北京有砟軌道結(jié)構(gòu)及施工工藝講解

BallastedTrackStructure有砟軌道結(jié)構(gòu)博士、副教授

Ph.D.Associateprofessor

SchoolofCivilengineering,SouthwestJiaotongUniversity2一、軌道的結(jié)構(gòu)組成

thecompositionoftrackstructure

Railfastener,sleeper,trackbed,lowerfoundation鋼軌、扣件、軌枕、道床、下部基礎(chǔ)傳統(tǒng)軌道結(jié)構(gòu)的組成（*）鋼軌、軌枕、道床、道岔、聯(lián)結(jié)零件及軌道加強(qiáng)設(shè)備

鋼軌Ⅲ型軌枕Ⅲ型扣件碎石道床4傳統(tǒng)軌道結(jié)構(gòu)的組成（*）鋼軌、軌枕、道床、道岔、聯(lián)結(jié)零件及軌道加強(qiáng)設(shè)備

鋼軌木枕防爬器碎石道床道釘扣件軌排石撐5傳統(tǒng)軌道結(jié)構(gòu)的組成（*）鋼軌、軌枕、道床、道岔、聯(lián)結(jié)零件及軌道加強(qiáng)設(shè)備

木枕線路加強(qiáng)混凝土枕線路加強(qiáng)拉桿防脫護(hù)軌拉桿6傳統(tǒng)軌道結(jié)構(gòu)的組成（*）鋼軌、軌枕、道床、道岔、聯(lián)結(jié)零件及軌道加強(qiáng)設(shè)備

木枕道岔混凝土枕道岔7第一節(jié)鋼軌(Rail)Functionandbasicrequirements一、鋼軌的功能及基本要求（一）鋼軌功能、類(lèi)型及斷面支承和引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)輛的車(chē)輪承受車(chē)輪傳來(lái)的力并傳遞到軌枕上為車(chē)輪滾動(dòng)提供連續(xù)、平順和阻力最小的表面兼供軌道電路之用功能：導(dǎo)向、承重、傳力、導(dǎo)電鋼軌基本要求(thebasicrequirementsofrail)強(qiáng)度(strength)剛度(stiffness)硬度

(hardness)韌性(toughness)可焊性(weldability)經(jīng)濟(jì)性(economics)1.1鋼軌功能、類(lèi)型及斷面

Function,typeandsection

9Railtype鋼軌類(lèi)型以每米大致質(zhì)量kg數(shù)表示另外鋼軌按廠制鋼軌長(zhǎng)度的不同可分為：標(biāo)準(zhǔn)軌和縮短軌按材質(zhì)的不同可分為：碳素軌、合金軌、熱處理軌按強(qiáng)度的不同可分為五級(jí)：850、900、1000、1200、1300MPa按貨源可分為：國(guó)產(chǎn)軌、進(jìn)口軌、試驗(yàn)軌100m定長(zhǎng)鋼軌75、60、50、431.1鋼軌功能、類(lèi)型及斷面

Function,typeandsection

10鋼軌斷面面railsection工字型——最佳抗彎彎性能軌頭輪軌軌接觸部部位：壓力大——抗壓潰、、耐磨（（大而厚厚）磨耗均勻勻——寬、與車(chē)車(chē)輪踏面面配合具具有不同同半徑組組合軌腰：承載能力力——足夠厚抗彎能力力——足夠高連接要求求——側(cè)曲線軌底：穩(wěn)定——足夠?qū)?、厚鋼軌斷面的四個(gè)主要參數(shù)：H、B、b、t為保證穩(wěn)定H:B=1.15-1.2為保證軋制冷卻均勻，要求各部比例合理1.1鋼軌功能能、類(lèi)型型及斷面面Function,typeandsection111.1鋼軌功能能、類(lèi)型型及斷面面Function,typeandsection鋼軌斷面面Railcrosssection12鋼軌的材材質(zhì)和機(jī)機(jī)械性能能取決于于化學(xué)成分分(chemicalconstituents)、金屬組組織(matelstructure)及熱處理理工藝(heattreatmentprocess)鋼軌鋼化化學(xué)成分分：Fe、C、Mn、Si、P、SC含量提高高，抗拉拉強(qiáng)度、、耐磨性性及硬度度提高，，沖擊韌韌性降低低Mn提高強(qiáng)度度和韌性性，去除除氧化鐵鐵和硫，，高錳鋼鋼抗磨性性好Si與氧化合合，去除除氣泡增增加密度度，提高高Si含量提高高耐磨性性P使鋼軌具具有冷脆脆性S不溶于與與Fe，以硫化化鐵型式式存在，，熱脆性性1.2鋼軌的材材質(zhì)及機(jī)機(jī)械性能能thematerialandmechanicalperformanceofrail1.2鋼軌的材材質(zhì)及機(jī)機(jī)械性能能thematerialandmechanicalperformanceofrail鋼軌鋼的的物理力力學(xué)性能能包括強(qiáng)度極限限、屈服服極限、、疲勞極極限、伸伸長(zhǎng)率、、斷面收收縮率、、沖擊韌韌性及硬硬度等Physicalandmechanicalpropertiesofrailsteelincludstrengthlimitb,yieldlimits,fatiguelimitr,elongation5,sectionshrinkage,impacttoughnesshandhardness.鋼軌重型型化、強(qiáng)強(qiáng)韌化、、純凈化化Thestrengtheningtechnologyofrail鋼軌強(qiáng)化化技術(shù)Rail

