西南交通大学双语课程教案

西南交通大学双语课程教案轨道工程RailwayTrackTechnology主讲教师：任娟娟铁路轨道教案第一章轨道结构一、教学目标1.掌握有砟轨道结构的基本组成；2.掌握有砟轨道结构中各个部件的功能；3.了解有砟轨道结构中各个部件的结构形式以及技术标准；4.了解钢轨中普通线路预留轨缝的计算，轨枕间距计算等有关知识。二、教学过程第一讲钢轨1.钢轨是轨道的主要部件，它的功能在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并将所承受的荷载传布于轨枕、道床及路基。介绍钢轨应当满足的要求：具有足够的的刚度，以抵抗弹性挠曲变形；具有一定的韧性，防止发生折断和损坏；具有足够的硬度，防止磨耗太快；钢轨顶面具有一定的粗糙度，利于机车的牵引和制动；介绍几种常见的钢轨断面形式、化学成分及力学性能，比较钢轨伤损的几种类型，着重讲解钢轨的合理使用及钢轨整修，打磨技术。第二讲轨枕轨枕是轨道结构的重要部件，一般横向铺设在钢轨下的道床上，承受来自钢轨的各向压力，并弹性地传布于道床，同时有效地保持轨道的几何形位，特别是轨距和方向。介绍轨枕的功能和类型，轨枕依其构造及铺设方法分为横向轨枕、纵向轨枕及短轨枕等，轨枕按其使用目的分为普通轨枕、岔枕、桥枕，轨枕按其材质分为木枕、混凝土枕和钢枕。着重讲解混凝土枕的特点及类型，特点是混凝土枕自重大，刚度大，类型包括普通钢筋混凝土枕和预应力混凝土枕；混凝土枕的外形及尺寸；我国混凝土枕技术特点。第三讲联结零件1.联结零件是连接钢轨或连接钢轨和轨枕的部件。前者称接头零件，后者称中间联结零件（或扣件）。介绍钢轨接头联结零件的组成和主要作用，组成包括夹板、螺栓、弹簧垫圈，主要作用是把接头处的钢轨连接起来，满足行车要求及钢轨伸缩的要求。着重讲解钢轨与轨枕联结零件，也称为扣件。分别从木枕扣件和混凝土枕扣件两个方面讲解，主要侧重于混凝土枕扣件的类型、组成结构、特点、使用范围及性能要求等方面。第四讲有砟道床1.在有砟轨道上，道床是轨枕的基础，在其上以规定的间隔布置一定数量的轨枕，用以增加轨道的弹性和纵、横向移动的阻力，便于排水和校正轨道平面和纵断面。介绍有砟轨道道床的功能及材质要求，道砟应具有：质地坚韧，有弹性，不易压碎和捣碎，排水性能好，吸水性差等性能。客运专线道砟技术标准的主要内容包括道砟分级、道砟级配、道砟颗粒形状及清洁度。着重讲解道床断面的三个主要特征，道床厚度、顶面宽度及边坡坡度。道床的变形包括弹性变形和塑性变形。道床下沉量与各种影响因素之间的关系。第二章轨道几何形位一、教学目标1.掌握直线和曲线轨道的几何形位及主要特征；2.掌握直线轨道几何形位的基本要素、含义及其标准；3.了解曲线外轨设置超高的目的及其设置方法；4.了解三角坑及其对行车的危害。二、教学过程第一讲机车车辆走行部分的构造1.轨道是机车车辆运行的基础，直接支承机车车辆的车轮，并引导其前进。轨道几何形位正确与否，对机车车辆的安全运行、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作用。介绍机车和车辆走行部分的组成，我国车辆上使用的车轮的类型及车轮的结构分析；介绍车轮踏面的两种形式，锥形踏面和磨耗型踏面的几何外形，每种踏面形式的作用。第二讲直线轨道的几何形位1.轨道几何形位是指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。从轨道平面位置来看轨道由直线和曲线组成。直线轨道几何形位按照静态与动态两种状况进行管理。介绍轨道几何形位的静态作业验收标准；包括轨距、水平、轨向、前后高低、轨底坡。着重讲解每种几何形位静态作业验收标准的定义和具体要求。第三讲曲线轨道的几何形位1.