城市轨道交通轨道结构PPT课件02

城市轨道轨道结构城市轨道轨道结构城市轨道交通概论城市轨道交通概论 第五章第五章一、轨道组成概述 二、钢轨 三、轨枕 四、联结零件 五、轨下基础 六、线路防爬及曲线加强 七、轨道结构的合理配套 轨道（图）是由钢轨（图）、轨枕（图）、道床、道岔（图）、联结零件（图）及防爬设备（图）组成。一、轨道组成概述 1 概念及作用1 1）组成）组成2 2）作用）作用 引导机车车辆运行，直接承受由车轮传来的荷载，并把它传布给路基或桥隧建筑物。2 组成及作用1）钢轨 引导机车车辆前进，承受并传递车轮压力，兼做轨道电 路（电气化铁路或自动闭赛区间）。2）轨枕 轨枕承受钢轨的压力并传布于道床，有效地保持轨道的几何形位。3）联结零件 有效地保证钢轨与钢轨、钢轨与轨枕间的可靠联结，尽可能保持钢轨的连续性与整体性。阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动，确保轨距正常，并在机车车辆的动力作用下，充分发挥缓冲减振性能，延缓线路残余变形的积累。4）防爬设备 有效地防止钢轨与轨枕之间发生纵向的相对移动，防止钢轨爬行。5）道床 轨枕基础，增加轨道的弹性和纵横向移动的阻力，并便于排水和校正轨道的平面和纵断面。6）道岔 使机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道。1 类型 钢轨类型以每米大致质量kg数表示。我国主要有75、60、50、43、38kg/m共五种。应与正线轨道类型相区别，正线轨道类型有：特重型、重型、次重型、中型、轻型共五种。二、钢轨（图）钢轨断面 轨头宜肥而大，应具有和车轮踏面相适应的外形。轨腰应有足够的厚度和高度。轨底应有足够的宽度和厚度，并具有必要的刚度和抵抗锈蚀的能力。轨身高与轨底宽之间应有适当的比例，轨高与轨底宽之比一般为。2 断面设计原则有Fe、C、Mn、Si、P、S等元素。3 材质及机械性能1 1）钢轨钢的化学成分）钢轨钢的化学成分 主要取决于钢轨的化学性能、物理力学性能、金属组织及热处理工艺。2 2）机械性能）机械性能 重型化 随着高速、重载运输的要求，钢轨正向重型化发展，目前世界上最重型的钢轨已达到，线路上逐步铺设75kg/m钢轨。3 3）钢轨的发展趋势）钢轨的发展趋势 强韧化 在轮载和温度力的作用下，钢轨产生复杂的变形：压缩、伸长、弯曲、扭转、压溃、磨耗等。为使列车能够安全、平稳和不间断地运行，钢轨必须保证在轮载和轨温变化作用下，应力和变形均不超过规定的限值。这就要求钢轨具有足够的强度、韧性和耐磨性能。纯净化（材质）淬火轨对材质纯净度的要求比普通钢轨更高，如果不提高钢轨的纯净度，钢轨重型化及强韧化的优势也不能更好地发挥，因此材质纯净化是重型化和强韧化的基础。例如钢轨中非金属夹杂、钢轨金属薄弱区的存在等，都是钢轨产生疲劳伤损的根源，以这些疲劳源为中心形成核伤，对行车安全构成威胁。钢轨重型化、强韧化和纯净化应当有机地统一，才能获得最佳综合技术经济效益。标准轨长度：12.5、25 和新近出厂的50m钢轨。缩短轨 对应于标准轨：12.46 m、12.42 m、12.38。对应于25标准轨：24.96 m、24.92 m、24.84。4 钢轨长度、接头及轨缝1 1）钢轨长度）钢轨长度 预留轨缝：铺轨施工时预留的轨缝称为预留轨缝。构造轨缝：指受钢轨、接头夹板及螺栓尺寸限制，在 构造上能实现的轨端最大缝隙值。001()2zgaL tta 预留轨缝的计算2 2）轨缝）轨缝 普通线路预留轨缝计算公式 限制钢轨伸缩量接头阻力和基础阻力（）允许铺轨年轨温差CLCaTg2 12.5m 钢轨在任何地区都能铺设，25m 长钢轨的允许铺设地区应满足(冬天螺栓不受剪，夏天轨缝不顶严)3 3）允许铺轨温度范围）允许铺轨温度范围 对于60kg/m钢轨以下的25m长的普通线路，ag=18mm，应当在（tZ30）（tZ30）范围内铺设或调整轨缝。22goszgoxzattLattL允许铺轨轨温上限允许铺轨轨温下限 对于25m 钢轨，T101.7。允许铺轨上下限：1 1）钢轨磨耗种类）钢轨磨耗种类 侧面磨耗 钢轨超常的侧面磨耗遍及全路各主要干线。京沪线泰安段，京广线广水段、韶关段，陇海线三门峡段等，铺设在曲线上股的新轨少则10个月，多则1521个月，就因磨耗超限而被迫更换，其它干线上钢轨侧磨的现象也很，特别是运煤干线，磨耗速率更大。不少工务段迫于维修轨不足，往往采取调边使用的措施以解燃煤之急。5 钢轨磨耗与伤损减少侧磨的途径：采用耐磨轨，如高硅轨，淬火轨等。加强曲线养护，设置合理超高、轨距，保持良好的轨底坡和方向，增加线路的弹性。减少15的曲线超高量、轨距减少2mm、把曲线里股轨底坡调成1/20，外轨仍保持1/40等调整线路参数措施都可减缓曲线钢轨磨耗。但这些措施须与保持曲线圆顺和加强轨道维修配合进行，方能起到应有的作用。iii)曲线涂油。包括车上涂油和地面涂油两种。a 轮轨适量润滑对减轻磨耗有明显效果，但轮轨润滑并不是万能的。它的效果只能通过采用优质钢轨才能充分发挥，即使在轮轨极好的润滑条件下，普通碳素轨也难以得到令人满意的效果，我国多年来坚持钢轨涂油工作但效果并不明显就充分说明了这一点。b 轮轨具有一定的磨耗速率是正常现象，否则钢轨的疲劳伤损将成为突出矛盾。据日本铁路的研究，钢轨涂油后接触疲劳伤损剧增，容易发生钢轨剥离。应有控制地进行轮对润滑，即35d进行一次轮对润滑，然后15d不润滑，使钢轨磨耗量保持在亿t通过总重的水平。试验表明：波浪形磨耗（实质上是波浪压溃）3080mmmmm波长:发生在大半径曲线或直线上波形磨耗 波长80600:最长达2，多发生在曲线上，在以货运为主的线路上，以波浪形磨耗为主。在主要运煤干线，波浪磨耗成为钢轨使用寿命的控制因素。以石太线为例，R300m的曲线上股钢轨，只铺用1012个月就因波磨而报废。一般是正常的。随着总重的增加而增大，在曲线上由于超高设置不当而引起。