轨道工程复习 (可缩印)

.z.钢轨：直接承受列车荷载，依靠钢轨头部内侧面和机车车辆轮缘的相互作用，为车轮提供连续且组阻力最小的滚动接触面，引导列车运行，并依靠它本身的刚度和弹性将所承受的荷载分布传递于轨枕轨枕：承受来自钢轨的压力，并把它分布传递至道床；同时利用扣件保持钢轨的正确位置接头：中间连接零件用于钢轨与钢轨的可靠联结，保持钢轨的连续性与整体性，连接两钢轨端部。扣件：固定钢轨位置，阻止钢轨纵、横向移动，防止钢轨翻转，确保轨距正常，并在机车车辆的作用下，发挥一定的缓冲减振性能，延缓线路剩余变形的累积轨道加强设备：防止钢轨与轨枕之间发生相对的纵向位移，增加线路抵抗钢轨纵向爬行的能力；在曲线上安装轨撑和轨距杆，可提高钢轨横向稳定性，防止轨距扩大道床：固定轨枕的位置，增加轨道弹性，防止轨枕纵、横向位移，并把承受的压力分布传递给路基或者桥隧建筑物，同时还方便排水和调整线路的平、纵断面道岔：使车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道钢轨的类型：铁路轨道的重要组成部件，为车轮滚动提供阻力最小的外表，引导车轮的运行，直接承受荷载并传到枕钢轨的二次或屡次使用和钢轨在一次使用中的合理倒换使用钢轨伤损的主要形式有哪些：钢轨在使用过程中，发生折断、裂纹及其它影响和限制钢轨使用性能的伤损解决措施：净化钢轨，控制杂物的形态；采用淬火钢轨，开展优质重轨，改良轨钢的力学性质；改革旧轨再用制度，合理使用钢轨；钢轨打磨；按钢轨材质分类铺轨等按照打磨的目的及磨削量分，预防性打磨、保养性〔断面廓形〕打磨、校正性〔修理性〕打磨进展断面廓形打磨：将钢轨断面打磨成最正确轮轨接触的几何形状，以延缓波磨和其他疲劳伤损的产生，在曲线地段对钢-轨断面进展非对称打磨，能明显降低轮轨横向力和冲角，减少侧磨点：木枕：弹性好、减缓冲击、易加工维修、与钢轨连寿命短、易形成不平顺。混凝土枕：纵、横向阻力较大，提高了线路的稳定性；铺设高弹性垫层可以保证轨道弹性均匀；使用寿命长，可以降低轨道的养修费用；可以节约大量轨道附加动力增大钢轨接头有哪些种类，特点是什么：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；按其性能又可分为普通接头、异形接头、绝缘接头、焊接接头、导电接头、伸缩接头、冻结接头、以及平安保护装置等特点：接头处轮轨动力作用大，相应的养护维修工作量大有砟扣件有哪些种类，特点是什么：1.按扣压件区分：刚性和弹性2.按承轨槽区分：有挡肩和无挡肩3.按轨枕区分：有木枕扣件和混凝土枕扣件4.按轨枕、垫板及扣压件的联结方式区分：不分开式和分开式的三个特征：道床厚度、顶面宽度及边坡坡度道床厚度：指直线上钢轨或曲线上内轨中轴线下轨枕底面至路基顶面的距离顶面宽度：主要取决于道床肩宽，指道床顶面左边缘到右边缘的距离边坡坡度：对保证道床的稳固稳定有十分重要的意义。取决于道砟材料的内摩擦角与粘聚力，也与道床肩宽有一定的联系预留轨缝：为适应钢轨热胀冷缩的需要，在钢轨接头处要预留轨缝。预留轨缝应满足如下的条件：1.使轨端不受挤压力，以防温度压力太大而胀轨跑道2.当轨温到达当地最低轨温时，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：指受钢轨、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.z.无砟轨道构造于保持；3.有利于铺设无缝线路及高速行车。其轨道变形很4.减少养护维修工作量，改善劳开工作条件，这对于运量大，行车速度和密度均较高的线路，以及通风照明条件差的长大隧道，效果尤为显著。5.此外，还可减少隧道的开挖面积，增加隧道或桥2.要求较高的施工精度和特殊的施工方法，3.