铁路轨道高职PPT完整全套教学课件

模块一

直线轨道

1.1轨道组成学习目标：（1）能准确说出有砟轨道、无砟轨道的组成及主要类型；（2）能正确区分有砟轨道的主要组成部件。1直线轨道结构.pptx2曲线轨道.ppt3无缝线路.ppt4道岔.ppt5无砟轨道.ppt全套PPT课件1.1.1轨道的组成铁路轨道是铁路线路的上部建筑作用引导列车运行直接承受列车荷载并传到路基上目前使用的轨道结构形式主要分为有砟轨道无砟轨道主要用于常速铁路传统的有砟轨道包括：钢轨轨枕联结零件道床防爬设备道岔凸形挡台钢轨及扣件预制轨道板：－普通混凝土框架板(RF)

－预应力混凝土平板(P)

－预应力混凝土框架板(PF)现浇钢筋混凝土底座水泥乳化沥青砂浆调整层(袋装灌注)无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构主要用于高速铁路客运专线轨道1.1.2轨道结构类型但在修编的新规范中，仅按铁路等级及设计行车速度进行分级，见表1-1。在《铁路轨道设计规范》中，把我国有砟轨道结构按运营条件分为特重型重型次重型中型轻型无砟轨道按结构型式分为预制板式和现浇混凝土式两大类，见表1-1我国目前主要采用CRTSⅠ型板式CRTSⅡ型板式CRTSⅢ型板式CRTSⅠ型双块式CRTSⅡ型双块式等项目单位高速铁路城际铁路客货共线铁路重载铁路I级铁路Ⅱ级铁路有砟轨道年通过总质量Mt————≥2010～20＞250101～25040～100列车轴重Pt≤17≤17≤17≤17≤25≤25≤25≤2525～303027、253027、25旅客列车设计速度VkKm/h≥250200160120200160120≤120—————货物列车设计速度VkKm/h————≤120≤120≤80≤80≤100≤100≤100≤100≤100钢轨Kg/m6060606060606060/507575/60606060扣件—弹条Ⅳ或Ⅴ型弹条Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Ⅴ型弹条Ⅱ或Ⅲ型弹条Ⅱ或Ⅲ型弹条Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Ⅴ型弹条Ⅱ或Ⅲ型弹条Ⅱ或Ⅲ型弹条Ⅱ或Ⅲ型与轨枕匹配的弹性扣件混凝土枕型号—ⅢⅢⅢⅢⅢⅢⅢ或新ⅡⅢ或新Ⅱ满足设计轴重要求的混凝土轨枕间距mm600600600600600600600或570600或570600600600600600道床厚度及材质土质路基（双层道床）面砟cm——3025—3030253535302020底砟cm——2020—2020202020203530土质路基（单层道床）道砟cm35303030303030303535353530硬质岩石路基、隧道道砟cm35353030353535303535353535桥梁道砟cm35353030353025253535353535道砟材质面砟—特级特/一级一级特/一级一级一级一级一级特级特/一级特/一级一级一级无砟轨道无砟道床预制板式CRTSⅠ型板式（单元）道床板厚度/底座厚度（路基地段）单位：cm19/30（桥隧20）CRTSⅡ型板式（纵连）20/30（桥隧20）CRTSⅢ型板式（单元）21/30（桥隧20）道岔区板式24/18现浇混凝土式CRTSⅠ型双块式26/30CRTSⅡ型双块式24/30道岔区轨枕埋入式40/30表1-11.2钢轨及联接学习目标：（1）记住钢轨的分类方法及钢轨的类型；（2）记住钢轨伤损的主要形式及其防治措施；（3）能区分不同的接头类型并描述其特点；（4）能识别接头联结零件并说明其作用；（5）能根据图、实物辨认钢轨、接头伤损类型并说明产生的原因及整治方法；（6）能熟练进行预留轨缝和轨缝调整计算。1.2.1钢轨的功用与要求钢轨是铁路轨道的主要组成部件。功用引导机车车辆的前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。它的钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。在电气化铁道或自动闭塞区段，钢轨还兼做轨道电路之用为使列车能够安全、平稳和不间断地运行，钢轨除必须充分发挥上述诸功能外，还应保证钢轨在轮载和轨温变化作用下，应力和变形均不超过规定的限值。这就要求钢轨具有足够的强度韧性耐磨性能1.2.2钢轨的断面及类型作用于直线轨道钢轨上的力主要是竖直力，其结果使钢轨挠曲。另外根据我国铁路轮轨接触关系存在的问题，并借鉴国外经验，我国铁路近年来也开展了钢轨轨头廓型优化工作，成功研发出具有新轨头廓型的60Ｎ和75Ｎ钢轨。钢轨采用工字形断面，其组成包括：轨头轨腰轨底具体尺寸如图1-3所示钢轨断面参数见表1-2。钢轨钢轨的类型，一般以取整后的每米质量（kg/m）数表示。目前，我国铁路的钢轨类型主要有75kg/m60kg/m50kg/m43kg/m38kg/m钢轨长度我国钢轨标准长度原为12.5m25m我国钢轨的定尺长度现在为43kg/m钢轨12.5m25m50kg/m、60kg/m钢轨12.5m25m100m75kg/m钢轨标准轨定尺长度为25m75m100m为减少铁路线路钢轨焊接接头数量，提高线路平顺性60kg/m钢轨应优先采用100m长定尺轨75kg/m钢轨应优先采用75m长定尺轨另外，还有用于曲线内股标准缩短轨对于12.5m标准轨系列的缩短轨有短40mm80mm120mm对于25m标准轨系列的缩短轨有短40mm80mm160mm我国早期使用的钢轨为碳素钢轨，强度级别为780MPa。随着铁路运输轴重的不断加大，运行速度、密度不断增高，碳素钢轨的含碳量也逐渐提高，强度不断增大。同时，微合金化在线热处理技术也得到发展。钢轨材质从880MPa级到1300MPa级，已形成系列。轨型有50kg/m60kg/m（包括60N）75kg/m（包括75N）基本满足高速、重载、客货混运等不同的运输条件对钢轨的需求根据钢轨钢的化学成分及其强度级别（最低抗拉强度），可分为碳素钢轨U71、U74、U71Cu，780MPa、800MPa微合金钢轨U71Mn、U71MnSi、U75V、U77MnCr，880MPa、980MPa低合金钢轨U78CrV、U76CrRE，1080MpaU表示钢轨符号；后面数字71、74等表示钢轨碳含量；各种元素符号表示钢轨所含合金成分；G表示高铁用钢轨；H表示热处理钢轨。一般强度为1080MPa及以上的钢轨被称为耐磨轨或高强度钢轨。钢轨按接交货状态可分热轧钢轨碳素钢轨微合金钢轨低合金钢轨热处理钢轨热轧钢轨热处理后1180～1280MPa热处理钢轨依其工艺条件又可分为离线热处理钢轨（钢轨轧制冷却后再进行热处理）在线热处理钢轨（利用轧制余热对其进行热处理）《铁路技术管理规程（普速铁路部分）》规定：新建、改建铁路正线采用60kg/m钢轨的跨区间无缝线路，重载铁路正线宜采用60kg/m及以上类型钢轨的无缝线路。钢轨优先采用100m（60kg/m）、75m（75kg/m）长定尺轨《铁路技术管理规程（高速铁路部分）》规定：正线及到发线轨道应采用一次铺设跨区间无缝线路，正线钢轨应采用100m长定尺的60kg/m钢轨。有时需要在线路上插入短轨，《铁路线路修理规则》规定：线路上个别插入的短轨在正线上不得短于6m，在站线上不得短于4.5m，并不得连续插入2根及以上在正线上个别插入短轨的长度，是按12.5m标准钢轨长度的一半考虑的，其目的是为有效地利用钢轨，并留有一定的富余量，故《修理规则》规定正线插入短轨不得短于6m，且不得连续插入2根及以上。在铺设25m钢轨地段，插入短轨的长度应尽可能更长一些。