垂直磨耗第一阶段：钢轨踏面外形的变化第二阶段：轨头表面金属的破坏第一阶段：轨头接触疲劳的形成2）钢轨接触疲劳伤损的形成过程 轨头核伤是最危险的一种伤损形式，会在列车作用下突然断裂，严重影响行车安全。形成的内因：钢轨内部材质的缺陷。形成的外因：外部荷载的作用。3）轨头核伤1）提高钢轨材质，防止出现气孔及夹碴等不良现象。钢轨只有向重型化、强韧化、纯净化发展，才是解决钢轨伤损问题的根本途径。2)改善线路质量，提高弹性，减少动力冲击。4）减缓伤损措施轨枕可以按以下方法进行分类：1）按使用目的划分：普通轨枕、岔枕、桥枕2）按材料划分：木枕、混凝土枕、混凝土宽枕3）按构造及铺设方法：横向轨枕、纵向轨枕、短枕 三、轨枕（图）1 类型1 1）优缺点）优缺点优点 富于弹性，便于加工、运输和维修，电绝缘性能好，与道碴间摩擦系数大。缺点 木材缺乏，价格贵，易腐朽，寿命短，不同种类轨枕弹性可能不一致。2 木枕普通木枕标准长度。木岔枕2.6，级差2 2）长度）长度 防腐处理（防腐油与煤焦油混合的油剂，即混合油），防裂，防水。在木枕上铺设垫板，并预钻道钉孔。严格控制木枕的含水量。出现裂缝后立即采取补救措施。3 3）延长木枕使用寿命的措施）延长木枕使用寿命的措施1 1）类型）类型 按使用部位：普通混凝土枕、混凝土岔枕、混凝土桥枕 按结构型式：整体式、组合式、半枕 按配筋方式：普通钢筋混凝土枕、预应力混凝土枕2 2）尺寸）尺寸 长度：2.7 之间，、型枕均采用。3 混凝土枕主要优点：纵、横向阻力较大，提高了线路的稳定性，可以满足铁路高速度、大运量小要求；铺设高弹性垫层可以保证有比较均匀的弹性；使用寿命长，可以降低铁路轨道每年的修理费用。4 我国混凝土枕现状轨枕尺寸1 1）型轨枕（还有相当比例）型轨枕（还有相当比例）缺点：使用条件与承载能力不相匹配、结构薄弱、养护维修不便。型混凝土枕的承载能力是按韶山型机车、轴重25t、最高速度120km/h、铺设密度1840根/km设计的。包括1984年以后设计鉴定的S-2型（1998年3月1日停产）、J-2型、YII-F型、TKG-II型等，从1985年后开始大量铺设于各型轨道。采用疲劳可靠性进行设计。难以适应重型和特重型轨道的承载条件。为我国目前的主型轨枕，基本适用于次重型、重型轨道。2 2）型轨枕与新型轨枕与新型轨枕（较前者有所改进，质量大型轨枕（较前者有所改进，质量大22kg22kg）YII轨枕螺旋道钉孔螺旋道钉 类型：分为无挡肩、有挡肩两种。较II型轨枕加宽了枕底宽度，支承面积增加17，端部面积增加20，对于提高道床的纵横向阻力和轨道稳定性十分有利。若以支承面积计，1600根III型轨枕的底面积约与1840根II型枕相当。因此，加长和加宽的因此，加长和加宽的IIIIII型轨枕可以减少每千米的轨枕配置根数。型轨枕可以减少每千米的轨枕配置根数。3 3）型轨枕（设计中采用型轨枕（设计中采用IIIIII级荷载）级荷载）主要特点：结构合理，强化了轨道结构。轨下和中间截面的设计承载能力较高。采用无螺栓扣件的扣压力能保持线路稳定。5.1 5.1 混凝土宽枕混凝土宽枕1 1）优点）优点 使道床的应力大为减少。(支承面积比普通枕增加一倍)轨道结构得到加强。有利于铺设无缝线路。（重量大，阻力大）延长道床的清筛周期。（封闭）维修养护工作量少，适合于繁忙干线和车站。宽轨枕轨道整洁美观。5 特种混凝土枕混凝土宽枕尺寸宽轨枕铺设2 2）类型）类型主要有弦76、筋76、弦82、筋82 1 1）优点）优点 提高了道岔的稳定性，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，减少维修工作量约1/3。目前，全路铺设岔枕10000组，对强化道岔的结构，保证行车安全起到了积极的作用。5.2 5.2 混凝土岔枕混凝土岔枕2 2）问题）问题 混凝土岔枕比混凝土枕受力更复杂，在辙叉等特殊部位由于承受冲击力大，更容易发生裂纹；岔枕螺栓的固定方式是预埋尼龙套管，螺栓拧在套管中，在列车振动作用下容易松动，特别是尼龙套管容易积水，使螺栓锈蚀；扣件零配件型号繁多，通用性差。在管理工作中，混凝土岔枕的供应是成组发运，以50kg/m钢轨12号单开道岔为例，每组岔枕共有26种长度、81种规格的有挡肩岔枕92根，当个别岔枕损坏后，很难配备更换，另外，随着运量的增加，轨型发生变化，而由于不同轨型的混凝土岔枕不能通用，致使混凝土岔枕大量拆除下道，不能充分发挥混凝土岔枕使用寿命长的作用。它就是在混凝土枕的混凝土中掺入一定量的钢纤维，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。其研制工作是铁科院铁建所和太原轨枕厂承担的，经过设计、试验、试制和试铺，取得了比较满意的结果。5.3 5.3 钢纤维混凝土枕钢纤维混凝土枕5.4 5.4 混凝土桥枕混凝土桥枕 混凝土桥枕枕中部分应保持浮碴，既不能掏空，也不能进行捣固。1 1）每公里轨枕数（级差）每公里轨枕数（级差8080根根/km/km）木枕线路：1440 1920 根/公里 混凝土枕线路：1440 1840 根/公里 6 轨枕间距32nbcLa2)3(222ancLbncLacab于是有代入上式：设式中 L标准轨长，并考虑轨缝8mm；n 一节钢轨下轨枕的根数，由每公里铺设的 轨枕数换算过来；a中间轨枕间距；b过渡轨枕间距；c接头轨枕间距。固定：50kg/m 及以上钢轨，木枕取440mm、混凝土枕取540mm。2 2）轨枕布置（确定）轨枕布置（确定a a、b b、c c）计算a a：注意：b应取最终计算值，假设值b=(a+c)/2不可使用。以上的计算结果不一定能够满足使用要求，还需要对a、b、c的取值进行如下判断。i)abc(首先尽量满足)（有时可能满足不了）。ii)a宜取mm整倍数。3 3）计算结果要求计算结果要求4 4）实例实例 某普通线路采用50kg/m钢轨，轨缝取8mm，每公里铺设PC枕1680根，求其轨枕布置的中间间距a，及过渡间距b（接头间距c=540mm）。