机车车辆进入曲线轨道时，仍然存在保持器原有行驶方向的惯性，只是受到外轨的引导作用才沿着曲线轨道行驶。本节的内容包括曲线轨距加宽、曲线轨道外轨超高、缓和曲线。介绍转向架的内接形式，有斜接、自由内接、楔形内接。曲线加宽的原则及根据车辆条件确定轨距加宽的计算；介绍外轨超高的设置及方法，主要有外轨提高法和线路中心线高度不变法。外轨超高的计算方法；介绍缓和曲线段的作用及其几何特征，缓和曲线的几何条件、常用缓和曲线及高次缓和曲线。第三章轨道力学分析一、教学目标1.了解轨道力学分析的目的以及作用于轨道上的力；2.掌握有砟轨道结构竖向受力的两种静力分析模型及求解方法，准静态求解方法；3.掌握轨道各部件，特别是钢轨、轨枕及道床的受力计算；4.了解轨道动力学、车辆的脱轨条件等有关知识。教学过程第一讲轨道结构力学分析1.概述（1）轨道结构力学分析作用：结构强度检算的理论基础，轨道结构参数进行最佳匹配设计的理论依据（2）轨道力学分析主要内容：作用在轨道上的力、轨道结构力学参数分析、钢轨应力与变形、轨枕应力、道床应力、路基顶面应力。（3）作用于轨道上的力及其效果：=1\*GB3①垂向力：静轮重、附加动力、竖向冲击钢轨折断、轨头接触疲劳、轨头压溃。=2\*GB3②纵向力：制动力、温度力、钢轨爬行、无缝线路失稳。=3\*GB3③横向力：蠕滑力、导向力、横向冲击力、钢轨侧磨、车辆脱轨。（4）轨道结构力学分析方法：静力分析理论，准静态分析静力分析理论：主要有连续支承梁模型、点支承梁模型准静态分析：基于静力分析基础，考虑α、β动力影响因素的近似结果动力分析目前有多种分析方法，还在进一步发展中2.轨道结构竖向静力分析（1）轨道结构竖向静力分析的基本假设：=1\*GB3①轨道、机车、车辆状态均正常良好=2\*GB3②钢轨——等截面无限长梁，轨枕——弹性基础上的短梁=3\*GB3③结构及荷载对称于轨道中心线=4\*GB3④忽略轨道自重（2）计算模型：连续支承梁模型-点支承梁模型更接近于实际结构物，但求解相对繁琐，目前在动力学分析及特殊问题求解中应用较多。连续点支承模型-连续支承梁模型有应用简单方便、直观等特点，对工程应用有较高的应用价值。（3）轨道基本力学参数钢轨抗弯刚度EI：使钢轨产生单位曲率所需的力矩钢轨支座刚度D：使钢轨支座顶面产生单位下沉时，所需施加于支座顶面的力，是轨下基础刚度的综合反映。钢轨基础弹性模量u：使单位长度的钢轨基础产生单位下沉时所需施加在其上的分布力。采用钢轨基础弹性模量就可将支座的离散支承等效成连续支承，从而可用解析法求解（4）连续弹性基础梁微分方程及求解=1\*GB3①梁微分方程的建立材料力学相关公式=2\*GB3②Winkler假定：钢轨一点处基础反力与该点的钢轨位移成正比，与其他点钢轨位移位移无关：=3\*GB3③连续基础梁微分方程的建立：=4\*GB3④引入刚比系数的概念：钢轨基础弹性与钢轨抗弯模量的比值系数。=5\*GB3⑤微分方程的解:=6\*GB3⑥轨道静力学分析结果:钢轨弹性位移函数:钢轨静弯矩函数:轨枕反力函数:式中，Winkler地基梁解函数（影响线函数）为：位移影响函数:弯矩影响函数:=7\*GB3⑦轨道刚度：使钢轨产生单位下沉所需的竖直荷载。（5）轮群作用下的轨道力学计算=1\*GB3①计算原理：叠加原理=2\*GB3②计算方法：在计算截面处建立坐标系，然后分别计算各轮载对计算截面处的函数影响值，在将影响值叠加起来，即为轮群影响效果3.轨道动力响应的准静态计算准静态计算：名义上是动力计算，实质上是静力计算。当由荷载引起的结构本身的惯性力相对较小（与外力、反力相比）而不考虑时，可基本上按静力分析的方法进行轨道力学计算，即准静态计算。（1）速度系数：动轮载增量与静轮载之比，速度系数与轨道状态、机车类型等有关。一般采用经验公式进行计算，大多与行车速度成线性关系，具体取值见下表。