方向起顺序编号，上行为双号，下行为单号。一般以车站站舍中心线作为划分单号、双号的分界。(2)对于渡线、交分道岔等联动道岔，应编为连续的单号或双号。(3)车站划分车场时，每个车场的道岔单独编号。一个车站不准有相同的编号。3、股道有效长(1)股道全长股道全长是股道的实际长度，从股道一端的道岔尖轨尖端至另一端的道岔尖轨尖端沿线路中心线的长度(尽头线为至车挡的长度)。(2)股道有效长股道有效长是在股道全长范围内可以停留机车车辆而不影响邻线行车的股道长度。股道有效长的起止位置可根据警冲标、道岔的尖轨尖端、出站信号机和车挡的位置分别确定。思考题：1、水准测量原理？2、什么是线间距？3、什么是股道有效长？第二章系统概述培训目标：通过本章学习，使学员了解线路设备维修工作内容及工作组织；掌握线路设备维修标准；掌握线路设备单项作业标准；了解轨道电路及工电配合。第一节系统概述地铁轨道是地铁运营生产的基础，也是保证地铁运营安全的其中一项关键设备，轨道维修保养作业直接影响到设备质量状态和列车的运行安全。一、轨道组成轨道一般是指路基面以上的线路部分，由钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件和防爬设备等组成，又称为线路上部建筑。它的作用是引导列车行驶方向，支撑其载重及其冲击力，并将其传递至路基或桥隧等建筑物。二、轨道各部分功能1,钢轨是轨道的主要组成部件。钢轨的功用在于引导机车车辆的车轮前进，直接承受来自车轮和其它各方面的各种力，且传递给轨下基础，并为车轮的滚动提供连续平顺和阻力最小的表面。在电气化铁路或自动闭塞区段，钢轨还兼供轨道电路之用。2、轨枕作用是一方面承受钢轨传下来的机车车辆的各种力，并把它分布给道床；另一方面是通过扣件把钢轨固定在规定的正确位置上，以保持轨距、轨底坡、曲线超高等，防止钢轨产生位移和爬行。3,道床的作用是固定轨枕的位置，防止轨枕纵、横向位移并把轨枕所承受的压力传递给路基，同时道床还起到排水的作用，可防止路基翻浆冒泥和木枕腐朽。4、道岔的作用主要是引导列车从一条线路转向另一条线路。5、联结零件联结零件分接头联结零件和中间联结零件。(1)接头联结零件有钢轨夹板和螺栓等，用于钢轨和钢轨、钢轨和道岔之间的联结，要求其有足够的强度，以承受车轮通过钢轨接头处时所产生的巨大的冲击力、纵向力等。(2)中间联结零件有螺纹道钉、垫板(用于木枕线路)、混凝土轨枕有螺旋道钉、扣件、橡胶垫板等。作用是固定钢轨的位置，阻止钢轨的纵、横向位移，防止钢轨翻转，并将钢轨所受的力传递给轨枕。6、防爬设备由防爬器和防爬支撑组成，用以增加钢轨和轨枕的联结，增加线路抵抗钢轨爬行的能力。第二节运行与管理轨道维修工作的基本任务是经常保持轨道设备完整和质量均衡，使列车能以规定速度安全、平稳和不间断地运行，并尽量延长设备使用寿命。轨道维修工作，必须掌握轨道设备技术状态变化规律，贯彻“预防为主，防治结合，修养并重”的原则。在轨道维修工作中，应按轨道设备技术状态各种变化的不同程度，相应地进行综合维修、经常保养和临时补修,有效地预防和整治轨道病害，有计划地补偿轨道设备损耗，以取得较好的技术经济效益。轨道维修工作，应实行科学管理，开展标准化作业，提高机械化程度,改善检测手段，建立和健全责任制，严格执行检查验收制度。要积极采用新技术，提高机械化作业程度，总结推广先进经验，改革作业方法和劳动组织，不断地提高轨道维修工作水平。一、轨道养护维修（小修）1、定义综合维修：线路在一定运营条件下，随着通过总重的累积，必然发生残余变形的累积与扩大，这些变化都有其一定的规律和特点。按周期、有计划地对线路进行的综合性维修，以改善轨道的弹性和平顺性。经常保养：根据月度检查的结果，每月有计划、有目的地开展设备维修工作。临时补修：以保持轨道具有一定的平顺性和整体性为前提，以保证行车安全为目的而进行的临时性修理。2、养护维修工作内容：修理项目工作内容1、成段调整轨缝，成段整修、更换和补充轨道加强设备2、综合整治接头病害3、有计划的对全线钢轨焊复综合维修4、全线修理、补充轨道专业线路标志，刷新轨道专业线路标记5、设置常备材料，回收沿线旧料6、其他病害的预防和整治

经常保养1、拨正曲线2、整修轨道几何尺寸超过经常保养管理值的线路、道岔3、更换伤损钢轨，更换伤损、失效道岔部件和联结零件4、均匀道砧和整理道床5、单根更换和修理轨枕6、调整轨缝，锁定线路7、焊补、打磨钢轨，整治接头病害8、整修扣件，扣件、接头螺栓涂油9、季节性工作，周期短于综合维修的单项工作临时补修1、整治轨道几何尺寸达到超过临时补修容许偏差管理值的处所2、整治轨道动态几何尺寸检测in级及以上超限的处所3、更换达到伤损标准的夹板，更换折断的接头螺栓、护轨螺栓和滑床板4、调整严重不良轨缝5、进行无缝线路地段钢轨折断、重伤和重伤焊缝的紧急处理处理因异物卡阻、尖轨变形等原因造成的道岔故障6、其他需要临时补修的工作二、轨道中、大修1、定义中修：中修一般安排在两次大修之间，其主要目的是解决维修难以解决的轨道设备损耗和残余变形，恢复轨道设备质量，延长设备使用寿命。大修：根据运营需要及轨道设备的损耗规律，有周期、有计划地对损耗部分进行更新和修理，恢复与增强轨道承受能力，延长设备的设备寿命。

2、中、大修工作内容序号大修项目工作内容1中修1、清筛道床，补充道砧，改善道床断面，整治基床翻浆冒泥2、校正、改善线路纵断面和平面3、更换失效轨枕和严重伤损混凝土枕4、普通线路（含无缝线路缓冲区）抽换轻伤有发展的钢轨，更换失效的联结零件5、均匀轨缝，螺栓涂油，整修补充防爬设备，对无缝线路进行应力放散或调整，按设计锁定轨温锁定线路6、补充、修理并刷新由轨道专业组管理的各种线路标志、位移观测桩7、回收旧料，清理场地，设置常备材料2碎石道床有缝线路换轨大修1、清筛道床，补充道磴，改善道床断面，整治基床翻浆冒泥和超过15mm的冻害2,校正、改善线路纵断面和平面3、成段更换失效轨枕和严重伤损混凝土枕，补足轨枕配置根数4、全面更换新钢轨、联结零件、绝缘接头、护轨5,成组更换新道岔和新岔枕6、整修道口7、抬高因线路换轨大修需要抬高的道岔8、补充、修理并刷新由轨道专业组管理的各种线路标志9、回收旧料，清理场地，设置常备材料10、钢轨、扣件、胶垫、联结零件进行抽样检测评估