在站线上铺设的旧轨较多，且行车速度不高，个别插入短轨的长度可更短一些，故规定不得短于4.5m，且不得连续插入2根及以上。在无缝线路应力放散、重伤或折断处理等需要插入短轨或增加钢轨接头时，应及时焊复。为了保证快速列车运行的安全和平稳，焊复前线路允许速度不得大于160km/h。个别插入短轨线路的允许速度不得大于160km/h1.2.3钢轨接头1.钢轨接头组成普通轨道是用夹板和螺栓将标准轨端依次连接而成，连接的部位称为钢轨接头，如图1-4所示。钢轨接头是轨道的薄弱环节之一，由于钢轨接头处轨面不连续，增加了行车阻力和车轮对轨道的动力冲击作用，容易造成多种接头病害。钢轨普通钢轨接头接头夹板钢轨接头组成夹板螺栓螺母垫圈等主要作用是将标准长度的钢轨或短轨顺次连接起来，形成连续的轨线，并传递和承受钢轨的挠曲力、横向力。要求夹板及螺栓有足够的强度并便于安装和拆卸。接头夹板作用是夹紧钢轨、保持相邻轨端的正确位置，同时承受弯矩、传递纵向力、阻止钢轨伸缩，因此要求夹板有一定的垂直和水平刚度及足够的强度。型式我国铁路线路采用斜坡支承双头对称型夹板（简称双头式夹板）。此外，还有解放前遗留下来的平板夹板、角式夹板、裙边夹板等，现已淘汰。60kg/m钢轨双头式夹板断面尺寸如图1-5所示，不同钢轨类型对应的夹板长度及孔距不同，如表1-4所示。接头螺栓、螺母是在钢轨接头处用以夹紧夹板和钢轨的配件，使夹板连接牢固，阻止钢轨部分伸缩。接头螺栓外形如图1-6所示。2．钢轨接头类型钢轨接头按轨枕支承形式分悬空式承垫式单枕承垫式双枕承垫式钢轨接头按其在两股轨线上的相互位置，分为相对式相互式按其用途及工作性质分普通接头异形接头导电接头绝缘接头焊接接头冻结接头普通冻结接头新型冻结接头尖轨接头钢轨接头按轨枕支承形式分为悬空式悬空式即钢轨接头悬于两轨枕之间，是我国铁路常用的钢轨接头连接形式。承垫式承垫式即钢轨接头置于轨枕之上分为单枕承垫式单枕承垫式很少采用，因为当车轮通过时，轨枕左右摇动，不稳定。双枕承垫式双枕承垫式可保证稳定性，但有刚度大、不易捣固的不足。一般为了加强木枕地段钢轨接头，只在正线绝缘接头处，采用双枕承垫式。图1-4钢轨接头图1-7承垫式接头图1-4悬空式钢轨接头按其在两股轨线上相互位置分为相对式相互式我国铁路采用相对式接头。这是因为①车轮对钢轨接头的冲击次数比相互式少一半；②相互式的冲击力是偏载，时左时右，并加剧列车横向摇摆，对轨道的破坏作用更大，而相对式产生的冲击力基本对称出现，列车振动摇摆相对小的多，对轨道的破坏作用也相对小一些；③便于基地组装轨排和采用机械化铺装轨排。钢轨接头按其用途及工作性质分以下几种类型：①普通接头即同一类型钢轨之间用夹板和螺栓连接的接头如上述的悬空式接头②异形接头即不同类型钢轨相互连接的接头。为使不同类型钢轨顶面及轨头内侧面吻合，需使用相应的异形夹板和异形垫板连接。正线出现不同类型钢轨连接时，需使用异形钢轨。③导电接头轨道电路传导电流或电气化铁路作为牵引电流回路中的钢轨接头。分为塞钉式是用两根直径5mm的镀锌铁丝，插于两轨端轨腰的圆孔内组成。焊接式是用一条断面100mm2左右的钢丝索焊接于钢轨头部的钢套中组成。④绝缘接头普通绝缘接头普通绝缘接头是在钢轨与夹板、夹板与螺栓头和螺帽、钢轨螺栓孔四周以及两轨端之间，填以绝缘材料，以阻止电流通过。胶接绝缘接头为了提高无缝线路的整体性和稳定性，增强钢轨接头阻力，改善钢轨的绝缘性能，目前，我国铁路广泛使用了钢轨胶接绝缘接头。厂制胶接绝缘接头现场胶接绝缘接头⑤焊接接头用电阻焊、小型气压焊或铝热焊的方法将钢轨焊接而形成的接头多用于无缝线路⑥冻结接头系指采用夹板与高强螺栓联结钢轨，使轨端密贴或预留小轨缝，将钢轨锁定阻止其伸缩的一种接头形式。分为普通冻结接头系指采用特制垫片，塞入钢轨螺栓孔空隙中，使钢轨接缝密贴而阻止钢轨自由伸缩的一种钢轨联结方式。新型冻结接头采用施必牢防松机构、哈克紧固件等联结形式的钢轨接头联结及MG接头（由钢轨、鱼尾板、螺栓和垫圈组成，其特征在于对钢轨与鱼尾板的接触面分别或同时进行除锈处理，并用特制高强螺栓和平垫片固定，能提高钢轨接头阻力，轨温变化时，钢轨不能自由伸缩，轨缝不变，可减少接头病害，减少维修养护工作量）等新型钢轨冻结接头。⑦尖轨接头尖轨接头（又称伸缩接头或温度调节器）是将接头以尖轨的形式联接。尖轨接头用于一些轨端伸缩量大的线路，如无缝线路长轨节、温度跨度大的桥梁。我国目前在一些铁路的大跨度桥和城市轻轨的高架桥上使用这种接头形式。按构造平面形式不同，可分为双尖式斜线型折线型曲线型按伸缩方向分为单向双向基本轨尖轨3.钢轨接头预留轨缝（1）轨缝设置普通线路上两相邻钢轨间的缝隙称为轨缝。每节钢轨通过夹板和接头螺栓将其连接起来。随着轨温变化，钢轨将发生伸缩，这个伸缩量由钢轨螺栓孔、夹板螺栓孔与螺栓杆之间的间隙来提供，我们将它们之间在构造上能实现的轨端最大缝隙称为构造轨缝。如果轨缝超过构造轨缝，接头螺栓就要承受剪力。在铺轨施工时，如需要预留一定的轨缝（称为预留轨缝），预留轨缝大小也要适当。预留轨缝的原则是当轨温达到当地最高轨温Tmax时，轨缝大于或等于零，即轨缝不顶严，以避免轨端受顶力和过大的温度力引起线路胀轨跑道；当轨温达到当地最低轨温Tmin时，轨缝不超过构造轨缝，以保证接头螺栓不受剪力，并防止大轨缝造成过大的冲击力。《铁路线路修理规则》（以下简称《修规》）规定，普通线路预留轨缝值为：由于构造轨缝限制，以及接头和基础阻力C值的关系，不是所有地区都能铺设25m长的钢轨。根据轨温和轨缝的变化规律，在确定构造轨缝和C值情况下，以Tmax时轨缝为零，Tmin时轨缝为构造轨缝为条件，可以得到允许铺轨的年轨温差