alloying鋼軌合金金化加入合金金元素Si、Mn、Cr，鋼軌整整體強(qiáng)化化，表面面硬度均均勻，可可焊性好好Therailheattreatment鋼軌熱處處理鋼軌接頭頭沖擊力力大，軌端30-70mm范圍進(jìn)行行軌頂淬火火處理，提高抗抗磨能力力全長(zhǎng)淬火火：電感感應(yīng)加熱熱加速奧奧氏體向向珠光體體轉(zhuǎn)變，，提高強(qiáng)強(qiáng)度和韌韌性combineheattreatmentwithalloying熱處理與與合金化化結(jié)合1.3鋼軌傷損損及合理理使用Railfailureandfairuseofthetail（一）railfailure鋼軌傷損損鋼軌在使使用過(guò)程程中，發(fā)發(fā)生折斷斷、裂紋紋及其它它影響和和限制鋼鋼軌使用用性能的的傷損鋼軌傷損損分類(lèi)：：根據(jù)傷傷損在鋼鋼軌斷面面上的位位置、傷傷損外貌貌及傷損損原因等等分為九九類(lèi)32種傷損，，用兩位位數(shù)編號(hào)號(hào)分類(lèi)，，十位數(shù)數(shù)表示傷傷損的部部位和狀狀態(tài)，個(gè)個(gè)位數(shù)表表示造成成傷損的的原因15鋼軌折斷斷brittlefracturesofrail鋼軌全截截面至少少斷成兩兩部分裂縫已經(jīng)經(jīng)貫通整整個(gè)軌頭頭截面或或軌底截截面鋼軌頂面面上有長(zhǎng)長(zhǎng)大于50（30）mm、深大于于10（5）mm的掉塊鋼軌折斷斷直接威威脅行車(chē)車(chē)安全，，應(yīng)及時(shí)時(shí)更換鋼軌裂紋紋是指除除鋼軌折折斷之外外，鋼軌軌部分材材料發(fā)生生分離，，形成裂裂紋。鋼軌傷損損種類(lèi)很很多，常常見(jiàn)的有有鋼軌磨磨耗、接接觸疲勞勞傷損、、剝離及及軌頭核核傷、軌軌腰螺栓栓孔裂紋紋等。1.3.1鋼軌傷損損Railfailure16Railwear鋼軌磨耗耗主要指小小半徑曲曲線鋼軌軌的側(cè)磨磨和波形形磨耗垂直磨耗耗存在于于所有線線路，也也是直線線和大曲曲線軌道道上的主主要磨耗耗型式，，隨軸重重和總重重增加而而增大，，幾何形位位設(shè)置不不當(dāng)將加快垂垂直磨耗耗Sidewear側(cè)面磨耗耗：輪軌軌摩擦與與滑動(dòng)為為根本原原因（兩兩點(diǎn)接觸觸）磨耗因子子：導(dǎo)向向力與輪輪軌沖擊擊角乘積積改善列車(chē)車(chē)曲線通通過(guò)條件件：磨耗耗型踏面面、徑向向轉(zhuǎn)向架架改善鋼軌軌材質(zhì)，，提高耐耐磨性加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)護(hù)：合理理軌距、、超高、、軌底破破、增加加彈性、、涂油1.3.1鋼軌傷損損Railfailure17Railwear鋼軌磨耗耗Corrugations波形磨耗耗：鋼軌軌頂面上上出現(xiàn)的的波狀不不均勻磨磨耗或壓壓潰波磨導(dǎo)致致輪軌動(dòng)動(dòng)力作用用加劇，，加速車(chē)車(chē)輛及軌軌道部件件損壞，，影響運(yùn)運(yùn)行舒適適性，較較大噪聲聲按波長(zhǎng)分分：短波波（波紋紋）和長(zhǎng)長(zhǎng)波（波波浪）波紋：波波長(zhǎng)50-100mm,波幅0.1-0.4mm(高速直線線和制動(dòng)動(dòng)地段)波浪：波波長(zhǎng)100-3000mm，波幅2mm（重載曲曲線地段段）打磨無(wú)縫線路路高強(qiáng)耐磨磨軌，提提高熱處處理工藝藝，消除除殘余應(yīng)應(yīng)力加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)護(hù)：合理理彈性、、曲線圓圓順、超超高輪軌系統(tǒng)統(tǒng)足夠的的阻尼1.3.1鋼軌傷損損Railfailure18鋼軌波磨磨Railwear鋼軌磨耗耗Allowablelimitationofrailwear鋼軌磨耗耗的允許許限度：：strengthcondition+structuralcondition強(qiáng)度條件件+構(gòu)造條件件鋼軌具有有足夠的的強(qiáng)度和和抗彎剛剛度保證最不不利情況況下輪緣緣不碰撞撞接頭夾夾板波磨鋼軌軌不至于于引起軌軌道部件件傷損及及養(yǎng)護(hù)維維修工作作量的機(jī)機(jī)組增加加輕傷、重重傷1.3.1鋼軌傷損損Railfailure20鋼軌磨耗耗contactfatigueofrail鋼軌接觸觸疲勞傷傷損鋼軌軌接觸疲疲勞傷損損過(guò)程三三階段鋼軌踏面面外形改改變：焊焊縫處鞍鞍型磨損損等踏面面不平順順軌頭表面面金屬破破壞：冷冷作硬化化——微裂紋軌頭接觸觸疲勞形形成：金屬疲勞勞強(qiáng)度不不足重載車(chē)輪輪反復(fù)作作用塑性區(qū)域形成疲勞裂紋形成剪應(yīng)力超超限滑移累積積聚集1.3.1鋼軌傷損損Railfailure22Railstripping剝離Causes產(chǎn)生原因因夾雜物或或接觸剪剪應(yīng)力引引起縱向向疲勞裂裂紋導(dǎo)向輪在在外軌引引起的剪剪應(yīng)力交交變循環(huán)環(huán)引起疲疲勞裂紋紋車(chē)輪及軌軌道維修修不良加加速剝離離發(fā)展Damages危害缺口區(qū)應(yīng)應(yīng)力集中中影響軌道道平順性性，造成成動(dòng)力沖沖擊，又又加速缺缺口區(qū)裂裂紋的產(chǎn)產(chǎn)生和發(fā)發(fā)展阻礙金屬屬塑性變變形的發(fā)發(fā)展，降降低塑性性指標(biāo)1.3.1鋼軌傷損損Railfailure23剝離、掉掉塊、擦擦傷軌頭核傷傷Causes產(chǎn)生原因因內(nèi)因：鋼鋼軌材質(zhì)質(zhì)缺陷外因：輪輪載反復(fù)復(fù)作用產(chǎn)生機(jī)理理：軌頭頭內(nèi)部的的微小裂裂紋或缺缺陷，在在重復(fù)動(dòng)動(dòng)載作用用下，在在鋼軌走走行面一一下的軌軌頭內(nèi)出出現(xiàn)復(fù)雜雜的應(yīng)力力組合，，使微小小裂紋成成核，然然后向軌軌頭四周周發(fā)展，，直至核核傷周?chē)鷩匿摿狭喜蛔闾崽峁┳銐驂虻牡挚箍?，突然然折斷。。Damages危害：突突然折斷斷，影響響行車(chē)Preventmethods預(yù)防方式式：定期期探傷regularinspection1.3.1鋼軌傷損損Railfailure25鋼軌核傷傷Methodstoslowdownthecontactfatigueofrailhead減緩軌頭頭接觸疲疲勞措施施Cleantherailandcontroltheshapeofsundries凈化軌鋼鋼，控制制雜物形形態(tài)Quenchingtoimprovethemechanicalpropertiesofrail淬火，改改進(jìn)軌鋼鋼力學(xué)性性質(zhì)Reformtheoldrailreusesystemandusetherailproperly改革舊軌軌再用制制度，合合理使用用鋼軌Railgrinding鋼軌打磨磨Laytherailaccordingtoitsmaterial按軌鋼材材質(zhì)分類(lèi)類(lèi)鋪軌1.3.1鋼軌傷損損Railfailure鋼軌發(fā)展展方向：：重型化化、強(qiáng)韌韌化和純純凈化theheavyduty,strengthening,purification合理使用用鋼軌intelligentuse應(yīng)根據(jù)鋼鋼軌綜合經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益分分析，確定鋼鋼軌合理理的使用周期期，實(shí)行鋼軌分級(jí)級(jí)使用制制度，并積極極做好舊軌整修修工作1.3.2鋼軌的合合理使用用theproperuseofrail281.Usingtherailbyclassification鋼軌的分級(jí)使使用鋼軌分級(jí)級(jí)使用鋼軌的二二次或多多次使用用承載能力力與運(yùn)量量匹配舊軌整修修：綜合合整形軌軌、一般般整修軌軌和焊接接再用長(zhǎng)長(zhǎng)軌條鋼軌在一次使使用中的合理理倒換使用階梯式鋼軌設(shè)設(shè)備運(yùn)營(yíng)制度度曲線內(nèi)外軌、、直曲軌倒換換使用1.3.2鋼軌的合理使使用properuseofrail292.Railmaintenance