（2）偏载系数列车通过曲线时，由于存在未被平衡的超高，产生偏载，使内轨或者外轨轮载增加，其增量与静轮载的比值称为偏载系数，即：又静力平衡条件可得：，代入我国机车及轨道计算参数可得：（3）横向水平力系数横向水平力系数就是考虑横向水平力和偏心竖直力联合作用下，使钢轨承受横向水平弯曲及扭转，由此引起轨头及轨底的边缘应力增大而引入的系数。钢轨底部外缘弯曲应力与中心应力的比值叫横向水平力系数。横向水平力系数仅在计算钢轨应力的动弯矩中考虑。（4）准静态计算公式当速度当速度当速度第二讲轨道部件强度计算1.钢轨强度检算（1）钢轨基本应力计算及检验=1\*GB3①钢轨动弯应力轨底拉应力：，轨头压应力：=2\*GB3②钢轨温度应力无缝线路：=3\*GB3③钢轨应力的检算条件：（2）局部应力局部应力包括接触应力和应力集中等，一般不进行直接检算。2.轨枕强度检算（1）木枕顶面承压应力（2）混凝土轨枕弯矩=1\*GB3①轨枕弯矩分布与道床支承的关系：=2\*GB3②轨下截面最大正弯矩=3\*GB3③枕中截面最大负弯矩3.道床及路基面强度检算（1）道床顶面应力道床顶面应力，在纵向和横向上分布不均匀，道床顶面平均压应力，道床顶面上的最大应力为（2）道床内部应力计算假设：道床顶面压力均匀分布，以扩散角按直线扩散规律向下传播，不考虑相邻轨枕的影响。第一区域第二区域第三区域（3）路基顶面应力=1\*GB3①道床，其中，碎石道床；筛选卵石道床；冶金矿渣道床=2\*GB3②路基面，其中，新建线路；既有线路第三讲扣件力学分析、车辆脱轨条件、轨道动力学简介扣件力学分析（1）扣件的功能要求基本要求：联结、调整力学要求：阻力（防爬）、弹性（减振）（2）扣件刚度：扣压件刚度和轨下胶垫刚度，这两者为并联关系。（3）初始扣压力每组扣件纵向阻力：单位长度爬行阻力：（4）刚度匹配=1\*GB3①初始扣压力：弹条初始变形≠胶垫初始变形=2\*GB3②枕上动压力：弹条变形＝胶垫变形=3\*GB3③为保证钢轨的稳定，需A、防止弹条松动，Rd下压力B、防止胶垫松弛，Rd上拔力（5）扣压力损失扣压力损失损失后的扣压力2、车辆脱轨条件（1）脱轨类型：车轮爬轨脱轨：横向力、正冲角车轮滑上脱轨：横向力、负冲角车轮跳轨脱轨：横向冲击、高速车轮悬浮脱轨：轮重减载至0轨道破坏脱轨：钢轨无法引导车轮（2）脱轨原因轮重减载，横向力增大（3）车轮爬轨临界条件K称为脱轨系数，又称车轮爬轨安全系数，它反映的是横向力与垂直力的相对大小比例关系。（4）脱轨安全性指标：脱轨系数：轮重减载率：轮对横向力3.轨道动力学简介（1）连续支承梁轨道模型（2）弹性点支承梁轨道模型（3）轮轨系统模型：三、教学重点1.轨道结构竖向受力的准静态计算2.轨道结构基本力学参数3.轨道部件强度检算四、专业思想培养1.重点强调轨道结构特性：荷载的重复性和周期性；结构的组合性和散体性；维修的经常性和周期性；2.轨道力学参数与轨道各部件的关系，需讲述如何获得轨道力学参数；3.应结合轨道强度检算结果分析轨道病害。4.行车安全性指标含义与现场应用五、布置作业用AutoCAD画钢轨断面和三维轨枕图轨道力学分析课程作业

第四章无砟轨道一、教学目标1.掌握高速铁路对无砟轨道的需求；2.掌握我国主型无砟轨道的结构组成及特点。二、教学过程第一讲无砟轨道发展概况高速铁路对无砟轨道的需求（1）有砟轨道的优缺点优点：建设费用低、建设周期短、易修复、调整简单、机械化维修效率高、噪音小。缺点：道砟容易流动、需不断进行维修；道床维修量大。（2）无砟轨道的优缺点优点：轨道结构稳定、质量均衡、变形量小。维修工作量小；使用寿命长；轨道高度低，桥梁二期恒载小，隧道净空低；缺点：造价高；对基础要求高；振动噪声大；整治困难国内外无砟轨道发展概况德国博格板式无砟轨道采用先进的数控磨床加工预制轨道板上的承轨槽，采用高性能沥青水泥砂浆提供适当的弹性和粘结，并使用高精度、快速便捷的测量系统。