为表1-5接头螺栓扭矩与C值的关系项目单位25m钢轨12.5m钢轨最高、高低轨温差＞85℃最高、高低轨温差≤85℃轨型kg/m60及以上504360及以上50435043螺栓等级10.910.98.810.910.98.810.98.8扭矩N·m700600600500400400400400C值mm642对于12.5m长钢轨,在我国任何地区都可铺设；对于25m钢轨，=101.7℃，近似地只能在年轨温差100℃以下地区铺设，大于100℃的地区应做个别设计。在允许铺设的最大年轨温差

范围内，并不是在所有的轨温下都能铺设，在年轨温差

大的地区必须限制其铺轨轨温。《修规》规定：应当在（+30℃）～（-30℃）范围内，铺设或调整轨缝。（2）轨缝调整计算轨缝应设置均匀，每千米线路轨缝总误差：25m钢轨地段不得大于80mm；12.5m钢轨地段不得大于160mm。绝缘接头轨缝不得小于6mm。最大轨缝不得大于构造轨缝。轨缝的标准尺寸应按照《修规》规定的公式计算确定。轨缝过大，不仅给列车通过时增加额外的冲击和阻力，加速轨道结构的破坏，而且在温度降低时，还有可能把夹板螺栓拉弯或剪断。轨缝过小，轨温升高时就会形成瞎缝，此时若轨温继续升高，钢轨内部将产生很大的压力，就有可能发生胀轨跑道。（1）调整轨缝条件①原设置的轨缝不符合每千米线路轨缝总误差的规定；②轨缝严重不均匀；③线路爬行量超过20mm；④轨温在《修规》规定的更换钢轨或调整轨缝轨温限制范围以内时，出现连续3个及以上瞎缝或轨缝大于构造轨缝。（2）调整轨缝作业要求①不拆开接头调整轨缝，只松动接头螺栓，放行列车时，每个接头至少拧紧4个螺栓（每端2个）。②拆开接头成段调整轨缝：a.拉开空隙不超过50mm，放行列车时，应把拉开的尺寸均匀到其他接头内，每个接头至少拧紧4个螺栓（每端2个）。b.拉开空隙超过50mm，放行列车时（限速），插入短轨头（带轨底），配合使用长孔夹板，并垫短枕，每个接头至少拧紧4个螺栓（一端2个，另一端1个，短轨头上1个）。c.使用短轨头时，拉开的最大空隙不得超过150mm。短轨头（带轨底）的长度有50、70、90、110、130mm五种。（3）调查轨缝和接头错差用方尺和楔形轨缝尺，量接头错差和左右股轨缝，记录在轨缝调整计算表中。一般由始点向终点量，以左股为基准，用方尺量右股的接头，向始点错为“+”号，反之为“－”号。（4）轨缝调整计算【例题】

直线地段轨缝调整，实测轨缝、实测直角错差、计划轨缝值如表1-6所示，调整轨缝时的轨温为45℃最高轨温为60℃，最低轨温为－10℃，标准轨长12.5m，要求完成轨缝调整计算。【解】①计算计划轨缝中间轨温：=℃计划轨缝：=6.05mm取6mm。=0.0118×12.5×(25-45)+②编制整正轨缝计算表表中第1栏：轨号，即钢轨编号，相对应的左右股两根钢轨采用同一编号；第2栏、第6栏：实量轨缝，从1号钢轨轨端开始量测的现场轨缝值；第3栏、第7栏：实量轨缝累计，等于1号轨到本号轨各个轨缝值之和，例如到第4号钢轨轨端的实量轨缝累计等于“1+2+0+3”=6mm；第4栏、第8栏：计划轨缝累计，与第三栏计算方法相同，如第4号轨，其计划轨缝累计值为“6+6+6+6”=4×6=24mm；第5栏、第9栏：某号钢轨“计算串动量”=“实量轨缝累计”－“计划轨缝累计”，例如左股第4号钢轨，计算串动量=6-24=-18，“-”号表示轨缝不足，钢轨应向终端（大号）方向串动，反之“+”表示向始端方向串动；第10栏：两股串动量差，某号左右股钢轨“两股串动量差”=“左股计算串动量”-“右股计算串动量”，例如第4号钢轨，左右股串动量差=-18-（-5）=-13mm；第11栏：实量接头错差，即实测直角错差，以左股为基准股，向始点错为“+”，向终点错为“-”；第12栏：计算串动后的错差，“串动后错差”=“两股串动量差”+“实量接头错差”，例如，第4号钢轨串动后错差=-13+11=-2mm；第13栏：原有钢轨长度差，某号左右股“钢轨长度差”=“本号左右股钢轨串动后错差”－“后号左右股钢轨串动后错差”，例如第4号左右股钢轨“钢轨长度差”=“本号”（-2）-“后号”（-22）=+20mm；第14栏、第18栏：换轨修正，为更换钢轨后对钢轨串动量的影响量，换短轨时影响量为“+”，反之为“-”；例如将第4号左股调换成－20mm的钢轨，则对本号以后左股各号钢轨串动量的影响量为+20，对本号钢轨没有影响；第15栏、第19栏：轨缝修正对串动量的影响值，对计划轨缝的修正值，一般为±1mm；第16栏、第20栏：修正后串动量，“修正后串动量”=“计算串动量”+“换轨修正量”+“轨缝修正量”；例如第17号左股钢轨修正后串动量=-63+60-2=-5；第17栏、第21栏：修正后轨缝，即串轨后的实留轨缝，“修正后轨缝”=“计划轨缝”+“修正值”，例如第17号左股钢轨端修正后的轨缝为6+1=7mm，右股轨端修正后的轨缝为6-1=5mm；第22栏：修正后错差，“修正后错差”=“实量接头错差”+“左股修正后串动量”-“右股修正后串动量”，例如第4号钢轨“修正后错差”=+11+（-18）-（-5）=-2mm；第23栏：附注栏，注明换轨位置。1.2.4钢轨伤损钢轨伤损是指钢轨在使用过程中发生裂纹、折断、磨耗及其他影响和限制钢轨使用性能的病害。复杂的运营条件下，钢轨的伤损是不可避免的。伤损的原因很复杂，既有钢轨生产当中产生的缺陷，又有运输、铺设和使用过程的问题。为做好钢轨检查、监视、更换和日常管理工作，将钢轨伤损程度划分为三类。钢轨伤损轻伤轻伤钢轨是虽有伤损，但仍具有足够的强度，尚能继续正常使用的钢轨。重伤重伤钢轨是因伤损而强度大为减弱，不得继续使用的钢轨。折断分为钢轨头部磨耗、轨端或轨顶面剥落掉块、钢轨顶面擦伤、钢轨低头、波浪形磨耗、钢轨表面裂纹、钢轨内部裂纹、钢轨变形、钢轨锈蚀九大类。1.钢轨伤损标准（1）钢轨轻伤和重伤标准钢轨轻伤和重伤标准见表1-7。探伤人员、线路（检查）工长认为钢轨有伤损时，也可判为轻伤或重伤。表1-7

钢轨轻伤和重伤标准伤损项目伤损程度

轻伤重伤υmax＞160km/h160km/h≥υmax＞120km/hυmax≤120km/hυmax＞160km/h160km/h≥υmax

＞120km/hυmax≤120km/h钢轨头部磨耗磨耗量超过表1-7所列限度之一者磨耗量超过表1-8所列限度之一者轨端或轨顶面剥落掉块长度超过15mm且深度超过3mm长度超过15mm且深度超过3mm长度超过15mm且深度超过4mm长度超过25mm且深度超过3mm长度超过25mm且深度超过3mm长度超过30mm且深度超过8mm钢轨顶面擦伤深度超过0.5mm深度超过0.5mm深度超过1mm深度超过1mm深度超过1mm深度超过2mm钢轨低头超过1mm超过1.5mm超过3mm超过1.5mm超过2.5mm超过3.5mm用1m直尺测量最低处矢度。包括轨端轨顶面压伤和磨耗在内波浪形磨耗谷深超过0.3mm谷深超过O.3mm谷深超过0.5mm