technology鋼軌整修技術(shù)術(shù)軌端不均勻磨磨耗和掉塊、、擦傷是主要要傷損形式之之一，影響各各軌道部件使使用壽命。鋼鋼軌表面?zhèn)麚p損整修工作包包括磨修和焊修磨修：采用砂砂輪打磨機(jī)消消除接頭表面面不均勻磨耗耗和焊補(bǔ)掉塊塊、剝落等缺缺陷后的打磨磨順平手砂輪機(jī)、平平型砂輪機(jī)、、碗型砂輪機(jī)打磨深度不大大于0.5mm，順坡長(zhǎng)度宜宜大于1m焊修：不均勻勻磨耗、掉塊塊、擦傷等傷傷損深度接近近或大于1mm，應(yīng)進(jìn)行焊修修氧——乙炔、電弧、、氧——乙炔焰金屬粉粉末噴焊1.3.2鋼軌的合理使使用theproperuseofrail303.Railgrinding鋼軌打磨對(duì)鋼軌進(jìn)行現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)打磨始于于本世紀(jì)50年代，最初用用于整治波形形磨耗，現(xiàn)已已發(fā)展成為一一種多功能的的現(xiàn)代化養(yǎng)路路技術(shù)。鋼軌的定期打打磨，可以消消除和延緩波波磨、消除鋼鋼軌表面的接接觸疲勞層防防止剝離掉塊塊、對(duì)斷面打打磨還可改善善輪軌接觸條條件，降低接接觸應(yīng)力。1.3.2鋼軌的合理使使用theproperuseofrail31Itcanbedividedintothreecategoriesaccordingtothegrindingpurposeanddepth根據(jù)打磨目的的及磨削量，，可分為三類(lèi)類(lèi)：Maintenancegrinding修理性打磨主要用來(lái)消除除鋼軌的波浪浪形磨耗、車(chē)車(chē)輪擦傷、軌軌裂紋以及接接頭的馬鞍形形磨耗；鋼軌的一次磨磨削量較大，，打磨周期長(zhǎng)長(zhǎng)。但是這種打磨磨方式并不能能消除引起波波磨、鋼軌剝剝離及掉塊的的潛在的接觸觸疲勞裂紋，，在以后列車(chē)車(chē)通過(guò)時(shí)，這這些裂紋還將將繼續(xù)擴(kuò)展。。1.3.2鋼軌的合理使使用theproperuseofrail32Preventivegrinding預(yù)防性打磨在裂紋開(kāi)始擴(kuò)擴(kuò)展前將這些些裂紋萌生區(qū)區(qū)打掉，以防防止由于塑性性流動(dòng)而使鋼鋼軌斷面產(chǎn)生生累積變形預(yù)防性打磨是是一種控制鋼鋼軌接觸疲勞勞的技術(shù)，打打磨周期較短短，打磨深度度很?。很夗旐敒?.05-0.075mm；外軌內(nèi)緣和和內(nèi)軌外側(cè)為為0.1-0.15mm1.3.2鋼軌的合理使使用theproperuseofrail33預(yù)防性打磨與與修理性打磨磨相比，其優(yōu)點(diǎn)是：較長(zhǎng)的鋼軌使使用壽命、提提高打磨生產(chǎn)產(chǎn)率、降低打打磨費(fèi)用、打打磨效率高雖然打磨頻率率較高，但打打磨掉的金屬屬總體積少，，具有顯著的的經(jīng)濟(jì)效果一條鐵路一旦旦已在修理性性打磨上取平平，應(yīng)立即向向預(yù)防性打磨磨計(jì)劃方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變新線進(jìn)行預(yù)打打磨，可改善善軌頭接觸狀狀態(tài)，控制病病害發(fā)生發(fā)展展1.3.2鋼軌的合理使使用theproperuseofrail343.Railgrinding(outlineshape)鋼軌斷面(廓形)打磨通過(guò)改變鋼軌軌軌頭形狀，，改善輪軌接接觸狀態(tài)，從從而控制病害害發(fā)生和發(fā)展展。對(duì)曲線地地段的鋼軌斷斷面進(jìn)行非對(duì)稱打磨能明顯降低輪輪軌橫向力和和沖角，達(dá)到到減輕鋼軌側(cè)側(cè)磨的目的。。機(jī)車(chē)車(chē)輛通過(guò)過(guò)曲線一般靠靠導(dǎo)向力來(lái)導(dǎo)導(dǎo)向，輪軌磨磨耗大。而現(xiàn)現(xiàn)代化曲線通通過(guò)理論證明明，在一定的的曲線半徑和和機(jī)車(chē)車(chē)輛結(jié)結(jié)構(gòu)下，可不不用輪軌力導(dǎo)導(dǎo)向，而用輪輪軌蠕滑力導(dǎo)導(dǎo)向，從而使使外側(cè)輪緣不不貼靠外軌或或減小貼靠時(shí)時(shí)的沖角，以以減小輪軌力力和磨耗。非對(duì)稱打磨依依據(jù)上述理論論，通過(guò)非對(duì)對(duì)稱打磨達(dá)到到增大左右輪輪的滾動(dòng)半徑徑差，以補(bǔ)償償內(nèi)外軌的長(zhǎng)長(zhǎng)度差（外軌軌輪滾動(dòng)半徑徑大、內(nèi)軌小小），從而減減小導(dǎo)向輪緣緣力、沖角以以及輪對(duì)在曲曲線上的滑動(dòng)動(dòng)，達(dá)到減磨磨目的。1.3.2鋼軌的合理使使用theproperuseofrail35軌頭輪廓儀1.4高速鐵路鋼軌軌的主要傷損損Themaindamageofhighspeedrail高速鐵路列車(chē)車(chē)運(yùn)行速度高高、動(dòng)車(chē)組軸軸重輕，鋼軌軌垂直和水平平磨耗都比較較小，而鋼軌軌表面的接觸觸疲勞傷損成成為主要傷損損Therailheadcreaking軌頭龜裂Hiddendefect隱傷(又稱踏面裂紋紋或踏面壓潰潰)：Honeycombcrack蜂窩狀裂紋：：371.5提速區(qū)段鋼軌軌主要傷損Themainraildamageofspeed-increasingsectionTheunevensidewearofrailonstraightlinesection直線地段鋼軌軌交替不均勻勻側(cè)面磨耗呈等間距且左左右交替;磨耗波連續(xù)發(fā)發(fā)生，波數(shù)有有較大的隨機(jī)機(jī)性;磨耗量在波磨磨群中段大，，兩端小，波波長(zhǎng)范圍基本本固定。原因是貨車(chē)蛇蛇行失穩(wěn)，線線路方向不平平順也有一定定影響381.6高速鐵路鋼軌軌選材HighspeedrailmaterialMaturesteeltype鋼種成熟Strength-toughnessmatching強(qiáng)韌匹配高速?gòu)?qiáng)調(diào)韌性性，重載強(qiáng)調(diào)調(diào)耐磨Purematerial材質(zhì)潔凈Excellentwelding焊接優(yōu)良Suitableforturnout適用道岔高速鐵路鋼軌軌選材可在UIC900A、U71Mn和PD3三鋼種中比選選，以PD3鋼軌較好391.7100米定尺長(zhǎng)鋼軌軌施工theconstructionof100meterslongrailThetransportationof100meterslongrail100m定尺鋼軌的運(yùn)運(yùn)輸使用10臺(tái)龍門(mén)機(jī)組，，直接吊裝到到專(zhuān)用長(zhǎng)鋼軌軌運(yùn)輸列車(chē)上上，每層裝16根正面放置，，共計(jì)7層，每層在中中部進(jìn)行鎖死死固定，再層層與層之間安安放隔離裝置置，防止鋼軌軌運(yùn)輸途中發(fā)發(fā)生縱橫向移移動(dòng)的現(xiàn)象，，每列裝運(yùn)112根40Thehoistingof100meterslongrail100m定尺鋼軌的吊吊裝臨時(shí)存放一般般應(yīng)盡量推送送到無(wú)接觸網(wǎng)網(wǎng)的軌道上進(jìn)進(jìn)行吊裝卸車(chē)車(chē)。采用自制制的10臺(tái)3噸移動(dòng)式龍門(mén)門(mén)吊；龍門(mén)吊吊進(jìn)行集中聯(lián)聯(lián)控，同步起起落、橫移。。每層每間距距5米用方木條隔隔離存放，長(zhǎng)長(zhǎng)鋼軌在牽引引端對(duì)齊，長(zhǎng)長(zhǎng)鋼軌堆放不不超過(guò)四層。。長(zhǎng)鋼軌鎖緊緊裝置采用螺螺栓與鋼板相相組合。1.7100米定尺長(zhǎng)鋼軌軌施工41100m定尺鋼軌的鋪鋪設(shè)100meterslongraillaying長(zhǎng)鋼軌推送車(chē)車(chē)將100m定尺鋼軌推送送至無(wú)砟軌道道需鋪設(shè)鋼軌軌地點(diǎn)的前端端。軌道板上上每隔10m放置一個(gè)滾筒，人工竄軌配配合機(jī)械將長(zhǎng)長(zhǎng)鋼軌直接送送到滾筒上。。人工持撬棍棍跟隨長(zhǎng)鋼軌軌前端前行，，每到一個(gè)滾滾筒處將鋼軌軌頭部抬起扶扶正，避免將將滾筒撞倒，，碰傷軌道板板。推送完成成后，撤除滾滾筒，將鋼軌軌安放在已擺擺放鐵墊板上上，人工上螺螺栓和扣件。。利用電動(dòng)和和手動(dòng)扳手，，按施工規(guī)范范要求，達(dá)到到扭力規(guī)定值值要求。為防防止螺桿銹蝕蝕和提高絕緣緣性能，應(yīng)在在螺桿上涂以以機(jī)油。