1680 10.50817.6410001000NLn25.58921854021050822ncLa解：，取18根。中间轨枕间距：，取590mm。计算轨枕根数：过渡轨枕间距：(3)210508540(183)5902559mmLcnab，故可取cba590mm559mm540mmabc满足1 钢轨接头联结形式1 1）按左右股钢轨接头位置划分）按左右股钢轨接头位置划分 相对式(对接)、相互式(错接)我国采用相对式。2 2）按钢轨接头与轨枕相对位置划分）按钢轨接头与轨枕相对位置划分 悬接式、单枕承垫式、双枕承垫式 我国采用悬接式。3 3）按接头用途及工作性能划分）按接头用途及工作性能划分 普通接头、导电接头、异形接头、绝缘接头、尖轨 接头、冻结接头、胶结接头及焊接接头。四、联结零件（图）轨道上钢轨与钢轨之间用夹板和螺栓连接，称为钢轨接头。普通接头 前后同类型钢轨的正常联接。导电接头 将钢轨做为导电体的自动闭塞区段，为加强导电性，在接头处铆上一根导线。异形接头 前后不同类型钢轨的联接。（又称过渡接头）绝缘接头 在自动闭塞区段上，还需要有使信号电流不能从一个闭 塞分区传到另一个闭塞分区的接头装置。胶接接头 在无缝线路上，轨缝用胶填满，即胶接绝缘接头。抗剪荷载可达1700kN以上，较为理想的绝缘接头。尖轨接头 又称伸缩接头。是将接头以尖轨的形式联接，用于一些轨端伸缩量大的线路。因为它与温度变化有关，因此又称为温度调节器，广泛用于大桥上无缝线路接头处。冻结接头 （上述几种接头结构允许轨端伸缩）冻结接头就是不允许钢轨伸缩的接头。焊接接头 是指用焊接方法把钢轨联接成整体，有同类型轨焊接，也有不同类型轨焊成异型焊接接头。工务绝缘类轨端垫板类2 钢轨接头联结零件（图）1 1）接头夹板）接头夹板 我国采用的接头夹板为斜坡支承双头对称型夹板，简称双头式夹板（鱼尾板）。螺栓孔的圆形孔和长圆孔相间，共六个。采用长圆孔的原因：便于调整轨缝。作用联结钢轨与钢轨间的接头；组成鱼尾板、螺栓、螺帽、弹性垫圈等。接头夹板断面2 2）接头螺栓）接头螺栓 遵照国际标准，以抗拉强度将螺栓分为级和级（相当于抗拉强度为、2）.鱼尾螺拴弹性垫圈、螺母、平垫3）螺母、弹簧垫圈等配件。）螺母、弹簧垫圈等配件。3 扣件（图）1 1）性能要求）性能要求 有足够的强度。有足够的耐久性。有一定的弹性。构造简单，便于安装和拆卸。2 2）木枕扣件）木枕扣件 分开式 缺点是零件多，用钢量大，更换钢轨麻烦。主要用 于桥上线路。混合式 我国木枕轨道最广泛采用。作用将钢轨紧扣在轨枕上；分类木枕用和钢筋混凝土用。铁垫板3 3）混凝土枕扣件）混凝土枕扣件（图）性能要求 a 足够的扣压力 b 适当的弹性 c 具有一定的轨距和水平调整量 d 具有绝缘性能 扣板式扣件 弹条型扣件 （见下页图）用于标准轨距铁路直线及半径R300m曲线铺设50kg/m、60kg/m钢轨的预应力混凝土枕，预应力混凝土宽枕及直线地段整体道床的普通线路和无缝线路。弹条有A、B两种型号，其中A型弹条较长。弹条型扣件弹条弹条A型扣件型扣件弹条弹条B型扣件型扣件 对于50kg/m钢轨除14号接头轨距挡板安装B型弹条外，其余均安装A型弹条。60kg/m钢轨则一律安装B型弹条。弹条弹条II型扣件型扣件弹条型扣件 弹条型扣件 与弹条型扣件不同之处仅在于采用新材料。优点：扣压力大，强度安全储备大，残余变形小。适用于型或型混凝土枕的60kg/m钢轨的线路。适用性：标准轨距铁路直线及半径R300m曲线铺设60kg/m钢轨的预应力混凝土枕轨道。机车轴重245KN。货车速度120km/h。客车速度160km/h.与60kg/m钢轨和型枕、A型枕配套使用。弹条型扣件特点：无螺栓、无挡肩优点：a、扣压力大 b、弹性好 c、保持轨距的能力很强 d、养护工作量小。弹条弹条III型扣件型扣件 防腐弹条扣件 适用遂道和运输环境恶劣，腐蚀严重线路地段。防腐弹条扣件 北京地铁用DI3型扣件DI弹条 该弹条设计扣压力，设计弹程10.5mm,直径18mm。用于北京地铁线路上。广州地铁用单趾弹簧扣件：扣轨弹簧 该弹条为英国潘得路扣件PR型，直径20mm用于广州地铁线路上。1 1）道床的功用）道床的功用2 2）道床材料的性能要求）道床材料的性能要求 质地坚韧，有弹性，不易压碎和捣碎 排水性能好，吸水性差 不易风化，不易被风吹动或被水冲走 五、轨下基础1 碎石道床3 3）道碴的技术条件要求）道碴的技术条件要求 道碴的分级使用（根据抗磨耗冲击性能、抗压碎性能、渗水性能来衡量道碴的质量，将道碴分为一、二级两种。）道碴的级配。道碴颗粒形状及清洁度要求。4 4）道床断面）道床断面 道床断面具有以下主要特征：道床厚度 顶面宽度 边坡坡度道床厚度 a 直线上道床厚度：钢轨断面处轨枕底面至基床顶面的距离。b 曲线上道床厚度：曲线里股钢轨断面处轨枕底面至基床顶面的距离。（最小者为道床厚度）c 道床厚度与以下因素有关：(I)道床弹性 (II)道床脏污增长率 (III)垫碴层的承载能力 (IV)路基面的承载能力5 5）道床的变形）道床的变形 它是轨道变形的来源。道床的下沉：初期急剧下沉 后期缓慢下沉 1 1）概念）概念 用整体浇筑混凝土取代传统的道床，即为整体道床，也称为无碴轨道。2 整体道床2 2）优点）优点 整体性强，稳定性好，轨道几何形位易于保持，有利于铺设无缝线路及高速行车 轨道变形小，维修工作量小 减少隧道开挖面积，增加隧道或桥梁净空，整洁美观，坚固耐用 3 3）缺点）缺点 工程投资费用高 要求施工精度高 要求使用特殊的施工方法 要求使用特殊的扣件和垫层 整治病害困难1 1）概念）概念 用沥青或其它聚合材料将散粒道碴固化成整体的道床。2 2）优点）优点 下沉与永久变形小。稳定、支承均匀、位移阻力大。弹性好。（减小道床压力和振动）防水、防脏，整齐、美观。减少隧道开挖面积。大大减少维修工作量。3 沥青道床4 我国常用无碴轨道结构 板式轨道是在日本新干线高速铁路上发展起来的一种新型轨道结构。它吸取了整体道床的优点，而对其不足：如工程费用高，施工进度慢、一旦基础变形整治困难、支承块易松动等，在结构、材料及施工方法多方面进行了研究和改进。