軌道結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)

1、鋼軌軌枕道床連接零件防爬設(shè)備道岔2.1 軌道的組成軌道的組成傳統(tǒng)軌道組成軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展 隨著高速重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，軌道結(jié)構(gòu)型式也隨之發(fā)生變化。出現(xiàn)了焊接長(zhǎng)鋼軌軌道（無縫線路軌道）及無砟軌道等新型軌道結(jié)構(gòu)型式。 無縫線路是將鋼軌接頭施以焊接，成為連續(xù)焊接長(zhǎng)鋼軌軌道。 無縫線路具有良好的運(yùn)營功能，行車阻力小，噪聲低，可顯著提高列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適性，并降低軌道維修工作量，得到了廣泛采用。 無砟軌道結(jié)構(gòu)是將支承鋼軌的軌下基礎(chǔ)部分即軌枕和道床以混凝土材料（或鋼筋混凝土）使之成為整體結(jié)構(gòu)，該整體結(jié)構(gòu)稱為無砟道床。 無砟軌道結(jié)構(gòu)可保持軌道幾何形位的高度平順性，并具有免維修或少維修的優(yōu)點(diǎn)，宜用

2、于高速鐵路、高架與隧道地段及城市軌道交通的鐵路線路。2.2 2.2 我國鐵路軌道類型我國鐵路軌道類型 我國鐵路正線軌道類型分為特重型特重型、重型重型、次重型次重型、中型中型和輕型輕型。 軌道類型匹配，重型鋼軌，重型軌枕，等強(qiáng)度。 軌道類型選擇由運(yùn)營條件(由行車速度、軸重和運(yùn)量三個(gè)參數(shù)來描述)決定，為確保列車安全、平穩(wěn)和不間斷運(yùn)行，軌道類型必須與運(yùn)營條件相適應(yīng)。2.3.1 2.3.1 鋼軌的功能、要求及類型鋼軌的功能、要求及類型n鋼軌的功能：鋼軌的功能：n承受車輪荷載，并將其傳于軌枕。n為車輪滾動(dòng)提供阻力最小的表面，引導(dǎo)列車的車輪運(yùn)行。n 在電氣化鐵路或自動(dòng)閉塞區(qū)段，鋼軌兼有軌道電路之功能。l

3、以每米質(zhì)量千克數(shù)每米質(zhì)量千克數(shù)表示。我國鐵路鋼軌的主要類型有75、60、50、43四種類型、其每米的質(zhì)量分別為74.414、60.64、51.514、44.653kg。l 普通線路、提速干線、高速鐵路上廣泛采用60軌，75軌多用于重載線路。l 為了滿足高速、重載運(yùn)輸?shù)囊?，鋼軌有向重型化發(fā)展的趨勢(shì)。l 化學(xué)成分，普通碳素鋼軌，微合金軌，低合金軌等。l 交貨狀態(tài)，熱軋鋼軌及熱處理鋼軌。鋼軌的類型鋼軌的類型2.3.2 2.3.2 鋼軌斷面鋼軌斷面 鋼軌在列車車輪豎向荷載作用下產(chǎn)生彎曲，其彎曲應(yīng)力多分布于軌頭和軌底，中部軌腰部位應(yīng)力接近零，其最佳斷面為工字形，由軌頭軌頭、軌腰軌腰和軌底軌底三部分組成

4、。HFBbGEC 軌頭軌頭軌腰軌腰軌底軌底鋼軌的成分鋼軌的成分n鋼軌鋼的化學(xué)成分除含鐵（Fe）之外，還有碳（C）、氫(H) 、鋁(Al) 、錳（Mn）、硫（S）、磷（P） 、氮（N） 、硅（Si）、鉻（Cr）等元素。n鋼軌的化學(xué)成分對(duì)鋼軌的強(qiáng)度，耐磨性能及抵抗沖擊的性能有很大影響。鋼軌的成分鋼軌的成分(C)n碳是鋼軌鋼的主要強(qiáng)化元素，且含碳量相當(dāng)高，達(dá)0.64%-0.80%。n高的含碳量使鋼軌有較高的強(qiáng)度和硬度，比較耐磨，但降低鋼材的塑性和韌性。n鋼軌鋼的含碳量超過0.82%后，鋼的強(qiáng)度極限及耐磨性已不再顯著增加，且明顯變脆。n含量越高，焊接性能越差。鋼軌的長(zhǎng)度鋼軌的長(zhǎng)度n普通標(biāo)準(zhǔn)軌普通標(biāo)準(zhǔn)軌