1.7100米定尺長(zhǎng)鋼軌軌施工theconstructionof100meterslongrail42預(yù)留軌縫計(jì)算算railgap原則最高軌溫時(shí)不形成瞎縫最低軌溫時(shí)不不超過(guò)構(gòu)造軌軌縫18mm計(jì)算公式取值：年軌溫差小于于85C的地區(qū)，再減小1～2mm算例：成都地區(qū)，最最高軌溫60.1C，最低軌溫-5.9C，鋼軌長(zhǎng)25m，線膨脹系數(shù)0.0118mm/C,鋪設(shè)時(shí)軌溫25C。計(jì)算步驟：(1)中間軌溫tz=27.1C(2)計(jì)算軌縫a0=9.6mm(3)設(shè)置軌縫a=8mm中間軌溫時(shí)按按構(gòu)造軌縫一一半設(shè)置鋼軌按自由伸伸縮考慮，兩兩軌各取一半半升溫時(shí)鋼軌伸伸長(zhǎng)，軌縫減減小43預(yù)留軌縫計(jì)算算允許鋪設(shè)的年年軌溫差原則Tmax時(shí)軌縫amin＝0Tmin時(shí)軌縫amax＝ag考慮接頭阻力力對(duì)鋼軌伸縮縮的限制值C，2～6mm計(jì)算公式公式推導(dǎo)：（1）Tmax時(shí)（2）Tmin時(shí)（3）兩式相減，，而得12.5m鋼軌，[ΔT]=149.1℃℃25m鋼軌：年軌溫差大于于85℃,[ΔT]=101.7℃℃年軌溫差小于于85℃,[ΔT]=88.1℃不是所有地區(qū)區(qū)均可鋪設(shè)，，年軌溫差大大于100℃地區(qū)，需單獨(dú)設(shè)計(jì)計(jì)44預(yù)留軌縫計(jì)算算容許鋪軌溫度度范圍原則避免Tmax時(shí)軌縫為0避免Tmin時(shí)軌縫為ag不考慮接頭阻阻力對(duì)鋼軌伸伸縮的限制計(jì)算公式公式推導(dǎo)：（1）t0s時(shí)（2）t0x時(shí)計(jì)算中按最不不利情況考慮慮鋪設(shè)與軌縫調(diào)調(diào)整作業(yè)相同同對(duì)于25m鋼軌，上下限限為中間軌溫溫±30℃45第二節(jié)軌枕Sleeper/Tie一、Thefunctionandtypeofsleeper軌枕的功用及及類(lèi)型承受來(lái)自鋼軌軌的各向壓力力，并彈性地地傳布于道床床有效地保持軌軌道的幾何形形位，特別是是軌距和方向向堅(jiān)固、彈性、、耐久性，扣扣件接口，抵抵抗水平位移移2.1軌枕的功用及及類(lèi)型ThefunctionandtypeofsleeperSleepertypes軌枕的種類(lèi)Dividedbymaterial按材質(zhì)分：woodensleeper木枕、concretesleeper混凝土枕、steelsleeper鋼枕、resinsleeper樹(shù)脂枕Dividedbyusepurpose按使用目的：normalsleeper普通軌枕、switchsleeper岔枕、bridgesleeper橋枕47Dividedbystructureform按結(jié)構(gòu)型式：integraltype整體式；combinedtype組合式；halfsleeper半枕；broadtie寬軌枕Dividedbythestructuralandlayingmethod按構(gòu)造及鋪設(shè)方方法：transversesleeper橫向軌枕、longitudinalsleeper縱向軌枕及shorttie短枕2.1軌枕的功用及及類(lèi)型Thefunctionandtypeofsleeper2.2木枕Sleeper/TieTheadvantagesofwoodensleeper木枕優(yōu)點(diǎn)：彈性好，可緩和列車(chē)車(chē)的動(dòng)力沖擊擊作用；易加加工、重量輕，運(yùn)輸、鋪設(shè)、、養(yǎng)護(hù)維修方方便；與鋼軌軌聯(lián)結(jié)比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單；有較好的絕緣性能等。，Thedisadvantagesofwoodensleeper木枕缺點(diǎn)：消耗大量?jī)?yōu)質(zhì)質(zhì)木材，資源有限，價(jià)格較貴；易腐朽、磨損損，使用壽命命短；強(qiáng)度、、彈性不完全全一致，在機(jī)機(jī)車(chē)車(chē)輛作用用下會(huì)形成軌軌道不平順，，增大了輪軌動(dòng)力作用用。標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度2.5m底寬22（20）cm頂寬16（15）cm高16（14.5）cm492.2木枕woodensleeperWoodensleeperfailure木枕失效腐朽機(jī)械磨損開(kāi)裂Woodensleepertreatment木枕處理防腐：最有效，水水溶性防腐劑、油油類(lèi)防腐劑，密封封蒸灌減磨：鐵墊板防裂：控制含水量量，改善干燥工藝藝，防腐漿膏摻麻麻筋填塞裂縫，釘釘釘或鐵絲捆扎使使裂縫愈合生物作用過(guò)程列車(chē)作用+干濕變化502.3混凝土枕concretesleeper（一）thecharacteristicsandtypesofconcretesleeper混凝土枕特點(diǎn)及類(lèi)類(lèi)型混凝土軌枕為發(fā)展展方向：材源多，尺寸精度度高，軌道彈性均均勻，提高了軌道道穩(wěn)定性；使用壽壽命長(zhǎng)，可以降低低軌道的養(yǎng)修費(fèi)用用；自重大、縱、、橫向阻力較大，，提高了線路的穩(wěn)穩(wěn)定性；剛度較大大，要求較好的軌軌道彈性51（二）theshapeandparametersofconcretesleeper混凝土枕外形及尺尺寸1.Thestresscharacteristicsofconcretesleeper混凝土枕受力特點(diǎn)點(diǎn)彈性基礎(chǔ)上的短梁梁軌枕受力狀況與道道床支承條件有關(guān)關(guān)中間不支承I型枕中間部分支承II型枕全支承III型枕2.3混凝土枕concretesleeper522.sleepershape軌枕形狀軌枕形狀：混凝土枕截面為梯梯形，上窄下寬：節(jié)省混凝土用量量，減輕自重，便便于脫模軌枕頂面寬度：軌軌枕抗彎強(qiáng)度、鋼鋼軌支承面積、軌軌下襯墊寬度、扣扣件尺寸等因素綜綜合考慮承軌槽：軌枕頂面面支承鋼軌的部分分，設(shè)置1:40軌底坡軌枕底面寬：減少少道床壓力、便于于搗固II型枕：兩端梯形，，中間矩形，增大大支承面積，使R、q重合，底面壓花或或凹槽，III型枕：增大支承面面積（二）混凝土枕外外形及尺寸theshapeandparametersofconcretesleeper533.sleeperlength軌枕長(zhǎng)度軌枕長(zhǎng)度與軌枕受受力狀態(tài)有關(guān)長(zhǎng)枕可減少枕中負(fù)負(fù)彎矩，但增大軌軌下正彎矩以軌下正彎矩與枕枕中負(fù)彎矩保持一一定比例確定軌枕枕長(zhǎng)度混凝土枕長(zhǎng)度一般般在2.3-2.7m之間Ⅰ、Ⅱ型枕長(zhǎng)度均為2.5mIII型枕長(zhǎng)度有2.6m和2.5m兩種國(guó)內(nèi)外主要干線普普遍采用2.6m長(zhǎng)軌枕減小枕中負(fù)彎矩提高縱橫向穩(wěn)定性性和整體剛度，改改善道床、路基工工作狀態(tài)，利于鋪鋪設(shè)無(wú)縫線路，適適當(dāng)減少軌枕配置置根數(shù)（二）混凝土枕外外形及尺寸theshapeandparametersofconcretesleeper544.Thewidthofsleeper軌枕高度軌下部位高、中間間部分矮軌下截面正彎矩、、枕中截面負(fù)彎矩矩直線配筋、各截面面配筋相同軌下截面配筋重心心應(yīng)在截面形心之之下枕中截面配筋重心心應(yīng)在界面形心之之上（二）混凝土枕外外形及尺寸theshapeandparametersofconcretesleeper有利的偏心矩，防防止受拉開(kāi)裂55（三）混凝土軌枕枕技術(shù)特點(diǎn)Thetechnologycharacteristicsofconcretesleeper軌枕設(shè)計(jì)承載彎矩矩逐漸增強(qiáng)提高混凝土強(qiáng)度等等級(jí)增加預(yù)應(yīng)力增加截面高度軌枕類(lèi)型配筋混凝土等級(jí)截面高度底面寬度底面積質(zhì)量長(zhǎng)度軌下枕中端部軌下枕中I36φ3C4820.216.529.4527.5256588251250II44φ34φ10C58III10φ78φ7.8C6023.018.532.030.028.077203202601.I型枕設(shè)計(jì)條件：軸重21t、速度85km/h，1840根/km不足：螺栓孔間縱縱裂、軌下正彎矩矩裂縫2.II型枕設(shè)計(jì)條件：軸重23t、速度120km/h，60kg/m鋼軌，年運(yùn)量60Mt，按疲勞可靠度設(shè)設(shè)計(jì)承載能力：較I型枕，軌下正彎矩矩提高13%-25%，枕中負(fù)彎矩提高高