铁路轨道施工技术手册上

铁路轨道施工技术手册（上）铁路轨道的施工对整个铁路建设工程来说含有重要意义,其施工质量的好坏直接关系到铁路工程能不能正常投入运行。下面是店铺精心为你们整顿的铁路轨道施工技术手册的有关内容，但愿你们会喜欢!铁路轨道施工技术手册第一章：轨道构造轨道由钢轨、轨枕、扣件、道床等部分构成。这些力学性质绝然不同的材料承受来自列车车轮的作用力，它们的工作是紧密有关的。任何一种轨道零件强度和构造的变化都会影响全部其它零部件的工作条件。钢轨直接承受由车辆传来的巨大压力，并传向轨枕;轨枕承受钢轨传来的竖向垂直力、横向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨正常的几何位置;轮轨间的多种作用力通过轨枕和扣件的隔振、减振和衰减后传递给道床，使道碴重新排列，并将作用力扩散传递给路基。第一节：轨道道床一、道床的重要作用道床是轨枕的基础，重要作用有：1、均匀传布轨枕荷载到较大的路基面上，使之不超出路基面的允许应力;2、稳定周期短，含有足够的早期及扎实后的抗剪强度，提供轨道框架的纵、横向阻力，保持轨道的对的位置和稳定性;3、使轨道含有必要的弹性和缓冲性能;4、提供良好的排水性能,以提高路基的承载力及减少路基病害;5、便于校正轨道的平面和纵断面，为轨道几何尺寸超限的维修保养提供方便条件，确保良好的养护机械化作业质量和较高的机械化作业效率;二、道床材料的选用道床材料的重要工作性能是由道碴的接触强度、冲击韧性、质地坚硬、有弹性、不易压碎和捣碎，排水性能好，吸水性差，不易风化，不易被水冲走或被风吹动等。道床材料首先构造均匀、坚硬、耐风化的硬质岩石，道碴接触强度愈高，不适宜破碎，道床残存下沉的积累就愈慢。反之，道碴与道碴、道碴与轨枕底挤压及修理时容易风化，道床中的细小颗粒将大量增加，不仅造成道床残存下沉，并且造成道床板结，影响排水。另外，道碴还应含有较好的冲击韧性。冲击韧性是指在冲击荷载作用下道碴抵抗破碎的性能，它的数值愈小，表明在列车荷载作用下及捣固作业的冲击下愈易于破碎。碎石道床材料应符合国家现行原则《铁路碎石道碴》(TB/T2140)和《铁路碎石道床底碴》(TB/T2897)的规定。道碴材质分级：道碴材质分为两个级别，既一级道碴和二级道碴，具体分级指标在此省略。三、道床断面第二节：轨枕一、轨枕的重要作用:轨枕承受来自钢轨的多种作用力,并弹性地将作用力传布于道床,同时有效地保持轨道的轨距、方向和位置。二、轨枕的重要类型及其特性：铁路轨道使用的轨枕重要类型为木枕和预应力钢筋混凝土轨枕(简称混凝土枕)1、木枕的特性：木枕含有弹性良好，易于加工、价格便宜、使用方便等优点。但木枕易于腐朽、使用寿命短，需要消耗大量的木材，特别是它的强度、弹性和耐久性不一致，在机车车辆作用下出现的轨道不平顺，引发巨大的车辆附加力，不仅会缩短轨道各部件的使用寿命，并且加速线路几何状态的残存变形积累。2、预应力钢筋混凝土轨枕：混凝土轨枕的重要优点是自重大、刚度大，纵、横向阻力较大，提高了线路的稳定性，能够满足铁路高速、大运量的规定;铺设高弹性垫层能够确保线路有比较均匀的弹性;使用寿命延长，能够减少铁路轨道每年的平均维修费用，特别是铺设混凝土轨枕能够节省大量优质木材，对铁路运输事业的发展含有重要意义。