5、的定尺寸長(zhǎng)度為12.5m及25m，高速鐵路，高速鐵路采用長(zhǎng)定長(zhǎng)尺寸采用長(zhǎng)定長(zhǎng)尺寸(100m)。n對(duì)于普通標(biāo)準(zhǔn)軌，每種標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼軌都由三種相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線縮短軌標(biāo)準(zhǔn)曲線縮短軌，標(biāo)準(zhǔn)曲線縮短軌和短尺軌短尺軌的長(zhǎng)度見下表。 要求：高強(qiáng)度、高韌性、高純凈度、幾何尺寸的高精度、良好的焊接性能。 長(zhǎng)定尺寸：廠制100米長(zhǎng)鋼軌。 主要措施：精練、精軋和精整。經(jīng)過鐵水預(yù)處理、爐外精練、真空脫氣和連鑄工藝。很高的純凈度，夾雜物長(zhǎng)度非常小，如硫化物小于13um，斷面尺寸精度非常高，平整度質(zhì)量也非常高。高速鐵路鋼軌高速鐵路鋼軌 軌道上鋼軌與鋼軌之間用夾板和螺栓連接，稱為鋼軌接頭。鋼軌接頭定義鋼軌接頭型式鋼軌接頭型式

6、n接頭的聯(lián)結(jié)型式按其相對(duì)于軌枕位置，可分為懸空式懸空式和承墊式承墊式兩種。懸空式懸空式承墊式承墊式相對(duì)式鋼軌接頭相對(duì)式鋼軌接頭 相錯(cuò)式鋼軌接頭相錯(cuò)式鋼軌接頭 按兩股鋼軌接頭相互位置，可分為相對(duì)式相對(duì)式和相錯(cuò)式相錯(cuò)式兩種。 鋼軌接頭按其用途及工作性能可分為: 普通接頭普通接頭 導(dǎo)電接頭導(dǎo)電接頭 絕緣接頭絕緣接頭 焊接接頭焊接接頭 異形接頭異形接頭 伸縮接頭伸縮接頭 膠結(jié)接頭膠結(jié)接頭普通鋼軌接頭的構(gòu)造普通鋼軌接頭的構(gòu)造 鋼軌接頭由夾板夾板、螺栓螺栓、螺母螺母、彈簧墊圈彈簧墊圈等組成。夾板夾板接頭處軌縫接頭處軌縫 為適應(yīng)鋼軌熱脹冷縮的需要，在鋼軌接頭處應(yīng)預(yù)留軌縫預(yù)留軌縫，并滿足如下的條件：1）當(dāng)軌溫

7、達(dá)到當(dāng)?shù)刈罡哕墱貢r(shí)，軌縫應(yīng)大于或等于零，使軌端不受擠壓力，以防溫度壓力過大而脹軌跑道；2）當(dāng)軌溫達(dá)到當(dāng)?shù)刈畹蛙墱貢r(shí)，軌縫應(yīng)小于或等于構(gòu)造軌縫構(gòu)造軌縫，使接頭螺栓不受剪力，以防止接頭螺栓拉彎或剪斷。 構(gòu)造軌縫構(gòu)造軌縫是指受鋼軌、接頭夾板及螺栓尺寸限制，在構(gòu)造上能實(shí)現(xiàn)的軌端最大縫隙值。 接頭病害 鋼軌接頭的存在破壞了鋼軌的連續(xù)性，產(chǎn)生較大的輪軌沖擊動(dòng)力，加速接頭部分軌道的破壞。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，鋼軌在接頭處的傷損約占其全部傷鋼軌在接頭處的傷損約占其全部傷損的一半以上損的一半以上，接頭下混凝土軌枕的失效相當(dāng)于其它部分的35倍，接頭下道床振動(dòng)加速度比中間部分大36倍，道床變形發(fā)展迅速，為消除接頭病害為消

8、除接頭病害而進(jìn)行的養(yǎng)路工作量占總數(shù)的而進(jìn)行的養(yǎng)路工作量占總數(shù)的3550。 列車通過接頭產(chǎn)生沖擊動(dòng)力與三方面因素有關(guān)，即軌縫軌縫、臺(tái)階臺(tái)階和折角折角。 折角折角是由于接頭下沉形成的。 臺(tái)階臺(tái)階是接頭處兩根鋼軌的端部不在同一水平面上。 試驗(yàn)和分析表明，車輪通過接頭時(shí)，產(chǎn)生峰值很大的高頻瞬時(shí)沖擊力P1以及低頻的準(zhǔn)靜態(tài)荷載P2。 P1約發(fā)生在車輪越過接頭0.252ms，P2約發(fā)生在7ms后，如圖所示。 P1力的作用被鋼軌和軌枕的慣性反作用力抵消，只對(duì)鋼軌頭部產(chǎn)生破壞作用，P2對(duì)軌道和路基的影響極其顯著。 在P1和P2力的作用下，接頭區(qū)軌道的破壞主要表現(xiàn)為鋼軌軌頭打塌和剝離、鞍形磨耗、螺孔裂紋，鋼軌軌頭