博格公司为轨道板施工研制了成套设备，使得博格板式轨道施工机械化程度高于一般轨道Bŏgl型无砟轨道系统由钢轨、弹性扣件、预制轨道板（带预裂缝的，打磨的，20cm厚）、沥青水泥砂浆调整层（3cm）及水硬性支承层/底座(30cm)等部分组成，路基、桥梁及隧道地段均可应用。(2)德国雷达轨道雷达型无砟轨道于1972年铺设于德国比勒菲尔德至哈姆的一段线路上，以雷达车站而命名。雷达型无砟轨道最初为整体轨枕埋入式轨道，到雷达柏林（Rheda－Berlin）已经发展为钢筋桁梁支撑的双块式埋入轨道，但承载层仍然是槽型。发展到Rheda2000型时，成为由钢筋桁架连接的双块埋入式轨道，其混凝土承载层改为平板。Rheda2000无砟轨道系统由钢轨、高弹性扣件、改进的带有桁架钢筋的双块式轨枕、现浇混凝土板和下部支撑体系（水硬性混凝土支承层或底座）组成。(3)德国旭普林轨道旭普林型无砟轨道是1974年开发，在科隆－法兰克福高速铁路上成功铺设了21km。Züblin型无砟轨道结构形式基本与Rheda2000型无砟轨道结构形式相同，但其双块式轨枕下部不露钢筋，中间由钢筋桁架相连。Züblin型无砟轨道相对于Rheda2000型无砟轨道来讲，主要是通过采用不同的专用施工设备保证轨道施工质量，对设备的加工、操作、保养及维护要求很严格。旭普林型无砟轨道研发初衷是寻求一种高度机械化的施工方法，以解决Rheda型轨枕埋入式无砟轨道传统手工施工带来的进度慢成本高的问题。(4)日本板式无砟轨道结构日日本上世纪60年代就开始研究、铺设板式无砟轨道。70年代板式轨道作为日本铁路建设的国家标准进行推广。日本无差轨道技术主要以新干线板式轨道结构为代表。发展至今已有成熟的技术和丰富的施工经验，其铺设范围已从桥梁、隧道发展到土质路基和道岔区，其定型的无砟轨道包括普通的A型板式轨道、框架式轨道板，早期用于土质路基上的RA型板式轨道和特殊减振区段用的防振G型轨道板等。并根据不同的施工工况采用了不同的轨道板铺设、CA砂浆灌注的设备。日本板式无砟轨道结构主要为钢筋混凝土底座上设置凸形挡台的单元板（厚度190～200mm），在轨道板与底座之间灌注CA砂浆（厚度50～100mm）。采用铁垫板弹性分开式扣件系统，无级调高充填式垫板实现线路高低的无级调整。在轨道板底粘贴20mm厚的微孔橡胶垫板形成减振型无砟轨道。（5）其他国家无砟轨道发展概况1）奥地利ÖBB-PORR板式轨道2）意大利IPA板式轨道3）英国PACT型无砟轨道4）DFST型无砟轨道5)Edilon型钢轨埋入式无砟轨道6)BalfourBeatty型钢轨埋入式无砟轨道（6）我国无砟轨道发展概况国内对无砟轨道的研究始于上世纪60年代，与国外的研究几乎同时起步。初期曾试铺过支承块式、短枕式、整体灌筑式等整体道床以及沥青道床等几种型式，正式推广应用的仅有轨枕嵌入式（支撑块式）整体道床。80年代曾试铺过沥青整体道床，在大型客站和隧道内试铺，总长约10km，但并未正式推广。另外，在京九线九江长江大桥引桥上铺设了无砟无枕结构，长度约7km。2000年左右秦沈客运专线无砟轨道（板上，长枕埋人式）遂渝线无砟轨道成区段试铺（板式、双块式、道岔长枕埋人式、纵连式）京津（博格—CRTSⅡ型板式）、郑西（旭普林--CRTSⅡ型双块式）、武广（雷达2000--CRTSⅠ型双块式）、哈大（日本板式--CRTSⅠ型板式）等客运专线无砟轨道岔技术引进。第二讲我国高速铁路无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道结构由日本板式的板式无砟轨道发展而来,在遂渝试验段、石太、广州新客站、广深港、广株、哈大客专、沪宁城际等广泛应用。