3整体道床无缝线路换轨大修1、全面更换、铺设、焊接新钢轨，更换联结零件，按设计锁定 轨温锁定线路，埋设位移观测桩2、校正、改善线路纵断面和平面3、成组更换新道岔和新岔枕4、抬高因线路换轨大修需要抬高的道岔5、补充、修理并刷新由轨道专业组管理的各种线路标志、位移观测桩6、回收旧料，清理场地，设置常备材料7、钢轨、扣件、胶垫、联结零件进行抽样检测评估8、弹性垫板、垫层、减振元件更换大修9、钢弹簧浮置板道床：顶升、移除轨道板；更换隔振器、剪力钱等部件4道岔大修1、铺设新道岔和岔枕，按设计锁定轨温锁定道岔，埋设位移观测桩2、更换道硝（碎石道床）3、调整岔区平纵断面，整修道岔及其前后线路，做好排水工作4、钢轨、扣件、胶垫、联结零件进行抽样检测评估5、成组更换岔枕6、回收旧料，清理场地5成段更换混凝土枕大修1、全面更换混凝土枕及扣件，螺栓涂油2、清筛道床，补充道硝，整治基床翻浆冒泥和超过15mm的冻害3、整修线路4、回收旧料，清理场地，设置常备材料3、线路设备大修修理周期设备大修条件1大修条件2大修条件3正线钢轨（含出入段线）、关键道岔更换长度达100米及以上累计每公里达2-3根疲劳重伤轨的区段根据线路设备状态评定结果形成专业评估报告认为需要大修其他线路及道岔经专业评估论证需要时大修三、轨道设备检查1、日常巡检为了及时了解和掌握设备状态及变化程度对线路设备进行的经常性巡视检修（巡道）、登乘电客车检查及钢轨探伤检查的工作。（1）巡道定义：利用夜间列车停运时段（车场线根据实际情况而定）对轨道设备进行巡查，做好巡查小补修，保证行车安全的一项轨道设备检查工作。周期：1）正线巡检周期为48小时，特殊情况不得超过72小时（不含石家庄站停车场股道）。2）车场线巡道周期为每周一遍（含石家庄站停车场股道）。3）巡查小补修内容：对线路、道岔松动缺损的零配件进行复紧、安装、更换。（2）登乘检查定义：利用登乘电客车的方法对轨道设备进行检查。周期：1）当石家庄市气象台发布高温、寒冷、暴雨黄色及以上预警信号时,运营期间安排人员登乘电客车观察轨道设备变化情况。2）当无法保证48小时巡道周期时，需登乘电客车观察轨道设备情况。（3）钢轨探伤检查定义：在不破坏钢轨物理、化学性能和几何完整性的前提下，借助超声波钢轨（焊缝）探伤仪对钢轨内部及表面缺陷进行检查和测试的方法。钢轨伤损检查周期：线别年探伤遍数正线、试车线8车场线、出入段线4钢轨焊缝检查周期类型年探伤遍数闪光焊1铝热焊22,月检为掌握设备状态及变化程度每月对设备进行全面细致的静、动态检查。月度检查应做到全面检查（包含日常巡检内容），努力掌握设备变化规律，同时为编制下个月轨道设备维护计划做好状态调查，如需临时调整时上报轨道专业组。轨道专业组应每月对工班设备保养质量进行抽样检查。（1）静态检查在不行车时，时轨距、水平、三角坑全面检查，轨向、高低及设备其他状态全面查看，重点检查，对伤损钢轨、夹板和焊缝同时检查。（月检周期不能超过10天）1）轨道静态几何尺寸允许偏差管理值①轨道静态几何尺寸允许偏差管理值，按行车速度、轨道类别、作业类别确定。②轨道几何尺寸管理值中，作业验收管理值为综合维修的质量检查标准。③经常保养管理值为轨道应经常保持的质量管理标准。④临时补修管理值为应及时进行轨道整修的质量控制标准。⑤超过临时补修管理值的处所，应及时处理。⑥线路轨道静态几何尺寸允许偏差管理值见表2-1的规定。⑦道岔轨道静态几何尺寸允许偏差管理值见表2-2的规定。表2-1线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值项目作业验收（mm）经常保养（mm）临时补修（mm）正线及试车线车场线正线及试车线车场线正线及试车线车场线轨距+4+6+7+9+9+10-2-2-4-4-4-4水平45781011直局低45781011

轨向（直线）45781011三角坑（扭曲）缓和曲线456778直线和圆曲线4578910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1456mm。②轨向偏差和高低偏差为10m弦测量的最大矢度值。③三角坑偏差不含曲线,超高顺坡造成的扭曲量，检查三角坑时基长为6.25m,但在延长18m离内无超过表列的三角坑。表2・2道岔轨道静态几何尺寸允许偏差管理值项目作业验收（mm）经常保养（mm）临时未、修（mm）正线及试车线车场线正线及试车线车场线正线及试车线车场线轨距+3-2+3-2+5-3+5-3+6-3+6•3水平4578910高低4578910轨轨向直线4578910支支距223344注：①支距偏差为现场支距与计算支距之差。②导曲线下股高于上股限值，作业验收为0,经常保养为2mm，临时补修为3皿。（2）动态检查通过检查了解和掌握线路局部不平顺（峰值管理）及线路区段整体不平顺（均值管理）的动态质量，用以指导轨道养护维修工作。其检测结果也是检验轨道工班工作质量的基本指标。每个月对正线设备进行一次动态检查，可根据上级要求和轨道设备具体情况对检查周期和检查范围进行调整。1）轨道检查车（以下简称轨检车）的检查，是轨道动态质量检查的主要手段，添乘仪检查作为除轨检车检查外的一个补充动态检查。通过检查了解和掌握轨道局部不平顺（峰值管理）和轨道区段整体不平顺（均值管理）的动态质量，用以指导轨道养护维修工作。2）动态检测原理轨道几何形位动态检测的设备主要是轨检车。除检测轨道几何形位外还可以从轮轨相互作用和行车平稳性等方面对轨道状态作出综合评价。轨检车由检测装置和数据处理系统两大部分组成。检测装置包括：惯性基准轨道不平顺测量装置、光电测距测量装置和多功能振动测量装置等。数据处理系统包括：模拟转换器、计算机、打印机等姐成。轨距检测采用光电式轨距测量装置，应用电学、磁学和光学原理，通过不同的传感器，把轨距几何量值的变化转换成电容、电感和电流或电压等电气参数的变化，实现动态条件下轨距的无接触测量。测量前后高低和左右水平时，采用惯性基准轨道不平顺测量装置。对轨道不平顺和水平进行测量。车体和轴箱振动加速度检测采用多功能振动测量装置。轨检车载数据处理系统能对测试结果进行实时处理。由各检测装置测得的模拟信号通过模拟转换器转化为数字信号，输出计算机进行分析和处理。处理结果打印成图表，给出某段线路上各检测项目的平均值、标准差、各级超限峰值及最大超限值、累计超限罚分值等。同时，模拟信号还被记录在波形记录仪或模拟磁带机上，供进一步分析和处理用。3）动态检测项目现石家庄地铁使用的GJ-5型轨检车（如图2-1所示），可检测左右轨的前后高低、左右轨的轨向、轨距、动态水平、扭曲（三角坑）、车体水平和垂直振动加速度此外，还可以显示出接头振动、曲线状态和地面标志等。图2-1GJ-5型轨检车4）检测质量评定线路区段整体不平顺（均质管理）的动态质量用轨道质量指标（TQI）评定。轨道质量指数是以200m的轨道区段作为单元，分别计算单元区段上左右轨高低、左右轨轨向、轨距、水平、三角坑等7项几何不平顺幅值的标准差，各单项几何不平顺值的标准差称为单项指数，将7个单项指数之和作为评价该单元区段轨道平顺性综合质量状态的指标，称为轨道质量指标。5）数据分析（如图2-2所示）①轨距（偏差）正负：实际轨距大于标准轨距时轨距偏差为正，反之为负：②高低正负：高低向上为正，向下为负；③轨向正负：顺轨检车正向，轨向向左为正，向右为负；④水平正负：顺轨检车正向，左轨高为正，反之为负；