14%-41%,基本能適應(yīng)次重型型、重型軌道不足：安全儲(chǔ)備不不夠，枕中頂面橫橫向裂縫、沿螺栓栓孔縱裂、枕端龜龜裂、側(cè)面縱向水水平裂縫、擋肩斜斜裂等，難以適應(yīng)應(yīng)重型和特重型軌軌道（三）混凝土軌枕枕技術(shù)特點(diǎn)Thetechnologycharacteristicsofconcretesleeper3.III型枕設(shè)計(jì)條件：軸重23t，速度200km/h，軌枕配置1760根/kmIII型枕特點(diǎn)軌枕型式尺寸設(shè)計(jì)計(jì)的優(yōu)化：增加長(zhǎng)長(zhǎng)度、加寬軌底，，增大支承面積，，提高線路穩(wěn)定性性提高軌枕設(shè)計(jì)承載載能力Ⅲ型軌枕與先進(jìn)的扣扣件相配套：有擋擋肩扣件、無(wú)擋肩肩扣件（三）混凝土軌枕枕技術(shù)特點(diǎn)Thetechnologycharacteristicsofconcretesleeper58小曲線III型枕的缺點(diǎn)IIIb型絕緣軌距塊強(qiáng)度不不足扣件無(wú)法調(diào)高彈條Ⅲ型扣件扣壓力衰減減速率快預(yù)埋鐵座易銹蝕，，且又無(wú)法更換IIIa型軌距擋板座易松脫脫混凝土枕?yè)跫缙茡p損嚴(yán)重新III型枕：改進(jìn)擋肩及及鐵墊板結(jié)構(gòu)（三）混凝土軌枕枕技術(shù)特點(diǎn)Thetechnologycharacteristicsofconcretesleeper2.4軌枕間距sleeperspacing軌枕間距與每公里里配置的軌枕根數(shù)數(shù)有關(guān)軌枕根數(shù)應(yīng)根據(jù)運(yùn)運(yùn)量、行車(chē)速度及及線路設(shè)備條件確確定，并和鋼軌及及道床等綜合考慮慮，合理配套，以以求在最經(jīng)濟(jì)的條條件下，保證軌道道具有足夠的強(qiáng)度度和穩(wěn)定性。軌枕加密，可減小小道床、路基面、、鋼軌以及軌枕本本身受力，利于保保持軌距、方向，，保證高速行車(chē)安安全軌枕過(guò)密，則不經(jīng)經(jīng)濟(jì)，凈距過(guò)小，，影響搗固質(zhì)量602.4軌枕間距sleeperspacing對(duì)木枕軌道，每公公里最多為1920根，混凝土枕為1840根；每公里最少均均為1440根，級(jí)差80根/km（1760、1840、1920）采用跨區(qū)間無(wú)縫線線路時(shí)，可按60cm等間距布置，即1667根/km軌枕加強(qiáng)R≤800m的曲線地段（含兩兩端緩和曲線）坡度大于12‰的下坡制動(dòng)地段長(zhǎng)度大于等于300m的隧道內(nèi)III型枕每公里增加40根，II型枕增加80根，木枕增加160根，條件重合時(shí)，，只增加一次，但但不能超過(guò)最大鋪鋪設(shè)數(shù)量2.4軌枕間距sleeperspacing接頭處車(chē)輪的沖擊擊動(dòng)荷載大，軌枕枕的間距適當(dāng)減小小，且應(yīng)有一個(gè)過(guò)過(guò)渡間距每節(jié)鋼軌下軌枕間間距應(yīng)當(dāng)滿足：a＞b＞c。接頭軌枕間距c一般是給定的：對(duì)對(duì)于50kg/m及以上鋼軌，木枕枕440mm，混凝土枕540mm622.5特種混凝土軌枕Specialconcretesleepers（一）混凝土寬枕枕Concretebroadsleeper632.5.1混凝土寬枕ConcretebroadsleeperTheadvantageofconcretebroadsleeper混凝土寬枕的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)軌枕與道床接觸面面上的摩阻力增大大，提高了軌道的的橫向穩(wěn)定性支承面積較混凝土土枕大一倍，使道道床的應(yīng)力大為減減少，可以減小道道床的振動(dòng)加速度度，使道床的變形形減小，殘余變形形積累過(guò)程延緩，，軌道幾何形位易易于保持，整個(gè)軌軌道結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)強(qiáng)。密排鋪設(shè)，枕間空空隙用瀝青混凝土土封塞，有效地保保持道床的整潔，，延長(zhǎng)道床的清篩篩周期寬軌枕軌道的維修修養(yǎng)護(hù)工作量很少少，僅為混凝土枕枕軌道的1/2-1/4寬軌枕軌道外觀整整潔美觀642.5.2彈性軌枕Elasticsleeper彈性軌枕軌道是指指在軌枕底部設(shè)置置彈性墊層以提高高軌道彈性的軌枕枕，有些在軌枕側(cè)側(cè)面也設(shè)置彈性墊墊層，根據(jù)其使用用目的不同，分有有碴道床用彈性軌軌枕和無(wú)碴軌道用用彈性軌枕。652.5.3國(guó)外軌枕類(lèi)型Foreignsleepertypes66連接鋼軌或連接鋼鋼軌和軌枕的部件件保證鋼軌間或鋼軌軌與軌枕的可靠聯(lián)聯(lián)接鋼軌接頭聯(lián)結(jié)零件件railjoint：把鋼軌聯(lián)結(jié)起來(lái)來(lái)，使鋼軌形成一一個(gè)整體，抵抗彎彎曲和變形。中間聯(lián)結(jié)零件fastening：實(shí)現(xiàn)鋼軌與下部部基礎(chǔ)的聯(lián)結(jié)。第三節(jié)聯(lián)結(jié)零件件Connectioncomponents3.1鋼軌接頭聯(lián)結(jié)零件件TheconnectioncomponentsofrailjointComposition:splint,bolts,springwashers,etc.組成：夾板、螺栓、彈簧墊圈圈等Function:connectingtherailsatthejointstomeettherequirementsoftrafficandrailexpansion作用：在接頭處把鋼軌連連接起來(lái)，滿足行車(chē)要求及及鋼軌伸縮的要求求3.1鋼軌接頭聯(lián)結(jié)零件件Theconnectioncomponentsofrailjoint1.Jointsplint接頭夾板承受彎矩、傳遞縱縱向力、阻止鋼軌軌伸縮——一定剛度及足夠強(qiáng)強(qiáng)度斜坡支承雙頭對(duì)稱稱型夾板（雙頭式式夾板）斜坡——楔入貼緊軌腰，磨磨耗后可再次擰緊緊使之貼緊螺栓孔——圓形與長(zhǎng)圓形相間間，實(shí)現(xiàn)軌縫2.Jointbolts,nutsandspringwashers接頭螺栓、螺母及及彈簧墊圈夾緊夾板與鋼軌懸空式承墊式693.1鋼軌接頭聯(lián)結(jié)零件件TheconnectioncomponentsofrailjointCompromisesplint異型夾板Compromiserail異型鋼軌Compromisejoint異形接頭703.1鋼軌接頭聯(lián)結(jié)零件件TheconnectioncomponentsofrailjointOrdinaryhigh-strengthinsulatedjoints普通高強(qiáng)絕緣接頭頭Gluedinsulatedjoints膠接絕緣接頭Insulatedjoints絕緣接頭713.1鋼軌接頭聯(lián)結(jié)零件件Theconnectioncomponentsofrailjoint伸縮接頭72Theconnectioncomponentsofrailjoint一、鋼軌接頭聯(lián)結(jié)結(jié)零件Ordinaryfrozenjoints普通凍結(jié)接頭HackerFasteners哈克緊固件frozenjoints凍結(jié)接頭733.1鋼軌接頭聯(lián)結(jié)零件件Theconnectioncomponentsofrailjoint74承越式接頭：減小小沖擊導(dǎo)電接頭：連通軌軌道電路743.1鋼軌接頭聯(lián)結(jié)零件件TheconnectioncomponentsofrailjointFlashcontactwelding閃光接觸焊Gasbuttwelding氣壓焊Thermitewelding鋁熱焊Weldedjoints焊接接頭75鋼軌焊接*閃光接觸焊根據(jù)電流的熱效應(yīng)應(yīng)原理，把鋼軌加熱到塑性狀狀態(tài)，然后以極快的速度予予以擠壓而成優(yōu)點(diǎn)：焊接速度快，焊接接質(zhì)量穩(wěn)定，有現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)大型移動(dòng)式焊焊機(jī)缺點(diǎn)：焊機(jī)投資大，所需需電源功率也較大大76鋼軌焊接接*氣壓焊用氣體（（乙炔—氧）燃燒燒的火焰焰加熱鋼鋼軌端頭頭至塑性性狀態(tài)，，施加壓壓力使兩兩根鋼軌軌擠壓在在一起優(yōu)點(diǎn)：一次性投投資小，，無(wú)需大大功率電電源，焊焊接時(shí)間間短，焊焊接質(zhì)量量好缺點(