钢轨表面裂纹

有有有包括螺孔裂纹、轨头下颚水平裂纹（透锈）、轨腰水平裂纹、轨头纵向裂纹、轨底裂纹等（不含轮轨接触疲劳引起轨顶面表面或近表面的鱼鳞裂纹）钢轨内部裂纹

有有有包括核伤（黑核、白核）、钢轨纵向裂纹等钢轨变形

有有有轨头扩大、轨腰扭曲或鼓包等，经判断确认内部有暗裂

钢轨锈蚀

经除锈后，轨底厚度不足8mm或轨腰厚度不足14mm经除锈后，轨底厚度不足5mm或轨腰厚度不足8mm（2）钢轨折断标准钢轨折断是指发生下列情况之一者：①钢轨全截面断裂；②裂纹贯通整个轨头截面；③裂纹贯通整个轨底截面；④允许速度不大于160km/h区段钢轨顶面上有长度大于50mm且深度大于10mm的掉块，允许速度大于160km/h区段钢轨顶面上有长度大于30mm且深度大于5mm的掉块。2.钢轨伤损分类（1）钢轨头部磨耗钢轨磨耗后断面积减小，强度和抗弯性能有所减弱。钢轨轻伤标准，允许的磨耗量少一些，其原因主要是考虑还要再用和调边使用。对钢轨重伤标准，则主要是考虑钢轨严重磨耗后，如超过此限度，则难以保证车轮通过时不碰撞夹板和钢轨应有的强度和抗弯性能。图1-16钢轨磨耗垂直磨耗发生在轨头表面与车轮踏面接触面，是正常的侧面磨耗产生在轨头钢轨工作边一侧，主要发生在小半径曲线的外股钢轨上一些小半径曲线，其侧磨达1.5～2.0cm，半年就要换轨，其磨耗的速度与下列因素有关钢轨材质硬度较大的高硬稀土轨、淬火轨耐磨性好，高硬稀土轨的耐磨性是普通轨的2倍左右，是淬火轨的1倍左右。机车车辆条件车辆通过曲线时有导向力和冲角。轮轨磨耗与轮轨之间的摩擦做功有关，摩擦功主要与导向力和冲角有关。导向力大小与固定轴距、车轮踏面有效横向粘着状态以及未被平衡的离心力有关。轨道的几何尺寸及状态合理的轨距、超高，良好的方向，可以改善机车车辆通过的条件，它是减少侧磨的有效途径。从养护维修的角度看，减少侧磨的途径有采用耐磨轨（高硅轨、淬火轨等）加强养护维修，设置合理超高、轨距，保持良好的轨底坡和方向，增加线路的弹性曲线涂油车载涂油在车尾放置涂油器，遇曲线则喷油，还有的在机车上安装涂油装置来喷油地面涂油在曲线头上安装固定涂油器，列车通过时，车轮压在装有轨头侧面的油嘴上而喷出的浓度较大的粘状油质，由车轮带给曲线钢轨侧面而达到涂油目的两种涂油方式都能收到良好的效果，可以延长使用寿命一倍以上。钢轨磨耗的轻伤标准表1-8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)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7591216188910111017161875以下～609121416899101012141660以下～50121489121450以下～43101278101243以下91077911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。钢轨磨耗的重伤标准表1-9钢轨头部磨耗重伤标准钢

轨(kg/m)垂直磨耗(mm)侧面磨耗(mm)υmax＞160km/h正线160km/h≥υmax＞120km/h正线υmax≤120km/h正线及到发线及其他站线υmax＞160km/h正线160km/h≥υmax＞120km/h正线υmax≤υmax≤120km/h正线及到发线及其他站线7510111212162175以下～6010111112161960以下～50101750以下～4391543以下813（2）轨端或轨顶面剥落掉块轨端或轨顶面剥落掉块是轮轨接触疲劳和冲击荷载作用下的伤损，由于剥落掉块造成的轨顶面严重的不平顺，使钢轨及轨道受力恶化，零部件破损、轨枕失效、道床翻浆冒泥等病害出现并迅速发展，同时也不排除在剥落坑面的细裂纹继续向内部发展，形成断轨的可能。因此，当这种伤损发展到一定程度时，按重伤进行处理。（3）钢轨顶面擦伤钢轨顶面擦伤是由于机车运行操作不当，机车车轮在钢轨上打滑，轮轨间的剧烈摩擦产生轨顶面局部高温，在常温下迅速冷却后形成的钢轨顶面马氏体组织。这种金相组织易产生脆裂造成严重剥落掉块，并且裂纹也会向下发展成核伤。（4）钢轨低头钢轨轨头磨耗和轨端变形形成了钢轨低头，这种伤损一般在轻型钢轨上发生较多。（5）波浪型磨耗波浪型磨耗是指钢轨踏面因磨耗而形成的有规律性的不平顺，波长30～80mm者称为波纹磨耗，80mm以上者为波浪磨耗。波浪型磨耗产生的原因比较复杂，与轨道弹性和钢轨的屈服强度有关。当波浪型磨耗较重时，轮轨之间作用力和轨道振动增大，对轨道的破坏性也增大，列车运行速度越高，相互作用越大，破坏性也更大。波浪型磨耗不仅加大了养护维修工作量，甚至养护维修十分困难。但对达到什么程度应该更换，尚缺乏这方面的经验，故应采用钢轨打磨列车适时打磨或更换钢轨。图1-18（6）钢轨表面裂纹钢轨表面裂纹分为两种表面裂纹是非轮轨接触面裂纹如螺栓孔裂纹、轨头下颚水平裂纹(轨头下颚透锈是轨头下颚水平裂纹因氧化而生锈的结果)、轨腰水平裂纹、轨头纵向裂纹、轨底裂纹等这些裂纹产生的原因一般为钢轨制造过程中的非金属夹杂物或钢轨加工过程中形成的缺陷(毛刺、尖缺口、碰伤等)在弯曲、冲击荷载的作用下产生的，这些钢轨表面裂纹往往会导致钢轨折断、揭盖，钢轨出现这些裂纹应判为重伤，发现后应立即处理。钢轨轮轨接触面上的接触疲劳裂纹（如轨距角处的鱼鳞裂纹和斜裂纹）在一般情况下，由于这种裂纹沿列车运行方向呈10°～l5°夹角延展，深度一般为2～5mm，严重的达8～10mm，易导致钢轨剥离或掉块，严重的会造成钢轨断裂，但由于缺乏足够的资料和经验，目前还没有相应的轻、重伤标准。（7）钢轨内部裂纹钢轨内部裂纹是指以非金属夹杂物为疲劳源在钢轨运营受力过程中在钢轨内发生和发展的裂纹（如白核）以及以接触疲劳形成的表面裂纹如鱼鳞裂纹、斜裂纹为疲劳源向钢轨内扩展的裂纹（如黑核）。现场经验表明，核伤引起断轨的临界尺寸很难掌握，发现必须按重伤处理。（8）钢轨变形

钢轨变形是指钢轨在轧制中非金属夹杂物沿轧轨方向延展后在钢轨上道运营中产生裂纹并扩大、扭曲、鼓包等这种状态已表明钢轨强度已大大削弱，应做更换处理（9）钢轨锈蚀钢轨锈蚀减少了钢轨的金属断面积降低了钢轨强度并且锈蚀坑的细裂纹往往会成为疲劳裂纹的扩展源钢轨锈蚀主要发生在易受盐碱浸蚀的地段和隧道内。普通线路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，应按第3.5.5第3条的处理。1.3轨枕及扣件学习目标:1.记住并能辩认出轨枕的类型；2.能准确说出木枕的优缺点、种类、长度和扣件种类、组成；3.能准确说出我国钢筋砼枕的种类、长度、技术特点、使用要求和失效标准；