板式轨道可以提高轨道的稳定性，大大减少线路的养护维修工作量（也称少维修轨道）,可节省大量的维修费用。有资料表明,在行车速度200km/h情况下，板式轨道比有碴轨道经济，所增加的投资约要四年内可以收回。1 1）板式轨道）板式轨道在研究板式轨道结构时，提出了如下四个基本要求：建筑费要控制在有碴轨的两倍以内；具有与有碴轨道相同的弹性和足够的强度；施工方法较简便，且施工日进度为200m以上。板式轨道可以提高轨道的稳定性，大大减少线路的养护维修工作量（也称少维修轨道）,可节省大量的维修费用。有资料表明,在行车速度200km/h情况下，板式轨道比有碴轨道经济，所增加的投资约要四年内可以收回。弹性支承块式无碴轨道主要由钢轨与扣件、钢筋混凝土支承块、橡胶套靴、枕（块）下橡胶垫板、混凝土道床板、隔离层及混凝土底座等组成。该种轨道已经用于我国秦岭等长大隧道内。橡胶套靴、枕下胶垫（下页图）可提供较大的弹性，有利于轨道的减振降噪。混凝土底座与隧道仰拱或桥面的预留钢筋连接，并用混凝土使之灌注成一整体结构。在混凝土底座两端的中部设有凹槽，以防止其纵横向移动。混凝土底座还可用来设置曲线超高。底座与道床板之间设置隔离层，便于修复道床板。造价：造价：250250350350万元万元/km/km。2 2）弹性支承块式（短轨枕）无碴轨道）弹性支承块式（短轨枕）无碴轨道套靴套靴大垫板弹性支承块式（短轨枕）无碴轨道3 3）长枕埋入式轨道及雷达（）长枕埋入式轨道及雷达（Rheda2000Rheda2000）型轨道）型轨道 由钢轨与扣件、穿孔混凝土枕、混凝土道床板、隔离层及混凝土底座等组成，隧道内可不设混凝土底座。沙河特大桥长枕埋入式无碴轨道全景 沙河特大桥长枕埋入式无碴轨道结构 长枕埋入式轨道有碴与无碴过渡段 长枕埋入式无碴轨道WJ-2型扣件组装图 长枕埋入式无碴轨道WJ-2型扣件组装图-1 竣工后的长枕埋入式无碴轨道结构竣工后的长枕埋入式无碴轨道结构-1 长枕埋入式无碴轨道过渡段 长枕埋入式无碴轨道过渡段微孔橡胶垫层 底座伸缩缝 长枕埋入式无碴轨道 底座伸缩缝 长枕埋入式无碴轨道过渡段结构布置 4 4）浮置板轨道）浮置板轨道 它是将无碴轨道支承在弹性支承（橡胶或钢弹簧）上构成质量弹簧系统，无碴轨道与隧道的仰拱或其它基础隔离，这样大大削弱了振动向基础的传入，该轨道多用于城市轨道的地铁和高架桥上。浮置板轨道是隔振效果非常好的轨道结构。钢弹簧支承的浮置板轨道在使用性能和寿命等方面优于橡胶支承。广州地铁一号线部分特殊减振地段使用了该种轨道。造价：单线广州地铁一号线部分特殊减振地段使用了该种轨道。造价：单线600600万元万元/km/km（不包括扣件、钢轨焊接铺设费用）。（不包括扣件、钢轨焊接铺设费用）。浮置板式整体道床图纵向浮置板式整体道床图 列车运行时产生纵向水平力，使钢轨沿着轨枕或轨道框架沿着道床顶面纵向移动，这种现象称为线路爬行。使钢轨产生爬行的纵向水平力称为爬行力。六、线路防爬及曲线加强1 概念1）在长大下坡、进站地段，列车减速、限速、制动；2）运量大，爬行量也大，爬行方向与列车运行方向一致；3）列车轴重大、速度高，则沿着运行方向爬行也大；4）线路状态不良，扣件松弛，道床松散，爬行也大。2 影响线路爬行的因素1）提高扣件阻力：采用弹性扣件，加大力矩，防止螺栓松动。2）加强道床的捣固、夯实，以提高轨道下道床的纵向阻力。3）安装防爬设备（图）（针对木枕道钉扣件，混凝土枕扣板式扣件，扣件阻力比道床纵向阻力小）。3 措施1 1）原因）原因 横向水平力比直线段大，会使轨距扩大，轨道框架横移，水平位置歪曲，轨枕挡肩损坏，养护维修工作量增加。2 2）措施）措施 增加轨枕配置，提高轨道框架横向稳定性。安装轨撑：防止钢轨外倾与横移。安装轨距杆：保持轨距。4 曲线加强支距轨距杆 运营条件主要由行车速度、轴重和运量三个参数来描述。行车速度与轨道的关系。（大重）轴重与轨道的关系。（大重）铁路运量与轨道的关系。（大重）七、轨道结构的合理配套1 运营条件和轨道结构的关系2 正线轨道类型特重型、重型、次重型、中型、轻型，选型应按照由轻到重逐步加强的原则，根据近期调查的运量及旅客最高行车速度等运营条件按表中的规定采用。线规指出，改建既有线时，特重型、重型轨道应采用无缝线路，有条件时宜采用超长无缝线路；次重型轨道采用无缝线路。与运营条件相适应 考虑技术性 考虑经济性 3 轨道类型的选择轨轨道道是是引引导导列列车车行行驶驶方方向向、支支承承其其载载重重并并传传递递至至路路基基（或或桥桥面面）的的线线路路上上部部建建筑筑。列列车车运运行行时时，其其动动力力作作用用首首先先通通过过车车轮轮施施加加于于钢钢轨轨上上，并并依依次次传传递递至至轨轨枕枕、道道床床、路路基基或或（桥桥面面）上上。经经过过传传递递扩扩散散，作作用用的的接接触触面面逐逐渐渐增增大大，单单位位面面积积上上压压力力逐逐渐渐减减小小，从从而而保保证证路路基基在在列列车车荷荷载载作作用用下下的的稳稳定定性性。轨枕轨枕连接零件连接零件钢轨钢轨轨道组成轨道组成钢轨钢轨轨道组成钢轨轨枕轨枕轨枕轨道组成接头联结零件接头联结零件作用联结钢轨与钢轨间的接头；组成鱼尾板、螺栓、螺帽、弹性垫圈等。接头扣件轨道组成 木枕用中间联结零件作用将钢轨紧扣在轨枕上；分类木枕用和钢筋混凝土用。中间扣件轨道组成 概述钢轨用于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提供连续，平顺和阻力最小的滚到曲面。钢轨的作用是直接承受车轮传递的列车及其荷载的重量，并引导列车的运行方向。上部列车巨大的压力首先就落在钢轨的双肩上，钢轨必须具备足够的强度、稳定性和耐磨性。钢轨的类型和强度以kg/m来表示。每米钢轨的质量越重，它所承受的荷载越大。世界上第一条铁路的钢轨为18kg/m，最重的钢轨在美国，重达77kg/m。我国现行的钢轨标准有50kg/m、60kg/m、75kg/m三种。