diǎn)：對(duì)接頭斷斷面的處處理要求求嚴(yán)格，，無(wú)法縱縱移鋼軌軌=77鋼軌焊接接*鋁熱焊利用鋁熱熱焊劑劇劇烈化學(xué)學(xué)反應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)生的熱量，把高溫鐵鐵水澆鑄鑄于固定定在軌縫縫處砂型內(nèi)，將兩根鋼鋼軌鑄焊焊在一起起優(yōu)點(diǎn)：方法較為為簡(jiǎn)單，，對(duì)操作作人員的的要求相相對(duì)較低低，焊接接時(shí)間短短，可在在鋼軌固固定的情情況下進(jìn)進(jìn)行焊接接缺點(diǎn)：焊接質(zhì)量量不如接接觸焊和和氣壓焊焊=783.1鋼軌接頭頭聯(lián)結(jié)零零件TheconnectioncomponentsofrailjointStrengthenjoints加強(qiáng)接頭頭793.2鋼軌與軌軌枕聯(lián)接接零件TheconnectioncomponentsbetweenrailandsleeperIntermediateconnectioncomponents(fasteners)中間聯(lián)接接零件（（扣件））能把鋼軌軌牢固地地固定在在其支承承體上能對(duì)支承承體緩沖沖來(lái)自鋼鋼軌的沖沖擊力作作用，減減輕振動(dòng)動(dòng)，改善善環(huán)境能抵抗來(lái)來(lái)自鋼軌軌的水平平力、抵抵抗鋼軌軌的小返返和回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)具有必要要的鋼軌軌垂向和和橫向的的調(diào)整量量在鋼軌和和支承體體之間具具有足夠夠的絕緣緣性能構(gòu)造簡(jiǎn)單單，批量量生產(chǎn)時(shí)時(shí)成本低低廉fastenersforwoodensleeper木枕扣件件fastenersforconcretesleepers混凝土軌軌枕扣件件fastenersforballastlesstrack無(wú)砟軌道道扣件3.2.1木枕扣件件WoodensleeperfastenersWoodensleeperfasteners:separatetype(Ktypefastener)andthehybridtype木枕扣件：分開(kāi)式（K式扣件））、混合式。3.2.2混凝土枕枕扣件ConcretesleeperfastenersEnoughBucklepressure(approximately10kN)-Longitudinalresistancerequirements足夠扣壓壓力（約約10kN）——縱向阻力力要求Appropriateflexibility適當(dāng)彈性性橡膠墊板板+彈條滿足軌道道穩(wěn)定與與減振要要求Largeradjustmentamounts較大調(diào)整整量混凝土枕枕螺栓孔孔間距和和承軌槽槽寬度一一定曲線軌距距加寬、、鋼軌磨磨耗、鋼鋼軌水平平調(diào)整Insulationproperty絕緣性能能823.2.2混凝土枕枕扣件Concretesleeperfastenerstechnicalparametersoffasteners扣件技術(shù)術(shù)參數(shù)扣件節(jié)點(diǎn)點(diǎn)剛度扣壓件前前端剛度度軌下膠墊墊剛度鋼軌與軌軌下結(jié)構(gòu)構(gòu)的聯(lián)結(jié)結(jié)方式軌下結(jié)構(gòu)構(gòu)對(duì)鋼軌軌的絕緣緣性能鋼軌高度度和平面面位置的的可調(diào)性性能833.2.2混凝土枕枕扣件ConcretesleeperfastenersBuckleplatefasteners扣板式扣扣件3.2.2混凝土枕枕扣件ConcretesleeperfastenersElasticfastenertypeI彈條I型扣件上爬853.2.2混凝土枕枕扣件ConcretesleeperfastenersElasticfastenertypeⅡⅡ彈條Ⅱ型扣件彈條Ⅱ型扣件結(jié)構(gòu)與彈條I型扣件相同彈條材質(zhì)60Si2CrVA，σs和σb分別提高高了42%和36%優(yōu)點(diǎn)：扣壓力大大、強(qiáng)度度安全儲(chǔ)儲(chǔ)備大、、殘余變變形小,適用于Ⅱ型或Ⅲ型混凝土土枕的60kg/m鋼軌線路缺點(diǎn)：防防銹與防防松工作作量，不不適用于于高速86彈條Ⅲ型扣件彈條、預(yù)預(yù)埋鐵座、絕緣軌軌距塊和和橡膠墊墊板組成彈條材質(zhì)60Si2Mn，直徑20mm，接頭處處18mm；軌距塊塊調(diào)距、、絕緣優(yōu)點(diǎn)：扣壓力大、彈性好好，保持軌距距的能力力強(qiáng)，養(yǎng)護(hù)工作作量少，無(wú)螺栓無(wú)擋肩扣件是發(fā)展趨趨勢(shì)缺點(diǎn)：不不能調(diào)高高，小半半徑曲線線上軌距距塊損壞壞嚴(yán)重3.2.2混凝土枕枕扣件ConcretesleeperfastenersElasticfastenertypeⅢ彈條Ⅲ型扣件87彈條Ⅳ型扣件結(jié)構(gòu)與彈彈條Ⅲ型扣件相相同，應(yīng)應(yīng)用于高高速有砟砟軌道對(duì)彈條的的結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)一步優(yōu)優(yōu)化，降降低其工工作應(yīng)力力，減小小殘余變變形橡膠墊板板物理性性能采用用UIC標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)國(guó)際接軌軌為實(shí)現(xiàn)軌軌距的精精確調(diào)整整，絕緣緣軌距塊塊號(hào)碼按按1mm一級(jí)配置置3.2.2混凝土枕枕扣件ConcretesleeperfastenersElasticfastenertypeIV彈條IV型扣件88彈條Ⅴ型扣件在彈條Ⅱ型扣件基基礎(chǔ)上改改進(jìn)，應(yīng)應(yīng)用于高高速有砟砟軌道彈條彈程程由10mm增加至12mm，增加扣扣壓力軌距擋板板與擋板板座一體體化，減減少零部部件預(yù)埋套管管聯(lián)結(jié)，，環(huán)保，，增大絕絕緣性能能3.2.2混凝土枕枕扣件ConcretesleeperfastenersElasticfastenertypeV彈條V型扣件894、無(wú)砟軌軌道扣件件WJ-7型扣件分開(kāi)式，，錨固螺螺栓摩擦擦力抵抗抗橫向力力，T型螺栓扣扣緊彈條條，高速速無(wú)砟軌軌道緩沖墊板板可提高高水膜電電阻彈條為60Si2MnA，13mm調(diào)高調(diào)距距能力強(qiáng)強(qiáng)904、無(wú)砟軌軌道扣件件WJ-8型扣件不分開(kāi)式式，擋肩肩承受橫橫向力，，高速無(wú)無(wú)砟軌道道彈條彈程程14mm，扣壓力力衰減小小彈性好，，絕緣性性能好幾何尺寸寸精度高高913.2.3鋼軌扣件件的技術(shù)術(shù)動(dòng)向TechnologytrendsofrailfasteningAdapttofourbasiccriteriaashigh-speed,environmentalprotection,labor-savingandadjustable.適應(yīng)高速速化、環(huán)環(huán)保化、、省力化化和可調(diào)調(diào)化四大大基本準(zhǔn)準(zhǔn)則Thelowstiffness,longlife,lowcostandtheircoordinationofrailfasteningisamajormoderntechnologytrendsforrailfastenings.鋼軌扣件件中的低低剛度、、長(zhǎng)壽命命、低成成本及其其相互協(xié)協(xié)調(diào)是現(xiàn)現(xiàn)代鋼軌軌扣件的的重大技技術(shù)動(dòng)向向92軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)按道床床類(lèi)型分分為：有有砟(ballasted)、無(wú)砟(ballastless),承受來(lái)自自軌枕的的壓力并并均勻地地傳遞到到路基面面上；提供軌道道的縱橫橫向阻力力，保持持軌道的的穩(wěn)定。。有砟還有有排水、、提高彈彈性、便便于維修修的作用用。第四節(jié)道道床Ballastbed4.1道床功能能及對(duì)材材質(zhì)的要要求Thefunctionsandmaterialrequirementsofballastbed1.Thefunctionsofballastbed道床功能：承受軌枕枕的壓力并并均勻地地傳遞到下部基礎(chǔ)礎(chǔ)提供縱橫橫向阻力，，保持軌道穩(wěn)定定提供彈性性，減緩輪軌軌沖擊和振動(dòng)排水性能，提高路基的承載能力力、減少基床病害便于軌道養(yǎng)護(hù)護(hù)維修作作業(yè)，校校正線路路的平縱縱斷面。