⑤曲率正负：顺轨检车正向，右拐曲线曲率为正，左拐曲线曲率为负;⑥车体水平加速度：平行车体地板，垂直于轨道方向，顺轨检车正向,向左为正;⑦车体垂向加速度：垂直于车体地板，向上为正。;otr：大轨距;otr：大轨距4 」卜:J..金 ■-, ，山new-ni. M图2-2轨检车数据6）轨检车对轨道局部不平顺（峰值管理）检查评定标准。①检查评定项目：轨距、水平、高低、轨向、三角坑、车体垂直振动加速度和横向振动加速度七项；②各项偏差等级划分及扣分标准：偏差等级一般分四级。【级为保养标准，每处扣1分；H级为舒适度标准，每处扣5分；III级为临时补修标准，每处扣100分；IV级为限速标准，每处扣301分；③各级偏差管理值见表2-3；④线路动态评定标准：a.线路动态评定以千米为单位；b.每千米扣分总数为各级、各项偏差扣分总和；c.每千米线路动态评定标准为，扣分总数在50分以内为优良，扣分总

数在51~300分之间为合格，扣分总数在300分以上为不合格。表6.4轨道动态几何尺寸容许偏差管理值度（km/h）项目Vmax<120I级II级川级IV级高低（mm）8122024轨向（mm）8101620轨距（mm）+8-6+12-8+20-10+24-12水平（mm）8121822三角坑（基线2.4m）（mm）8101416车体垂向加速度（g）0.100.150.200.25车体横向加速度（g）0.060.100.150.20注：①表中各种偏差限值为实际幅值的半峰值.②高低.轨向不平顺按实际值评定.③水平限值不含曲线上按规定设置的超高值及超高顺坡量.④三角坑限值包含缓和曲线超商顺坡造成的扭曲量。⑤固定型撤叉的有害空间部分不检查轨距、轨向，其他检查项目及检查标准与线路相同。⑤线路区段整体不平顺（均值管理）的动态质量用轨道质量指数（TQI）评定。⑥线路动态检查周期：每月使用轨检车对正线全线进行一次检查。3、季检为掌握曲线变化及无缝线路实际锁定状态，每季度对轨道设备进行的检查。季度检查内容序号检查工作内容（季检周期不能超过20天）

序号检查工作内容（季检周期不能超过20天）1用弦线全面丈量曲线现场正矢2测量、检查线路爬行4、年检对轨道设备进行检查评定，考核轨道设备管理和评价轨道设备状态的基本指标，为科学合理编制次年度设备维护计划做好状态调查，同时也是安排轨道设备中、大修的主要依据。第三章轨道结构培训目标：通过本章学习，掌握钢轨伤损；掌握混凝土轨枕的布置；掌握扣件类型及伤损标准；道床的材料及类型；掌握无硝轨道的结构。第一节钢轨接头一、钢轨轨缝计算普通线路钢轨接头，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：.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；.当轨温达到当地最低轨温时，轨缝应小于或等于构造轨缝，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。普通线路预留轨缝标准尺寸按下列公式计算：aa=aL(t,—r())+1/2ax式中为一一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•℃):L 钢轨长度(m)；一一更换钢轨或调整轨缝地区的中间轨温(°C)；t：=1/2(Tmax+Tmin)式中Tmax、Tmin 当地历史最高和最低轨温(-C)：。一一更换钢轨或调整轨缝时的轨温(℃)；4 构造轨缝，50、60kg/m钢轨ag均采用18mm；(1)最高、最低轨温差不大于85℃地区，可以按上式计算以后，可根据具体情况将轨缝值减小1至2mm；(2)25m钢轨铺设在当地历史最高、最低轨温差大于100℃的地区应个别设计：(3)石家庄地区的最高、最低轨温，依北京铁路局提供的依据为准。轨缝应设置均匀。每千米线路轨缝总误差，25m钢轨地段不得超过80mm,12.5m钢轨地段不得超过160mm。绝缘接头轨缝不得小于6mm。二、钢轨接头位置要求钢轨接头应采用相对式联结方式。曲线地段外股应使用标准长度钢轨,内股应使用厂制缩短轨调整钢轨接头位置。剩余少量相错量，应利用钢轨长度误差量在曲线内调整，有困难时可在宜线上调整。直线地段应按钢轨长度误差量配对使用。在每节轨上，相错量不应大于3mm,并应前后、左右抵消，在两股钢轨上累计相差量不得大于15mm。正线钢轨异型接头必须使用异型钢轨。下列位置不应有钢轨接头，否则应将其焊接、冻结或胶结。1、明桥面小桥的全桥范围内。2、钢梁端部、拱桥温度伸缩缝和拱顶等前后各2m范围内。3、设有温度调节器的钢梁的温度跨度范围内。4,钢梁的横梁顶上。5、平交道口铺面范围内。第二节轨枕一、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(见表3-1)。表3-1轨枕数量序号道床型式轨枕铺设数收正线及试车线辅助线车场线一般地段RT400m或坡度i?2gl库外线用内线1道床、混凝1甘公道床1600168016801600144014402混凝上检辞行道从(无舞线路)168a-1760176018401680一一3木枕砰/道床———1440—二、加强轨枕地段1、正线铺设H型混凝土枕及木枕地段，符合下列条件之一的应加强(1)半径为400m及以下的曲线地段。(2)坡度大于20%。的下坡地段。2、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。第三节联结零件一、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。2、夹板夹板是钢轨与钢轨之间的连接紧固配件，如图3-1所示。(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。图3-1接头夹板(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3-2所示。