（1）结构组成=1\*GB3①扣件：弹性分开式（无挡肩）=2\*GB3②轨道板：4962x2400x190(200)mm=3\*GB3③凸形挡台：半径260mm，高度250mm=4\*GB3④混泥土底座（设置超高）：=5\*GB3⑤砂浆充填层：厚度50mm，抗压强度大于1.8MPa，弹性模量100—300MPa=6\*GB3⑥挡台周围树脂：厚度40mm，抗压强度大于7.5MPa，弹性模量10MPa（2）技术特点优点:=1\*GB3①成套技术较成熟=2\*GB3②不同线下基础上的轨道系统受力、传力明确；可实现标准化设计，设计通用性强=3\*GB3③制造、施工较为简单=4\*GB3④明确的层状体系设计，方便维修，可修复性强缺点:=1\*GB3①结构含水泥乳化沥青砂浆、树脂等化工材料，生产和施工的专业性强=2\*GB3②“自下至上”施工，铺轨阶段的轨道精调工作量大=3\*GB3③单元轨道板受温度梯度的变化影响，易产生翘曲变形2.CRTSⅡ型板式无砟轨道CRTSⅡ型板式无昨轨道技术引进于德国。该系统吸收了轨枕埋入式无砟轨道整体性和板式轨道制作及施工便利的特点。通过在京津城际铁路的实施，形成了我国CRTSⅡ型板式无昨轨道成套技术。（1）桥上Ⅱ型板式无砟轨道结构组成及技术特点结构组成：=1\*GB3①有挡肩轨道板：长6.45m宽2.55m厚0.2m，横向预应力=2\*GB3②砂浆调整层厚度3cm=3\*GB3③底座板:宽度2950mm，直线地段平均厚度为190mm(梁端底座板厚140mm)=4\*GB3④底座板下面铺设两布一膜滑动层，厚5.4mm,其中:聚乙烯高密度薄膜，厚度为1mm,土工布采用白色聚丙烯，厚度2.2mm。=5\*GB3⑤固定齿槽:传递纵向力=6\*GB3⑥C型挡块:约束底座板横向位移，长度为600mm，宽度为400mm，高度为215mm=7\*GB3⑦D型挡块:约束底座板横向和竖向位移，同时约束轨道板横向位移；长度为800mm，顶面宽度为590mm，底面宽度为400mm,直线地段高度为459mm。=8\*GB3⑧摩擦板:传递纵向力。宽度一般为9m，厚度为0.4m，长度根据不同桥梁结构计算确定=9\*GB3⑨标准端刺:锚固纵向力，上部结构沿线路纵向厚度为1m，沿线路横向宽度为9m，高度为2.75m；下部结构沿线路纵向为8m，沿线路横向为9m，厚度为1m。技术特点：=1\*GB3①轨道板为横向先张结构，横向按65cm宽轨枕、纵向按弹性地基梁设计，每65cm设4cm深预裂缝，承轨台打磨处理，横向设0.5%排水坡，板与板间通过6根直径为20mm螺纹钢筋进行纵向连接，解决板端部变形问题。=2\*GB3②预制轨道板和底座板为跨过梁缝的连续结构，行车舒适度高，补偿板数量少。=3\*GB3③轨道板通过在工厂预制和对承轨台进行打磨，可获得高精度的轨道几何，钢轨铺设和调整工作量降低。轨道板在线路上位置是一一对应具有唯一性。=4\*GB3④采用高精度的测量和轨道板精调系统，施工机械化程度高，人为因素干扰小。=5\*GB3⑤底座板与梁面通过设置土工布+薄膜+土工布的滑动层保持滑动状态，释放桥梁因温度变化给轨道的应力，从而在大跨桥上可取消钢轨温度伸缩调节器。=6\*GB3⑥在每孔桥梁的固定支座上方，通过在梁体预设锚固筋(一般为2排7根直径28mm)和齿槽与梁体固结，传递纵向力。=7\*GB3⑦在梁端设置长3m、厚5cm的硬泡沫塑料板，减小梁端转角对轨道结构的影响。=8\*GB3⑧底座板和轨道板沿线路采用侧向挡块横向固定，保证轨道结构横向和压屈稳定性。=9\*GB3⑨桥梁两端的台后路基上设置摩擦板和端刺，底座与摩擦板间铺设土工布，摩擦系数控制在0.5—0.8之间，将桥上轨道结构纵向力传递到路基。