4.能准确说出我国钢筋砼枕扣件的类型、组成、技术特点、适用范围和伤损标准；5.能根据轨距或轨距调整量正确配置扣板、轨距挡板及挡板座、轨距块号码；6.记住轨枕类型和配置根数标准，能根据轨枕配置表正确查询各种情况下的轨枕间距。1.3.1轨枕及扣件的功用及类型轨枕轨枕置于轨底下面通过扣件将钢轨固定作用起到保持钢轨的位置、方向和轨距起到保持钢轨的位置、方向和轨距并将它承受的钢轨力均匀地分布到道床上的作用要求要有一定的坚固性、弹性和耐久性并能便于固定钢轨，抵抗轨道框架的纵向和横向位移并且应具有价格低廉，制造简单、易于铺设养护的特点轨枕的类型从材质上看：木枕混凝土枕目前在我国铁路干线上，除一小部分小半径曲线上还存在木枕外，绝大部分线路使用的都是混凝土枕钢枕在我国也只有极个别地段使用从用途上看：普通轨枕桥枕岔枕从构造和铺设看：横向轨枕横向轨枕与钢轨垂直间隔铺设，是一种最常用的轨枕纵向轨枕纵向轨枕较少使用短枕短枕是在左右两股钢轨分开铺设的轨枕，常用于混凝土整体道床框架式轨枕一、直线轨道1.3轨枕及扣件一、直线轨道1.3轨枕及扣件混凝土岔枕木岔枕高速岔枕一、直线轨道1.3轨枕及扣件一、直线轨道1.3轨枕及扣件I型混凝土枕II型混凝土枕Ⅲa型混凝土枕Ⅲb型混凝土枕一、直线轨道1.3轨枕及扣件混凝土宽枕扣件是联结钢轨与轨枕的部件它应具有足够的扣压力，将钢轨固定在轨枕的稳定位置上，保持正确的轨距具有足够的阻力阻止钢轨的纵、横向位移，这在无缝线路上尤为重要具有绝缘性能（在混凝土枕和钢枕线路上）；具有足够的强度、耐久性具有一定的弹性，能起到缓冲减振作用，还应具备零件少，便于装卸、维修的条件必要时具有调节轨距和轨面高度的能力。扣件类型按所使用的轨枕类型分为木枕扣件钢筋混凝土枕扣件用于各种类型无砟轨道的高速铁路轨道扣件等1.3.2木枕及扣件1．木枕木枕即为木制轨枕。木枕富于弹性，便于加工、运输和维修；有较好的电绝缘性能。但是，目前木材缺乏，价格很高，而且易腐朽、磨损，使用寿命短，不同种类木材的木枕弹性也不一致，造成轨道的动态不平顺。因此，在我国木枕已逐渐被混凝土枕所代替。木枕分类普通木枕道岔木枕桥梁木枕失效原因其中主要是腐朽、机械磨损及裂缝。三者互为因果，相互促进对付腐朽的办法进行防腐处理木枕防腐剂很多，主要有油类和水溶性防腐剂两大类，其中以油类防腐为主，适用于大工厂浸注木枕。我国木枕防腐工厂多采用防腐油与煤焦油混合的油剂（简称混合油），煤焦油含煤沥青，可以防止木枕开裂，也可以起到防水作用。在一些运量大的线路中，往往由机械磨损控制木枕的使用寿命。减少机械磨损的途径有（1）扩大垫板面积或在铁垫板下加胶垫，降低木枕表面单位面积的压力；（2）道钉孔应预先钻好，钻孔需经防腐处理；（3）最好采用分开式扣件。防治木枕劈裂的措施：

是在开裂处打入C钉或S钉（其形状像C、S），还有“组钉板”，它是比木枕断面稍小的钢板，能冲出许多尖钉，使用时，将钉板钉在开裂处（或预防开裂表面），起到预防开裂的作用。另外还可将木枕端部用铁丝或其他金属部件捆扎，以防木枕端部开裂。为了节省木材、废物利用，将失效木枕中完好的部分胶接拼合在一起，可用于次要线上。2．木枕扣件按扣件联结钢轨、垫板与轨枕三者之间的关系，分为混合式和分开式。混合式是木枕线路普遍使用的扣件形式，该扣件主要由道钉和五孔双肩垫板组成。扣紧方式是用道钉将钢轨轨底、垫板和木枕一起扣紧（内侧2个，外侧1个），再用2个道钉将垫板与木枕单独扣紧（钢轨内外侧各一个）。其优点是减少了垫板在列车作用下的振动，零件少，安装方便。缺点是道钉扣件的扣压力不足，易松动。图1-23图1-24底脚螺栓扣轨夹板分开式扣件为了加强扣压力，在桥上、道岔上、无缝线路的伸缩区和缓冲区它用4个螺纹道钉联结垫板与木枕，两个底脚螺栓扣压钢轨与垫板，其道钉和底脚螺栓构成“K”形其优点是扣压力大，不易松动，但结构相对复杂，用钢量大。1.3.3混凝土枕及扣件1．混凝土枕混凝土枕全称是预应力钢筋混凝土轨枕优点混凝土枕具有重量大、稳定性好，不受气候影响，使用寿命长，材源较多，能保证均匀的几何尺寸，轨道弹性均匀，平顺性好，扣件易于更换，制造相对简单等优点特别是铺设混凝土枕可以节约大量优质木材，对保护森林资源有直接作用。缺点混凝土枕弹性差、绝缘性能低，更换较困难我国从1955年开始研制预应力混凝土枕，1958年先后在津浦等线试铺，后来大量推广，目前我国主要干线上都使用混凝土枕。图1-25目前使用的混凝土枕按结构形式分

整体式整体式混凝土枕整体性强，稳定性好，易于生产我国和大部分国家采用整体式预应力混凝土枕短枕式组合式（或称双块式）组合式混凝土枕由2个钢筋混凝土块和1根钢杆连接而成，整体性不如整体式混凝土枕，但能充分发挥各自材料的力学性能法国等个别国家采用双块式混凝土轨枕目前使用的混凝土枕,按用途分:用于一般线路的普通混凝土轨用于桥梁的混凝土桥枕用于道岔的混凝土岔枕目前使用的混凝土枕,按施加预应力方式分，预应力混凝土枕可分为

