1、线路工线路工轨道结构Page 2轨道结构概述轨道结构概述联结零件联结零件道岔道岔防爬设备防爬设备作用是引导机车车辆运行，直接承接由车轮传来的作用是引导机车车辆运行，直接承接由车轮传来的荷载，并把它传递给路基或桥隧建筑物。轨道必须荷载，并把它传递给路基或桥隧建筑物。轨道必须坚固稳定，并具有正确的几何形位，以确保机车车坚固稳定，并具有正确的几何形位，以确保机车车辆的安全运行。辆的安全运行。轨枕轨枕钢轨钢轨道床道床轨轨道轨道结构概述轨道结构概述一、钢轨的基本功能及基本要求一、钢轨的基本功能及基本要求钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车
2、轮前进，承受车轮的巨大压力，并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动表面。在电气化铁道或自动闭塞区阻力最小的滚动表面。在电气化铁道或自动闭塞区段，钢轨还可兼做轨道电路之用。钢轨的类型，以段，钢轨还可兼做轨道电路之用。钢轨的类型，以每米大致质量每米大致质量KgKg表示。目前，我国铁路钢轨类型主表示。目前，我国铁路钢轨类型主要有要有75Kg/m75Kg/m、60Kg/m60Kg/m、50Kg/m50Kg/m、43Kg/m43Kg/m。随着高。随着高速、重载运输的要求，对钢轨质量、断面、材质三
3、速、重载运输的要求，对钢轨质量、断面、材质三要素均提出了相应的要求。钢轨正向重型化发展，要素均提出了相应的要求。钢轨正向重型化发展，目前世界上最重型的钢轨已达到目前世界上最重型的钢轨已达到77.5Kg/m77.5Kg/m，线路上，线路上逐步铺设逐步铺设75Kg/m75Kg/m钢轨。钢轨。一、钢轨的基本功能及基本要求一、钢轨的基本功能及基本要求二、轨枕的基本功能和分类二、轨枕的基本功能和分类轨枕承受来自钢轨的各向压力，并弹性地传布于道床，轨枕承受来自钢轨的各向压力，并弹性地传布于道床，同时，有效地保持轨道地几何形位，特别是轨距和方同时，有效地保持轨道地几何形位，特别是轨距和方向。轨枕应具有必要的
4、坚固性、弹性和耐久性，并能向。轨枕应具有必要的坚固性、弹性和耐久性，并能便于固定钢轨，有抵抗纵向和横向位移的能力。便于固定钢轨，有抵抗纵向和横向位移的能力。整体式整体式组合式组合式半枕半枕轨枕结构型式有轨枕结构型式有（一）轨道（1）钢轨的作用：u支承和引导车轮； u为车轮滚动提供阻力较小的表面； u承受车轮的作用力并传布于轨枕；u在电气化铁路和自动闭塞区段，作为轨道电路使用。1.钢轨钢轨（一）轨道1.钢轨钢轨（2）钢轨轨距 ：标准轨距为1435mm 。并规定轨距应在钢轨头部内侧顶面下16mm处测量。（一）轨道（3）钢轨长度：分为12.5m及25m两种 。1.钢轨钢轨（4）无缝线路：是由标准长度
5、的钢轨焊接而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。（一）轨道（3）钢轨长度：分为12.5m及25m两种 。1.钢轨钢轨（4）无缝线路：是由标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。无缝线路铺设过程：在焊轨厂将25m标准轨用闪光对焊（接触焊）焊接成200500m长轨条；（一）轨道1.钢轨钢轨（4）无缝线路：是由标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。无缝线路铺设过程：在焊轨厂将25m标准轨用闪光对焊（接触焊）焊接成200500m长轨条；然后用运轨列车运至现场，再用铺轨车铺设，最后用铝热焊在工地将各段长轨条焊接成设计长度10002000m。（3）钢轨长度：分为12.5m