对扣件和垫层也有特殊要求，4.在运营过程中，一旦出现病害，整治非常困难。5.振动噪声大保持几何形位；③提供良好的排水能力，提供轨道弹性、缓冲、减振、调节轨道框架的水平和方向、保持良好的平纵断面。④维修容易、初期投资小、施工精度低。无渣轨道：①少维修、高可靠性、轨道构造轻、建筑高度低；②整体性、连续性、稳定轨道弹性差、施工精度要求高、根底处理严格；④用于客运专线和高速铁路有优势、道床美观、没有道砟飞砟带来的问题。类型：主要有板式轨道、双块式轨道、长枕埋入式轨道、弹性支承轨道等构造型式几何形位轨道各局部的几何形状、相对位置、根本尺寸。的意义：轨道几何形位正确与否，对机车车辆的平安运行、乘客的旅行舒适度、设备的使用寿命和养护费用起着决定性的作用什么是静态检测和动态监测，其特点是什么：静态检测：是轨道不行车时的状态，采用道尺等工具测量-动态监测：是行车条件下的轨道状态，采用轨道检查车测量直线和曲线轨道几何形位的要素有哪些，这些要素轨距、水平、前后上下、方向和轨底坡轨距：轨距是在钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离，可用专用的道尺、轨检小车等静态方式测量，也可使用轨检车进展动态检测也用道尺或轨检小车等工具和设备进展静态量测，使用轨检车进展动态检测上下:轨道沿线路方向的竖向平顺性称为上下。可用弦线、轨检小车和轨检车测得方向：是指轨道中心线在水平面上的平顺性。可用弦线、轨检小车和轨检车测得轨底坡：轨底与轨道平面之间形成的横向坡度。可根据钢轨顶面磨成的光带位置来判定什么是轮轨游间，对行车有什么影响：当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨的作用边时，另一个车轮轮缘与另一股钢轨作用边之间便形成了一定的间隙，这个间隙成为轮轨游间对列车平稳性和轨道的稳定性有重要影响，假设6过大，则会导致横向位移和作用于钢轨上的横向力增大，动能损失大，加剧轮轨磨损和轨道变形，严则行车阻力和轮轨磨耗增加，严重时还可能楔住轮对、挤翻钢轨或导致爬轨事故，危及行车平安。必须在轨道的设计、轨道部件加工、铺设和养护维修等各个环节中严格把关。保证路基的稳固、稳定，控制工后沉降等不均匀沉降，提高桥梁刚度、控制动挠度。对于有砟轨道采用硬质、耐磨的道砟材料、分层压实以提高摊铺质量。在铺轨前的各个环节控制轨道初始不平顺，提高钢轨的平直度和打磨质量，防止轮轨接触面上的道岔区钢轨断面、轨枕长度、轨道刚度都有变化，应注重提高道岔构造的平顺性。提高轨道弹性的均匀性，处理好线路和桥梁、隧道的过渡段，处理好提高轨道铺设精度，采用高精度设备施工，一次铺成跨区间无缝线路，采用高精度大型养护维修机械.z.和轨道状态检查设备。防止由于路基、道床、轨下胶垫弹性不均匀所引起的长波不平顺。什么是轨底坡，轨底坡设置的目的是什么：轨底与轨道平面之间形成的横向坡度。1.使车轮压力大体与钢轨竖直轴重合2.防止或减小钢轨偏载3.减小轨腰弯曲应力4.减小轨头由于接触应力而产生的塑性变形轨道几何形位的允许偏差与什么因素有关：不同的线路类型、检测方式和运营要求等情况对轨道几何形位偏差要求的标准不同则与计算方法：1．保证占列车大多数的车辆能以自由内接形式通过形内接，但允许以正常强制内接形式通过大允许轨距确实定原则：一侧紧靠，另一侧与变坡点接触。考虑了车轴的弯曲、弹性挤开量、钢轨的廓形)曲线轨道设置超高的目的是什么，如何设置：抵消离心力的作用，保证两轨受力比较均匀；物稳定；保证行车平稳和平安。