先张法生产我国采用先张法生产混凝土轨枕。配筋材料有钢丝或钢筋后张法生产表1-10混凝土枕的名称与适用范围统一名称原名称适用范围I型J-1、S-1型：筋（丝）79型预应力混凝土枕中、轻型轨道II型J-2、S-2型：筋（丝）81型预应力混凝土枕、新Ⅱ型重型、次重型轨道III型Ⅲa、Ⅲb、Ⅲc型预应力钢筋混凝土枕重型轨道、特重型轨道、250km/h客运专线（1）混凝土枕的类型我国铁路使用的混凝土枕，现行标准分为三级，并与不同轨道类型配套使用。统一名称与适用范围如表。目前Ⅱ型、III型轨枕为我国的主型混凝土枕。I型混凝土枕还包括1979年以前研制的“弦Ⅱ-61A”、“弦61型”、“弦65B型”、“弦69型”、“筋69型”等，也被统称为旧型混凝土枕。由于这些轨枕的实际使用条件与设计使用条件相去甚远，相对不断提高的行车速度和轴重来说，承载能力严重不足。主要表现为钉孔出现纵裂，轨下出现横向裂纹，轨枕破损加剧。因此，在正线上已不再铺设I型混凝土枕。II型混凝土枕的承载能力是按照韶山型机车、轴重25t、最高速度120km/h、密度1840根/km进行设计的。包括1984年以后设计鉴定的J-2、S-2型、Y-II型、TKG-II型等，从1985年后开始大量铺设于各型轨道。2002年铁道部又发布了新Ⅱ型预应力混凝土枕，并替代旧Ⅱ型枕。新Ⅱ型枕是在原Ⅱ型枕基础上在预应力钢筋品种、数量及截面作了一些改进和加强。III型轨枕是1995年通过铁道部组织的技术审查，由于和不同类型的扣件配套使用，适用范围、名称、外形、技术条件略有不同。另外，与之配套的还有Ⅲ型预应力混凝土桥枕、Ⅲ型预应力混凝土小半径枕等。III型轨枕Ⅲa型枕有挡肩Ⅲ型枕，用预留孔硫磺锚固来安装扣件Ⅲb型枕无挡肩Ⅲ型枕，用预埋铁件来安装扣件Ⅲc型枕截面、配筋等和Ⅲa型枕相同，也为有挡肩，只是预留孔硫磺锚固改为采用塑料套管Ⅲa型枕外形与Ⅲb型枕外形除承轨部分不同外，其他尺寸相同。III型混凝土枕结构合理，强化了轨道结构，与II型轨枕相比，其轨下承载能力提高了43%，枕中断面负弯矩承载能力提高了65%。《技规》规定，设计速度120km/h以上铁路正线有砟轨道应采用III型轨枕。（2）混凝土枕的外形尺寸混凝土断面为梯形，上窄下宽。梯形断面便于脱模。底面宽一些是为了保证有足够的支承面积，以减少对道床的压力。为适应轨底坡要求，承轨槽是1：40的斜面。轨枕底面支承在道床上，在两端承轨槽处，因要直接传递钢轨上的压力，要求轨枕宽一些，以增加支承面积，减少道床压力，增加道床阻力。中间部分则可窄一些，混凝土枕主要尺寸和特征见表1-11。为了增加轨枕与道床之间的相互接触，提高轨枕下的道床阻力，在轨枕底面制有凹型花纹。混凝土枕受力状况与轨枕长度、道床支承条件有密切关系。轨枕支承情况主要有三种：全支承、中间不支承和中间部分支承。在不同支承情况下轨枕承受弯矩的情况也不同。轨下截面正弯矩M1增大，M1和M2过大，都会造成轨枕开裂，因此轨枕的长度应使M1和M2保持一定的比例。我国I、II型轨枕长度均为2.5m，III型枕的长度有2.5m和2.6m。轨枕长度增加可以提高线路的稳定性和整体刚度，增加线路的纵横向阻力，有利于无缝线路，还可适当减少轨枕配置根数。混凝土枕的高度在其全长范围内是不一致的，轨下部分高些，中间部分矮些，这有利于混凝土枕的受力状态。《铁路轨道设计规范》规定：设计行车速度大于120km/h的新建Ⅰ级铁路轨道应采用III型混凝土枕。设计行车速度小于160km/h的改建铁路轨道，可采用II型混凝土枕。（3）混凝土岔枕和有碴桥面混凝土枕预应力混凝土岔枕具有稳定性高，易于保持轨道几何形位的特点，强化了轨道结构，适用高速和重载，特别是对无缝道岔的使用更具有积极的意义。有碴桥由于需要设置护轮轨，所以不能用普通混凝土枕，必须使用桥枕（因其上设置有基本轨和护轮轨的承轨槽），因为护轨两端在桥梁外要弯折在一起（弯折部分长度不小于5m，并且要交于轨道中心（将轨端斜切，结成梭头），所以在弯折部分轨枕的护轨承轨槽与基本轨承轨槽距离都不一样，在此需布置10根螺栓孔位置不同的桥枕。在桥上平直段部分，两承轨槽之间距离则不一样，其外形尺寸如图。（4）混凝土宽枕混凝土宽枕的外形如图。由于混凝土宽枕薄而宽，在使用时连续密排铺设，它与普通混凝土枕比较，具有下列优点：（1）支承面积比普通枕增加一倍，因而有效地降低了道床应力和变形，使线路更加稳定，行车平稳；（2）因为是连续密排（每公里1760根）铺设，而且在宽枕之间用沥青之类的材料封闭，所以能持久、有效地保持道床清洁，延长了道床清筛周期，减少了维修工作量（为普通枕的1/3～1/2）（3）重量大，轨道框架相对稳定，道床阻力增加80%以上，有利于铺设无缝线路；（4）外观整洁美观。因此，混凝土宽枕是一种很有发展前途的轨下基础，它特别适用于下列地段：（1）运输繁忙，行车密度大、列车间隔时间短的线路上铺设宽枕后，大大减少了维修工作量，缓和了维修与运输的矛盾。（2）隧道内的线路维修条件差，铺设宽枕后可以有效地减少维修工作，尤其在一些地质条件差，不能铺设整体道床的隧道，更适合铺宽轨枕。（3）大桥桥头、大型客站正线和到发线，为了减少养护工作，也宜采用宽轨枕。宽轨枕铺设时，必须要有正确的铺设施工方法并保证质量，必须做到路基坚实、稳定、排水畅通，无翻浆冒泥等病害，道床应材质坚硬、耐磨，密实而平整。铺设后的养护维修工作也直接影响宽枕的使用寿命，由于宽枕重而宽，不便起道捣固，现在多采用起道垫碴和枕上垫板相结合的形式，要求垫碴的材料应是粒径为8～20mm的火成岩碎石，垫碴要均匀、准确。宽枕地段出现轨道不均匀下沉，道床翻浆冒泥，将严重影响宽枕寿命，必须充分重视。2．混凝土枕的铺设数量及布置（1）每公里铺设数量每公里铺设的数量与运营条件（运量、轴重和行车速度）和线路设备（钢轨类型、道床厚度等）有关。每公里数量多，轨枕布置密，传递到道床上的单位面积压力相对地减少，但是轨枕间隔小了，也不便于捣固。所以轨枕的铺设数量应保证在最经济条件下，轨道具有足够的强度和稳定性。对于运量大、速度高的线路，轨枕应布置得密一些，以减少路基、基床、轨枕和钢轨的应力及振动，保持线路轨距和方向的正确性。混凝土轨枕铺设根数如表1-1所示。轨枕最多铺设根数木枕线路每公里为1920根混凝土枕为1840根最少铺设根数每公里轨枕为1440根级差在1440～1920根之间，轨枕每公里根数的级差为80根，分别有1920、1840、1760、1680、1600、1520、1440根/km。Ⅲ型枕铺设数量无缝线路为1667根/km，标准轨线路为1680根/km混凝土宽枕一律为1760根/km正线轨枕加强地段及铺设数量应符合下列规定：①下列地段应增加轨枕的铺设数量：a．半径小于或等于800m的曲线地段（含两端缓和曲线）；b．坡度大于12%的下坡地段；c．长度大于或等于300m的隧道内。当以上条件重合时，只增加一次。②轨枕加强地段每千米增加的轨枕数量和最多铺设根数应符合表1-12的规定。表1-12每千米增加的轨枕数量和最多铺设根数轨