6、及25m两种 。（一）轨道1.钢轨钢轨（4）无缝线路 无缝线路类型：n温度应力式无缝线路 结构形式结构形式：是由一根焊接长钢轨及其两端24根标准轨组成，并采用普通接头的形式。（一）轨道1.钢轨钢轨（4）无缝线路 铺轨轨温铺轨轨温：最适宜于铺设焊接长钢轨的轨温称铺轨轨温。锁定轨温锁定轨温：也称无应力轨温,是在焊接长钢轨铺设完毕，上紧扣件，装好防爬设备及接头夹板时的轨温。它必须在铺轨轨温的容许波动范围内。二、轨枕的基本功能和分类二、轨枕的基本功能和分类法国铁路上采用法国铁路上采用的双块式混凝土的双块式混凝土枕枕普通轨枕普通轨枕桥枕、普通混凝桥枕、普通混凝土枕和混凝土宽枕土枕和混凝土宽枕岔枕岔枕用于
7、道岔上用于道岔上用于一般区间用于一般区间用于无碴用于无碴桥梁上桥梁上二、轨枕的基本功能和分类二、轨枕的基本功能和分类混凝混凝土枕土枕木枕木枕钢枕钢枕按材料分为按材料分为二、轨枕的基本功能和分类二、轨枕的基本功能和分类钢轨接头联结零件钢轨接头联结零件是由夹板、螺栓、弹簧垫圈等组成。其作用是在接头处将钢轨是由夹板、螺栓、弹簧垫圈等组成。其作用是在接头处将钢轨连接起来，使钢轨接头部分具有与钢轨一样的整体性，以抵抗连接起来，使钢轨接头部分具有与钢轨一样的整体性，以抵抗弯曲和位移。接头处还要满足钢轨伸缩的要求。接头螺栓、螺弯曲和位移。接头处还要满足钢轨伸缩的要求。接头螺栓、螺母是用来夹紧夹板和钢轨的配件
8、，垫圈是为了防止螺栓松动。母是用来夹紧夹板和钢轨的配件，垫圈是为了防止螺栓松动。螺栓根据其机械性能分级，我国螺栓划分为螺栓根据其机械性能分级，我国螺栓划分为8.88.8和和10.910.9两个等级两个等级，其抗拉强度相应为，其抗拉强度相应为830830和和1040M1040M。扭距不得低于规定值。扭距不得低于规定值100N100N* *m m以上。下图为我们常用的夹板、螺栓及垫圈。以上。下图为我们常用的夹板、螺栓及垫圈。钢轨与轨枕联结零件钢轨与轨枕联结零件钢轨与轨枕间的联结是通过中间联结零件实现的。中钢轨与轨枕间的联结是通过中间联结零件实现的。中间联结零件也称扣件，要求具有足够的强度、耐久性间
9、联结零件也称扣件，要求具有足够的强度、耐久性和一定的弹性，才能长期有效地保持钢轨与轨枕的可和一定的弹性，才能长期有效地保持钢轨与轨枕的可靠联结，阻止钢轨相对于钢轨的移动，并能在动力作靠联结，阻止钢轨相对于钢轨的移动，并能在动力作用下充分发挥其缓冲减震性能，延缓轨道残余变形积用下充分发挥其缓冲减震性能，延缓轨道残余变形积累。此外，还应构造简单，便于安装及拆卸。扣件分累。此外，还应构造简单，便于安装及拆卸。扣件分为木枕扣件和混凝土枕扣件为木枕扣件和混凝土枕扣件。三、联结零件的作用及分类三、联结零件的作用及分类下图为我们常用的夹板、螺栓及垫圈下图为我们常用的夹板、螺栓及垫圈三、联结零件的作用及分类三
10、、联结零件的作用及分类木枕扣件木枕扣件主要有主要有见下图见下图见下图：铁垫板和道钉见下图：铁垫板和道钉见下图为：分开式木枕扣件见下图为：分开式木枕扣件扣板式扣板式拱形弹片式拱形弹片式我国混凝土扣我国混凝土扣件初期主要使件初期主要使用用目前使用的主型扣件为弹条目前使用的主型扣件为弹条I I型扣件。近几型扣件。近几年又研制成功适用于重载，高速线路上的年又研制成功适用于重载，高速线路上的弹条弹条IIII型、型、IIIIII型扣件。型扣件。三、联结零件的作用及分类三、联结零件的作用及分类扣板扣板螺纹道钉螺纹道钉铁座铁座绝缘缓冲垫板绝缘缓冲垫板扣板式扣板式扣件扣件弹簧垫圈弹簧垫圈三、联结零件的作用及分类