9、打塌和剝離、鞍形磨耗、螺孔裂紋，夾板彎曲或斷裂，混凝土枕損壞破裂，道床沉陷、夾板彎曲或斷裂，混凝土枕損壞破裂，道床沉陷、坍塌和板結(jié)，路基翻漿冒泥坍塌和板結(jié)，路基翻漿冒泥等等，從而加劇輪軌間的動(dòng)力作用，形成惡性循環(huán)。2.3.6 2.3.6 鋼軌的焊接鋼軌的焊接 接觸焊接觸焊 鋁熱焊鋁熱焊 氣壓焊氣壓焊 電弧焊電弧焊 鋼軌焊接接頭平直度標(biāo)準(zhǔn)鋼軌焊接接頭平直度標(biāo)準(zhǔn) 接觸焊的基本原理是利用電流通過某一電阻時(shí)所產(chǎn)生的熱量熔接焊件，再經(jīng)頂鍛完成焊接。 焊接時(shí)，將鋼軌置于焊機(jī)兩對(duì)電極之間加壓夾緊，夾緊力Fl，接通電源，焊機(jī)移動(dòng)架在送進(jìn)力的作用下夾持鋼軌前進(jìn)，通過電流的集膚和渦流作用，鋼軌端面接觸發(fā)生連續(xù)不斷

10、的閃光燒化。 當(dāng)鋼軌端部溫度達(dá)到預(yù)定工藝要求時(shí)，焊機(jī)的夾緊裝置在頂鍛壓力（圖中F2）作用下，帶動(dòng)鋼軌快速合縫擠出熔化的金屬和雜質(zhì)，并使端頭產(chǎn)生一定的塑性變形而形成焊接接頭。 然后用刀具清除溢出其斷面的金屬。最后，經(jīng)過冷卻、打磨、調(diào)直等工序。接觸焊原理接觸焊原理接觸焊分類接觸焊分類 固定式接觸焊機(jī)：主要用于焊接基地；固定式接觸焊機(jī)：主要用于焊接基地； 接觸焊車：通過移動(dòng)焊軌列車在工地將一定長(zhǎng)度鋼接觸焊車：通過移動(dòng)焊軌列車在工地將一定長(zhǎng)度鋼軌依次焊接，美國廣泛使用該方法。我國地鐵中有軌依次焊接，美國廣泛使用該方法。我國地鐵中有應(yīng)用。應(yīng)用。 兩種焊接法的特點(diǎn)兩種焊接法的特點(diǎn)兩種焊接法的特點(diǎn)兩種焊接法

11、的特點(diǎn) 工廠焊接法：工廠焊接生產(chǎn)集中，人員集中，有工廠焊接法：工廠焊接生產(chǎn)集中，人員集中，有利于加強(qiáng)生產(chǎn)管理，對(duì)提高焊接質(zhì)量與效率，降利于加強(qiáng)生產(chǎn)管理，對(duì)提高焊接質(zhì)量與效率，降低生產(chǎn)成本也十分有利。低生產(chǎn)成本也十分有利。 焊軌列車：設(shè)備簡(jiǎn)單、體型小、重量輕的特點(diǎn)，焊軌列車：設(shè)備簡(jiǎn)單、體型小、重量輕的特點(diǎn)，在工作移動(dòng)、操作都比較方便。由于流動(dòng)作業(yè)，在工作移動(dòng)、操作都比較方便。由于流動(dòng)作業(yè)，焊接環(huán)境差，在焊接過程中受列車通過、自然氣焊接環(huán)境差，在焊接過程中受列車通過、自然氣候等外界的干擾和影響較多。候等外界的干擾和影響較多。 另外，焊軌列車交流電流波動(dòng)，焊接電阻變化非另外，焊軌列車交流電流波動(dòng)，焊