1、外轨提高法：保持内轨标高不变而只抬高外轨超高值一半而保证线路中心标高不变的方法缓和曲线：在直线和圆曲线轨道之间设置一段曲率半径逐渐变化的曲线，称为缓和曲线设置目的：使未被平衡的离心力平稳变化，超高和轨距加宽逐渐变化，保持列车在曲线运行的平稳性常用缓和曲线的线型及几何特征是什么：常用线型有：三次抛物线形、三次抛物线余弦改善型、三次抛物线圆改善型、七次四项式、半波正弦形、一波正弦形-线的超高值，与圆曲线超高相连接3、缓和曲线连接半径小于350m的圆曲线时，在整合缓和曲线长度内，轨距加宽呈线性递增，由零至圆曲线加宽值如何确定最小缓和曲线的长度：按行车平安条件确定、按旅客舒适条件确定〔外轮升高速度〔超高时变率〕、未被平衡的加速度(欠超为何限制圆曲线最小长度和缓和曲线夹直线最小长主要取决于列车运行的平顺性、防止两次摆动的叠加什么是三角坑，对行车有什么危害：三角坑是在一段规定的距离内，先是左股钢轨高于而且两个最大水平误差点之间的距离危害：三角坑将使同一转向架的四个车轮中，只有三个正常压紧钢轨，另一个形成减载或悬空。如果恰好在这个车轮上出现较大的横向力，就可能使浮起的车轮只能以它的轮缘贴紧钢轨，在最不利的情况下甚至可能爬上钢轨，引起脱轨事故轨道构造力学分析轨道构造静力分析假设条件有哪些：起的应力、应变，与量值相当的静荷载所引起的应力、应变相等，即车轮荷载具有准静态性质；2、以速度系数、横向水平力系数、偏载系数分别反映车轮垂直动荷载、横向水平力和垂直力偏心、曲用下轨道各部件的应力、应变，等于各单独车轮作应力、应变之代数和；的根底反力与各自弹性下沉之间成线性关系；5、不计钢轨，扣件及轨枕本身的自重轨道构造力学分析的主要计算模型有哪些：弹性点支承梁模型连续弹性根底梁模型简述连续弹性根底梁理论的模型、求解思路：.z.将轨枕对钢轨的支承视为连续支承，其支承刚度为钢轨根底弹性模量。用该模型可以求得准确严密的由边界条件确定积分常数，最终得出位移、钢轨弯矩、枕上压力的解析解表征轨道弹性的主要参数有哪些，有什么关系：钢轨抗弯刚度EI、道床系数C、钢轨支座刚度D、钢轨抗弯刚度EI：钢轨的弹性模量E与钢轨截面对水平中性轴的惯性使道床顶面产生单位下沉所需要施加于道床顶面单位面积上的压力力学意义:表征道床及路基的弹性特征，量纲力/钢轨支座刚度D：使钢轨支座产生单位下沉所需要施加于支座上的力纲为力/长度单位长度的钢轨根底产生单位下沉所需的施加在钢轨根底上的分布力力学意义:表征钢轨根底的弹性特征，量纲为力/长钢轨根底弹性模量与钢轨抗弯刚度的比值，又称为轨道系统特征性参数轨道整体刚度K：t定义为使钢轨单位下沉所需的竖向荷载，在荷载作用处，令位移y=1cm，则所许荷载即为K，表达式t准静态法中如何考虑动力增值系数：偏载系数以及横向水平力系数〕以表征轨道在动荷载作用下的振动放大效应速度系数a：动态增量与静轮载之间的比-速度小于120km/h时，电力牵引a=内燃a=偏载系数b：车辆通过曲线时，未被平衡的超高〔欠超高或过超高〕会引起外轨〔或内轨〕动载增加，其增量与静轮载的比值称为偏载系数由于车辆通过曲线地段时轮缘的导向作用，以及直线地段转向架的蛇形运动的影响，轮轨之间将产生横向水平力以及垂直力的偏心，使钢轨产生横向弯曲和扭转轨底外缘弯曲应力与中心应力的比值，表征轨底边缘的应力增大情况应用准静态法计算的yMR：v＞120km/h：不考虑：由于车辆通过曲线地段时轮缘的导向作用，以及直线地段转向架的蛇形运动的影响，轮轨之间将产生横向水平力以及垂直力的偏心，使钢轨产生横向弯曲和扭转推导混凝土轨枕下截面和中间截面的弯矩表达式：轨下截面正弯矩最不利支承情况：轨枕跨中截面负弯矩最不利支承情况：M=KR[M]cs4(3l+2e)dc假设路基应力检算不适宜，采取哪些措施：①增加枕宽度②加厚道床③轨变重些〔动力小〕④路基改良、挤密桩等轨道构造强度检算分为哪几个内容，每个内容有什钢轨强度检算、轨枕强度检算、道床及路基顶面强度检算剩余应力、附加应力、制动应力等。