1、西南交通大学1线路基础线路基础课程简介课程简介一、课程的地位、作用及任务一、课程的地位、作用及任务 本课程是交通大类专业的一门专业基础课。通过本课程是交通大类专业的一门专业基础课。通过对本课程的学习，了解有关铁路线路基本结构、功能对本课程的学习，了解有关铁路线路基本结构、功能和作用，了解铁路工程的基本计算方法。和作用，了解铁路工程的基本计算方法。A fundamental course of Railway A fundamental course of Railway Transportation Engineering specialityTransportation Engineerin
2、g speciality二、课程的主要内容二、课程的主要内容 三部分内容组成：三部分内容组成：第一部分是轨道，第一部分是轨道，-Track-Track第二部分是路基，第二部分是路基，-Rail Roadbed-Rail Roadbed第三部分是桥隧。第三部分是桥隧。-Bridge and Tunnel-Bridge and Tunnel 西南交通大学2 铁路轨道共由五章组成。铁路轨道共由五章组成。第一章介绍了轨道第一章介绍了轨道的概念的概念及其组成。其中，钢轨、轨枕、道床与连接扣件是学及其组成。其中，钢轨、轨枕、道床与连接扣件是学习重点。习重点。第二章介绍了轨道几何图形第二章介绍了轨道几何图形
3、。轨道几何图形。轨道几何图形涉及了直线、曲线轨道的有关问题。涉及了直线、曲线轨道的有关问题。第三章介绍的是第三章介绍的是道岔道岔。道岔是一种重要的设备，有多种种类及型式。道岔是一种重要的设备，有多种种类及型式,本章重点介绍普通单开道岔的构造原理及用途。本章重点介绍普通单开道岔的构造原理及用途。第四第四章介绍了无缝线路章介绍了无缝线路。无缝线路是新型线路构造，是现。无缝线路是新型线路构造，是现代化铁路的标志之一。无缝线路涉及了一定的力学、代化铁路的标志之一。无缝线路涉及了一定的力学、物理知识，是本课程理论成分较多的部分。第五章介物理知识，是本课程理论成分较多的部分。第五章介二、课程的主要内容二、
4、课程的主要内容西南交通大学3绍了绍了线路的大修与维修线路的大修与维修。其重点是线路维修的重要。其重点是线路维修的重要性、修程、维修程序及维修内容。性、修程、维修程序及维修内容。第二部分路基为两章，是课程的第六、七章。第第二部分路基为两章，是课程的第六、七章。第六章是线路的路基及路基稳固性。重点介绍了路基六章是线路的路基及路基稳固性。重点介绍了路基类型、路基横断面、路基边坡稳定性的概念及检算类型、路基横断面、路基边坡稳定性的概念及检算方法。第七章是路基排水与加固防护。重点介绍了方法。第七章是路基排水与加固防护。重点介绍了路基冲刷防护与基本的加固方法及有关排水设施。路基冲刷防护与基本的加固方法及有
5、关排水设施。第三部分是关于铁路线路的另一重要组成部分第三部分是关于铁路线路的另一重要组成部分铁路桥梁、隧道建筑物。重点介绍了铁路桥梁的铁路桥梁、隧道建筑物。重点介绍了铁路桥梁的分类、桥跨结构及墩台结构。另外，对隧道也进行分类、桥跨结构及墩台结构。另外，对隧道也进行了简单的介绍。了简单的介绍。西南交通大学4 线路基础线路基础是为交通运输专业本科开设的一门是为交通运输专业本科开设的一门专专业基础课业基础课，其目的是通过对本门课程的学习，使学生，其目的是通过对本门课程的学习，使学生对铁路线路的组成，有关的工程建筑物构造，线路各对铁路线路的组成，有关的工程建筑物构造，线路各组成部分的功能有一个基本的了
6、解与认识。为以后其组成部分的功能有一个基本的了解与认识。为以后其他相关课程以及专业课的学习奠定一个良好的开端。他相关课程以及专业课的学习奠定一个良好的开端。三、说明三、说明 1.1.学时安排：课内总学时为学时安排：课内总学时为3232学时；学时；课外阅读及作业课外阅读及作业8 8学时学时 2.2.课程目录课程目录 西南交通大学5序号序号 课程内容课程内容1 1 第一章第一章 轨道的组成轨道的组成 5 52 2 第二章第二章 轨道几何图形轨道几何图形 5 53 3 第三章第三章 道岔道岔 6 64 4 第四章第四章 无缝线路无缝线路 4 45 5 第五章第五章 线路维修与大修线路维修与大修 2