图3-260kg/m钢轨接头夹板尺寸各种双头夹板的尺寸（见表3-2）。表3-2双头夹板尺寸（mm）适用钢轨类型（kg/m）夹板长1〜25〜6孑L距2〜34〜5孔距3〜4孔距圆孔直径长圆孔半径长圆孔宜线长751000130210220261386082014014016026138508201401501402613843/38790160110120241283、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3-3所示。图3-360kg/m钢轨接头夹板螺栓（单位：mm）2）螺栓各部分的尺寸见表3-3,螺栓的主要机械性能见表3-4。表3-3螺栓各部分的尺寸（mm）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钢轨表3-4螺栓的主要机械性能螺栓等级抗拉强度ob(N/mmJ)屈服极限。s(N/mm2)洛氏硬度HRC(min/max)伸长率。5(%)螺栓等级标志10.9104094034/419螺帽为平锥头8.883065025/3512螺帽为半圆球头，加两圈突棱二、扣件扣件应保持齐全，位置正确，作用良好。线路中修和成段更换再用轨(整修轨)使用的钢轨配件应与钢轨类型相符，宜使用再用料。再用料上道前应经过选配、整修、除锈和涂油。1、扣件伤损达到下列标准，应有计划地修或更换(1)螺栓或螺杆丝扣损坏，严重锈蚀。(2)垫圈损坏或作用不良。(3)弹条、扣板(弹片)损坏或不能保持应有的扣压力。(4)扣板、轨距挡板严重磨损，扣板、轨距挡板前后离缝超过2mm。(5)挡板座、铁座损坏或作用不良。(6)橡胶垫板压溃、变形，失效或胶垫片损坏。2、铁垫板铁垫板应齐全，作用良好，缺少时应及时补充，铁垫板折断、变形、严重锈蚀或丧失固定立柱螺栓功能时应有计划地更换。3、接头夹板伤损达到下列标准，应及时更换：(1)折断。(2)中间两螺栓孔范围内裂纹：正线、辅助线有裂纹；车场线平直及异型夹板超过5mm,双头及鱼尾型夹板超过15mm。(3)其他部位裂纹发展到螺栓孔。4、接头螺栓及垫圈伤损达到下列标准，应及时更换：(1)螺栓折断，严重锈蚀、丝扣损坏或杆径磨耗超过3mm不能保持规定的扭矩。(2)垫圈折断或失去弹性。第四节碎石道床一、道床材料技术要求道床为标准级配的碎石或卵石、砂子、熔炉矿渣等松散材料所组成。道箍粒径级配应符合表3-5«表3-5道磴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—100二、道床的压力分布及最小厚度荷载作用下，从轨枕传到道床的压力是不均匀的。沿轨枕方向，两股钢轨中心线下轨枕受力较大，轨枕中间和两端部受力较小，轨枕四边上的压力几乎为零。随着深度逐渐扩散，道床厚度愈大，路基面上的压力愈均匀，单位面积上压力愈小。当达到某一深度时，相邻轨枕的两条压力线相交，此时的道床厚度为允许最小厚度(见表3-6)。混凝土宽枕线路的道床，有垫层时道床厚度不得小于25clmm，无垫层时不得小于350mm；在岩石、渗水土

路基上，隧道内及有硝桥面上，不得小于200mm.每股轨下两侧宽度应各为450〜500mm,底层为普通碎石道硝:。表3-6道床厚度五年内年计划通过总重(Mt)W年》5050>W年22525>W年215W年〈15道床17-度(mm)无垫层的碎石道床一般路基450450400350不易风化的岩石、碎石路基350350300300有垫层的碎石/垫层300/200300/200250/200250/200有喳桥面上的碎石道床VmaxW120km/h250Vmax>120km/h300注：允许速度大于120km/h的线路，无垫层时碎石道床厚度不得小于450mm；有垫层时碎石道床犀度不得小于300mm,垫层厚度不得小于200mm。线路大中修后，无垫层的碎石道床，枕下清脩厚度不得小于300mm；特殊困难条件下道床厚度不足300mm时，应清筛至路基面，并做好排水坡。运量小、允许速度低的线路或在隧道内、桥梁上和车站内受建筑物限制时，可酌情降低道床厚度。但正线木枕地段碎石道床厚度不得小于200mm,混凝土枕地段不得小于250mm,站线不得小于200mm。三、道床横断面及轨枕埋入道床要求道床顶面宽度及边坡坡度应符合表3-7的规定。

表3-7道床顶面宽度及边坡坡度线路类别顶面宽度(m)曲线外侧道床加宽破肩堆高(m)边坡坡度半径(m)加宽(m)正线无缝线路Vmax>160km/h3.50.151：1.75Vmax^l60km/h3.4<6000.100.151：1.75普通线路年通过总重不小于8Mt3.1<8000.101：1.75年通过总重小于8Mt3.0<6000.101：1.75站线2.91：1.50轨底处道床顶面应低于轨枕顶面20〜30mm。I型混凝土枕中部道床应掏空，其顶面低于枕底不得小于20mm,长度应为200〜400mm；II型和III型混凝土枕中部道床可不掏空，但应保持疏松。有喳桥上无缝线路应设挡硝板。第五节整体道床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。(如图3-4所示)图3-4浮置板轨道浮置板基础：隧道底板进行混凝土回填，为了解决排水，在隧道底板回填时，需设置道床中间排水沟。隔振器：主要由三部分组成：外套筒（置于钢轨下、铁垫板之间，浇筑于钢筋混凝土内）、螺旋弹簧隔振器（包含螺旋钢弹簧和粘滞阻尼）、弹簧隔振器上的高度调节片及锁紧系统。剪力较：径向刚度很大，可以传递垂向载荷，纵向可以相对自由伸缩。为消除相邻两轨道板端接缝处的垂直剪切力，在相邻两块浮置板端位置分别设置剪力钱和剪力筒。钢筋混凝土道床板：具有一定的质量和刚度的钢筋混凝土结构。道床板内预埋外套筒，道床板与结构基础用置于外套筒内的隔振器（弹性体）整体隔离，达到减振降噪的目的。钢轨及其扣配件：钢轨为列车走行的基础，用扣件将钢轨同道床板连接。思考题：1、轨缝设置标准？2、正线哪些地段铺设H型混凝土枕及木枕应加强？3,联结零件的构成及作用？4、扣件伤损达到什么标准，应有计划地修或更换？第四章曲线培训目标：通过本章学习，使学员掌握曲线正矢计算、掌握曲线超高计算；掌握常见病害原因及整治方法。第一节曲线要素一、曲线半径线路根据不同的地形条件，选择一定的交角（转向角）和曲线半径。转向角愈小，列车运行条件愈好。因此，若地形条件允许，应尽量采用大半径、小转向角曲线、但半径太大了又难以保证正确位置。线路平面曲线半径应根据车辆类型、列车设计运行速度和工程难易程度经比选确定，线路平面的最小曲线半径不得小于见表4-1规定的数值。表4-1最小曲线半径A型车小型车线路速成•'..般地段用屏地段Vma.x^SOkmh350300300250区间正线80kmh<VmaxC100knih550500-IOOkmh<Vmax^l2Okm/h650500--1000800iooo800出入线、联络线250150200150-150IIO二、缓和曲线为了使列车从直线进入圆曲线时不致因离心力加速度和垂直加速度突然发生而使旅客产生不适。同时也不至于因曲线外轨超高突然增加而使列车产生颠覆，要求直线与圆曲线间有一个曲率渐变的过程。直线与圆曲线间应采用缓和曲线连接。1、缓和曲线的作用.为了使列车从直线驶入直线或从曲线驶入直线时，离心力不致突然产生或消失，就需要在圆曲线和直线之间增加相当长的曲线，其曲率从零逐渐增大到与圆曲线相同的曲率1/R,或从圆曲线的曲率1/R逐渐减小到李。.为平衡离心力，曲线外轨需要设置超高。为了使超高逐渐增加或减小，也需要有一段相当长的曲线（缓和曲线）来完成。.对于半径小于250m的曲线，轨距需要加宽，其加宽值也需要逐渐增加，因此也需要一段曲线来实现。.缓和机车车辆对钢轨的冲击。.使机车车辆在曲线上行驶平稳，保障旅客乘坐的舒适度。2、缓和曲线的线型缓和曲线的线型有螺旋线、三次抛物线和更多级的抛物线型等。我国目前一般主要考虑平面形状的要求，采用三次抛物线型缓和曲线，而立面形状采用直线型内轨超高顺坡。线路平面圆曲线与直线之间应根据曲线半径、超高设置及设计速度等因素设置缓和曲线，其长度可按表4-2的规定采用。三、相邻曲线间夹直线长正线及辅助线上两相邻曲线间的夹直线长度（不含超高顺坡及轨距递减段的长度），A型车不宜小于25m,B型车不宜小于20m,在困难情况下不得小于一个车辆的全轴距；车场线上的夹直线长度不得小于3m。1、曲线轨距加宽标准表4-3