11、三、联结零件的作用及分类1螺纹道钉；螺纹道钉；2螺母；螺母；3平垫圈；平垫圈；4弹簧弹簧垫圈；垫圈；5扣板；扣板；6铁座；铁座；7绝缘缓冲垫片；绝缘缓冲垫片；8绝缘缓冲垫板；绝缘缓冲垫板；9衬垫；衬垫；10轨枕；轨枕；11钢轨；钢轨；12绝缘防锈涂料；绝缘防锈涂料；13硫磺锚固剂。硫磺锚固剂。 弹性弹性型扣件型扣件W形弹条形弹条螺旋道钉螺旋道钉轨距挡板轨距挡板弹性橡胶弹性橡胶垫板垫板三、联结零件的作用及分类三、联结零件的作用及分类如图如图弹条弹条IIII型扣件除弹条采用新材料重新设计外，其余部型扣件除弹条采用新材料重新设计外，其余部件与弹条件与弹条I I型扣件通用，仍为带挡肩、有螺栓扣件。型扣
12、件通用，仍为带挡肩、有螺栓扣件。在原使用弹条在原使用弹条I I型扣件地段，可用弹条型扣件地段，可用弹条IIII型扣件弹条型扣件弹条更换原更换原I I型扣件弹条。型扣件弹条。三、联结零件的作用及分类三、联结零件的作用及分类弹条弹条型扣件型扣件弹条弹条IIIIII型扣件是无螺栓无挡肩扣件。无螺栓无挡型扣件是无螺栓无挡肩扣件。无螺栓无挡肩扣件是世界各国轨枕扣件发展的趋势，特别适用肩扣件是世界各国轨枕扣件发展的趋势，特别适用于重载大运量、高密度的运输条件。于重载大运量、高密度的运输条件。下图为弹条下图为弹条IIIIII型扣件，它是由弹条、预埋铁座，型扣件，它是由弹条、预埋铁座，绝缘轨距块和橡胶垫板组成
13、。绝缘轨距块和橡胶垫板组成。 如图如图如图如图四、道床的功能及对材质的要求四、道床的功能及对材质的要求承受来自承受来自轨枕的压轨枕的压力并均匀力并均匀地传递到地传递到路基面上路基面上13254道床是轨道的重要组成部分，是道床是轨道的重要组成部分，是轨道框架的基础，具有以下功能轨道框架的基础，具有以下功能提供轨道提供轨道的纵横向的纵横向阻力，保阻力，保持轨道的持轨道的稳定稳定提供轨道提供轨道弹性，减弹性，减缓和吸收缓和吸收轮轨的冲轮轨的冲击和振动击和振动提供良好的提供良好的排水性能，排水性能，以提高路基以提高路基的承载能力的承载能力减少基床病减少基床病害害便于轨道便于轨道养护维修养护维修作业，校
14、作业，校正线路的正线路的平纵断面平纵断面排水性能排水性能好，吸水好，吸水性差性差不易风化不易风化，不易被，不易被风吹动或风吹动或被水冲走被水冲走为适应上述道床功能，道碴应具有以下性能质地坚韧质地坚韧，有弹性，有弹性、不易压、不易压碎和捣碎碎和捣碎用作道碴的材料有：碎石、天然级配卵石、筛选取卵石、粗砂、用作道碴的材料有：碎石、天然级配卵石、筛选取卵石、粗砂、中砂及熔炉矿碴等。选用何种道碴材料，应根据铁路运量、机中砂及熔炉矿碴等。选用何种道碴材料，应根据铁路运量、机车车辆轴重、行车速度，结合成本和就地取材等条件来决定。车车辆轴重、行车速度，结合成本和就地取材等条件来决定。我国铁路干线上基本使用碎石
15、道碴，在次要线路上才使用卵石我国铁路干线上基本使用碎石道碴，在次要线路上才使用卵石道碴、炉碴道碴。下图即为常用的碎石道床。道碴、炉碴道碴。下图即为常用的碎石道床。四、道床的功能及对材质的要求四、道床的功能及对材质的要求如图如图称为轨道的三大薄弱环节称为轨道的三大薄弱环节五、道岔的功用及类型五、道岔的功用及类型由于道岔具有数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备，是铁路轨道的一个重要组成部分。不可少的线路设备，是铁路轨道的一个重要组成部分。B2B线
16、路的线路的连接连接连接与交叉组合交叉道岔的基本形式道岔的基本形式有三种即：有三种即：CustomerB2C五、道岔的功用及类型五、道岔的功用及类型常用的线路连接有各种常用的线路连接有各种类型的单式道岔和类型的单式道岔和复式道岔；复式道岔；交叉有直交叉和菱形交叉；交叉有直交叉和菱形交叉；连接与交叉的组合有交分连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等，道岔和交叉渡线等，五、道岔的功用及类型五、道岔的功用及类型普通单开道岔普通单开道岔 右开道岔右开道岔 左开道岔左开道岔（1）单开道岔，是最简单、最常用的一种道岔。（一）（一）轨道轨道2.道岔道岔 普通双开道岔普通双开道岔整个道岔对称于主线的中线或辙叉角