混凝土轨枕重要类型及特性轨枕型号轨枕长截面有效高承轨槽坡端头形式YⅡ-FTKG-2250025002012011651651：401:40平平直径根数884810质量预应力钢筋张拉力(KN)轨枕质量(Kg)度(mm)度(mm)轨下中间度(mm)φ7φ7,φ10(kg)0.176.176.046.047.85327327327348422273320251251新Ⅱ型Ⅲ型250026002052301751851:401:40平平φ7φ7三、轨枕分级及其特点1、Ⅰ型混凝土轨枕设计有弦15B、弦Ⅱ61A、弦65B、69型、79型、S-1型、J-1型等，承载力是按建设型蒸汽机车、轴重21T、最高时速85Km/H原则设计的。现重要干线均使用电力和内燃机车，Ⅰ型混凝土轨枕已被裁减，严禁使用。2、Ⅱ型混凝土轨枕设计有S-2、J-2、YⅡ-F、TKG-Ⅱ型等，承载力是按韶山型机车、轴重25T最高时速120Km/H原则设计的。随着铁路提速、运输能量增加，Ⅱ型混凝土轨枕某些参数不能满足轨道构造发展需要，现已极少使用。3、新Ⅱ型是Ⅱ型混凝土轨枕的替代产品，现在正在推广使用。4、Ⅲ型混凝土轨枕是近年来研制成功的一种新型混凝土轨枕，正在广泛铺设在重要铁路干线上，其重要特点是：①设计参数：承载力按机车最大轴重25T，可用于60KG/M和75KG/M钢轨线路，旅客列车时速160KM/H，轨枕长度2600mm。②材料：采用C60混凝土，预应力钢筋采用φ7压痕钢筋。③构造强度：Ⅲ型混凝土轨枕比Ⅱ型混凝土轨枕轨下和中间的承载力分别提高了43%和65%，提高了轨道的整体强度。轨枕轨下截面静载能力能够达成210KN，中间截面能够达成170KN。④使用条件：Ⅲ型枕在设计中，轨下截面弯矩的道床反力图式采用枕中部分长度不支承，轨下均匀支承;中间截面弯矩的道床反力图式采用沿轨枕全长均匀分布，这样能够满足铺设、维修中道碴的使用规定。⑤外型：Ⅲ型枕与Ⅱ型枕相比，加宽了枕底宽度，使之与道床的支承面积增加17%，端部侧面积增加20%，对于提高道床纵横向阻力和轨道稳定性十分有利。Ⅲ型枕长度2.6米，枕底面积7720CM2。四、特种混凝土轨枕1、混凝土宽枕：为保持道床整洁和减少线路维修重要用于隧道和大型旅客车站。2、混凝土岔枕：用于道岔，可有效提高道岔的稳定性，轨距、水平、方向等几何尺寸容易保持，并消除了导曲线反超高及道岔爬行等病害，减少维修工作量。3、钢纤维混凝土轨枕：钢纤维混凝土轨枕是在轨枕混凝土中掺入一定数量的钢纤维，以提高轨枕的抗冲击韧性和抗裂、抗拉、抗剪、抗弯、抗疲劳强度。现在重要用于线路加强地段(如钢轨接头、小半径曲线等)，现用量极少，有待推广使用。4、混凝土桥枕：用于有碴桥梁上，由于有碴桥上需要设立护轮轨，因此不能使用普通断面的混凝土枕，除有设立基本轨的承轨槽外，还必须设立护轮轨的承轨槽。桥枕平直部分形式相似,梭头部分桥枕的护轨承轨槽与基本轨承轨槽距离每根都不同,护轨螺栓孔的位置是变化的,这部分轨枕每端10根。第三节：联接零件钢轨联接分中间联结和接头联结两种类型。一、中间联结零件中间联结零件是钢轨与轨枕之间的联结零件(通称扣件)，它应含有一定的强度、耐久性及合适的弹性，能长久确保钢轨与轨枕之间的可靠联结，制止钢轨作相对于轨枕的纵向移动，持久的保持其稳定位置，并在动力作用下充足发挥缓冲及减振性能，以减缓线路残存变形积累的速度。在自动闭塞区段，中间联结零件还含有良好的绝缘性能。1、木枕扣件：木枕扣件重要有分开式和混合式两种。①分开式扣件：分开式扣件是将钢轨和垫板、垫板和木枕分别联结起来。它是用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”型，故又称“K”型扣件。