VIIS110105KM)9S90S5X04544)351111111111111111111700020206000205000204000252035004025203000454530202025004540JS20202000555040302520150095K57545353020202012010590X060夕）4035202020100012512011095X5M)5045800125120100100655545403070011$1057560453560010510095S5«）5045353020500中）6560504535202020450906560554020204006S60554525202060N)605020203006060602520250606040302020060404020404025表4-3曲线加宽标准曲线半径（m）轨距加宽（mm）250>R22005200>R^150102、曲线轨距加宽递减（1）曲线轨距加宽应在整个缓和曲线内递减。如无缓和曲线，则在直线上递减，递减率不得大于1%。。（2）两曲线轨距加宽按1%。递减，其终点间的直线长度不应短于10m。不足10m时，如宜线部分的两轨距加宽相等，则直线部分保留相等的加宽,如不相等，则直线部分从较大轨距加宽向较小轨距加宽均匀递减。在困难条件下，车场线上的轨距加宽可按2%。递减。第二节曲线正矢一、圆曲线计划正矢计算由图4-1可知：BD=f即曲线正矢;正矢的计算公式如同轨距加宽的原理:L2图4-1圆曲线正矢2 _图4-1圆曲线正矢2R/=4（2/?/）由于f与2R相比较，f甚小，可忽略不计，则上式可近似写成为:8A弦长L现场一般取20m,当L=20m时,50000R（mm）【例4-1】已知曲线半径R=500m,弦长为20m,求圆曲线的正矢值。【解】50000_50000-50000_50000-500=100（〃2加）fy=100（WM）二、有缓和曲线时，缓和曲线上各测点的正矢。1、缓和曲线中间各点的正矢力：fi=式中：缓和曲线由始点至测点i的测量段数;力：为缓和曲线相邻各点正矢递变率。式中：人：圆曲线计划正矢；明缓和曲线全长按10m分段数。2、缓和曲线始点（ZH、HZ）相邻测点的正矢如图4-2所示，设1、2两测点分别在ZH点两侧，与ZH点相距分别此时a=0、b=1则:fl=fa【例4-2］缓和曲线正矢递变率fd=30mm,1测点和2测点距ZH点分别为a=O75段,b=0.25段，求f1和f2【解】/二一力二二—x3Q=0Anvn6' 6

a3 0753/,=/?+——fd-0.25+ x30=9.6nim6 63、缓和曲线终点（HY、YH）相邻两点的正矢图4-3YH相邻两点的正矢则力Y呜力J/i+lJy$Jd图4-3YH相邻两点的正矢则力Y呜力J/i+lJy$Jd当缓和曲线始点（ZH）位于n点时，a=1>b=0则//即当缓和曲线始点（ZH）位于测点时，其正矢为圆曲线正矢减缓和曲线正矢递减变率的六分之一。【例4-3］圆曲线计划正矢fy=90mm,缓和曲线正矢递减变率fd=30mm,设n测点距HY点0.75段，n+1测点距HY点0.25段，求fn和fn+1o5 八,不【解】fn=fb+—fd=900.75+^-x30=67.4ww6 6b3 0753心=力不力=90丁X3O=87.9〃姓第三节曲线超高一、设置曲线外轨超高的目的列车由直线进入曲线时，所产生的离心力的大小，是决定于列车前进的速度和曲线半径。速度越高，半径越小，则离心力就越大，外轨磨耗加剧，钢轨外挤。为克服离心力对列车的影响，应该有一个与离心力相反，大小相等的向心力。这就需要将曲线外轨抬高（即设置超高），使车体内倾产生一个向心力，以平衡这个离心力设置曲线外轨超高能达到下列三个目的：1、减少曲线外股钢轨所受的垂直力和水平力，使两股钢轨受力均匀，垂宜磨耗均匀等；2、保证轨道稳定，防止车辆倾覆；3,将离心力限制在一定范围内，保证旅客的舒适度。二、曲线外轨超高计算公式列车在曲线上运行产生的向外离心力，以F表示，则.GV2F= gR式中：F——离心力（N）；G 列车重量（N）；V——运行速度（m/S）；g——重力加速度（m/S2）；R——曲线半径（m）。为了平衡离心力而设置超高为：,sy2