17、的中分线，列车通过时无直向及侧向之分。（一）（一）轨道轨道2.道岔道岔 普通三开道岔普通三开道岔（一）（一）轨道轨道2.道岔道岔 （3）三开道岔三开道岔，是将一个道岔纳入另一个道岔内构成（两顺向道岔），有三个辙叉，可开通三个方向。交叉渡线交叉渡线交分道岔交分道岔 （4）交分道岔，是将一个单开道岔纳入另一个道岔构成（两对向道岔）。可开通四个方向，有四个辙叉（2个钝角辙叉、2个锐角辙叉）。 （一）（一）轨道轨道2.道岔道岔 防爬设备的主要作用是防爬设备的主要作用是抵消列车运行时的纵向抵消列车运行时的纵向力作用，阻止钢轨爬行力作用，阻止钢轨爬行，减少轨缝不均，减少轨缝不均. .轨枕歪轨枕歪斜现象。斜
18、现象。六、防爬设备六、防爬设备七、轨道结构的合理配套七、轨道结构的合理配套列车在轨道上行列车在轨道上行驶时，由于动力驶时，由于动力作用，车轮的竖作用，车轮的竖直压力要比静止直压力要比静止时的重力要大，时的重力要大，其增长幅度随具其增长幅度随具体情况而异。体情况而异。从理论上讲，当圆从理论上讲，当圆顺的车轮在平顺的顺的车轮在平顺的轨道上行驶时，车轨道上行驶时，车轮对钢轨的动压力轮对钢轨的动压力比静止时的车轮压比静止时的车轮压力增加很少，速度力增加很少，速度的影响不大。但是，的影响不大。但是，当存在局部不平顺当存在局部不平顺时，机车车辆的动时，机车车辆的动力作用随行车速度力作用随行车速度的增加而增
19、加。的增加而增加。1.运营条件与轨道结构的关系运营条件与轨道结构的关系七、轨道结构的合理配套七、轨道结构的合理配套试验与理论分析结果还表试验与理论分析结果还表明，提高行车速度，对横明，提高行车速度，对横向水平力增加的影响也很向水平力增加的影响也很大，特别是在高速行车时大，特别是在高速行车时有可能出现车轮的瞬时卸有可能出现车轮的瞬时卸载，导致车轮脱轨、增加载，导致车轮脱轨、增加轨道框架横向位移，以及轨道框架横向位移，以及失去稳定等严重事故失去稳定等严重事故。此外，还必须考虑因提高此外，还必须考虑因提高行车速度而引起的速度和行车速度而引起的速度和加速度改变对乘客旅行舒加速度改变对乘客旅行舒适度的影
20、响。试验证明，适度的影响。试验证明，人体可以适应较大的速度人体可以适应较大的速度变化，但对加速度的变化变化，但对加速度的变化却是非常敏感的。却是非常敏感的。1.运营条件与轨道结构的关系运营条件与轨道结构的关系七、轨道结构的合理配套七、轨道结构的合理配套首先是轨道各个部件要有足够的强度和稳定性，在首先是轨道各个部件要有足够的强度和稳定性，在荷载作用下，应力、应变不超过允许值。轨道类型荷载作用下，应力、应变不超过允许值。轨道类型与铁路等级有关，这实际上就是与运营条件相适应与铁路等级有关，这实际上就是与运营条件相适应的问题；属于同一等级的铁路，近期运量与远期的的问题；属于同一等级的铁路，近期运量与远期的发展也有很大差别，所以应采用由轻到重，逐步加发展也有很大差别，所以应采用由轻到重，逐步加强的原则强的原则选择选择轨道轨道类型类型轨道是由不同力学性能部件组成的工程结构轨道是由不同力学性能部件组成的工程结构物，为适应运营条件的需要，就产生一个合物，为适应运营条件的需要，就产生一个合理配套问题，应有不同的轨道类型与之相适理配套问题，应有不同的轨道类型与之相适应。轨道类型应考虑以下因素：应。轨道类型应考虑以下因素：选选择择铁路线路