12、接電阻變化非常迅速，無法對(duì)電流以及鋼軌的熱影響區(qū)域進(jìn)行常迅速，無法對(duì)電流以及鋼軌的熱影響區(qū)域進(jìn)行有效控制，頂鍛力不如工廠焊機(jī)，焊縫中氧化物有效控制，頂鍛力不如工廠焊機(jī)，焊縫中氧化物及夾質(zhì)排出不如工廠焊機(jī)充分。及夾質(zhì)排出不如工廠焊機(jī)充分。 流程相同，方法一致。流程相同，方法一致。 接觸焊的機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，先進(jìn)的焊接設(shè)備配有計(jì)算機(jī)控制，焊接質(zhì)量波動(dòng)小，焊接生產(chǎn)率高，焊接接頭的表面質(zhì)量穩(wěn)定性好。 由于電阻閃光接觸焊的焊接熱源是來自工件的內(nèi)部熱源，熱量集中，加熱時(shí)間短，焊接過程不需要填充金屬，冶金過程比較簡(jiǎn)單，熱影響區(qū)較小，易獲得質(zhì)量較好的焊接接頭。接觸焊的優(yōu)點(diǎn)2.2.鋁熱焊原理鋁熱焊原理 鋼軌

13、鋁熱焊又稱熱劑焊，它是將鋁熱焊劑放入坩渦中用高溫火柴點(diǎn)燃，焊劑發(fā)生激烈化學(xué)反應(yīng)和冶金反應(yīng)放出大量熱能，形成鋁熱鋼液和上浮的熔渣，高溫鋼液澆入裝卡在軌縫上的砂型中，將兩軌端熔化，冷卻后形成接頭。 圖為鋼軌鋁熱焊示意圖。 由于鋁熱焊的澆注和冷卻過程與鑄造的規(guī)律極為相似，所以鋁熱焊亦稱鑄焊。 鋁熱焊實(shí)際上是采用鋁熱法煉鋼，其主要反應(yīng)為： 3FeO+2Al=3Fe+Al2O33Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3 反應(yīng)主要產(chǎn)物是純鐵。經(jīng)調(diào)整成分后變成鋼，即 3Fe+C=Fe3C鋁熱焊特點(diǎn)鋁熱焊特點(diǎn)n鋁熱焊設(shè)備簡(jiǎn)單，投資省，焊接操作簡(jiǎn)便，無需電源。n材質(zhì)寬容度大

14、。焊接鋼軌時(shí)，大量高溫液態(tài)金屬（以下稱為鋁熱鋼水）在較短時(shí)間（10秒左右）注入砂型型腔，使焊縫具有較高熱容量，因而可使焊接區(qū)得到較小冷卻速度。對(duì)含碳量較高的鋼軌亦不會(huì)造成淬火傾向。該方法比其它方法有更大的材質(zhì)寬容度。n接頭平順性好。鋁熱焊方法沒有頂鍛過程，焊接接頭的平順性僅取決于焊前鋼軌的調(diào)節(jié)精度。 n焊縫金屬為較粗大的鑄造組織，韌性、塑性較差。但如對(duì)焊接接頭進(jìn)行焊后熱處理，則可使其組織有所改進(jìn)，從而可改善焊接接頭性能。鋁熱焊的應(yīng)用鋁熱焊的應(yīng)用 主要用于現(xiàn)場(chǎng)無縫線路鋪設(shè)的最終焊主要用于現(xiàn)場(chǎng)無縫線路鋪設(shè)的最終焊接，以及鋼軌折斷的修復(fù)。接，以及鋼軌折斷的修復(fù)。3.3.氣壓焊氣壓焊 氣壓焊是把鋼軌固

15、定在夾具上，用火焰(氧-乙炔)加熱預(yù)以施焊的兩支軌端頭，在其溫度達(dá)到金屬熔化狀態(tài)時(shí)，用外力將兩個(gè)軌端擠壓，使之熔合。 2.3.8 2.3.8 鋼軌的傷損鋼軌的傷損 鋼軌傷損鋼軌傷損是指鋼軌在使用過程中發(fā)生鋼軌折斷、鋼軌裂紋以及其他影響和限制鋼軌使用性能的傷損。 鋼軌的運(yùn)用條件極其復(fù)雜，各種傷損難以避免。 冶煉過程中的缺陷，以及運(yùn)輸、使用過程中的不良條件都可以導(dǎo)致鋼軌的傷損。 嚴(yán)重的鋼軌傷損將危及運(yùn)輸安全。因而必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼軌傷損，掌握傷損鋼軌情況，掌握鋼軌傷損規(guī)律，積極采取措施并及時(shí)向冶金部門反饋信息，從而加強(qiáng)鋼軌運(yùn)用中的全過程管理，這是鐵路工務(wù)部門的重要職責(zé)之一。 鋼軌傷損采用兩位數(shù)字編號(hào)進(jìn)