h= gR将g=9.8m/S2、S1=1500mm（约为两股钢轨中心距离）代入上式,将速度单位由m/S换算为Km/h,则计算超高理论公式为：,15OOV21211.8V2〃=与而、获式中：h——外轨超高度（mm）；V—经实测计算而得的平均速度（Km/h）；R一一曲线半径（m）。为便于管理，超高一般按5mm的倍数设置。如果用最高速度来计算超高，则采用上式的平均速度为最高速度的80%（即V=0.8Vmax）代入得：,11.8x（0.8%ax）2 7.6V^xR R在运营线上，一般都用平均速度来计算超高；在新线设置超高时，一般用最高速度（容许速度）来计算超高。外轨超高的数值应以保证行车安全为前提，超高不能太小，要保证列车以较高速度通过时不致因为离心力发生脱轨和倾覆事故；外轨超高也不能太大，要保证低速列车通过或在曲线上停车时产生的向心力，即使有侧向大风也不致发生向内侧倾覆的危险。1QI/2规定：超高按公式力=——计算，实设最大超高，不得大于120mm。R所规定的是实际设置超高的最大限度，不包括水平误差在内。第四节曲线钢轨外挤磨耗原因及整治方法钢轨外挤磨耗，是由于曲线半径小，曲线加强设备不全或失效,超高与行车速度不符，曲线圆顺度不好，轨面高低不坑，缓和曲线长度不能满足实际需要等，其原因为：.列车在曲线上运行，由于惯性，而使机车车辆的轮缘抵紧外轨所产生的横向力，并随着行车速度提高而增大。.机车车辆的车轮是固定在车架及轮架上，当车轮转向时，在轮轨接触面上作用着滑动摩擦力，由于转向，滑动摩擦所产生的横向力，并随着曲线半径及转向架的构造而异。.对于曲线轨道的轨距，水平，轨面高低，方向等不平顺，导致列车摇晃摆动而产生蛇行，使车轮轮缘产生周期性的横向游动，时而接触钢轨,时而离开钢轨的反复运动，在此过程中，当车轮轮缘撞击钢轨时，即产生横向力，并随行车速度提高而增大。.钢轨位置不正确，由于钢轨位置不正确，使里外股钢轨受力不均匀和钢轨偏压，列车行车不平稳产生附加力，打击钢轨而加速轨面磨耗。主要表现为两种：一种是超高不适应，引其外股钢轨受偏载和轮轨的不正常接触，而加速了钢轨的磨耗：另一种是轨低坡不正确，使钢轨顶面与车轮踏面不相吻合，钢轨顶面受偏压，也会加速钢轨磨耗。.曲线不圆顺，方向不良，钢轨受轮缘的冲击就大，速度越高，磨耗越大。.轨距超限，使轮轨之间的内接情况不好，车轮左右游动，增加了行车阻力与摇晃，增加了钢轨磨耗。.缓和曲线长度过短，超高顺坡，轨距递减距离不够，引起列车在缓和曲线运行时发生振动，摇晃和冲击，使钢轨加速磨耗。.轨道爬行，影响线路上部质量的巩固和稳定，也会引起钢轨磨耗。.养护作业不良，是造成曲线病害的关键，它会引起曲线位置变动，曲线两端产生“鹅头”，使钢轨被挤磨耗。思考题：1、设置缓和曲线的目的？2、曲线轨距加宽递减标准？3,设置曲线外轨超高能达到哪些目的？第五章无缝线路培训目标：通过本章学习，使学员掌握无缝线路轨温变化引起轨道温度力变化规律；掌握无缝线路稳定性；掌握无缝线路故障处理：掌握无缝线路养护维修方法。第一节无缝线路的原理温度应力式无缝线路与传统的有缝线路在受力方面的根本区别在于其钢轨承受着较大的温度力。一、钢轨内的温度力、温度应力1、钢轨的自由伸缩量当轨温变化时，不受任何限制的钢轨的自由伸缩量可按下式计算：△L=a•L•At式中△!_——钢轨的自由伸缩量（mm）；a 钢轨的线膨胀系数，a=0.0118mm/m℃；L 钢轨长度（m）；△t——轨温变化幅度（℃）。【例5-1］现有一根长钢轨，其长度为2000m,轨温变化幅度为25℃,求其自由伸缩量。【解】根据上式得：△L=a•L•At=0.0118X2000X25=590.0（mm）2、钢轨内的温度应力和温度力（1）温度应力1）概念。无缝线路铺设、锁定后，因轨温变化，长轨不能自由伸缩而在其内部产生的应力，称为温度应力。特别是在轨温很高或很低时，钢轨内将产生巨大的温度应力。2）计算。根据虎克定律，在一股钢轨上产生的温度应力为ot=E,et=E•△!_•=E•a•L•At• ==E•a•At式中。t——钢轨内部的温度应力（N/cm2）；E——钢轨的弹性模量，E=2.1X107N/cm2；£t一一钢轨的温度应变；将E、a代入上式计算，得。t=247.8Z\t（N/cm2）（2）温度力1）概念。对整个钢轨断面而言，由轨温变化产生的力，即整个钢轨断面上的温度应力，称为温度力。钢轨的温度力均以受拉为正。2）计算。Pt=ot•F=E-Fa-At=247.8F•At（N）式中Pt——钢轨的温度力（N）；F——钢轨横断面面积（cm2）,见表5-1。3）单位轨温变化下钢轨温度力的变化。长轨轨温每变化1℃,我国各类钢轨温度力的变化率见表5-1。表5-1各类钢轨的横断面面积及钢轨温度力变化率钢轨类型钢轨横断面面积（cm?）钢轨温度力变化率（kN/℃）(kg/m)5065.8016.36077.4519.27595.0423.6（3）计算公式的推论由钢轨内的温度应力和温度力计算公式可以推断：1）无缝线路轨道除承受列车动静荷载外，还承受巨大的温度力:2）无缝线路钢轨内部的温度应力和温度力与轨温变化幅度At成正比,而与钢轨长度L无关。这是温度应力式无缝线路非常重要的特征，在无缝线路施工及维护工作中必须注意。理论上无缝线路长钢轨可以任意长，而不会影响其内部的温度应力值,这是无缝线路铺设的主要理论基础。无缝线路长钢轨的长度不应短于200m,特殊地段不应短于150m。考虑到施工及运营管理的实际情况，长钢轨的长度也不能太长，也不宜太短，我国普通无缝线路长钢轨的长度一般以一个闭塞分区长度来考虑,采用1000~2000m«二、锁定轨温温度应力式无缝线路长钢轨温度力的大小与钢轨温度的变化幅度有直接关系，钢轨温度就成了无缝线路的重要技术参数。1、钢轨温度简称轨温，指钢轨截面（横断面）的平均温度，亦称有效轨温。（1）因素除受气温、风力及日照程度的影响，还与地形、线路方向、测量部位等;有美,（2）轨温与大气温度的关系一般来说，轨温是随大气温度的变化而改变的。据调查统计分析，最高轨温比当地最高气温约高20℃（长隧道内最高轨温可按当地历年最高气温计），多出现在当天的13:00—14:00；最低轨温与同一地点的最低气温基本相同，一般出现在黎明前。我国部分地区的最高、最低和中间轨温见表5-2。表5-2我国部分地区的最高、最低和中间轨温地区最高轨温℃最低轨温℃中间轨温。C地区最高轨温。C最低轨温。C中间轨温℃北京62.2-27.417.6衡阳61.3-7.926.7上海60.3-12.124.1郑州63.0-17.922.6天津65.0-22.921.1成都60.1-5.927.1重庆64.0-2.530.8昆明52.3-5.423.5哈尔滨59.1-41.48.9广州58.7-0,329.2沈阳59.3-33.113.1深圳58.70.229.5鲁齐乌木60.7-41.59.6海口60.91.931.4拉萨49.4-16.516.5香港56.10.028.1包头59.5-32.813.4台北58.6-2.028.3武汉61.3-18.121.6南宁60.4-2.129.2长沙63.0-11.325.9柳州59.2-3.827.7南京63.0-14.024.5桂林59.7-5.027.4中间轨温是指当地最高轨温和最低轨温的平均值，即Tz=-（Tmax2+Tmin）式中Tz——中间轨温（C）；Tmax——当地最高轨温（'C）；Tmin一一当地最低轨温（3）实测轨温实测轨温用钢轨测温计量测。在太阳下量测轨温，钢轨断面上各点的温度是不均匀的。正确测量轨温的方法是：在钢轨的全断面上选定多点测量，取其平均值。2、锁定轨温无缝线路上拧紧钢轨两端接头螺栓、上紧中间扣件及防爬设备，把长钢轨固定在线路上的过程，称为锁定线路。(1)锁定轨温的概念锁定轨温也称零应力轨温，是锁定线路时的钢轨温度。此时，长钢轨内部的温度应力应为零。严格地讲，锁定轨温应该是长钢轨在被锁定瞬间的轨温；但在实际工作中，长钢轨不可能在瞬间锁定，通常把长钢轨锁定时两端轨温的平均值作为锁定轨温。(2)确定设计锁定轨温的条件要降低钢轨内部的温度应力，关键在于适当控制轨温的变化幅度而温度应力计算式中的轨温变化幅度At,是指实际轨温与锁定轨温的差数,即At的计算依据是锁定轨温。无缝线路的设计锁定轨温，应以最高轨温时轨道不发生胀轨跑道，最低轨温时不拉断钢轨或螺栓为基本条件，经过轨道强度和稳定性检算而确定。(3)设计锁定轨温及范围的计算根据气象资料和无缝线路允许温升、允许温降，并考虑一定的修正量计算确定无缝线路设计锁定轨温。允许温升：无缝线路允许承受的最大升温幅值。允许温降：无缝线路允许承受的最大降温幅值。1)根据各地轨温幅度并按允许温升［△!•(:］和允许温降［△Td］计算中和轨温，确定设计锁定轨温。中和轨温按下式计算：t=Tmax+L][阳]E]土回]式中[△Td],[△!■(;]——允许温降和允许温升；Tmax,Tmin 当地历史最高、最低轨温；[△Tk]——中和轨温修正值，一般为0〜5℃。2)设计锁定轨温范围。在满足轨道强度和稳定条件的前提下，允许在设计锁定轨温左、右一定范围内进行锁定线路，这个轨温范围称为设计锁定轨温范围(即上、下限)。无缝线路铺轨施工时，应在这个轨温范围内完成铺设锁定工作。设计锁定轨温范围宜为10℃(±5℃)；桥上无缝线路或寒冷地区，当([△Td]+[Z\Tc]—(Tmax-Tmin)<10℃时，锁定轨温范围不应小于6℃。设计锁定轨温上限Tm=Te+(3-5)'C设计锁定轨温下限Tn=Te-(3-5)℃设计锁定轨温上、下限应满足下式条件：Tm-Tmin^[ATd]Tmax-Tn^[ATc]【例5-2]某地区的最高轨温63,C,最低轨温-17.9'C,查允许温差表得[△Td]=69℃,[△Td]=50"C。求设计锁定轨温。【解】1.计算中和轨温1％+%+瓯]国|±也]」(63-17.9)+-(69' 2 2i"2 2+3=35℃.确定设计锁定轨温上、下限设计锁定轨温上限Tm=Te+5℃=40pC设计锁定轨温下限Tn=Te-5℃=30℃.检算设计锁定轨温上、下限Tm-Tmin=40-(-17.9℃)=58℃^[ATd]=69℃Tmax-Tn=63-30=33QC^[ATc]=50℃因此，设计锁定轨温范围为30℃〜40℃。(4)施工锁定轨温(实际锁定轨温)以长轨条始端或终端落槽时，分别测量两次轨温的平均值作为施工锁定轨温；并把当时测量的轨温定为这一段无缝线路的实际锁定轨温，并做好详细记录，作为以后养护维修的技术资料妥善保存。如果长轨条始端或终端落槽时不在设计锁定轨温范围内，则必须进行应力调整或放散，并重新锁定。三、轨道纵向阻力锁定的温度应力式无缝线路，通过道床、接头夹板及扣件等阻止轨排或长轨随轨温变化而发生纵向伸缩或位移，这种阻力称为轨道纵向阻力。根据阻力的来源，轨道纵向阻力可分为道床纵向阻力、接头阻力、扣件阻力等。1、道床纵向阻力轨排在道床中纵向位移时，道床对轨枕所产生的抵抗力，称为道床纵向阻力，是抵抗钢轨伸缩、防止线路爬行的重要参数.一般以每根轨枕提供的阻力R(N)或一股钢轨下每延长厘米道床提供的平均阻力p(N/cm)来表示(p也称单位道床纵向阻力)。(1)因素道床纵向阻力的大小，与道昨材质、粒径级配、道床断面、捣固质量、脏污程度、轨枕类型等因素有关。(2)要求通常取轨枕位移为2mm时的阻力值作为设计无缝线路时的道床纵向阻力值，一级道昨线路道床纵向阻力值见表5-3。表5-3道床纵向阻力值线路条件一股钢轨下单位道床纵向阻力p(N/cm)1840根轨枕/km1760根轨枕根m1667根轨枕/km木枕轨道6461—混凝土枕轨道1型9187—n型115109—m型——160152试验表明，道床纵向阻力随轨枕沿线路纵向位移的增加而增大，但当位移达到一定数值后，阻力不再明显增加。2、接头阻力无缝线路长轨两端钢轨接头阻止钢轨纵向伸缩的阻力，称为接头阻力。接头阻力由钢轨与夹板接触部分之间的摩擦力和螺栓的抗剪力所提供。为了安全，我国只考虑摩擦力。接头螺栓拧紧后，螺栓杆承受拉力，同时夹板对钢轨施加相应的夹紧力。据分析、计算证明，钢轨与夹板间的纵向摩擦阻力与螺栓杆所受的拉力几乎相等。(1)因素接头阻力的大小主要取决于接头螺栓的拉力和钢轨与夹板接触面之间的摩擦系数，因此，接头阻力与螺栓的个数、材质、直径、拧紧程度有关。(2)要求螺栓所受的拉力，是用测力扳手测定拧紧螺帽时的扭力矩，再由扭力矩推算出拉力值，经验公式为式中N—螺栓拉力:M 拧紧螺帽时的扭力矩(N,m)；K——系数(取0.2)；D一一螺栓直径。当接头夹板类型确定后，螺栓的拧紧程度就成为保证接头阻力的关键。我国轨道广泛采用六孔夹板，钢轨接头每端有三根螺栓，无缝线路缓冲区的钢轨接头必须使用10.9级高强度螺栓，接头螺栓扭矩应保持在700-1100N.m0不同螺栓扭矩条件下的接头阻力值见表5-4。表5-4螺栓扭矩与接头阻力的关系表螺栓类型螺栓扭矩(N-m)500600700800900100075kg/m钢轨，624mm螺栓/350430500550/60kg/m钢轨，624mm螺栓23028039045051057050kg/m钢轨，624mm螺栓250300370430490/3,扣件阻力中间扣件及防爬设备共同阻止钢轨沿轨枕面纵向位移的阻力称为扣件阻力。(1)因素扣件阻力的大小与扣件类型、拧紧程度及防爬设备类型、配置数量有关。(2)要求扣件阻力必须大于道床纵向阻力，以充分发挥道床纵向阻力的作用，避免钢轨发生相对于轨枕面的纵向位移，这是无缝线路轨道结构设计的基本要求之一。无缝线路混凝土枕地段应采用弹条扣件，扣件扭力矩应保持在80~150N.m；木枕地段应采用分开式扣件，并设置足够的防爬设备。不同扣件的阻力值见表5-5。表5-5I、II、川型扣件的扣件阻力（kN）扣件类型扣件扭力矩（N.m）80150I型9.012.011型9.315.0IH型16.0注：m型扣件为无螺栓扣件，其扣件阻力与扭矩无关。四、温度力与纵向阻力的关系无缝线路中，长钢轨两端的纵向伸缩、轨道的纵向阻力及温度力三者之间，存在着互相联系、互相制约的关系，温度力（主动力）与纵向阻力（被动力）同时作用在长轨上，两者大小相等、方向相反。1、温度力与接头阻力的关系无缝线路锁定后，当轨温变化时，长轨的热胀冷缩首先受到接头阻力的约束，长轨两端不伸缩，只在钢轨全长范围内产生温度力Pt,此时接头提供与温度力相等的阻力与之相平衡。当温度力大于接头所能提供的最大阻力时，长轨两端才开始伸缩，而接头仍提供最大的阻力与温度力相抗衡。总之，克服接头阻力阶段的温度力大小等于接头阻力，要使温度力达到接头所能提供的最大阻力PH,则所需的轨温变化幅度△tH=PH/247.8F。当轨温由升温转为降温（或由降温转为升温）反向变化时，只有在原方向的接头阻力被抵消，反方向的接头阻力被克服后，长轨两端才由伸长转为缩短（或由缩短转为伸长）。【例5-31某60kg/m钢轨无缝线路，如接头螺栓扭矩为900N•m时PH=510kN,求克服接头阻力所需的轨温变化幅度；如接头螺栓扭矩为