枕

类

型II型混凝土枕木

枕每千米增加的轨枕数量80160每千米最多铺设根数18401920注：铺设Ⅲ型混凝土枕的线路不需增加轨枕铺设根数。（2）轨枕的布置钢轨接头处车轮的冲击动荷载大，接头处轨枕的间距c应当比中间间距a小一些，并且从接头间距c向中间间距a过渡时，应有一个过渡间距b，以适应荷载的变化，每节钢轨下轨枕间距应当满足：a＞b＞c。接头轨枕间距一般是给定的50、60kg/m钢轨接头木枕间距为440mm接头混凝土枕间距为540mm43、38kg/m钢轨不分轨枕类型，接头轨枕间距c=500mm图1-323．轨枕的使用条件（1）使用木枕（含木岔枕）应遵守下列规定：①木枕宽面在下，顶面与底面同宽时，应使树心一面向下。②接头处应使用质量较好的木枕。③劈裂的木枕，铺设前应捆扎或钉组钉板。④使用新木枕，应预先钻孔，孔径12.5mm，有铁垫板时孔深应为110mm，无铁垫板时孔深应为130mm。使用螺纹道钉时，应比照普通道钉办理。⑤改道用的道钉孔木片规格应为长110mm、宽15mm、厚5～10mm，并应经过防腐处理。（2）使用混凝土枕应遵守下列规定；①正线上的轨枕应使用混凝土枕；②在不同类型轨枕的分界处，如遇普通钢轨接头，应保持同类型轨枕延伸至钢轨接头外5根以上③铺混凝土枕时，要成段铺设同类型轨枕，严禁插花更换，个别抽换失效轨枕时应更换为与两端同类型的轨枕；④装、卸混凝土枕要使用机具，严禁摔、撞。4．轨枕的失效与伤损标准（1）轨枕失效标准①混凝土枕（含混凝土宽枕、混凝土岔枕及短轨枕）a明显折断。b纵向通裂：(a)挡肩顶角处缝宽大于1.5mm；(b)纵向水平裂缝基本贯通(缝宽大于0.5mm)。c横裂(或斜裂)接近环状裂纹(残余裂缝宽度超过0.5mm或长度超过2/3枕高)。d挡肩破损，接近失去支承能力(破损长度超过挡肩长度的1/2)。e严重掉块。②木枕（含木岔枕）a腐朽失去承压能力，钉孔腐朽无处改孔，不能持钉。b折断或拼接的接合部分离，不能保持轨距。c机械磨损，经削平或除去腐朽木质后，允许速度大于120km/h的线路，其厚度不足140mm，其他线路不足100mm。d劈裂或其他伤损，不能承压、持钉。（2）混凝土枕严重伤损标准①横裂裂缝长度为枕高的1/2～2/3。②纵裂：a．两螺栓孔间纵裂(挡肩顶角处缝宽不大于1.5mm)；b．纵向水平裂缝基本贯通(缝宽不大于0.5mm)。③挡肩破损长度为挡肩长度的1/3～1/2。④严重网状龟裂和掉块。⑤承轨槽压溃，深度超过2mm。⑥钢筋(或钢丝)外露(钢筋未锈蚀，长度超过100mm)。⑦斜裂长度为枕高的1/2～2/3。5．混凝土枕扣件扣件按钢轨与轨枕联结形式分为不分开式半分开式分开式按轨枕上有无挡肩分为有挡肩（挡肩承受并传递水平力）扣件无挡肩（靠扣件承受和传递水平力）扣件按扣件的弹性性能分为全弹性扣件（垂直和水平方向都有一定的弹性）半弹性扣件（仅垂直向有弹性）刚性扣件我国铁路扣件发展阶段扣板扣件随着运量和速度的提高，扣板扣件和拱形弹片式扣件已不能满足使用要求，正在逐渐被淘汰。拱形弹片式扣件I型弹条扣件II型弹条扣件III型弹条扣件（1）I

型弹条扣件I型弹条扣件主要组成型弹条螺旋道钉轨距挡板挡板座弹性橡胶垫板因为弹条形状像

，所以又称

扣件轨距挡板作用：调整轨距并传递钢轨的横向水平力。轨距挡板中间有长圆孔，其大小是一定的，但孔中心位置有两种，相应就有两个号码。50kg/m、60kg/m钢轨各有两个号码，分别为6、10和14、20四种号码挡板座用来支撑轨距挡板，传递横向水平力，起电绝缘作用。挡板座两斜面的厚度不同，可调换使用，也可起到调整轨距的作用。50kg/m钢轨有2-4和0-6两个号码，60kg/m钢轨只有2-4一种号码。图1-33I型弹条扣件性能虽优于扣板和拱形弹片式扣件，但对于铺设60kg/m钢轨的重型、特重型轨道，I型弹条扣件的强度储备小，弹条易断裂，扣压力不足，疲劳强度低。在某些曲线地段需要增加轨撑或轨距拉杆等轨道加强设备。I型弹条扣件分A、B两种型号，其中A型弹条较长。50kg/m钢轨中间扣件采用A型弹条，接头扣件在安装20号轨距挡板处用A型弹条，安装14号轨距挡板处用B型弹条。60kg/m钢轨一律采用B型弹条。I型弹条扣件轨距挡板及挡板座号码配置如表1-13所示。表1－13

I型弹条扣件轨距挡板及挡板座配置表钢轨类型（kg/m）轨

距（mm）左

股

钢

轨右

股

钢

轨外

侧内

侧内

侧外

侧挡板座挡

板挡

板挡板座挡板座挡

板挡

板挡板座50142762014001420614294201420142061431420142214204143322014421420414352（4）20（14）14（20）4（2）4（4）14（14）20（20）2（2）14374（2）14（14）20（20）2（4）2（4）14（14）20（20）4（2）14394（4）14（14）20（20）2（2）4（2）14（14）20（14）2（4）14412（2）14（14）20（20）4（4）4（2）14（14）20（14）2（4）1443414202220144144521420422014414472142044201421449014206420142145101420662014060143141062261041433210642610414352（4）10（6）6（10）4（2）4（2）6（10）10（6）2（4）14374（2）6（6）10（10）2（4）4（2）6（10）10（6）2（4）14394（2）6（6）10（10）2（4）2（4）10（10）6（6）4（2）1441261042106414432610441062注：括号中为新Ⅱ型枕扣件配置（2）II型弹条扣件II型弹条扣件针对I型弹条扣件的不足，我国又开发了II型弹条扣件，除弹条采用新材料（优质弹簧钢60Si2CrVA）重新设计外，其余部件与I型弹条扣件通用。扣件仍为有挡肩、有螺栓的扣件。扣压力大于等于10kN，II型弹条扣件具有扣压力大、强度安全储备大、残余变形小等优点。适用于II型和III型混凝土枕的60kg/m钢轨线路。II型弹条扣件挡板座和轨距挡板同I型弹条扣件，接头和中间扣件通用。调整轨距如表1-14和1-15所示。表1-14Ⅱ型弹条扣件轨距及挡板座配置表轨距（㎜）轨距调整量（㎜）左

股

钢

轨右

股

钢

轨外

侧内

侧内

侧外

侧挡板座挡

板挡

板挡板座挡板座挡

板挡

板挡板座1435-126106006106-106106026104-84106226104-62106426104-42106446102-2461024610204610221064+22610421064+42610441062+60610641062+80620661060注：①表中负调整量一般用于钢轨、扣件磨耗等原因造成轨距扩大需调整至规定轨距的情况下；