在采用准静态法计算动荷载作用下的钢轨挠曲变形yd、钢轨弯矩M以及枕上压力R时不考虑剩余应力和局部应力的dd影响.z.钢轨强度检算：计算轨枕弯矩时通常将其视为支承于弹性根底上的有限长梁进展考虑，捡算内容通常包括轨枕压力检算及轨枕抗弯强度检算一样点：都视钢轨为连续弹性根底上的等截面无限长梁，梁的根底反力与各自弹性下沉之间成线性关系不同点：弹性点支承梁模型将对钢轨的支承按一定间隔离散至各个轨枕上，每个轨枕处简化为对钢轨的弹性点支承。因此可采用差分法或有限元法进展求解分析连续弹性根底梁模型将轨枕对钢轨的支承视为连续支承，其支承刚度为钢轨根底弹性模量。用该模型两种模型计算结果所得的钢轨变形相差不大，但弯矩相差9~10%，但后者计算过程方法简单，应用较为广泛六章道岔三大薄弱环节道岔曲线接头什么是道岔，道岔的功能是什么：道岔是使机车车辆由一股轨道转向或越过另一股轨道的连接设备，是铁路轨道重要的组成局部分为道岔、穿插和道岔与穿插组合主要有普通单开道岔、单式对称道岔、三开道岔、穿插渡线、交分道岔单开道岔由哪些主要局部组成，画图：单开道岔由尖轨、根本轨和转辙器、连接局部、辙叉及护轨、岔枕a心的距离；b心的距离；道岔理论全长Lt：尖轨理论尖端至辙叉理论尖端的道岔实际全长LQ：道岔前后轨缝中心之间的距离。导曲线后插直线段长作用：减少车辆对辙叉的冲击作用，防止车轮与辙叉前接头相撞，使辙叉两侧的护轨完全铺设在直线上。辙叉有哪些类型，各自的特点是什么：由叉心及翼轨连接而成-辙叉有直线辙叉和曲线辙叉，曲线型辙叉的优点是可加大道岔的导曲线半径，有利于提高侧向过岔的速度按辙叉类型分有固定辙叉、可动式辙叉。可动式辙叉的优点是能保持两个行车方向轨线的连续性，消除了固定式辙叉的有害空间，并可取消护轨，以提高行车的平顺性，降低机车车辆对辙叉的附加冲击力及列车摇摆现象，减少养护工作量，延长使用寿命，并且改善了旅客列车过岔时的舒适度什么是辙叉角，道岔号数一般如何表示：辙叉角：叉心两侧工作边之间的夹角叫辙叉角a什么是有害空间，其大小与什么因素有关，怎么消从辙叉咽喉至心轨实际尖端之间的轨线中断的距离称为有害空间，有害空间的大小与辙叉咽喉轮缘槽可动式辙叉道岔的几何形位包括哪些主要尺寸：单开道岔轨距、道岔各局部轨距加宽递减道岔各局部间隔尺寸：尖轨最小轮缘槽宽t、尖轨动程d、导曲线支距、辙叉咽喉轮缘槽宽t、查01照间隔D和D、护轨中间平直段轮缘槽宽t、辙12g1叉翼轨平直段轮缘槽宽t、有害空间lwH什么是尖轨动程：尖轨动程d为尖轨尖端非作用边与根本轨作用边0之间的摆动幅度，规定在距尖轨尖端380mm的第一根连杆中心处量取查照间隔D和D指的是什么，对行车有何影响：2查照间隔D指的是护轨作用边至心轨作用边的距1离连接局部是转辙器与辙叉之间的连接路线查照间隔D指的是护轨作用边至翼轨作用边的距2离1轮缘受护轨的引导，而另一侧轮缘不撞击辙叉心。D保证最小车轮通过时不被楔住。D、D尺寸涉212及到车轮是否平安通过或撞击叉心问题影响道岔的直向和侧向过岔速度的因素有哪些：直向：道岔平面冲击角的影响、道岔立面几何不平顺的影响侧向：未被平衡的离心加速度a、未被平衡的离心.z.1、加大道岔的导曲线半径，即采用大道岔；2、减小各局部的冲击角，加强道岔构造；4、采用曲线尖轨、曲线辙叉5、采用变曲率的导曲线6、改善道岔的平面布置1、加强道岔整体构造，采用新型构造和新材料，提高道岔整体稳定性2、减小道岔各部位的冲击角线路连续4、采用特种断面尖轨和弹性可弯式固定型尖轨跟端5、采用无缝道岔，加强道岔的维修养护，及时更换不符合标准的零部件，保持道岔的良好状态，提高道岔轨道几何形位的平顺性稳定性意义处于高温下的无缝线路轨道易于横向位移，行程线路方向不良，影响平稳引发脱轨目的研究高温下轨道横向位移与钢轨温度力变化规律正对环境确定位移幅度容许只，制定设计标准线路维修标准平安温升法极限状态法无缝线路有哪些分类方式：无缝线路根据处理钢轨散温度应力式桥上无缝线路、区间无缝线路等根据无缝线路轨条长度、是否跨越车站，可分为普通无缝线路和跨区间无缝线路无缝线路温度力、伸缩位移与轨温变化的关系：l=a.l.tA=11,8*e-6响无缝线路稳定性的因素：称道床横向阻力，它是防止无缝线路胀轨跑道、保证线路稳定的主要因素弯曲能力的参数。