钢轨从理论上讲，钢轨的长度越长越好，既减少了接头的冲击 和磨损，又 减轻了铺设的劳动强度。然而，由于生产制造和运输的制约，我国目前的钢轨标准长度只有和25m两种。不过，可采取在施工现场把标准长度钢轨焊接成长钢轨和“无缝”钢轨的方法，减少接头，使线路更加平顺。接头轨道上钢轨和钢轨之间用夹板和螺栓连接，称为钢轨接头。接头处的轮轨动力很大，接头时轨道结构的薄弱环节。轨缝为适应钢轨热胀冷缩的需要及便于更换钢轨，需要在街头处预留轨缝。预留轨缝的条件：（1）当轨温达到当地最高轨道温度时，轨缝应大于或等于零，使轨端不受挤压力，以防止温度压力太大而胀轨跑到。钢轨接头和轨缝（2）当轨温达到当地最低轨道温度时，轨缝应小于或等于构造轨缝，使接头螺栓不受剪力，以防止接头螺栓拉弯或者拉断。（构造轨缝是指受钢轨，接头夹板和螺栓尺寸限制，在构造上能实现的轨端最大的缝隙值）。预留轨缝的计算公式gzattLa21)(00轨枕轨枕既要支承钢轨，又要保持钢轨的位置，还要把钢轨传递来的巨大压力再传递给道床。它必须具备一定的柔韧性和弹性，硬了不行，软了也不行。列车经过时，它可以适当变形以缓冲压力，但列车过后还得尽可能恢复原状轨枕按照其制造材料的不同分为木枕，混凝土枕和混合宽枕。木枕主要优点是弹性好，可缓和列车的动力冲击。与钢轨的链接较简单。木枕缺点是容易腐朽、磨损、开裂、使用寿命短。混凝土枕能保证轨枕的尺寸，提高了轨道的稳定性，且不易受环境的影响，使用寿命长。混凝土轨枕的特点是自重大，刚度大，轨道动力坡度小。混凝土枕的缺点是列车通过不平顺的混凝土枕时，轨道的附加动力增大，线路的抗震能力需要提高。联接零件1.接头夹板 夹板需要承受弯矩，传递纵向力，阻止钢轨的的伸缩。因此要求需要一定的垂直和水平的刚度。我国采用最普遍的夹板的类型为斜坡支承双头对称性夹板，简称双头式夹板。钢轨接头联接零件2.接头螺栓、螺母和弹簧垫圈 木枕扣件 主要有分开式和混合式两种。1.分开式扣件钢轨与轨枕联接零件钢轨和轨枕之间的联结是通过中间联结零件实现的。中间联结零件叫做扣件。分别由钢轨，垫板，枕木联结起来，又称“K”式扣件。2.混合式扣件 混合式扣件是我国铁路木枕轨道中应用最广泛的一种。主要是由道钉和五孔双肩铁垫板组成。混凝土枕扣件 混凝土扣件应具备的性能：1.足够的扣压力。2.适当的弹性。3.具有一定的轨距和水平调整量。4.要具有一定的绝缘性能。1 扣板式扣件 扣板式扣件主要是由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座和绝缘缓冲垫板组成。扣件零件简单，轨距调整方便。但是弹性扣压力较低，容易产生松动。2 弹性I型扣件 弹性I型扣件主要是W型弹条、螺旋道钉、轨距挡板、挡板座和弹性橡胶垫板组成。弹性较高，扣压力损失较少，能较好的保持轨道集合形状。道 床道床的功能 道床是轨道的重要组成部分，是轨道框架的基础，主要功能是：1 承受来自轨枕的压力并均匀地传递到路基面上。2 提供轨道的纵向阻力，保持轨道稳定。3 提供轨道弹性，减缓和吸收轮对的冲击个振动。4 提供良好的排水性能，以提高路基的承载能力，减少基床病害。5 便于轨道养护作业，校正线路的平纵端面。道床材料的要求 道碴应具备的性能：质地坚韧，有弹性，不易压碎；排水性好，吸水性差；不易风化等。我国主要铁路干线上基本使用碎石道碴。碎石道碴的技术条件（1）道碴分级 碎石道碴可以根据性能及参数分为一级和二级。（2）道碴级配 碎石道碴属于散粒体，其级配是指道碴中颗粒的分布。道碴粒径的级配对道床的物理学性能，养护工作量有重要影响。（3）道碴颗粒形状及清洁度 针状颗粒：长度大于该颗粒平均粒径倍的颗粒。片状颗粒：厚度小于该颗粒平均粒径倍的颗粒。针状指数和片状指数均布能超过50%。道碴的形状和表面状态对道床的性能有重要的影响。道床断面 道床断面主要包括道床厚度、顶面宽度和边坡坡度三个主要特征。1 道床厚度 道床厚度是指直线上钢轨或曲线上内轨中轴线下轨枕至路基顶 面的距离。与道床的厚度主要相关的因素有：道床弹性，道床的脏污增长率，垫碴曾的承载能力，路基的承载能力。2 道床顶面宽度 道床宽处轨枕两端的部分称为道床肩宽。道床顶面宽度和轨枕长度和道床肩宽相关。3 道床边坡坡度 道床边坡的稳定取决于道碴材料的内摩擦角和粘聚力，也和道床肩宽有一定联系。道床的变形 道床作为颗粒体结构，本身具有弹性，塑性，在外部载荷的作用下将产生弹性和塑性变形。产生道床塑性形变的主要原因：a 道碴颗粒的相互错位和重新排列产生结构变形。b 颗粒破碎，粉化形成的颗粒变形。在载荷重复作用下，小的变形不断的积累，导致轨道下沉。道床变形是轨道变形的主要来源。道床的下沉式道床塑性变形随着载荷作用逐步积累的过程。1、钢轨：钢轨的作用是：一方面在于支持并引导机车车辆的车轮，直接承受来自车轮的力和其它的力并传之于轨枕，以及给车轮的滚动提供阻力最小的表面。另一方面在电气化铁路或自动闭塞区段，钢轨还起到轨道电路的作用。因此，钢轨必须具有足够的强度、韧性和耐磨性能。钢轨的类型：钢轨的类型是以每米长的钢轨质量千克表示的。目前我国铁路上所用的钢轨有75Kg/m、60Kg/m、50Kg/m、43Kg/m、38Kg/m等几钟。钢轨由轨头、轨腰、以及轨底三部分组成。为了保证必要的强度条件，钢轨就有足够的高度，其头部和底部应有足够的面积和高度，腰部和底部不宜太薄。以上各种类型的钢轨中，38Kg/m钢轨止前已停止生产，60Kg/m、50Kg/m钢轨在主要干线上铺设，43Kg/m钢轨在部分站线及专用线上铺设，对于重载铁路各特别繁忙区段铁路，则铺设75Kg/m钢轨 钢轨的长度：我国标准长度钢轨有及25m两种，特重型及重型轨道应采用25m轨。为了保证曲线钢轨对接，线路上采用比标准长度略短的标准缩短轨，有比短40mm、80mm、120mm的三种；有比25m轨短40mm、80mm、160mm的三种。标准缩短轨铺设在曲线内侧。另外，由于某种需要，可能要个别插入非标准短轨。按规定，正线上插入的短轨，其长度不得小于6m，站线及专用线不得小于。