分开式扣件扣压力大，可有效避免钢轨爬行。重要用于桥上线路。②混合式扣件：混合式扣件零件有道钉和五孔双肩铁垫板。它是用道钉将钢轨、垫板和枕木一并联结，一起扣紧，另外还用道钉将垫板与枕木单独联结扣紧。在木枕轨道上广泛使用。2、混凝土枕扣件：混凝土枕由于重量大、刚度大的特点，对扣件性能规定较高，对其扣压力、弹性和可调性都有严格规定。混凝土枕应含有的性能：足够的扣压力、合适的弹性、一定的轨距和水平调节量。混凝土枕扣件分为扣板式、拱形弹片式和弹条扣件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等型式。①扣板式扣件：扣板式扣件重要由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座、及绝缘缓冲垫板等构成。螺纹道钉用硫磺水泥砂浆锚固在混凝土枕承轨台上的预留孔中。在锚固好的螺纹道钉上安装扣板，通过平垫圈和弹簧垫圈上紧螺母后扣压钢轨。扣板的一端压紧钢轨底部顶面，同时，顶住轨底侧面，以保持必要的轨距和传递横向推力于铁座及混凝土挡肩。在铁座与挡肩之间设绝缘缓冲挡肩垫片，以缓和横向推力的冲击作用，避免混凝土挡肩损坏，并起到绝缘作用。为适应不同钢轨类型和轨距的需要，分别设计5种不同规格的扣板，每块扣板上下两面的尺寸不同，能够翻转使用，这样就有10个不同尺寸号码。采用不同号码的扣板，能够满足不同钢轨类型及轨距的需要。②弹条Ⅰ型扣件：弹条Ⅰ型扣件重要由ω形弹条、螺旋道钉、平垫圈、轨距挡距、挡板座及弹性橡胶垫板等构成。弹条有A、B两种型号，其中A型弹条较长。对于50Kg/m钢轨除14号接头轨距挡板安装B型弹条外，其它均安装A型弹条。60Kg/m钢轨则一律安装B型弹条。轨距挡板重要作用是调节轨距,传递钢轨的横向水平推力。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，响应就有两个号码。50、60Kg/m钢轨各有两个号码，分别为20、14和10、6号。挡板座是为支撑挡板用的，后背斜面支承在轨枕挡肩上。挡板座两斜面的厚度不同，可调换使用，也可起到调节轨距的作用。50Kg/m钢轨有2-4和0-6两种号码，而60Kg/m钢轨只有2-4一种号码。弹性橡胶垫板是垫于钢轨轨底与混凝土枕承轨台之间。由于在机车车辆不稳定重复荷载作用下，混凝土枕线路将受到很大的冲击和振动。由于混凝土枕刚度大，过大的荷载弯矩将会引发轨枕的破损，为了吸振和减振，在钢轨和混凝土枕之间必须铺设弹性垫层。使冲击振动合理地分派到轨道各个部件，使轨道部件工作条件得到改善。同时在轨道电路区段也起到绝缘作用。③弹条Ⅱ型扣件：弹条Ⅱ型扣件除弹条不同外，其它部件与弹条Ⅰ型扣件通用，仍为带挡肩、有螺栓扣件。④弹条Ⅲ型扣件：弹条Ⅲ型扣件是无螺栓、无挡肩。它是由弹条、预埋铁座、绝缘轨距块和橡胶垫板构成。轨距的调节用不同号码的绝缘轨距块配备。绝缘轨距块的号码有7-9和11-13号两种。二、接头联结零件：钢轨接头联结零件是由夹板、螺栓、弹簧垫圈等构成。其作用是在接头处把钢轨连接起来，使钢轨接头部分含有与钢轨同样的整体性，以抵抗弯曲和位移。接头处还要满足钢轨伸缩的规定。1、接头夹板：夹板是承受弯矩、传递纵向力、制止钢轨伸缩的重要部件，规定有一定的垂直和水平刚度及足够的强度。