WOON-m时PH=570kN,求克服接头阻力所需的轨温变化幅度。【解】60kg/m钢轨F=77.45cm2。根据公式△tH=PH/247.8F可得:=26.6(=26.6(℃)△讣900= 247.8x77.45=29.7(=29.7(℃)△和-1000= 247.8x77.452、温度力与道床纵向阻力的关系若轨温继续变化，在接头阻力被克服后，长轨的伸缩就受到道床纵向阻力的约束。温度力克服接头阻力后的余量由某段长度道床所提供的纵向阻力与之相抗衡，钢轨将带动该段长度的轨枕一起伸缩，直至轨温变化幅度达到最大，温度力达到最大时，温度力克服接头阻力后的余量也达到最大，提供纵向阻力与温度力相抗衡的道床长度也达到最长，长钢轨两端带动轨枕一起伸缩的长度也达到最长。当轨温反向变化时，只有在道床的正向纵向阻力被抵消、反向纵向阻力被克服后，长钢轨两端才由伸长转为缩短（或由缩短转为伸长）。五、温度力纵向分布规律温度力沿长轨的纵向分布是不均匀的，它与轨道纵向阻力、轨温变化幅度、轨温变化过程有关。温度力沿长钢轨的纵向分布规律，常用温度力分布图表示，简称温度力图。温度力分布图有两种类型：一种为轨温单向变化时的温度力图（也称基本温度力图），另一种为轨温往复变化时的温度力图。1、轨温单向变化时的温度力图轨温单向变化是指长轨锁定后，轨温从锁定轨温向升温（或向降温）