16、行分類。十位數(shù)表示傷損在鋼軌斷面的位置和傷損狀態(tài)，個(gè)位數(shù)表示造成傷損的原因，共有9類32種。 常見的鋼軌傷損常見的鋼軌傷損 軌腰螺栓孔裂紋軌腰螺栓孔裂紋 軌頭核傷 軌頭磨耗 軌頭壓潰軌腰螺栓孔裂紋軌腰螺栓孔裂紋 指鋼軌在列車沖擊荷載作用下，其螺栓孔邊角處，由于存在應(yīng)力集中或其他缺陷而造成的裂紋。 這種裂紋受載荷反復(fù)作用而擴(kuò)展，甚至發(fā)生斷裂。其形態(tài)如圖所示。 軌腰螺栓裂紋發(fā)生的主要原因有：鉆孔時(shí)在螺栓孔周邊產(chǎn)生有肉眼不能發(fā)現(xiàn)的發(fā)裂，在荷載的作用下加速裂紋發(fā)展； 由于鋼軌接頭養(yǎng)護(hù)中存在的高低臺(tái)階、錯(cuò)牙、軌端低塌、鞍型磨耗及道床板結(jié)，列車通過時(shí)產(chǎn)生的高頻力P1和準(zhǔn)靜態(tài)力P2對(duì)螺孔應(yīng)力的影響極大。研究

17、結(jié)果表明，P1和P2的合力決定著軌端的第一螺孔的應(yīng)力水平，因而也決定著螺孔四周疲勞裂紋的萌生和發(fā)展。而第二螺孔的應(yīng)力水平幾乎完全由P2力決定。 螺栓孔裂紋屬?zèng)_擊荷載作用下的疲勞傷損的性質(zhì)，裂紋的方向與主拉應(yīng)力方向垂直。 研究結(jié)果表明，螺栓孔裂紋的萌生期遠(yuǎn)大于擴(kuò)展期，一般情況下，后者是前者的四分之一左右。所以控制萌生期是降低螺栓孔裂紋發(fā)展速度的關(guān)鍵。 是最危險(xiǎn)的鋼軌傷損。 在列車荷載重復(fù)作用下，鋼軌走行面下軌頭內(nèi)部出現(xiàn)極為復(fù)雜的應(yīng)力組合，使細(xì)小的橫向裂紋擴(kuò)展而成核傷，直至核傷的四周鋼材強(qiáng)度不足，毫無預(yù)兆的發(fā)生驟然折斷。 核傷的內(nèi)因是非金屬夾雜物及白點(diǎn)的存在（在鋼冷卻過程中有害的氫氣從鋼中逸出而形

18、成），核傷的外因是列車的重復(fù)作用； 鋼軌接頭處的核傷（距軌端11.5m）發(fā)展速度較中部快1.82倍，表明接頭上有較大的動(dòng)力沖擊作用，直接影響傷損的發(fā)展速度； 防止和減緩核傷發(fā)生和發(fā)展，主要的措施有： 凈化鋼軌，控制夾雜物的直徑； 提高鋼軌的接觸疲勞強(qiáng)度； 提高軌道的彈性，加強(qiáng)軌道的養(yǎng)護(hù)維修，特別是對(duì)鋼軌接頭養(yǎng)護(hù)維修，減少動(dòng)力沖擊作用。 通常表現(xiàn)為鋼軌在輪軌摩擦力和接觸應(yīng)力的作用下，在鋼軌頭部發(fā)生沿全長(zhǎng)的磨損。 分為軌頂垂直磨耗、軌頭側(cè)面磨耗和波浪形磨耗。 總磨耗按垂直磨耗加側(cè)面磨耗的半數(shù)計(jì)算。垂直磨耗在軌頂面寬1/3處(距標(biāo)準(zhǔn)工作邊)測(cè)量，側(cè)磨在鋼軌踏面下16mm處測(cè)量； 我國把鋼軌磨耗分為輕

