轨道工程检测技术 课件 第二章第二节轨道结构检测

第二章轨道线路与结构检测§2.2轨道结构检测1轨道结构类型以及组成2轨道结构检测设备和方法§2.2.1轨道基本组成轨道结构组成：钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等。41传统有砟轨道结构的组成（*）钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备

钢轨Ⅲ型轨枕Ⅲ型扣件碎石道床51传统有砟轨道结构的组成（*）钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备

钢轨木枕防爬器碎石道床道钉扣件轨排石撑61传统有砟轨道结构的组成（*）钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备

木枕线路加强混凝土枕线路加强拉杆防脱护轨拉杆71传统有砟轨道结构的组成（*）钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备

木枕道岔混凝土枕道岔82无砟砟轨道结构的组成用整体混凝土结构代替传统有砟轨道中的轨枕和散粒体碎石道床的轨道结构。定义：国际上目前比较常见的无砟轨道有：日本的板式轨道；德国的雷达2000型无砟轨道，旭普林型无砟轨道，博格板式轨道。类型：92无砟砟轨道结构的组成国内高速铁路常用的有：CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型板式无砟轨道；CRTSⅠ、Ⅱ型双块式无砟轨道；道岔区轨枕埋入式无砟轨道102无砟砟轨道结构的组成CRTSⅠ型板式无砟轨道－钢轨－扣件(含充填式垫板)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)凸形挡台及周围填充树脂水泥乳化沥青砂浆调整层(袋装灌注)现浇钢筋混凝土底座定义：预制轨道板通过水泥沥青砂浆调整层，铺设在现浇的具有凸形挡台的钢筋混凝土底座上，并适应zpw-2000轨道电路的单元轨道板无砟轨道结构型式，112无砟砟轨道结构的组成CRTSⅡ型板式无砟轨道预制轨道板通过水泥沥青砂浆调整层，铺设在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇注的钢筋混凝土底座（桥梁）上，并适应zpw-2000轨道电路的无砟轨道结构型式122无砟砟轨道结构的组成CRTSⅢ型板式无砟轨道RTSIII型无砟轨道系统属于板式无砟轨道结构体系的范畴，轨道板采用预制的单元分块结构，通过轨道板底门型钢筋、底座凹槽进行限位、自密实混凝土进行充填调整，底座板与自密实混凝土层间设置中间隔离层132无砟砟轨道结构的组成双块式无砟轨道岔区轨枕埋入式无砟轨道143轨道结构检测钢轨检测（外形尺寸、位置以及伤损）1钢轨平直度检测钢轨平直度检测仪钢轨平直度检测工装钢轨断面形状：工字形，由轨头、轨腰、轨底三大部份组成。断面性能特征：受力好、省材料，具有最佳抗弯性能。钢轨截面形状及其设计原则163轨道结构检测钢轨检测（外形尺寸、位置以及伤损）2钢轨状态检查钢轨状态检测主要包括伤损、钢轨重伤和钢轨折断三种状态的检测。3钢轨焊接检测焊接方式一般分为接触焊、气压焊、铝热焊三种形式。检测项目：静弯、落锤、疲劳、探伤、金相、硬度、外观、抗拉、冲击及断口检验，接触焊取5组25根落锤试件连续不断为合格。检测频率：每个标段检测一组。周期检测项目：落锤、静弯、探伤、硬度、外观及断口检验等。检测频率：过程中每焊接500个钢轨接头，应做周期性检验，合格后方可继续施焊。接头焊缝探伤检测频率：100%焊接接头检测。4钢轨位置检测钢轨精调（1）钢轨折断是指有下列情况之一者：钢轨全截面至少断成两部分；裂缝已经贯通整个轨头截面或轨底截面；钢轨顶面上有长大于50mm、深大于10mm的掉块。

钢轨折断直接威胁行车安全，应及时更换。（2）钢轨裂纹是指除钢轨折断外，部分材料发生分离，形成裂纹。（3）常见钢轨伤损：钢轨磨耗、接触疲劳伤损、剥离及轨头核伤、轨腰螺栓孔裂纹等。183轨道结构检测轨枕检测（外形尺寸、位置以及伤损）功用：（1）承受钢轨压力，并传布于道床；（2）有效地保持轨道的几何形位（轨距和方向）。要求：（1）必要的坚固性、弹性和耐久性；（2）便于固定钢轨；（3）具有抵抗纵向和横向位移的能力。分类：按材质分：木枕、混凝土枕和钢枕；按使用目的分：普通枕、桥枕和岔枕等；