2、接头螺栓、螺母及弹簧垫圈：接头螺栓、螺母及弹簧垫圈是用来夹紧夹板和钢轨的配件，垫圈是为了避免螺栓松动。第四节：钢轨一、钢轨的作用：钢轨是支承并引导机车车辆的车轮，直接承受来自车轮和其它方面的力并传递给轨枕，同时为车轮的滚动提供阻力最小的表面。在电气化铁路或自动闭塞区段，钢轨还兼供轨道电路之作用。二、钢轨的分类：以每米钢轨质量公斤数划分，重要有75Kg/m、60Kg/m、50Kg/m、43Kg/m四种。三、钢轨尺寸及理论重量：钢轨尺寸及理论重量表几何参数钢轨高度H轨底宽度B轨头宽度b轨腰厚度d钢轨端至第一孔中心距离第一孔至第二孔中心距离第二孔至第三孔中心距离钢轨质量总断面面积四、钢轨长度：原则钢轨的定尺长度为12.5m和25.0m。每种原则长度的钢轨都有三种对应的原则曲线缩短轨。钢轨长度表(m)原则轨定尺长度12.50025.00012.46024.960曲线缩短轨12.42024.92012.38024.840备注单位mmmmmmmmmmmmMmKg/m钢轨类型(Kg/m)751921507520.09622013074.414601761507317.07614014060.35077.08501521327015.566150140431401147014.55611016051.51444.65365.8057.00cm295.037铁路轨道施工技术手册第五节:道岔道岔是机车车辆从一股道转入或越过另一股道时的线路设备，是铁路轨道的重要构成部分。根据用途和平面形状，道岔分为普通单开道岔、单式对称道岔、三开道岔、交叉渡线、交分道岔(交分又分单式和复式两种)等。以单开道岔最为惯用。一、单开道岔的构造单开道岔由转辙器、辙叉及护轨和连接部分构成。单开道岔以钢轨类型及辙叉号数辨别类型。按我国原则钢轨75Kg/m、60Kg/m、50Kg/m、43Kg/m等类型，道岔号数分为6、7、9、12、18、24、30、38号等。道岔号数愈大，其辙叉角愈小，导曲线半径愈大，允许的侧向过岔速度也愈大。单开道岔构造示意图：1、单开道岔转辙器：单开道岔的转辙器是引导机车车辆沿根本方向行驶的线路设备，由两根基本轨、两根尖轨、多种联结零件及道岔转换设备构成。①基本轨：基本轨是由一根12.5米或25米原则断面的普通钢轨制成，主股在直线上，侧股按转辙器各部分的轨距在工厂弯折成规定的折线或采用曲线型。②尖轨：尖轨是转辙器的重要部件，依靠尖轨的扳动，将列车引入正线或侧线方向。为使转辙器对的引导列车的行驶方向，尖轨尖端必须细薄，且与基本轨紧密贴合。从尖轨尖端开始，尖轨断面逐步加宽，其非作用边一侧与基本轨作用边紧密贴合，确保直向作用边为始终线，侧向尖轨作用边和导曲线作用边为一圆曲线。③转辙器上的零、配件：转辙器上的零、配件有滑床板、轨撑、顶铁、多种形式的垫板、道岔拉杆和连接杆、转辙机械等。2、辙叉及护轨：辙叉是使车轮由一股钢轨越过另一股钢轨的设备。辙叉由叉心、翼轨和联结零件构成。按构造分有固定辙叉和活动辙叉两种类型。①固定辙叉：固定辙叉分为整铸辙叉和钢轨组合式辙叉两种。整铸辙叉是用高锰钢浇铸的整体辙叉。它含有较高的强度、良好的冲击韧性和良好的耐磨性。钢轨组合式辙叉是用钢轨及其它零件经刨切拼装而成的，它由长心轨、短心轨、翼轨、间隔铁、辙叉垫板及其它零件构成。辙叉是由长短心轨拼装而成，长心轨应铺设在正线或运量较大的线路方向上。②可动心轨式辙叉：可动心式辙叉中心轨可动，翼轨固定。其优点是列车作用于心轨的横向力能直接的传递给翼轨，确保辙叉的横向稳定性。