7、26 6 第六章第六章 路基及路基稳固性路基及路基稳固性 3 37 7 第七章第七章 路基排水与加固防护路基排水与加固防护 3 38 8 第八章第八章 桥隧建筑物桥隧建筑物 2 23.3.参考书：参考书：石定宇，余静贞编石定宇，余静贞编.铁道概论铁道概论.成都，西南交通大学出成都，西南交通大学出版社，版社，20002000艾迪拓艾迪拓.铁路基本知识铁路基本知识.北京，中国铁道出版社，北京，中国铁道出版社，19931993 西南交通大学6第一章第一章 轨道的组成轨道的组成Chapter One Track CompositionChapter One Track CompositionKeyst
8、ones Keystones 本章要点本章要点 Compositon of Track-Compositon of Track-轨道的组成轨道的组成 Rail Function-Rail Function-钢轨的功能及断面钢轨的功能及断面 Rail JointRail Joint钢轨的接头构造钢轨的接头构造;Sleeper-function Sleeper-function、classification and classification and layoutlayout轨枕的功能、分类与布置轨枕的功能、分类与布置 Rail jointRail joint、rail joint fasten
9、ingsrail joint fastenings接接头、中间联结零件的功能与联结方式头、中间联结零件的功能与联结方式 Track bed functionTrack bed function、New track New track foundationfoundation道床的功能、新型轨下基础道床的功能、新型轨下基础 西南交通大学7铁路铁路(Railway)(Railway)轨道、路基、桥梁、隧道、车站及轨道、路基、桥梁、隧道、车站及其它附属设备的总称其它附属设备的总称轨道轨道(Track)(Track)由由钢轨、轨枕、道床、联结零件、道钢轨、轨枕、道床、联结零件、道岔及防爬设备岔及防爬设
10、备组成。是列车运行的基础。组成。是列车运行的基础。常规轨道结构：常规轨道结构：轨道轨道路基路基西南交通大学8轨道的基本组成轨道的基本组成钢轨轨枕道床联结零件联结零件联结零件轨缝防爬设备防爬设备西南交通大学9轨道类型：特重型、重型、次重型、中型、轨道类型：特重型、重型、次重型、中型、轻型轻型(重型重型38kg/m,38kg/m,轻型轻型38Kg/m)38Kg/m)运营条件：运营条件：最高行车速度（最高行车速度（Km/hKm/h）年通过总重密度（年通过总重密度（MtMtKm/KmKm/Km）轴重轴重注：轨道类型与钢轨重量、轨枕根数、道床注：轨道类型与钢轨重量、轨枕根数、道床厚度有关厚度有关 西南交
11、通大学10 1.1 1.1 钢轨钢轨 -Rail-Rail1.1.2 Requsts for Rail 1.1.2 Requsts for Rail 对钢轨的要求对钢轨的要求1.1.1 Function of Rail 1.1.1 Function of Rail 钢轨的功能钢轨的功能1 1 支承引导车轮支承引导车轮 (bear loads and guide(bear loads and guide wheels)wheels)2 2 承上启下，传递荷载到轨下基础承上启下，传递荷载到轨下基础 3 3为车轮滚动提供阻力小、平顺的平面为车轮滚动提供阻力小、平顺的平面4 4电信号的导体电信号的导体
12、-传递轨道电路信息传递轨道电路信息1 1足够的强度和耐磨性能足够的强度和耐磨性能 2 2一定的硬度和韧性和弹性一定的硬度和韧性和弹性3 3一定的摩擦阻力一定的摩擦阻力西南交通大学11铁路-钢轨由來西南交通大学12由铁质轨道代替木质轨道西南交通大学1318世紀時的鋼軌西南交通大学14现在的钢轨西南交通大学15双头轨和钢轨座（Double headed Rail and Rail Chair）西南交通大学16牛头钢轨（Bull-headed Rail）http:/ 1.1.3 标准钢轨的断面标准钢轨的断面(Rail section)(Rail section)1 1工字形断面工字形断面F.B.Ra