19、傷和重傷兩類。如下表所示。 工務(wù)部門要求對(duì)輕傷鋼軌要加強(qiáng)觀測(cè)，對(duì)重傷鋼軌必須及時(shí)更換。軌頭磨耗軌頭磨耗 側(cè)面磨耗（簡(jiǎn)稱側(cè)磨）一般多出現(xiàn)于曲線外股鋼軌的頭部，隨著內(nèi)燃和電力機(jī)車取代蒸氣機(jī)車及運(yùn)量的大幅度提高，鋼軌側(cè)磨的嚴(yán)重性，在我國鐵路鋼軌傷損中已居突出位置。 例如，半徑450700m的曲線軌道上，因外股鋼軌側(cè)磨，60kg/m鋼軌通過總質(zhì)量?jī)H為1億噸左右就要更換，僅為60kg/m鋼軌預(yù)期使用壽命的1/7。側(cè)面磨耗側(cè)面磨耗l 在更小半徑的曲線上，半年的側(cè)磨量就能達(dá)到1.52.0cm而需要更換鋼軌。 l 降低曲線側(cè)面磨耗的措施主要有l(wèi) 調(diào)整軌道幾何形位，如超高，軌底坡l 采用耐磨鋼軌l 對(duì)鋼軌側(cè)面進(jìn)

20、行涂油。 側(cè)面磨耗側(cè)面磨耗 指發(fā)生在軌頭踏面處，出現(xiàn)壓潰金屬所形成的飛邊。 鋼軌偏載，因輪軌接觸應(yīng)力過大致使軌頭金屬產(chǎn)生塑性流變。 發(fā)生軌頭壓潰處的金屬常常存在有害夾雜物和元素偏析。 軌頭壓潰軌頭壓潰2.3.9 2.3.9 鋼軌的合理使用鋼軌的合理使用 鋼軌是鐵路線路的重要裝備,在鐵路工務(wù)主要技術(shù)裝備政策中,除明確指出鋼軌的發(fā)展方向是重型化、強(qiáng)韌化和純凈化外，對(duì)合理使用鋼軌也有明確規(guī)定。 規(guī)定指出：應(yīng)根據(jù)鋼軌綜合經(jīng)濟(jì)效益分析，確定鋼軌合理的使用周期，實(shí)行鋼軌分期使用制度，并積極做好舊軌的整修工作。 隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)鋼軌打磨已發(fā)展成為一種多功能的現(xiàn)代化養(yǎng)路技術(shù)。鋼軌的分級(jí)使用鋼軌的分級(jí)使用鋼

21、軌分級(jí)使用包括兩個(gè)方面： 鋼軌的二次或多次使用 鋼軌在一次使用中的合理倒換使用鋼軌的二次或多次使用 繁忙干線重型鋼軌經(jīng)過舊軌整修，鋪設(shè)到運(yùn)量小的鐵路上再次使用。 好處是：延長(zhǎng)鋼軌的使用壽命和提高的使用效率。 國外重視：德國新軌鋪設(shè)于一級(jí)軌道，軌高降低5%時(shí)換下鋪于二級(jí)軌道，降低8%鋪設(shè)于三級(jí)軌道。鋼軌一次使用中的合理倒換使用 上下股鋼軌倒換使用。 直線鋼軌與曲線鋼軌倒換使用。 舊軌的整修工作舊軌的整修工作磨修 焊修 磨修磨修 砂輪打磨機(jī)消除接頭表面不均勻磨耗、掉塊、擦傷等缺陷。 為了不過多削弱鋼軌斷面，打磨母材深度不宜大于0.5mm.焊修焊修 軌面不均勻磨耗、掉塊、擦傷等病害接近或大于1mm時(shí)

22、，為了不過多削弱鋼軌斷面，對(duì)傷損鋼軌進(jìn)行焊修。 手工電弧焊是目前最常使用的方法。 現(xiàn)場(chǎng)鋼軌打磨現(xiàn)場(chǎng)鋼軌打磨 對(duì)鋼軌進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打磨始于上世紀(jì)50年代。 最初用于整治波形磨耗，現(xiàn)已發(fā)展成為一種多功能的現(xiàn)代化養(yǎng)路技術(shù)。 打磨的重點(diǎn)已從鋼軌修理轉(zhuǎn)向鋼軌保養(yǎng)。 鋼軌打磨可以分為修理性打磨、預(yù)防性打磨及鋼軌斷面廓形打磨三類。 鋼軌定期打磨，可以消除和延緩波磨、消除鋼軌表面的接觸疲勞層防止剝離掉塊、對(duì)斷面打磨還可改善輪軌接觸條件，降低接觸應(yīng)力。軌枕概述軌枕概述1.1.軌枕的功能和要求軌枕的功能和要求n軌枕是軌下基礎(chǔ)的部件之一。n其功能是支承鋼軌，保持軌距和線路方向。n將鋼軌的荷載傳遞至道床。鋼軌的移動(dòng)鋼軌的移