2、轨枕 轨枕的作用：轨枕承受来自钢轨传来的垂直力和水平力，并将这些力分布于道床上，同时有效地保持轨道的轨距、方向和位置。因此轨枕要有一定的坚固性、耐久性和弹性，同时具有足够的阻力，以免在列车作用下发生横向移动。轨枕的分类：按材质可分为木枕和混凝土枕；按用途可分为普通轨枕、岔枕、桥枕。木枕木枕 其优点是弹性好，易加工制作，运输、铺设、养护及维修方便，与钢轨的连接较简便，绝缘性能好。其缺点是易腐蚀和产生机械磨损，使用年限短，浪费木材。目前在正线上已基本不用，主要用于道岔及明桥面上。木枕尺寸木枕尺寸 木枕的长度、宽度及厚度应符合部分要求尺寸，普通木枕分两类：类木枕用于正线，长度250cm，高度16cm，底宽22cm；类木枕用于站线，长度250cm，高度，底宽20cm。道岔木枕不分类，长度为260-480cm，级差20cm。混凝土轨枕混凝土轨枕 优点：材源较多，规格统一，轨道弹性均匀，稳定性较木枕高，使用寿命长，不受气候、腐朽、虫蛀及失火影响。具有较高的道床阻力，对提高无缝线路的横向稳定性有利。缺点：重量大，弹性差，受力大。混凝土轨枕分类：普通混凝土轨枕、宽轨枕、混凝土岔枕、混凝土桥枕。（1）普通混凝土轨枕 按配盘种类分为两个系列，即S系列各J系列（“S”代表钢丝，“J”代表钢筋）。按承载能力分为、级。型用于中型或轻型轨道；型用于重型和次重型轨道；型用于与75Kg/m钢轨配套使用的特重 型轨道。各种类型轨枕是通过在轨枕一端顶面上的型号及厂名标记来区别的。（2）宽轨枕 宽轨枕的底面宽度为混凝轨枕底宽的一倍，铺设这种轨枕，可提高轨道横向稳定性。宽轨枕间净距较小，每块间隔约，每千米铺设1760根，能保持道床清洁，延长清筛周期，减少维修工作量。（3）混凝土岔枕 混凝土岔枕用于道岔铺设，岔枕长度由240cm至490cm共26级，级差10cm。岔枕一端顶面打有岔 枕编号标印，铺设时必须按编号顺序摆放。岔枕与钢轨的联结所使用的扣件也与一般道岔扣件不同。此外，混凝土岔枕间距也不同于木岔枕的间距，在施工中应特别注意。混凝土桥枕 混凝土桥枕用于道碴桥面的铺设，这种轨枕的特点是在轨枕顶面有供钉设护轨的孔眼位置，从而保桥上混凝土枕与护轨的牢固联结。3、联结零件 钢轨联结零件分中间联结和接头联结两类。接头联结指钢轨与钢轨的联结。包括夹板、螺栓、垫圈等。中间联结为钢轨与轨枕之间的联结，中间联结零件通称扣件。其主要功用是阻止钢轨作相对于轨枕的纵横向移动，并保持其稳固位置。木枕扣件木枕扣件 木枕扣件有道钉垫板。道钉有钩头道钉和螺纹道钉两种 垫板按形状有单肩、双肩之分；按孔眼数分有三孔、四孔、五孔几种，常用的垫板为五孔垫板。目前运用较为普遍的还有四新垫板，扣板与轨底间采用型弹条扣件联结。混凝土轨枕扣件混凝土轨枕扣件 混凝土轨枕及宽轨枕常用的扣件有两种，即70型扣板式扣件和型弹条扣件。（1）70型扣板式扣件 这种扣件由扣板、铁座、螺纹道钉、轨下绝缘缓冲垫板、垫片、及锚固部分等组成。扣件的作用是固定钢轨位置，保持轨距。在混凝土轨枕上，螺纹道钉是通过硫磺锚固固定在轨枕上的道钉孔中。所用的材料是以硫横、砂子、水泥和石蜡加热混合而成，其配合比为硫磺：砂子：水泥：石蜡1：。（2）型弹条扣件 型弹条扣件由型弹条、轨距挡板、螺纹道钉、平垫圈、挡板座、绝缘缓冲垫板组成 型弹有A型与B型之分。A型弹条称中间弹条，用于中间扣紧钢轨；B型弹条称接头弹条，用于扣紧接头。对于50Kg/m钢轨，中间用A型，接头用B型。对于60Kg/m钢轨及75Kg/m钢轨，一律用B型弹条。根据钢轨类型和轨距的不同，型弹条扣件有四种不同号码的轨距挡板（6、10、14、20）和四种不同号码的挡板座（0-6、2-4、0-8、0-10）。每块挡板座有两个号码，可以翻转使用。4、道岔 道岔是把两股或两股以上的轨道在平面上进行相互连接或交叉的设备。道岔构造复杂，零件较多，过车频繁，技术标准要求高，是轨道设备的薄弱环节之一。道岔的种类 单开道岔 单开道岔是主线为直线，侧线向主线的左侧或右侧分支的道岔，站在道岔的尖轨尖端，面向跟端，侧线向左分支的道岔称为左开道岔，侧线向右分支的道岔称为右开道岔。普通单开道岔简图普通单开道岔简图 转辙器转辙器 连接部分连接部分 辙叉辙叉 尖轨尖轨导曲线导曲线护轨护轨护轨护轨辙叉心辙叉心直基本轨直基本轨 直股直股 曲股曲股道岔咽喉道岔咽喉 单开道岔是各种类型道岔的主要型式，应用最为普遍。单开道岔由转辙器、连接部分及护轨组成。单开道岔的类型 1）按钢轨类型分类：目前我国常用的单开道有43Kg/m、50Kg/m、60Kg/m钢轨道岔并正在试用的75Kg/m钢轨道岔。2）按道岔号数分类：GB1246-76规定的标准轨距铁路道岔号数系列为6、7、9、12、18和24号单开道岔。我国营业铁路干线常用的单开道岔为9和12号，18号道岔用于侧线速度较高的地段（如昆东的1111#道岔），24号道岔尚未使用，6和7号道岔为工矿企业常用的小号码道岔。3）按道岔平面型式分类 单开道岔按其平面型式主要有直线尖轨、直线辙叉的单开道岔；曲线尖轨、直线辙叉的单开道岔；曲线尖轨、曲线辙叉的单开道岔等。我国常用的单开道岔采用前两种型式。4）按转辙器结构型式分类 按尖轨断面型式分为普通钢轨断面和特种钢轨断面的单开道岔。按尖轨跟端结构型式分为间隔铁式（活接头式）和可弯式的单开道岔。5）按辙叉结构型式分类 按辙叉结构型式，单开道岔可分为固定型和可动心轨型单开道岔。固定型又分为钢轨组合式、高锰钢叉心组合式和高锰钢整铸式；可动心轨型又分为钢轨组合式和高锰钢整铸式的单开道岔。我国铁路现在主要采用固定型辙叉的单开道岔 6）按岔枕类型分类 单开道岔按其使用的岔枕类型分为木岔枕道岔和钢筋混凝土岔枕道岔。我国铁路道岔现阶段主要使用木岔枕道岔，但新线以混凝土枕道岔为主。7）按设计年限分类 解放后我国相继设计了“55”型、“57”型、“62”型、“75”型、“92”型道岔。其中“75”型、“92”型为现行大量使用的道岔。转辙器构造转辙器构造 1、转辙器组成 转辙器由两根基本轨、两根尖轨及各种联结零件组成。