13、ilF.B.Rail（Flat Bottom Rail Flat Bottom Rail SectionSection）防止绕曲变形的最好断面形式防止绕曲变形的最好断面形式 减轻自重及材料消耗减轻自重及材料消耗断面形状及名称：断面形状及名称：轨顶宽度轨顶宽度w w1 1：65-75mm65-75mm钢轨高度钢轨高度h h：134-195mm134-195mm轨底宽度轨底宽度w w2 2：114-150mm114-150mm宽高比：宽高比：w w2 2/h/h为为0.81-0.870.81-0.87 西南交通大学18钢轨截面应力1、工字型断面 从应力分布可以看出该断面的优势2、工字型钢轨断面三部
14、分轨头轨腰轨底西南交通大学191.1.4 1.1.4 钢轨的类型钢轨的类型 ClassificationClassification1 1按重量分（按重量分（kg/mkg/m）7575、6060、5050、4545、4343、3838。其中。其中50kg/m50kg/m为主型为主型轨轨2 2按材料分按材料分 低合金钢轨：低合金钢轨：Fe+C+Mn+SiFe+C+Mn+Si普通碳素钢轨：普通碳素钢轨：Fe+C+Mn+SiFe+C+Mn+Si注：注：低合金轨低合金轨C C的含量与普轨接近，但的含量与普轨接近，但MnMn、SiSi增增 大，一般是中大，一般是中MnMn、高硅、高硅 含含CuCu增加耐
15、腐蚀性，多用于隧道中增加耐腐蚀性，多用于隧道中 一般低合金轨多用于半径曲线一般低合金轨多用于半径曲线 西南交通大学201.1.5 1.1.5 钢轨长度钢轨长度(Rail length)(Rail length)1 1标准长度（我国）：标准长度（我国）：12.5m12.5m、25m25m2 2缩短轨：比标准轨稍短，用于曲线里股缩短轨：比标准轨稍短，用于曲线里股 的铺设。的铺设。注：钢轨长度世界各国不同，如俄罗斯为注：钢轨长度世界各国不同，如俄罗斯为25m25m，德国为，德国为3030、4545、60m60m，法国为，法国为1818、2424、36m36m，意大利为，意大利为36m36m，英国为，
16、英国为18.4m18.4m，美国为，美国为11.89m11.89m、23.96m23.96m，日本为，日本为25m25m。西南交通大学211.1.6 1.1.6 钢轨长度限制因素钢轨长度限制因素1）设备经济性）设备经济性-Economy2）运输设备）运输设备-Transportation3）搬运转移设备）搬运转移设备-Carry and Move4）扩展接头的供给（）扩展接头的供给（Provision of expansion joints）西南交通大学221.1.7 1.1.7 钢轨接头钢轨接头(Rail Joint)(Rail Joint)1 1轨缝要求轨缝要求 高温不瞎缝、不跑道高温不瞎
17、缝、不跑道 低温轨缝不超标低温轨缝不超标=0.0118(t=0.0118(tmaxmax-t-t）L-C(mm)-L-C(mm)-轨缝计算轨缝计算式中式中 计算轨缝（计算轨缝（mmmm）；）；0.01180.0118 钢轨线膨胀系数、温度变化钢轨线膨胀系数、温度变化11，每米钢轨伸缩每米钢轨伸缩0.0118mm0.0118mm t t 铺轨时的钢轨温度（铺轨时的钢轨温度（）t tmaxmax 最高轨温（当地最高气温最高轨温（当地最高气温+20+20）L L 钢轨长度钢轨长度(m)(m)C C 由阻力限制的钢轨伸缩量（由阻力限制的钢轨伸缩量（mmmm）钢轨长）钢轨长 度及螺栓型号有关度及螺栓型号
18、有关 注：一般注：一般 6mm20mm 6mm20mm 西南交通大学23钢轨接头（Rail Joint）西南交通大学24钢轨焊缝（Rail Welding Gap）西南交通大学25钢轨焊缝（Rail Welding Gap）西南交通大学26钢轨焊接（Rail Welding）西南交通大学272.2.钢轨接头（钢轨接头（Rail JointRail Joint）构造）构造 1 1）对接头的要求）对接头的要求 a a 在载荷的作用下，接头同钢轨整体一样在载荷的作用下，接头同钢轨整体一样 b b 当气候变化时，钢轨端部能有当气候变化时，钢轨端部能有一定的一定的纵向纵向 移动移动 2 2）构造）构造