由于心轨的转换与转辙器同时，不会在误认进路时发生脱轨事故，能够确保行车安全。可动心轨辙叉涉及两根翼轨、长心轨、短心轨、转换设备及多种联结零件。护轨：护轨是设于固定辙叉的两侧，用于引导车轮轮缘，使之进入合适的轮缘槽，避免与心轨碰撞。3、连接部分：连接部分是转辙器和辙叉之间的连接线路，涉及直股连接线和曲股连接线。二、道岔类型及重要参数见附表“道岔类型及重要参数表”第二章：轨道工程技术原则第一节：轨道类型1、正线轨道类型见表2.1.1。表2.1.1正线轨道类型项目运行条件年通过总质量路段旅客列车设计行车速度钢轨型号轨枕混凝土枕铺枕根数表层道碴底层道碴道碴道碴单位Mtkm/hkg/m—根/kmcmcmcmcmcm≥15cmcm≥17特重型>50160~12075Ⅲ166730203530160~12060Ⅲ166730203530重型25~50≤12060Ⅲ1667Ⅱ1760次重型中型轻型15~258~15<8≤120≤100≤8050Ⅱ1667或1760252030—50Ⅱ50Ⅱ16001520或或16801640202030—201525—碎轨石道道结床土质构厚路基度硬质岩石路基土质双路基层单层单层302035—无碴轨枕埋入道式床弹性支承块式板式轨道混凝土底座厚度注：1、年通过总质量涉及净载、机车和车辆的质量，单线按往复总质量计算，双线按每一条线的通过总质量计算2、年通过总质量不不大于50Mt的线路，根据实际的运行条件，经技术经济比选可采用60kg/m的钢轨;3、货品列车设计行车速度为120km/h时，应采用特重型或重型轨道，且重型轨道应采用Ⅲ型混凝土枕;4、设计行车速度不大于160km/h的改建铁路轨道时，可采用Ⅱ型混凝土枕;5、明桥面铺设木桥枕时，每千米铺设根数按《铁路桥涵设计基本规范》进行设计;6、弹性支承块式混凝土底座厚度系指支承块下混凝土度;7、特殊状况下采用木枕时，铺设根数可根据设计拟定。2、站线轨道类型：站线轨道类型见表2.1.2。表2.1.2站线轨道类型项目钢轨型号混凝土枕轨枕防腐木枕双层道碴单层道碴单层道碴铺枕根数型号铺枕根数特重型重型次重型中型轻型特重型重型次重型中型轻型特重型重型次重型中型轻型单位kg/m—根/km—根/km到发线60、50或43Ⅰ1520~1667Ⅱ1600表层道碴20底层道碴15表层道碴15底层道碴1535cm252530202035驼峰溜放部分线路50或43Ⅰ1520Ⅱ1600表层道碴25底层道碴20其它站线及次要站线50或43Ⅰ1440Ⅱ1440—道碴道床厚度土质路基硬质岩石路基、级配碎石或级配砂砾基床对应正线轨道类型其它站线25次要站线20注：1、钢轨系指新轨或再用轨;2、到发线(含达成线、出发线和编发线，下同)的钢轨，当正线为50kg/m时，到发线采用43kg/m;当正线为60kg/m及以上时，到发线应采用50kg/m及以上的钢轨;3、驼峰溜放部分线路(系指峰顶至调车线减速器或铁鞋脱落器出口的一段线路)及延伸一节钢轨，宜采用50kg/m，作业量较小的小能力驼峰也可采用43kg/m钢轨;4、其它站线系指调车线、牵出线、机车走行线及站内联系线，次要站线系指除到发线及其它站线以外的站线;5、到发线采用无缝线路轨道时，宜采用与到发线连接的道岔类型钢轨;6、采用18号单开道岔且铺设混凝土枕的线路上，应采用Ⅱ型及以上混凝土枕。第二节：轨枕铺设的有关规定1、不同类型的轨枕不应混铺，在不同类型的轨枕分界处，如有普通钢轨接头，应保持同类型轨枕延伸至钢轨接头外5根及以上。