3、CRTSⅠ型双块式无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道由德国的雷达2000无砟轨道再创新而成，在武广客专，合武、温福、福厦、襄渝、太中银等线路的长大隧道内广泛应用。（1)结构组成路基地段：采用自上至下刚度递减的层状结构，结构组成:钢轨、扣件、道床板(含双块式轨枕)、水硬性支承层、基床表层、基床底层。沿线路纵向，支承层和道床板连续。桥梁地段：结构组成:钢轨、扣件、道床板(含双块式轨枕)、隔离层、底座+限位凹槽(或保护层+限位凸台)。沿线路纵向，道床板分块设置，裂缝处断开。隧道地段：结构组成:钢轨、扣件、道床板(含双块式轨枕)。道床板纵向连续，在仰拱回填层上构筑。（2)技术特点优点:=1\*GB3①无柞轨道系统成套技术较为成熟，且有长期运营实践考验。=2\*GB3②轨道建设成本相对较低。=3\*GB3③由于“自上至下”的施工方法，与不同类型的扣件结构适应性强。缺点:=1\*GB3①路基上连续道床板的混凝土裂纹控制难度较大。=2\*GB3②施工工效较低，施工速度慢。=3\*GB3③可修复性较差。4、CRTSⅡ型双块式无砟轨道CRTSⅡ型双块式无砟轨道由德国的旭普林无砟轨道再创新而成，应用于郑西客运专线上。CRTSⅡ双块式无柞轨道系统设计方法与CRTSI型双块式无本质区别。其系统的主要技术特点是:振动压入式的施工方法，以提高现浇混凝土结构的施工效率。（1）结构组成路基地段：=1\*GB3①扣件系统:弹性不分开式=2\*GB3②道床板:厚度240mm，宽度2800mm,C40混凝土，纵向连续配筋,纵向:18Φ20mm，横向:1Φ16mm/65cm=3\*GB3③支承层:厚度3OOmm,C15混凝土，每隔5m切一横向假缝，假缝深度为100mm。桥梁地段：=1\*GB3①道床板:厚度240mm，宽度2800mm，长度:4—7m,混泥土等级C40，板间横向断缝100mm=2\*GB3②底座:厚度160，宽度2800mm，混泥土等级C40，端部设凹槽对道床板限位，凹槽四周设橡胶垫层。=3\*GB3③保护层:厚度120mm,混泥土等级C40，桥上连续铺设。=4\*GB3④桥梁接口:防护墙预埋与保护层的连接钢筋。隧道地段：=1\*GB3①道床板:在隧底回填层上构筑，厚度240mm，宽度2800mm，纵向连续，混凝土强度等级C40。=2\*GB3②隧道洞口附近，设置隧底回填层与道床板之间的连接钢筋。（2）CRTSⅡ型双块式无碎轨道系统的技术特点优点:=1\*GB3①施工机械化程度高，施工进度较快。=2\*GB3②施工不需工具轨，施工受环境条件影响小。=3\*GB3③轨枕采用振动方式压入混凝土中，避免灌注过程中的轨枕底部的振捣不密实。缺点:=1\*GB3①设备规模大，施工的灵活性不强。一些区段仍需要采用轨排支撑架法施工。=2\*GB3②3.25m长的轨排通过固定架分段振动压入，测量的多级传递，线路的高低平顺性、方向圆顺性的控制较为困难。5、CRTSⅢ型板式无砟轨道(1)成灌铁路概况成都至都江堰铁路主要采用CRTSⅢ型板式无砟轨道结构系统，路基上敷设路基纵连轨道板。CRTSⅢ型路基纵连轨道板是在总结我国既有无砟轨道研究与应用经验的基础上，创新研制的具有完全自主知识产权的、一种全新的轨道结构形式。（2）CRTSⅢ型板式无砟轨道结构特点1）桥梁地段无砟轨道结构桥梁地段CRTSⅢ型板式无柞轨道由钢轨、弹性扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层、底座等部分组成。轨道结构高度为762mm。轨道板宽2500mm，厚210mm；自密实混凝土层厚100mm，宽度2500mm,采用C40混凝土；底座C40钢筋混凝土结构，宽度2900mm，直线地段厚度200m。轨道板与自密实层间设门型钢筋。