轨道框架刚度愈大，弯曲变形愈小，所以是保持轨道稳定的主要因素丧失稳定的因素：钢轨温度应力和轨道初始弯曲-无缝线路设计锁定轨温范围确定的步骤：先确定升温幅度和降温幅度，降温幅度可根据强度条件确定也可根据钢轨折断时的断缝值确定。然后跨区间无缝线路有何特点，其设计包含哪些内容：1．用胶接绝缘接头替代原来缓冲区的绝缘接头2．道岔无缝化技术3．跨区间无缝线路的焊接和施工4．跨区间无缝线路的维修养护方法5．冻结接头技术6．桥上无缝道岔技术1．单元轨条长度设计2．锁定轨温设计3．爬行观测桩的设置4．无缝道岔单元轨条设计么是无缝线路的锁定轨温：把无缝线路钢轨锁定不能自由伸缩时的轨温叫锁定温锁定轨温的设计计算原则：夏天不涨轨，冬天不断轨无缝线路胀轨跑道的含义是什么：在夏季高温季节，无缝线路的钢轨内部会产生巨大的温度压力，容易引起轨道横向变形。在列车动力或人工作业等干扰下，轨道弯曲变形有时会突然增上称为丧失稳定无缝线路胀轨跑道开展的过程：跑道阶段在持续稳定阶段，轨温升高，温度压力增大，但是轨道不变形；胀轨阶段，随着轨温升高，温度压力也随之增加，轨道开场出现微小的横向变形，温度压力增加与横向变形之间呈非线性关系；温度压力到达临界值时，轨温稍有升高或稍有外部干扰时，轨道会突然发生鼓曲，道砟抛出，轨枕裂损，钢轨至此稳定性完全丧失道床横向阻力是什么，它起什么作用：道床抵抗轨道框架横向位移阻力称道床横向阻力，它是防止无缝线路胀轨跑道、保证线路稳定的主要因素的影响因素：.z.影响道床横向阻力的因素轨枕类型道床断面尺寸，道闸材料，密实度为了使无缝线路轨道保持稳定，其轨道阻力有哪几道床横向阻力，温度压力简述一般无缝线路设计的思路：确定设计锁定轨温和无缝线路构造计算两局部伸缩区长度、预留轨缝、放爬设备的设置、轨条长度画出根本轨温度应力图，并标出固定区、伸缩区：无缝线路锁定以后，轨温单向变化时，温度力沿钢轨纵向分布的规律，称为根本温度力图固定区：无缝线路长轨节中部承受大小相等的温度力，钢轨不能伸缩，成为无缝线路固定区。钢轨长度有伸缩的区叫伸缩区。伸缩区两侧的调节轨成为缓冲区准静态法计算轨道竖向动力响应时引入了哪几个系数？分别表达其各自的定义.答题要点：1)速度系动载增量与静轮载之比；2)偏载系数：偏载增；3)横向水平力系数：钢轨底部外缘弯曲应力与中心应力的比值。按构造分：固定式和可移动式；直线式固定辙叉分为整铸辙叉和钢轨组合式辙叉。过岔速度的影响因素？动能损失、未被平衡的离心加速度、未被平衡的离心加速度的增量道床断面主要特征：道床厚度、顶面宽度及边坡坡度枕底面至路基顶面的距离。与道床弹性、脏污增长力、垫砟层和路基面承载能力有关。b、道床顶面宽度：与轨枕长度和道床肩宽有关，道床宽出轨枕两端的局部称为道床肩宽，适当肩宽可保持道床稳定，并提供一定的横向阻力。c、道床边坡坡度：取决于道砟材料内摩擦角、黏聚力和道床肩宽，趋向于采用较大的肩宽和较陡的边坡，考虑散粒体自然坡脚和列车振动影响，坡度均弹性变形可以恢复，而塑性变形局部则成为永久变-剩余变形原因：道砟颗粒相互错位、重新排列；颗两个阶段。初期急剧下沉阶段是道床密实阶段，颗粒位置重排，孔隙率减小，道砟棱角破碎，道床下沉量的大小和持续时间与道砟材质、粒径、级配、捣固及夯拍密实状况、轴重等有关。后期缓慢下沉阶段是道床正常工作阶段，由于枕底道砟挤入枕盒和枕轨头、道砟磨损及破碎、边坡溜塌，破坏了道