单方向变化。以轨温从锁定轨温降温变化为例，绘温度力分布图，如图5-1所示。图5-1轨温单向变化时的温度力图(1)当轨温为锁定轨温时，钢轨内部无温度力，即Pt=O,如图中AA'。(2)轨温从锁定轨温下降，当下降幅度At降WZ\tH时，轨端无位移,温度力在整个长轨条内均匀分布，任一断面处(含接头处)的温度拉力均为Pt拉=247.8A4t降，接头提供的阻力与温度拉力相平衡。当41降=△tH时，温度拉力达到接头所能提供的最大阻力PH,钢轨和夹板之间处于相对位移的临界状态，温度力图为图中ABB'A'线所示的矩形。(3)当轨温继续下降，At降＞Z\tH时，温度拉力大于接头阻力，道床纵向阻力开始作用，在距轨端长度x范围内，钢轨将带动轨枕位移。长轨两端除接头阻力外，还有x长度范围内的道床纵向阻力，共同平衡温度拉力的作用，Pt拉=PH+px,温度力图为图中ABCC'B'A'线所示的形状。(4)当轨温降到最低轨温Tmin时，下降幅度达到最大值At降max,发生收缩的钢轨长度达到其极限长度I,温度力图为图中ABCDD'C'B'A'线所示的形状，温度拉力达到最大maxPt拉。maxPt拉=247.8AAt降max=PH+p.I式中Zkt降max——最大降温幅度(℃)；maxPt拉 最大温度拉力(N);I——最低轨温时伸缩区的长度(cm)；

p一一单位道床纵向阻力(N/cm)。在长轨中部DD'范围内，钢轨完全被接头阻力及道床纵向阻力所约束,不能随轨温变化而伸缩，称为无缝线路的固定区。固定区的长度最短不得短于两节钢轨的长度，即最短不得短于50m。在长钢轨两端长度I范围内，钢轨克服接头阻力及道床纵向阻力的约束，产生一定的的伸缩，称为无缝线路的伸缩区。伸缩区长度可按公式计算，为便于养护维修，计算结果进整为25m的整倍数来设置，一般为50~100m。【例5-4]某地区铺设60kg/m钢轨混凝土轨枕无缝线路，F=77.45cm2,PH=510kN.p=160N/cm,最高轨温59.2°C,最低轨温-3.8℃,锁定轨温为30℃,计算伸缩区长度。【解】按公式：L=—(maxPtti-Ph)=—{247.8x77.45x[30-(-3.8)]-510000)=867p 160cm=8.67m进整为25m的倍数，采用25m。根据以上分析可得出以下结论：(D长钢轨中部的固定区，各断面处的温度力相同且数值最大，钢轨不发生伸缩变化。(2)长钢轨两端的伸缩区，各断面处的温度力及伸缩量