自密实层设凸台，与底座四槽对应设置，四槽尺寸为1000x700mm,四槽周围设橡胶垫板。2）路基地段无砟轨道结构路基地段CRTSⅢ型板式无柞轨道由钢轨、弹性扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层、底座等部分组成。轨道结构高度为862mm。轨道板宽2500mm，厚210mm；自密实混凝土层宽度2500mm，厚100mm,采用C40混凝土；底座C40钢筋混凝土结构，宽度3100mm，直线地段厚度300m，每3块板下底座为一块，相连底座间设传力杆结构。轨道板与自密实层间设门型钢筋。自密实层设凸台，与底座凹槽对应设置，凹槽尺寸为1000x700mm,凹槽周围设橡胶垫板。3）CRTSⅢ型板式无砟轨道结构特点如下：=1\*GB3①路基地段采用纵连轨道结构，增强了轨道结构的整体性；=2\*GB3②轨道板配套采用WJ-8B型扣件系统，施工性和轨距保持能力较好；=3\*GB3③取消CA砂浆填充层，采用自密实混凝土，简化施工工艺，减少对环境的污染，节约工程投资；=4\*GB3④轨道板底面预留“U”型筋与自密实混凝土层连接，形成复合结构，改善了轨道板受力；=5\*GB3⑤取消了凸形挡台结构，采用底座凹槽限位，方便施工；=6\*GB3⑥底座和自密实混凝土之间设置隔离层，实现了较好的可维护性；=7\*GB3⑦优化轨道结构设计，降低了结构配筋率；=8\*GB3⑧增大主型轨道板扣件间距，降低工程造价。三、教学重点1.高速铁路对无砟轨道的需求和无砟轨道的多样性；2.我国的主型无砟轨道结构特点；3.CRTSⅢ型板式无砟轨道结构四、专业思想培养1.结合高速铁路轨道验收规范，说明高速铁路对轨道结构高平顺性、高稳定性、少维修的要求2.根据具体的轨道结构，重点介绍轨道的传力途径及相应的设计思路；3.在讲课过程中，应强调工程材料和施工方法及技术创新的重要性。五、布置作业1.用AutoCAD画CRTSⅠ型、CRTSⅡ板式、双块式无砟轨道三维图；2.搜集无砟轨道扣件相关资料，写一份资料综述。

第五章道岔一、教学目标1.了解高速道岔的关键技术及主要结构，道岔的一般铺设方法2.掌握单开道岔各部分几何尺寸的确定原则及基本要求，掌握单开道岔总布置图中各项几何尺寸的计算方法。二、教学过程第一讲单开道岔的几何尺寸及总布置图单开道岔的结构道岔种类及用途复习单开道岔的主要结构组成:转辙器、连接部分、辙叉及护轨；单开道岔的主要几何尺寸（1）道岔各部分轨距基本轨前接头处轨距S1尖轨尖端轨距S0尖轨跟端直股及侧股轨距Sh导曲线中部轨距Sc导曲线终点轨距S。（2）转辙器几何尺寸1)尖轨的最小轮缘槽tmin2）尖轨动程（3）导曲线几何尺寸--导曲线支距（4）辙叉及护轨几何尺寸。1）辙叉咽喉轮缘槽2）查照间隔D1及D23）护轨轮缘槽4）辙叉翼轨轮缘槽5）有害空间3.单开道岔总布置图（1）曲线尖轨、直线辙叉单开道岔的计算（2）锐角固定辙叉主要几何尺寸（3）道岔主要尺寸（4）配轨计算（5）导曲线支距计算第二讲高速道岔及道岔铺设方法1、提高过岔速度的措施（1）限制直向过岔速度的因素：道岔平面冲击角、道岔结构不平顺。（2）提高直向过岔速度的措施：=1\*GB3①可动心轨辙叉代替固定辙叉=2\*GB3②弹性可弯尖轨跟端代替活接头=3\*GB3③AT轨=4\*GB3④弹性护轨=5\*GB3⑤特种断面翼轨=6\*GB3⑥直线轨距不加宽=7\*GB3⑦优化牵引点布置，减少不足位移=8\*GB3⑧提高制造与铺设精度，加强养护=9\*GB3⑨增加护轨、翼轨缓冲段长，减小冲击角=10\*GB3⑩优化心轨、尖轨降低值（3）限制直向过岔速度的因素：曲线半径、缓和曲线、超高、平面冲击角（4）提高侧向过岔速度的措施=1\*GB3①采用大号码道岔，以增大导曲线半径（最有效）；=2\*GB3②采用对称道岔，可提高侧向通过速