木枕又称枕木，是铁路最早采用且仍继续使用的一种轨枕。用混凝土枕代替木枕已成为轨枕发展主要方向。

用混凝土枕代替木枕已成为轨枕发展主要方向。

目前，我国混凝土枕主要采用先张法，且分为

I型、II型和III型三类，其中II型混凝土轨枕为我国的主型混凝土枕。

截面：梯形，上窄下宽。承轨槽：做成1:40的斜面。底面：纵向两端为梯形、中间为矩形。我国

I、II型枕长度均为2.5m。新设计的

III型轨枕长度有2.6m和2.5m两种。岔枕和钢桥桥枕长度有2.6~4.85m多种。表1-1我国混凝土枕主要尺寸轨枕类型主筋数量混凝土等级截面高度(mm)截面宽度(cm)底面积(cm2)质量(kg)长度(cm)轨下中间端部轨下中间I36φ3C4820.216.529.4527.5256588251250II44φ34φ10C5820.216.529.4527.5256588251250III10φ78φ7.8C6023.018.530.028.07720320260混凝土枕伤损分为一般伤损、严重伤损、失效。轨道板外观质量以及位置检测213轨道结构检测道床检测（外形尺寸）

道床厚度(mm)标准道床几何尺寸包括道床的厚度，道床顶面宽度及边坡坡度。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；有垫层时碎石道床厚度不得小于300mm，垫层厚度不得小于200mm。五年内年计划通过总重(Mt)W年≥5050>W年≥2525>W年≥15W年＜15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有垫层的碎石道床(碎石/垫层)300／200300／200250／200250／200有碴桥面上的碎石道床vmax≤120km/h250vmax＞120km/h300223轨道结构检测道床检测（外形尺寸）道床几何尺寸包括道床的厚度，道床顶面宽度及边坡坡度。线路类别顶面宽度（m）曲线外侧道床加宽碴肩堆高（m）边坡坡度半径（m）加宽（m）正线无缝线路Vmax＞3.50.151∶1.75Vmax≤3.4≤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∶1.50233轨道结构检测道床检测（外形尺寸、质量）道碴检测检测项目：粒径级配、针状指数、片状指数、杂质含量等。检测频率：同一产地、级别且连续进场的，每5000m3为一批，不足5000m3亦按一批计，其中道碴材质检测按每50000m3为一批，不足50000m3亦按一批计。底碴检测检测项目：粒径级配、杂质含量等。检测频率：同一产地、品种且连续进场的，每5000m3为一批，不足5000m3亦按一批计。4道砟压实度检测底碴压实度检测频率：每5km检测5处，每处测2个点位。道碴压实度检测频率：每组道岔检测3个点位；无缝线路碴面压实度每5km抽检3次，每次测3个点位。现场测定方法道床密实度γ射线道床密度仪

核子密度仪

灌水法（二）道床纵向阻力测定

道床纵向阻力是指道床抵抗轨道框架纵向位移的阻力。一般以每根轨枕的阻力或每延厘米分布阻力表示。它是抵抗钢轨伸缩，防止线路爬行的重要参数。道床纵向阻力与枕盒内道砟的饱满程度、枕底的道床密度、枕的尺寸有关，与道砟肩部堆高有一定关系。道床纵向阻力是在现场原位测定的，将被测轨枕所有扣件松开，并抽出胶垫，利用相邻轨枕提供的反力用旋转丝加力，纵向推移轨枕，通过测力传感器和数显仪测量纵向推力，同时用百分表记录轨枕位移，得出单根轨枕纵向位移与阻力的关系曲线。（三）道床横向阻力测定

道床抵抗轨道框架横向位移的阻力称为道床横向阻力。它是防止无缝线路胀轨跑道，保证无缝线路稳定性的主要因素。它与道砟肩部堆高、枕底的道床密度、与枕的尺寸有关，与枕盒内道砟的饱满程度有一定关系。铁路工程经验表明，在使轨道框架保持稳定的因素中，道床的贡献约为65％，钢轨的贡献约为25％，扣件的贡献约为10％。道床横向阻力也是在试验现场原位测试的，将被测轨枕扣件松开，抽出胶垫，利用钢轨与加力架之间作用，以钢轨作为支撑，通过千斤顶横向推移轨枕，通过测力传感器和数显仪测量横向推力，同时用百分表记录轨枕位移。27道床纵向阻力加力装置

道床横向阻力加力装置（四）道床支承刚度的测定

道床是散体材料，其力学性能为非线性，在不同的使用阶段，其弹性也随之改变。道床刚度与道砟的弹性模量有关，并且道床的密实度对道床的弹性模量和内摩擦角也有较大的影响。在新砟铺入轨道之后，随着运量、道床脏污程度的不同，弹性模量和内摩擦角也发生较大的变化。293轨道结构检测扣件检测检测项目：扣压力、疲劳强度等。检测频率：同一厂家、同一批次每200000套抽检2套，不足200000套按2套抽检。扣件伤损达到下列标准，应有计划地修理或更换：（1）螺旋道钉折断、浮起，螺帽或螺杆丝扣损坏，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。弹条I型扣件