23、動(dòng)方向方向道床道床縱向縱向抵抗力抵抗力道床橫抵抗力道床橫抵抗力2.2.軌枕的類型軌枕的類型 軌枕依其構(gòu)造及鋪設(shè)方法分為橫向軌枕橫向軌枕、縱向軌枕縱向軌枕、短枕短枕、寬軌枕寬軌枕、梯子軌道、框架式軌枕梯子軌道、框架式軌枕等 軌枕按其使用部位可分為用于區(qū)間線路的普通軌枕普通軌枕，用于道岔上的岔枕岔枕及用于橋梁上的橋枕橋枕。 軌枕按其材料可分為木枕木枕、混凝土軌枕混凝土軌枕及鋼枕鋼枕等。軌枕概述軌枕概述木枕(1) 優(yōu)點(diǎn)n有彈性,可緩和列車的動(dòng)力沖擊作用；n重量輕,便于運(yùn)輸,鋪設(shè)和養(yǎng)護(hù)維修；n易加工；n有較好的絕緣性能。木枕(2) 缺點(diǎn) n壽命短,其失效原因：腐蝕、機(jī)械磨損及劈裂；n浪費(fèi)木材，我國木材

24、資源貧乏，無論是數(shù)量還是質(zhì)量，都不能滿足使用要求；n木枕強(qiáng)度、彈性和耐久性不完全一致，在機(jī)車，車輛作用下容易出現(xiàn)軌道不平順；n穩(wěn)定性差，不利于鋪設(shè)無縫線路。木枕使用情況 n我國以前大量使用,隨著混凝土軌枕技術(shù)的發(fā)展,我國鐵路的技術(shù)政策規(guī)定,新建鐵路使用混凝土軌枕；n北美一些國家的森林資源豐富，這些國家的普速鐵路仍以木枕為主?；炷淋壵恚≒C枕）1.優(yōu)點(diǎn)2.分類3.混凝土軌枕的截面形狀與尺寸4.混凝土枕的支承模式5.我國混凝土枕現(xiàn)狀6.軌枕間距 1.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)n重量大，剛度大：提高穩(wěn)定性，減輕振動(dòng)，適于高速重載無縫線路；n幾何尺寸均勻一致： 有利于提高軌道的平順性；n使用壽命長(zhǎng)：正常情況下使用50

25、年。2.2.鋼筋混凝土軌枕分類鋼筋混凝土軌枕分類 鋼筋混凝土軌枕按結(jié)構(gòu)型式分為整體式、組合式和半枕三種。 按配筋方式分有普通鋼筋混凝土枕和預(yù)應(yīng)力混凝土枕兩大類。 混凝土枕按使用部位的不同，可分為普通混凝土枕、混凝土岔枕及混凝土橋枕三種。 按強(qiáng)度等級(jí)可分為I型枕、II型枕、III型枕。 混凝土枕的長(zhǎng)度混凝土枕的長(zhǎng)度 l軌枕長(zhǎng)度由軌枕受力特性決定。l不同軌枕長(zhǎng)度的計(jì)算表明，長(zhǎng)軌枕可以減少中間截面負(fù)彎矩，但軌下截面正彎矩將增大。l一般應(yīng)以軌下截面正彎矩與枕中截面負(fù)彎矩保持一定比例來確定軌枕的合理長(zhǎng)度，盡量避免中間截面出現(xiàn)過大的負(fù)彎矩以防止軌枕中部開裂。l軌枕長(zhǎng)度還要使鋼筋具有足夠的錨固長(zhǎng)度，充分發(fā)揮

26、其抗彎能力。l 混凝土枕長(zhǎng)度一般在2.32.7 m之間，我國采用2.5m和2.6m兩種長(zhǎng)度。l 試驗(yàn)結(jié)果表明，軌枕長(zhǎng)度增加有以下優(yōu)點(diǎn)： 可減少中間截面外荷載彎矩，提高軌枕結(jié)構(gòu)強(qiáng)度； 提高縱橫向穩(wěn)定性和整體剛度，改善道床和路基的工況，對(duì)無縫線路的鋪設(shè)極為有利； 提高道床的縱橫向阻力，可適當(dāng)減少軌枕配置根數(shù)，有利于線路修理作業(yè)實(shí)施。國外鐵路主要干線普遍采用長(zhǎng)度2.6m的軌枕。 4. 混凝土枕的支承模式混凝土枕的支承模式 l軌枕受力特性還與軌枕支承情況有關(guān), 混凝土枕的支承條件有中間不支承中間不支承、中間部分支承中間部分支承和全支承全支承三種情況。l軌下截面正彎矩以中間部分不支承時(shí)為最大，而枕中截面