基本作用是引导车轮从一线进入另一线 2、基本轨 基本轨的型式及作用 转辙器基本轨由标准钢轨断面的钢轨制成，一侧为直基本轨，一侧为曲基本轨。“75”型及以前各型道岔尖轨采用贴尖式，基本轨轨头不刨切；“92”型道岔尖轨采用藏尖式，基本轨轨头需要刨切。基本轨除承受车轮的垂直压力外，还与尖轨共同承受车轮的横向水平推力，并保持尖轨位置的稳定。基本轨的弯折 直基本轨不进行弯折。曲基本轨应按支距进行弯折，以保持转辙器轨距、方向的正确，以及尖轨和基本轨的密贴。基本轨螺栓孔 基本轨轨腰上应设有用于联结轨撑和辙跟设备（辙跟间隔铁）的螺栓孔，“92型道岔还应设联结顶铁的螺栓孔。螺栓孔的数量和间距一般采取直基本和曲基本轨一致的相同尺寸。曲于曲、直基本轨螺栓孔距相同，所以铺设以后左右两尖轨跟端和尖轨尖端相错几毫米。基本轨顶面淬火 为了增加钢轨表面硬度，提高耐磨性并保持尖轨良好的密贴状态，基本轨头顶面应进行淬火处理。”75“型道岔基本轨轨头淬火处理，范围从尖轨尖端前200mm左右处开始到尖轨轨头刨切起点后100mm左右处止。对于”92“型道岔，基本轨轨头顶面全长淬火。3、尖轨 尖轨是转辙器的主要组成部件之一，列车依靠尖轨的开通方向不同而进入道岔直股或侧股线路。1）尖轨类型 a、按平面型式分直线型尖轨和曲线型尖轨。直线型尖轨的工作边为一直线，这种尖轨可用于左开或右开单开道岔，加工制造简单，便于修换，是我国目前采用较为广泛的一种尖轨。其缺点是道岔长；尖轨尖端轨距加宽大，影响列车沿正线运行的平稳；转辙角较大，当列车逆向进入侧线时，轮缘对尖轨的冲击较大，列车摇晃，尖轨也易磨损。曲线型尖轨 曲线型尖轨的工作边除尖端前部有一小段直线外，其余均为圆曲线。曲线型尖轨又分为切线型、半切线型、割线型、半割线型四种。我国铁路主要采用半切线型、半割线型曲线尖轨。b、按尖轨断面型式分普通钢轨断面尖轨和特种断面钢轨。c、按尖轨尖端与基本轨的接触型式分为贴尖式和藏尖式两种。d、按尖轨跟端构造型式分间隔铁式和可弯式两种。4、转辙器主要零件 道岔顶铁 道岔顶铁设置在尖轨轨头刨切起点之后的尖轨或基本轨轨腰上。其作用是保持尖轨与基本轨的距离，使基本轨与尖轨共同承受水平力，并防止尖轨跳动。“75”型道岔顶铁由扁钢热弯而成，“92”型道岔顶铁由方钢锻打而成。顶铁与轨腰应密贴，挡间隙大于1mm时，可用顶铁调整片调整。轨撑 轨撑一般安设在转辙器基本轨外侧，以防止基本轨横向移动和外翻，起到保持轨距的作用。“75型道岔轨撑为双墙式，用两个22mm的垂直螺栓与垫板相联，用一个水平螺栓与基本轨相连。轨撑与垫板的联结采用垫板冲长方孔上焊圆孔铁座的形式。“92”型道岔轨撑为可调式轨撑，由轨撑、调整楔、垫板挡铁、两个垂直螺栓和一个水平螺栓组成。道岔接头铁、拉杆及连杆 道岔接头铁、拉杆及连杆是连接两尖轨，以增强尖轨的框架刚度，提高尖轨的定性的连接设备。拉杆与转辙设备相连，用以转换尖轨位置 1）接头铁 接头铁用两个螺栓连接在尖轨轨腰上，其上设有铰接螺栓孔与拉、连杆相连，现在主要使用T形接头铁和扁钢边接铁两 种。2）拉杆 拉杆设在尖轨前部距尖端380mm处。在拉杆中部设四个螺栓孔连接转辙机械的杆架，以拉动尖轨。对于使用可弯尖轨的道岔，还应在尖轨轨头刨切点附近设第二拉杆，以保基本轨与尖轨的轮缘槽不低于65mm。单开道岔使用的拉杆有方钢拉杆和扁钢拉杆两种。3）连杆 为了增强两尖轨的框架钢度，除拉杆外，还应根据尖轨长度设置1-3根连杆。相邻连杆的距离从尖轨尖端向后一般为1000、1500、2000mm左右，一般设到尖轨头刨切起点前后。道岔连接部分道岔连接部分 在单开道岔中，连接前端的转辙器与后端的辙叉及护轨部分的线路称为道岔连接部分。连接部分分为直线连接线和曲线连接线。曲线连接边一般称导曲线。导曲线构造 导曲线的外轨超高：在导曲线上设置少量超高，对防止反超高的出现和保持轨距以及减轻车摇晃等有利，但由于道岔导曲线较短，没有足够的超高递减距离，因此一般不设超高。导曲线的轨底坡 设置轨底坡，对改善车轮与钢轨的接触条件，减少车轮对钢轨的横向推力及增加线路的稳定是有利的。但在道岔上设轨底坡将使结构复杂，制造加工量大，所以我国“75”型和“92”型道岔均不设轨底坡 导曲线的加强导曲线的加强 导曲线加强设备主要有轨撑、防爬设备等 导曲线的支距导曲线的支距 导曲线支距指直股外侧钢轨工作边至导曲线外股工作边的垂直距离。支距点按布置图规定从导曲线起点在直股外侧钢轨工作边的投影点开始（一般自尖轨距端开始），每2m设一个支距点排列。导曲线支距用支距尺测量，允许误差为2mm。辙叉部分辙叉部分 辙叉部分主要包括辙叉、护轨、主轨及其它联结零件。辙叉与护轨组成一个整体，共同配合发挥作用。1）辙叉 辙叉按其构造分为锰钢整铸式和钢轨组成式；按翼轨与心轨的相对关系分为固定式和可动心轨式；按平面分为直线式和曲线式以及钝角辙叉与锐角辙叉。辙叉号也称道岔号数，是表示辙叉角的大小的一种方式。辙叉角越大，道岔号数越小。2）护轨 护轨的作用：一是控制车轮的动行方向，使之正常通过“有害空间”面不错入轮缘槽；二是保护辙叉尖端不被轮缘冲伤。从两翼轨最窄处到辙叉心实际尖端之间，有一段钢轨中断的空隙，叫做辙叉的有害空间。护轨是用普通钢轨经过刨切弯折成的，并用间隔铁、螺栓等零件与主轨联结。3）其它联结零件 锰钢整铸辙叉主要联结零件有：叉跟间隔铁、叉跟半圆头方颈螺栓、叉跟垫板、辙叉垫板5、道床 道床的作用是把轨枕传来的力均匀地传布到路基面上，固定轨枕位置，保持轨道的稳定性，排除路基面水分，保持轨道弹性，调整轨道的平面及纵断面。道床有碎石道床和整体道床两种形式。（1）碎石道床 道床石碴的粒径过大，不利于保持弹性和进行捣固作业。石碴一般分为三种规格：16-63mm，用于新建、大修及维修；16-40mm，用于维修；8-20mm，用于垫碴起道。同时，石碴应避免采用同一的粒径，要遵循一定的级配，以获得较好的弹性模量和抗剪强度。构成道床横断面的三个主要因素是道床顶宽、道床厚度和道床边坡坡度。