度30～40%；=3\*GB3③改进平面设计，如采用曲线尖轨、曲线辙叉；=4\*GB3④采用变曲率的导曲线，可以降低轮轨撞击时的动能损失和减缓未被平衡离心加速度及其变化率；=5\*GB3⑤加强道岔结构，保证有足够的强度和稳定性，经常保持道岔的良好技术状态；=6\*GB3⑥减小车轮对侧线各部位钢轨的冲击角，如防止轨距不必要的加宽，采用切线型；=7\*GB3⑦曲线尖轨，尖轨、翼轨与护轨缓冲段选用尽可能相同的冲击角，并且使与导曲线容许通过速度相配合；2、高速道岔（1）高速道岔的分类：直向高速道岔、直侧向高速道岔（2）高速道岔的技术特点=1\*GB3①工电一体化的整体系统。=2\*GB3②安全、成熟、可靠的道岔结构=3\*GB3③良好的国情、路情适应性=4\*GB3④现代化的生产工艺与系统集成=5\*GB3⑤机械化、标准化与专业化的铺设工艺=6\*GB3⑥信息化与科学化的维修管理3、道岔铺设方法（1）有砟轨道人工铺设道岔方法—成都铁路局相关资料（2）有砟轨道机械铺设道岔方法—秦沈客运专线相关资料1）道岔组装工作台布置。2）道岔的组装3）道岔的装运。4）道岔的铺设（3）无砟轨道道岔铺设方法遂渝线及京沪线相关资料1）平台预组装铺设2）原位平台组装铺设三、教学重点1.道岔几何尺寸与总布置图；2.高速道岔的主要技术特点；四、专业思想培养1.根据单开道岔主要几何尺寸，介绍现场工务部门在道岔维护方面的主要工作，在介绍道岔复杂性的同时，应强调道岔的重要性和不可或缺2.结合提高过岔速度措施的讲解，自然引出研制高速道岔所需的技术措施，进而讲解高速道岔的结构特点。3.介绍施工方法时，应提出施工方法对道岔初始状态的影响，强调施工方法的重要性五、布置作业1.绘制12号道岔的总布置图；2.写出道岔主要部件的英文名称；3.如何消除道岔的有害空间，消除有害空间后，道岔结构还在那些方面做了改进。第六章无缝线路一、教学目标1.了解无缝线路的原理和基本理论2.掌握温度式无缝线路计算方法。3.掌握无缝线路稳定性分析。二、教学过程第一讲基本原理1.钢轨温度力、伸缩位移与轨温变化的关系2.线路纵向阻力（1）接头阻力（2）扣件阻力道床纵向阻力3.温度力图（1）约束条件（2）基本温度力图（3）轨端伸缩量计算第二讲无缝线路稳定性分析稳定性概念（1）无缝线路特点夏季高温季节在钢轨内部存在巨大的温度压力，容易引起轨道横向变形，行成胀轨跑道。（2）无缝线路胀轨跑道过程持稳阶段、胀轨阶段和跑道阶段。（3）判断准则能量法和静力平衡法2.影响无缝线路稳定性的因素（1）道床横向阻力道床抵抗轨道框架横向位移的阻力，防止无缝线路胀轨跑道，保证线路稳定。（2）轨道框架刚度轨道框架自身抵抗弯曲能力的参数，轨道框架刚度愈大，弯曲变形愈小。（3）温度压力与轨道初始弯曲丧失稳定性的主要因素无缝线路稳定性计算公式（1）稳定性统一公式假设轨道弯曲成各半波相同的多波形状，仅取一个最不利的半波作为计算对象；假设轨道原始弹性弯曲为正弦曲线；将整个轨道框架简化为铺设于均匀介质中的梁，梁的水平刚度即为轨道框架刚度，节点阻矩对轨道刚度的加强用β表示，则轨道横向刚度位βEI。经常保养中的不平顺限值，不平顺达到或超过经常保养标准时，就安排线路保养。在最经济合理的条件下确定保养标准；（2）不等波长稳定性计算公式不等波长稳定性计算公式的基本假定是：轨道为无限长梁，此梁埋置在均匀介质中；梁具有初始弯曲；梁在温度压力作用下，变形曲线波形与初始弯曲波形相似，但波长不等。第三讲普通无缝线路设计1.确定设计锁温根据强度条件确定允许的降温幅度根据稳定条件确定允许的升温幅度中和温度的确定无缝线路结构计算轨条长度伸缩区长度预留轨缝第四讲桥上无缝线路1.梁轨相互作用原理和基本微分方程梁轨相互作用原理是分析桥上无缝线路纵向力产生的基础，梁轨相对位移和线路纵向阻力作用。2.伸