2.thematerialrequirementsofballastbed對(duì)道床材材料的要要求質(zhì)地堅(jiān)韌韌，有彈彈性，不不易壓碎碎和搗碎碎；排水水性能好好，吸水水性差；不易風(fēng)化化，不易易被風(fēng)吹吹動(dòng)或被被水沖走走。道砟材料料：碎石、天然級(jí)級(jí)配卵石石、篩選選卵石、、粗砂、、中砂、、熔爐礦礦砟4.1道床功能能及對(duì)材材質(zhì)的要要求ThefunctionsandmaterialrequirementsofballastbedTechnicalconditionsofballast道砟技術(shù)術(shù)條件（1）Ballastgrading道砟分級(jí)級(jí)特級(jí)、一一級(jí)、二二級(jí)技術(shù)參數(shù)數(shù)材質(zhì)參數(shù)數(shù)：抗磨磨耗、抗抗沖擊、、抗壓碎碎、滲水水、抗風(fēng)風(fēng)化、抗抗大氣腐腐蝕質(zhì)量參數(shù)數(shù)：道砟砟粒徑、、級(jí)配顆顆粒形狀狀、表面面狀態(tài)、、清潔度度特重型軌軌道、隧隧道內(nèi)軌軌道及寬寬軌枕采采用一級(jí)級(jí)道砟重型力求求一級(jí)道道砟客專(zhuān)特級(jí)級(jí)——增強(qiáng)穩(wěn)定定，減少少磨損、、粉化和和飛砟玄武巖道道砟4.1道床功能能及對(duì)材材質(zhì)的要要求Thefunctionsandmaterialrequirementsofballastbed道砟技術(shù)術(shù)條件（2）Ballastgradation道砟級(jí)配配道砟中顆顆粒的分分布，影影響道床床物理力力學(xué)性能能和養(yǎng)護(hù)護(hù)維修工工作量一級(jí)道碴碴寬級(jí)配配曲線特級(jí)道碴碴窄級(jí)配配曲線4.1道床功能能及對(duì)材材質(zhì)的要要求Thefunctionsandmaterialrequirementsofballastbed道砟技術(shù)術(shù)條件（3)Ballastparticleshapeandcleanliness道砟顆粒粒形狀及及清潔度度表面形狀狀影響自自身強(qiáng)度度和軌道道縱橫向向阻力針狀指數(shù)數(shù)：長(zhǎng)度度大于顆顆粒平均均粒徑1.8倍片狀指數(shù)數(shù)：厚度度小于顆顆粒平均均粒徑0.6倍寬級(jí)配：：針狀指指數(shù)、片片狀指數(shù)數(shù)不大于于50%窄級(jí)配：：針狀指指數(shù)、片片狀指數(shù)數(shù)不大于于20%清潔度：：控制土土團(tuán)、粉粉末或其其他雜質(zhì)質(zhì)土團(tuán)泡水水后軟化化，喪失失強(qiáng)度粉末臟污污道床，，加速板板結(jié)，影影響排水水土團(tuán)及雜雜質(zhì)含量量不大于于0.5%，粉末含含量不大大于1%法國(guó)高速速鐵路道道砟4.2道床斷面面Ballastbedsection道床斷面面主要特特征：道床厚度度、頂面面寬度及及邊坡坡坡度。道床厚度度：直線上鋼鋼軌或曲曲線上內(nèi)軌中軸軸線下軌軌枕底面面至路基基頂面的的距離。。與道床彈彈性、臟臟污增長(zhǎng)長(zhǎng)力、墊墊砟層和和路基面面承載能能力有關(guān)關(guān)道床頂面面寬度：與軌枕長(zhǎng)長(zhǎng)度和道道床肩寬寬有關(guān)，道床頂面面寬度主主要決定定于道床床肩寬，道床寬出出軌枕兩兩端的部部分稱為為道床肩肩寬，適當(dāng)肩肩寬有利利于保持持軌道穩(wěn)穩(wěn)定。道床邊坡坡度：在取決于道砟材料內(nèi)內(nèi)摩擦角和黏聚力力和道床肩寬，在在肩部承載能力相同的情況下，一般趨向于采用較大的肩寬和和較陡的邊坡，但應(yīng)考慮散粒體體自然坡腳和列車(chē)車(chē)振動(dòng)影響，我國(guó)鐵路規(guī)定正線線區(qū)間道床邊坡坡度均為1:1.75。Ballastbedsectioninstraightlocation直線地段道床斷面面4.3道床的變形Deformationofthetrackbed道床變形：道床作為散粒體結(jié)結(jié)構(gòu)，本身具有彈彈、塑性，彈性變變形可以恢復(fù)，而塑性變形形部分則成為永久久變形，或稱殘余變形，殘余變形累積后后將引起軌道下沉沉。殘余變形原因道砟顆粒相互錯(cuò)位位、重新排列顆粒破碎、粉化道床的下沉階段：初期急劇下沉和后后期緩慢下沉兩個(gè)個(gè)階段。道床下沉曲線顆粒位置重排、棱棱角破碎等：道砟砟材質(zhì)、粒徑、級(jí)級(jí)配、搗固及夯拍拍密實(shí)狀況、軸重重枕底道砟擠入枕盒盒、頭、道砟磨損損及破碎、邊坡溜溜塌：運(yùn)量994.4碎石道床在高速鐵鐵路中的問(wèn)題Theproblemofcrashedstoneballastbedinthehigh-speedrailway碎石道床是軌道彈彈性的主要來(lái)源道砟粉化現(xiàn)象嚴(yán)重重道床飛砟現(xiàn)象飛道砟成為法國(guó)鋼鋼軌表面?zhèn)麚p的主主要原因；飛砟還還會(huì)撞擊列車(chē)底部部，損壞高速列車(chē)車(chē)冰塊下落引起道砟砟飛散列車(chē)風(fēng)達(dá)到50m/s以上下雪或大機(jī)搗固以以后，道砟顆粒間間的摩擦系數(shù)及咬咬合力降低。100國(guó)外高速鐵路中所所采用的防治對(duì)策策有：采用灑水、、加熱器、特殊涂涂料等融雪措施；；停車(chē)時(shí)鏟除落雪雪；加高軌枕，使使軌枕高出道床面面100mm；采用道砟網(wǎng)、道道砟屏柵或合成樹(shù)樹(shù)脂等措施。日本本高鐵采用了道砟砟防護(hù)墊Ballastprotectionpad道砟防護(hù)墊4.4碎石道床在高速鐵鐵路中的問(wèn)題Theproblemofcrashedstoneballastbedinthehigh-speedrailway1014.4碎石道床在高速鐵鐵路中的問(wèn)題Theproblemofcrashedstoneballastbedinthehigh-speedrailwayBallastliquefactionofballastedtrackonbridge橋上有砟軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)道砟液化現(xiàn)象出現(xiàn)液化現(xiàn)象主要要是列車(chē)以一定速速度（不一定是最最高速度）通過(guò)橋橋梁引起的垂向加加速度超過(guò)0.7～0.8g引起的；當(dāng)梁體與與道砟間鋪設(shè)彈性性墊層（稱為道砟砟墊）后，將增加加道床的加速度，，結(jié)果會(huì)使液化現(xiàn)現(xiàn)象更加嚴(yán)重；另另外，具有按規(guī)則則和重復(fù)分布的輪輪對(duì)以一定速度運(yùn)運(yùn)行時(shí)，將與梁體體可能產(chǎn)生共振現(xiàn)現(xiàn)象，也是產(chǎn)生液液化現(xiàn)象的主要根根源。102Ballastpad道砟墊103Ballastglue道砟膠在道砟中摻入化學(xué)學(xué)粘接劑，將散粒粒道砟粘接起來(lái)，，可以提高道床支支承剛度。同時(shí)還還可起到如下作用用：防止列車(chē)落雪雪或冰塊造成道砟砟飛散；提高鐵道道的穩(wěn)定性，同時(shí)時(shí)又保證了排水的的要求；承受更快快的速度，更大的的車(chē)軸負(fù)載，特別別是在一些空間受受到限制的地方；；幫助維持橫向和和垂直公差，在岔岔尖，魚(yú)尾板連接接處，軌道轉(zhuǎn)換處處和固定結(jié)構(gòu)提供供更好的支撐力。。Appliedonthetransitionsection過(guò)渡段上應(yīng)用104二有砟軌道施工工工藝及檢驗(yàn)105106有砟軌道的基本施施工工藝精品課程《軌道工程》RailwayTrackEngineering新建鐵路有砟軌道道施工應(yīng)采用一次次鋪設(shè)跨區(qū)間無(wú)縫縫線路的“流水作作業(yè)法”，施工基基本工藝流程如下下：施工準(zhǔn)備鋪軌前預(yù)鋪道砟鋪枕、鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌軌單元軌焊接分層上砟整道分層上砟整道單元軌焊接應(yīng)力放散、無(wú)縫線線路鎖定鋼軌預(yù)打磨軌道整理竣工驗(yàn)收107一、施工準(zhǔn)備工作作軌道工程的施工準(zhǔn)準(zhǔn)備工作，主要包包括與軌道施工有有關(guān)技術(shù)資料的收收集、審核經(jīng)批準(zhǔn)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和施工技技術(shù)文件、進(jìn)行施施工調(diào)查、編制實(shí)實(shí)施性施工組織設(shè)設(shè)計(jì)、軌道部件的的質(zhì)量檢驗(yàn)及儲(chǔ)存存、施工人員培訓(xùn)訓(xùn)及機(jī)械準(zhǔn)備、檢檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)置及相相應(yīng)設(shè)備、線路基基樁設(shè)置、鋪軌前前與線下施工單位位交接、鋪軌基地地的建設(shè)等內(nèi)容。。