②轨距调整量0、2、4、6配置可配合Ⅲa型枕。轨距误差0-2-4-6-8-10-12+2+4+6+8一

股非作用边111313151517179977作用边131111997715151717另一股作用边1313111199713151517非作用边1111131315151711997表1-15Ⅱ型扣件道岔不同轨距值使用的轨距块号码（3）III型弹条扣件III型弹条扣件（1）无螺栓、无挡肩的弹性扣件组成弹条预埋铁座绝缘轨距块橡胶垫板III型弹条扣件一端套入预埋在轨枕中的铁座上（铸铁挡肩），另一端通过绝缘轨距块扣压在钢轨轨底顶面。目前我国的秦沈客运专线、提速线路的一些区段、道岔以及一些轻轨线路都在大量使用III型弹条扣件。III型弹条扣件（2）扣压力大（不小于11kN），弹性好，保持轨距能力强，由于取消了螺栓联结，易于更换，养护维修工作量小。特别适用于高速、重载和高密度的运输条件。III型弹条扣件轨距调整为+4～-8mm，轨面调高量为零。序号名称单位数量材料质量或体积备注1弹条个件460Si2Mn3.3kg2预埋件件4KTH350—106.04kg3绝缘轨距块块4玻纤增强聚酰胺6或聚酰胺66219.92cm39号、11号各24橡胶垫板块2橡胶496cm3表1-16每根轨枕用扣件数量表1-17Ⅲ型弹条扣件不同轨距时绝缘轨距块号码配置轨距（㎜）轨距调整量（㎜）左

股

钢

轨右

股

钢

轨外

侧内

侧内

侧外

侧1435-8137713-6137911-4119911-21191190911119+2713119+4713137轨距误差0-2-4-6-8-10-12+2+4+6+8一股非作用边91111131315157755作用边1199775513131515另一股作用边11119977511131315非作用边9911111313159775表1-18

使用Ⅲ型扣件道岔不同轨距值使用的轨距块号码（4）扣板扣件扣板扣件目前在一些次要线路上还在使用。组成螺纹道钉、螺母、平垫圈、弹簧垫圈、扣板、铁座、橡胶垫板、垫片、衬垫等扣板扣件是通过扣板扣住钢轨的，属于刚性扣件，弹性差。扣板可以调整钢轨的位置，即一个扣板翻边使用，就可以调整2个数值的轨距。扣板分中间扣板和接头扣板，接头扣板用于接头处轨枕。中间扣板和接头扣板各有5种号码，可根据相关规定选择使用。铁座作用是支承扣板并传递横向水平力分类普通铁座加宽铁座图1-36（5）调高扣件调高扣件对于一些新型的无碴轨道和一些不便进行捣固作业的混凝土宽枕等地段，需要用调高扣件来调节钢轨的水平，需用比普通扣件调高量更大的调高扣件。图1-36中的调高扣件用以调节钢轨的水平。3．扣件的使用条件扣件的使用条件1有铁垫板时直线及半径800m以上曲线地段，每根木枕上每股钢轨内外侧各钉1个道钉半径在800m及以下的曲线（含缓和曲线）地段，内侧加钉1个道钉铁垫板与木枕联结道钉必须订齐（冻害地段、明桥面除外）无铁垫板时每根枕木上每股钢轨内外侧各钉1个道钉，4个道钉位置成八字形，道钉中心至木枕边缘的距离应大于50mm，钢轨内外侧道钉应错开80mm以上扣件的使用条件2铁垫板和道钉应齐全，作用良好，缺少时应及时补充，道钉浮起或松动时应及时整治，道钉连续浮起或松动不得超过3根枕木。伤损达到标准时，应有计划地更换。扣件应保持齐全，位置正确，作用良好。扣件的使用条件3分开式弹性扣件与木枕联结应紧密，当钢轨受车轮横向力作用时不得产生相对位移和扭转离缝。扣板、轨距挡板应靠贴轨底边。扣板（弹片）扣件扭矩应保持在80～140N·m。弹条扣件的弹条中部前端下颚应靠贴轨距挡板（离缝不大于1mm）或扭矩应保持在80～150N·mⅢ型扣件后拱内侧距预埋件端部应不大于10mm，扣压力应保持在8～13.2kN。扣件类型应与轨枕类型相匹配，Ⅰ型弹条应逐步更换为Ⅱ型弹条。II型或III型混凝土枕、混凝土岔枕及前后过渡混凝土枕上应使用II型或III型弹条扣件。表1-19是我国主要类型有砟轨道扣件系统一览表。1.4道砟与道床学习目标：1.能正确描述道床的功用及横断面各部尺寸；2.能解释说明道砟材料的各项技术指标；3.能熟练绘制单线碎石道床横断面示意图，并说明各部尺寸。1.4.1道床的功用道床是轨道框架的基础功用1.传递由钢轨、轨枕传来的机车车辆动荷载，使之均匀地分布在路基基床面上，且不超过路基基床面的允许应力；2.提供抵抗轨道框架纵、横向位移的阻力，保护轨道稳定和正确的几何形位，保证行车安全；3.提供排水能力，使基床面干燥，有足够的强度，防止翻浆冒泥及轨道下沉；4.提供轨道弹性，起到缓冲、减振降噪的作用；5.调节轨道框架的水平和方向，保持良好的线路平纵断面，为轨道几何尺寸超限的维修保养提供便利条件。1.4.2道床材料由于道床应具有上述功能，因此道床道砟特点具有质地坚硬有弹性不易压碎和捣碎排水性能好吸水性能差不易风化不易被风吹动或被水冲走等图1-40道砟材料碎石（花岗岩、大理石、石矿岩）筛选级配卵石天然级配卵石中砂和粗砂熔炉矿砟等碎石道床材料应按现行《铁路碎石道砟》（TB/T2140）和《铁路碎石道床底砟》（TB/T2897）的规定选取。碎石道床材料的技术条件包括三个方面：1．道砟的性能道砟材质以抗磨耗、抗冲击性能，抗压碎性能、渗水性能、抗大气腐蚀破坏性能、稳定性能以及软弱颗粒比例等来衡量道砟的质量，将道砟分为特级、一级两个等级（表1-20）。高速铁路采用特级道砟，普速铁路采用一级碎石道砟。2．道砟材料的级配碎石道砟级配是指道砟中颗粒粒径大小的分布。道砟粒径的级配对道床的物理力学性能、养护维修工作量有重要的影响。道砟粒径用方孔筛来筛选，特级碎石道砟粒径级配应符合表1-21的规定，如图1-37所示。7099306512510003方孔筛边长（mm）图1-37特级道砟粒径级配图过筛质量百分率（%）图1-35709740752510005过筛质量百分率（%）5592515新建铁路用一级碎石道砟粒径级配应符合表1-22的规定，如图1-38所示。表1-22新建铁路用一级碎石道砟粒径级配方孔筛孔边长（mm）162535.5455663过筛质量百分率（%）0～55～1525～4055～7592～97100注：检验用方孔筛系指金属丝编制的标准方孔筛。既有线大修、维修用一级碎石道砟粒径级配应符合表1-23的规定，如图1-39所示。表1-23既有线一级碎石道砟粒径级配方孔筛孔边长（mm）2535.5455663过筛质量百分率（%）0～525～4055～7592～97100注：检验用方孔筛系指金属丝编制的标准方孔筛。图1-357097407525100方孔筛边长（㎜）过筛质量百分率（%）55925153．颗粒形状及清洁度道砟的形状和表面状态对道床的性能有重要影响一般棱角分明、表面粗糙的颗粒，对集料具有较高的强度和稳定性。近于立方体的颗粒比扁平、长条形颗粒有较高的抗破碎、抗变形、抗粉化能力。针状、片状颗粒容易破碎，使道床强度和稳定性下降。颗粒长度大于该颗粒所属平均粒径的1.8倍的，称为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.6倍的，称为片状颗粒。它们分别所占总数的比例称为针状指数和片状指数，用其来控制长条形和扁平颗粒的含量。我国道砟标准规定，道砟的针状指数和片状指数均不得不大于20%，特级道砟中风化颗粒和其它杂石含量不应大于2%，一级道砟中风化颗粒和其他杂石含量不应大于5%。道砟中的黏土团或其他杂质、粉末都直接影响道砟排水、加速板结等，因此要求道砟产品