2、在与正线道岔相接的轨道，60kg/m及以上钢轨混凝土岔枕道岔的道岔区前后两端各50根(后端涉及辙叉跟端后来的岔枕)轨枕应采用Ⅲ型混凝土枕，每千米铺枕根数及扣件类型应于正线原则一致。道岔与道岔之间应采用与岔枕类型相似的轨枕。3、下列地段宜铺设木枕：①明桥面桥的桥台挡碴墙范畴内及两端各15根轨枕(有护轨时应延伸至梭头外不少于5根轨枕)②正线铺设木岔枕的道岔及其前后两端线路各50根轨枕。站线铺设木岔枕的道岔前后两端各15根轨枕(均涉及道岔后端辙叉跟端后来的岔枕)③脱轨器及铁鞋制动地段④上列地段间长度局限性50m的区段。4、正线轨枕加强地段及其铺设数量：①半径不大于或等于800m的曲线地段(含两端缓和曲线)②坡度不不大于12‰的下坡地段③长度不不大于或等于300m且铺设木枕的隧道内。上述条件重叠时，铺设数量只增加一次。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2.2.1规定：表2.2.1每千米增加的轨枕数量和最多铺设根数轨枕类型每千米增加的轨枕数量(根)每千米最多铺设根数(根)Ⅱ型混凝土枕801840木枕1601920注：铺设Ⅲ型混凝土枕的线路不需增加轨枕铺设根数。第三节：联结零件扣件类型1、扣件类型见表2.3.1。表2.3.1扣件类型轨道类型轨枕类型扣件类型特重型、重型Ⅲ型混凝土枕重型、次重型及中型Ⅱ型混凝土枕弹条Ⅱ型或弹条Ⅰ型轻型Ⅱ型混凝土枕弹条Ⅰ型有挡肩轨枕用弹条Ⅱ型注：1、明桥面上宜采用分开式扣件。弹条Ⅰ型扣件重要由ω形弹条、螺旋道钉、平垫圈、轨距挡距、挡板座及弹性橡胶垫板等构成。弹条Ⅰ型扣件见表2.3.2;弹条Ⅰ、Ⅱ型扣件挡板和挡板座号码配备见表2.3.3。。弹条Ⅱ型扣件除弹条采用新材料外，其它部件与弹条Ⅰ型扣件通用，仍为带挡肩、有螺栓扣件。弹条Ⅲ型扣件是无螺栓无挡板扣件，是由弹条、预埋铁件、绝缘轨距块和橡胶垫板构成。弹条Ⅲ型扣件绝缘轨距块号码配备见下表表2.3.2弹条Ⅰ型每根轨枕配备扣件数量及单件扣件尺寸表扣件编号12345名称螺旋道钉螺母平垫圈A型弹条B型弹条中间轨距挡板接头轨距挡板中间轨距挡板挡板座挡板座绝缘缓冲垫板绝缘缓冲垫板钢轨衬垫钢轨衬垫每根轨枕配备扣件数(个)444中间接头断面尺寸(mm)规格L50kg/m钢轨50kg/m钢轨60kg/m钢轨0-6号2-4号50kg/m钢轨60kg/m钢轨50kg/m钢轨60kg/m钢轨1953650129质量(kg)h196L18045L211545L339B2441.697.690.7φ222425130.5950.11190.03450.4744中间2接头-14号20号14号20号6号10号4222221294570.776.770.776.762.766.71131134539130.4456100.7106.715151511070.670.71222791.797.761511070.6060.648226-192.796.7151511070.6220.65088-19121.0121.0185444425.425.41311212160.2279-1170149160.2271010-116513020.01716514820.017表2.3.3弹条Ⅰ、Ⅱ型扣件挡板和挡板座号码配备钢轨轨距外侧类型(mm)(kg/m)挡板座挡板挡板、挡板座号码内侧内侧外侧附注挡板挡板挡板挡板座挡板挡板142762014001420