施工準(zhǔn)備收集施工技術(shù)資料料審核施工技術(shù)文件件進(jìn)行施工調(diào)查編制實(shí)施性施工組組織設(shè)計(jì)108（一）收集施工技技術(shù)資料軌道施工所必須的的技術(shù)資料主要有有曲線表、坡度表表、斷鏈表、橋梁梁表、隧道表、車(chē)車(chē)站表、道口表、、水準(zhǔn)基點(diǎn)表、中中線控制樁表、路路拱表、整體道床床地段表、以及路路基檢查證等，它它們都是組織施工工和進(jìn)行各種計(jì)算算的依據(jù)。109（二）審核施工技技術(shù)文件為保證施工資料的的正確可靠，避免免造成返工浪費(fèi)，，必須對(duì)各種施工工技術(shù)資料進(jìn)行認(rèn)認(rèn)真的審查核實(shí)工工作。審核內(nèi)容主主要包括道岔支點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)、曲線交點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)、曲線資料料、軌道材料類(lèi)型型、個(gè)別插入的短短軌長(zhǎng)度等。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)以書(shū)面方方式向上級(jí)或設(shè)計(jì)計(jì)部門(mén)提出，在對(duì)對(duì)施工資料確認(rèn)無(wú)無(wú)誤的基礎(chǔ)上，才才能復(fù)制分發(fā)供第第一線施工用的正正線和車(chē)站施工縮縮圖，并提出用料料計(jì)劃。110（三）進(jìn)行施工調(diào)調(diào)查施工調(diào)查是決定正正確的施工方法和和施工措施所必須須的依據(jù)，其內(nèi)容容廣泛，一般應(yīng)包包括：線下工程的的施工情況；沿線線通信線、高壓線線及建筑物的建筑筑接近限界，以及及鋪軌機(jī)和架橋機(jī)機(jī)是否能安全通過(guò)過(guò)；橋頭路基填土土及鋪?lái)捻樒碌耐晖瓿汕闆r；底砟鋪鋪設(shè)情況、道砟規(guī)規(guī)格和底砟厚度是是否符合設(shè)計(jì)要求求；線下施工單位位是否已按指導(dǎo)性性施工組織設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定的距離設(shè)置好好臨時(shí)會(huì)讓站，其其股道數(shù)和股道有有效長(zhǎng)度是否能滿滿足存放鋪架機(jī)械械和宿營(yíng)車(chē)的要求求；線下施工單位位是否已對(duì)正、站站線鋪軌里程進(jìn)行行了貫通測(cè)量（鋪鋪架單位則應(yīng)據(jù)之之進(jìn)行復(fù)測(cè)）；線線下施工單位是否否已按規(guī)范釘立好好線路中心樁，埋埋設(shè)好臨時(shí)線路標(biāo)標(biāo)志；沿線的水源源、電源情況。111（四）編制實(shí)施性性施工組織設(shè)計(jì)在做好了施工技術(shù)術(shù)準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，就應(yīng)根據(jù)全全線指導(dǎo)性施工組組織設(shè)計(jì)規(guī)定的鋪鋪軌總工期和有關(guān)關(guān)關(guān)鍵工程的施工工方案，結(jié)合施工工單位本身的實(shí)際際鋪架能力，編制制實(shí)施性的鋪架工工程施工組織設(shè)計(jì)計(jì)。112二、鋪軌前預(yù)鋪道道砟鋪軌前鋪?lái)氖┕せ竟に嚵鞒陶薹啪€區(qū)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)區(qū)檢測(cè)驗(yàn)交區(qū)整修基床表面鋪?lái)南履z墊測(cè)量放線試驗(yàn)確定參數(shù)攤鋪壓實(shí)作業(yè)檢測(cè)驗(yàn)交113三、鋪軌、鋪枕單枕鋪設(shè)法施工基基本工藝流程施工準(zhǔn)備設(shè)備編組進(jìn)場(chǎng)長(zhǎng)鋼軌抽送拖放軌枕轉(zhuǎn)運(yùn)布枕鋼軌入槽就位軌枕放正安裝扣件下一個(gè)循環(huán)114主要設(shè)備牽引車(chē)、鋪軌機(jī)、、枕軌運(yùn)輸列車(chē)、、運(yùn)枕龍門(mén)吊等。。單枕鋪設(shè)法施工順順序鋪軌機(jī)走行標(biāo)示線線或設(shè)置導(dǎo)向邊樁樁及1．鋪軌作業(yè)前應(yīng)按按設(shè)計(jì)要求精確測(cè)測(cè)量線路中心線，，并按鋪軌機(jī)作業(yè)業(yè)要求用醒目顏色色設(shè)置鋼弦。2．按枕軌運(yùn)輸列車(chē)車(chē)技術(shù)要求裝載長(zhǎng)長(zhǎng)鋼軌和軌枕。長(zhǎng)長(zhǎng)鋼軌裝車(chē)完畢后后要保證其鎖定牢牢固，軌枕裝車(chē)時(shí)時(shí)嚴(yán)禁發(fā)生碰損、、裝偏、傾斜、漏漏墊支墊物等現(xiàn)象象。3．機(jī)車(chē)推送鋪軌列列車(chē)進(jìn)場(chǎng)時(shí)，運(yùn)枕枕龍門(mén)吊應(yīng)在鋪軌軌機(jī)上鎖定牢固。。1154．在底層道砟上按按縱向10m、橫向3～3.25m間距成對(duì)布放拖軌軌滾筒，牽引車(chē)或或長(zhǎng)鋼軌拖放車(chē)在在長(zhǎng)鋼軌推送裝置置的配合下，將長(zhǎng)長(zhǎng)鋼軌沿滾筒拖放放到線路兩側(cè)。5．軌枕轉(zhuǎn)運(yùn)宜分層層進(jìn)行，避免各運(yùn)運(yùn)輸平車(chē)之間由于于載重懸殊產(chǎn)生車(chē)車(chē)面高差。6．鋪軌機(jī)沿線路中中心線勻速前行，，軌枕布設(shè)裝置按按規(guī)定間距在平整整的底層道砟上布布設(shè)軌枕。應(yīng)避免免在布枕前擾動(dòng)破破壞砟面的平整性性。7．軌枕布設(shè)時(shí)將橡橡膠墊板放至軌枕枕承軌槽中。8．收軌裝置在鋪軌軌機(jī)前進(jìn)時(shí)自動(dòng)將將長(zhǎng)鋼軌收入至軌軌枕承軌槽中，長(zhǎng)長(zhǎng)鋼軌間用臨時(shí)聯(lián)聯(lián)接器連接，就位位應(yīng)準(zhǔn)確，并避免免碰傷軌枕預(yù)埋鐵鐵座和長(zhǎng)鋼軌。9．長(zhǎng)鋼軌就位后，，安裝部分扣件，，保證鋪軌機(jī)組安安全通過(guò)。鋪軌機(jī)機(jī)組通過(guò)后要及時(shí)時(shí)補(bǔ)充扣件，并對(duì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行收收尾作業(yè)。每節(jié)長(zhǎng)鋼軌始端、、終端落槽時(shí)的軌軌溫平均值為長(zhǎng)鋼鋼軌鋪設(shè)軌溫，鋪鋪軌時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄錄鋪設(shè)軌溫。116四、分層上砟整道道分層上砟整道施工工基本工藝流程第一次補(bǔ)砟搗固、穩(wěn)定兩次第二次補(bǔ)砟搗固、穩(wěn)定一次第三次補(bǔ)砟、搗固固、穩(wěn)定第四次補(bǔ)砟、搗固固、穩(wěn)定加強(qiáng)搗固軌道整理117主要設(shè)備風(fēng)動(dòng)卸砟車(chē)、機(jī)械械化整道作業(yè)車(chē)組組。分層上砟整道施工工順序1.長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)后應(yīng)及及時(shí)上砟整道，第第一次上砟整道必必須與鋪軌緊密銜銜接，以免軌節(jié)變變形。2.上砟整道基本作業(yè)業(yè)流程可分為：三三次補(bǔ)砟、四次搗搗固、五次動(dòng)力穩(wěn)穩(wěn)定。3.上砟整道基本作業(yè)業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照已選選定的綜合整道作作業(yè)參數(shù)進(jìn)行。118搗固作業(yè)注意的問(wèn)問(wèn)題（1）在有砟橋上，枕枕下道砟厚度不足足150mm時(shí)不能進(jìn)行搗固作作業(yè)。（2）為保證搗固質(zhì)量量，一次起道量50mm以上時(shí)，宜選擇雙雙搗作業(yè)。同時(shí)，，搗固車(chē)搗固頻率率每分鐘不得超過(guò)過(guò)20次，插鎬深度從枕枕下算起至鎬尖一一般不小于起道高高度。對(duì)橋頭、焊焊縫接頭