道床厚度：道床应有足够的厚度，在我国铁路上，根据轨道类型的不同，规定道床厚度（轨枕底以下）为30-50cm。道床顶宽：道床顶面宽度决定于轨枕长度，道床应有适当的碴肩，使肩部石碴 处于稳定状态，阻止石碴受列车振动作用而从轨枕下挤出，以保持道床紧密状态和足够的横向阻力。在我国铁路上，道床肩宽根据具体情况不同，定为25-30cm，曲线上应在外侧适当加宽。道床边坡：中型以上正线轨道，边坡为1：，轨型轨道及站线、专用线可采用1：。6、轨道附属设备 轨道附属设备主要有防爬设备、加强设备、明桥面设备以及平交道口 1、防爬设备 1）轨道爬行 列车运行时，钢轨在动载作用下形成波浪挠曲，同时产生一个纵向水平推力，加之温度变化，车轮制动和车轮对接头的冲击作用，引起钢轨的纵向移动，有时还带动轨枕一起移动，这种现象称为轨道爬行。2）防爬措施 加强轨道的纵向阻力：拧紧接头螺栓，可提高接头阻力；加强中间扣件联结，可提高扣件阻力；加强捣固，可提高道床阻力。增设防爬设备：防爬设备有穿销式防爬器和防爬支撑两种。防爬器防爬器防爬设备防爬设备二、轨道平顺标准轨道的平顺度由几何尺寸决定，也就是线路轨距、水平及三角坑、高低、方向。下面分别对轨道几何尺寸进行介绍。1、轨距轨距为两钢轨头部内侧间与轨道中线相垂直的距离。我国准轨直线地段标准轨距为1435mm，使用轨距尺在钢轨头部内侧顶面下16mm处进行测量。16mm1435 2、水平及三角坑 1）水平 在直线轨道上，左右两股钢轨顶面应位于同一水平面上，以保证列车平稳运行和两股钢轨磨耗均匀。在曲线轨道上，为了减小离心力带来的影响，应在曲线外股设置超高。水平通过轨距尺进行测量，一般习惯是直线地段以左股为基准，曲线地段以曲线外股为基准，道岔以直股侧为基准股，基准股高为正，反之为负。平面图平面图立面图立面图直线直线圆曲线圆曲线直线直线缓和曲线缓和曲线缓和曲线缓和曲线直线直线圆曲线圆曲线直线直线缓和曲线缓和曲线缓和曲线缓和曲线超高 2）三角坑 所谓三角坑，即在18m范围内，两股钢轨存在三个及以上的坑洼或突起。若以左股为基准股，在右股上出一负一正或一正一负的交替水平差时就叫三角坑。在正或负的三个数值中符号相反，数值最大的两数绝对值之和即为三角坑的值。例如测量出水平差为+3，+2，-4，则三角坑值为7mm。3、高低 线路或道岔应保持轨面平顺，存在高低误差会引起列车的垂直颠簸。前后高低是指一股钢轨踏面在垂直面上的不平顺程度。检查高低使用10m弦线在轨面上测量，测量时使用相同高度的两垫块置于轨面配合测量。轨面洼时高低差为正，轨面高时高低差为负高低:钢轨顶面平顺程度。钢轨立面厚度20mm垫块10米弦线10米20mm 4、方向 线路或道岔的方向，直线要直、曲线要圆顺。若直线不直、曲线不顺则会引起列车的蛇形运动，在无缝线路地段，若轨道方向不良，在高温季节还会引起胀轨跑道，严重威胁行车安全。轨道方向的测量 直线地段使用10m弦、垫块和钢直尺进行测量；曲线地段用20m弦紧贴钢轨内侧踏面下16mm处测量。直线线路轨向测量厚度厚度20mm垫块垫块25mm20mm碎弯碎弯方向+510米弦线米弦线线路平面图左股钢轨左股钢轨 道岔导曲线方向的好坏，应以支距误差程度决定。导曲线支距是指直股基本轨工作边至导曲线上股工作边的垂直距离。支距的检查：检查时，将支距尺搭轨板搭在直股基本轨上，并使搭轨板一侧与支距标记对正，移动游框即可测量实际支距尺寸曲线线路轨向测量20米长弦线米长弦线正矢正矢 5、轨底坡 轨底坡是指为使钢轨保持一定的向内倾斜度而必须把钢轨底放在一定的斜面上而言 直线地段轨底坡为1：40。木枕轨道是用有1：40斜面的铁垫板完成；混凝土枕轨道则是将轨枕承轨槽做成1：40的坡度。轨底坡是否正确，可以从钢轨顶面光带位置判断。光带如偏向内侧，则说明轨底坡不足，反之则过大。三、轨道静态几何尺寸允许偏差第二章 钢轨接头 钢轨与钢轨之间用夹板连接，称为接头。接头按构造用途分为普通接头与特种接头。普通接头：常用的为悬空式接头。特种接头：按其用途的不同，有导型接头、冻结接头、绝缘接头、胶结接头和伸缩接头等 按接头相互位置分，有相对式和相互式两种。接头配件由夹板、螺栓和垫圈组成。下列位置不得设钢轨接头 1）明桥面小桥的全长范围内；2）钢梁端部、拱桥温度伸缩缝和拱顶等处前后各2m范围内；3）钢梁的横梁顶上；4）设有温度调节器的钢梁的温度跨度范围内；5）道口范围内。轨缝 钢轨接头的轨缝应根据钢轨温度计算确定。装有绝缘的接头轨缝，在最高轨温时不应小于6mm（绝缘片厚度），最大不应大于构造轨缝。测量轨缝时，用楔形轨缝尺，由钢轨头部外侧插入。钢轨接头病害 1）淬火钢轨端部的鞍型磨耗。磨耗深度一般为1-3mm，长度一般为200-300mm，在铺设混凝土轨枕的地段比较明显，发展比较快。2）低接头。这种病害一般均发生在捣固不良地段。3）钢轨轨端掉块。主要是淬火区轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。4）夹板弯曲或断裂。主要是顶部中央出现细小裂纹。5）混凝土轨枕损裂。主要发生在轨下断面。6）道床板结、翻浆冒泥。第三章 曲线 曲线是铁路线路的一个重要组成部分，也是一个薄弱坏节。作好曲线的养护维修，提高曲线质量，对保证列车安全、平稳和不间断地运行，具有特别重要的意义。1、缓和曲线 列车进行圆曲线时，为了避免离心力的突然发生或突然消失，必须铺设一段一个半径逐渐变化的专门曲线，把直线和圆曲线连接起来，使离心力逐渐增加或减少，这段曲线称为缓和曲线。缓和曲线的作用 1）增加列车运行的平稳性和安全性。2）减少机车车辆对轨道的冲击，使机车车辆及轨道易于保养，减少其维修费。3）使车辆在曲线上所形成的内接平顺，使旅客感觉舒适。2、曲线外轨超高 为了平衡列车通过曲线时的离心力，需在曲线外轨设置超高。曲线超高的最大限度 曲线上设置超高过大时，若列车以低速度通过或停车，必会产生较大的向心力，甚至有倾覆的危险。铁路维修规则规定：实设最大超高，在单线上不得大于125mm，在双线上不得大于150mm。3、曲线轨距加宽 曲线上，为使固