27、負(fù)彎矩則以全支承時(shí)為最大。 6.6.軌枕間距軌枕間距 軌枕間距與每km配置的軌枕根數(shù)有關(guān)。 根據(jù)運(yùn)營條件，并和鋼軌及道床等綜合考慮，合理配套，以求在最經(jīng)濟(jì)的條件下，保證軌道具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。正線軌道可根據(jù)”正線軌道類型表選定。 下列地段應(yīng)增加軌枕鋪設(shè)數(shù)量下列地段應(yīng)增加軌枕鋪設(shè)數(shù)量： 混凝土枕R600m的曲線地段（含兩端緩和曲線）或木枕軌道，電力牽引線路R800m曲線地段 ； 坡度大于12的下坡地段； 長(zhǎng)度大于或等于300m且鋪設(shè)木枕的隧道內(nèi)。鋼筋混凝土寬軌枕的特點(diǎn) n鋼筋混凝土寬軌枕又稱軌枕板，寬度約為普通軌枕的兩倍，支承面積比之普通混凝土軌枕大一倍，使道床的應(yīng)力大為減少。 n軌枕與道床

28、接觸面上的摩阻力增大，提高了軌道的橫向穩(wěn)定性，有利于鋪設(shè)無縫線路。n寬軌枕密排鋪設(shè)，枕間空隙用瀝青混凝土封塞，道床頂面全部覆蓋起來，防止雨水及臟污滲入道床內(nèi)部，從而有效地保持道床的整潔，延長(zhǎng)道床的清篩周期，減少作業(yè)次數(shù)，節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，適合于車站、線路維修條件差的長(zhǎng)大隧道以及裝卸作業(yè)線路等地段使用。2.4.2 2.4.2 有砟道床有砟道床 道床的功能道床的功能 道床斷面道床斷面 道砟材料道砟材料 道砟材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)道砟材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 有砟道床的變形有砟道床的變形 道床污臟道床污臟 高速鐵路有砟軌道的道床高速鐵路有砟軌道的道床1.1.道床的功能道床的功能 承受來自軌枕的壓力并均勻地散布到路基面上，降低

29、路基面的應(yīng)力集度； 提供軌道的縱橫向阻力，保持軌道幾何形位的穩(wěn)定； 提供軌道彈性，減緩和吸收輪軌的沖擊振動(dòng)； 提供良好的排水性能，避免雨水直接沖刷路基面，提高路基的承載能力并減少基床病害； 便于軌道養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)，校正線路的平縱斷面。 鋼軌鋼軌移動(dòng)移動(dòng)方向方向道床道床縱向縱向抵抗力抵抗力道床橫道床橫向向抵抗力抵抗力2.2.道床斷面道床斷面 道床斷面包括道床厚度道床厚度、頂面寬度頂面寬度及邊坡坡度邊坡坡度三個(gè)主要特征。 h 道床厚度h：道床厚度是指直線上鋼軌或曲線上內(nèi)軌中軸線下軌枕底面至路基頂面的距離。 道床厚度根據(jù)作用在道床頂面上的軌枕壓力在道床內(nèi)部的傳遞特性及基礎(chǔ)的承載力來決定。 道床的總厚度應(yīng)能防止路基土擠起，以限制道床袋變形的發(fā)生。還要適應(yīng)搗固作業(yè)要求。 對(duì)于普通鐵路，路基上道床厚度較厚，橋上及隧道內(nèi)厚度較薄。面砟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)面砟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 面砟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與材質(zhì)參數(shù)及加工質(zhì)量有關(guān). 面砟按其材質(zhì)參數(shù)分為一級(jí)和二級(jí)道砟。 l 道砟加工質(zhì)量對(duì)道砟性能也有重要影響。l 反映加工質(zhì)量的參數(shù)主要有顆粒級(jí)配, 形狀及表面狀態(tài),以及清潔度.5.5.有砟道床的變形有砟道床的變形 道床作為散粒體結(jié)構(gòu)，本身具有彈、塑性，在外荷作用下將產(chǎn)生彈、塑性變形彈、塑性變形。荷載消失后，彈性變形部分得以恢復(fù)，而塑性變形則成為永久變形也稱殘余變形。 道床殘余