19、接头联结零件图接头联结零件图西南交通大学283 3）特殊接头）特殊接头(Special Joint)(Special Joint)异型接头异型接头连接两断面不同的钢轨连接两断面不同的钢轨 导电接头导电接头轨道电路轨道电路 绝缘接头（绝缘接头（Isolated Rail JointIsolated Rail Joint）绝缘绝缘节节3.3.接头故障（接头故障（Joint FailureJoint Failure）及整治）及整治1 1）端部鞍形磨损）端部鞍形磨损2 2）低接头）低接头稳固不良引起稳固不良引起3 3）破损）破损接头部钢轨顶面剥落接头部钢轨顶面剥落4 4）夹板断裂）夹板断裂5 5）轨枕
20、损裂）轨枕损裂整治：整治：焊补焊补 研磨研磨 钢轨端部顶面淬火增加抗磨性钢轨端部顶面淬火增加抗磨性 西南交通大学29钢轨接头受力特点1）接头破坏了轨道的连续性，表现在：1 轨缝 2 折角 3 台阶西南交通大学30钢轨接头受力特点1.P1：高频瞬时冲击荷载2.P2：低频准静态荷载3.其中4.P1力作用时间短，仅对钢轨头部起破坏作用；5.P2力持续时间长，对钢轨、轨枕、道床、路基都有破坏作用。荷载特点：西南交通大学31伸缩接头西南交通大学32我国铁路采用：悬空式，对接式我国铁路采用：悬空式，对接式 4.4.钢轨接头位置钢轨接头位置 1 1）与轨枕的相对位置）与轨枕的相对位置 悬空式悬空式 承垫式承
21、垫式2 2）钢轨接头的相对位置）钢轨接头的相对位置 对接式对接式错接式错接式西南交通大学33 5.5.钢轨失效原因钢轨失效原因及延长寿命的措施及延长寿命的措施 invalidation invalidation 1 1）失效原因）失效原因 磨耗（磨耗（wear）a a 有关因素，运量，列车重量，速度，有关因素，运量，列车重量，速度，线路平纵断面线路平纵断面 b b 易产生磨损的地点，制动地段，小半径易产生磨损的地点，制动地段，小半径 曲线曲线 伤损（伤损（damage）：材料及制造工艺差，事故）：材料及制造工艺差，事故 锈蚀（锈蚀（corrosion）：一般在隧道中）：一般在隧道中 2 2）措
22、施）措施 制动地段，小半径曲线铺设低合金轨制动地段，小半径曲线铺设低合金轨 隧道中隧道中,铺设加铜低合金轨铺设加铜低合金轨 西南交通大学341.21.2 轨轨 枕（枕（SleeperSleeper）1.2.1 1.2.1 功能与种类功能与种类（一）功能（一）功能-Function-Function1.1.固定钢轨（固定钢轨（keep gauge,maintain alignmentkeep gauge,maintain alignment）2.2.承受钢轨的水平与垂直力并传递到道床（承受钢轨的水平与垂直力并传递到道床（transfer load to ballast bedtransfer l
23、oad to ballast bed ）3.3.吸收冲击和震动（吸收冲击和震动（absorb vibration and absorb vibration and blowsblows）4.4.轨道电路绝缘（轨道电路绝缘（insulationinsulation）西南交通大学351.2 轨轨 枕（枕（Sleeper）（二）要求（二）要求-Request to Sleeper 1.坚固，耐用（坚固，耐用（firmness and durability）2.具有一定的弹性（具有一定的弹性（elastic）3.具有一定的位移阻力具有一定的位移阻力(displacement resistence)4.
24、轨枕和钢轨应易于连接和拆卸轨枕和钢轨应易于连接和拆卸(fixing and romoving)5.易于加工搬运易于加工搬运-Machining and Transportation 6.一定的绝缘性能（一定的绝缘性能（insulation）西南交通大学36（三）（三）种类种类1.1.按材料分按材料分 a a 木枕（松木木枕（松木/榆木榆木)（timber sleeper/wooden timber sleeper/wooden sleepersleeper）b b 钢筋混凝土枕（钢筋混凝土枕（prestressed concrete sleeperprestressed concrete sl
25、eeper）c c 钢枕（钢枕（steel trough sleepersteel trough sleeper）d d 铸铁枕（铸铁枕（cast iron sleepercast iron sleeper）2.2.按用途分按用途分 普通枕普通枕 干线干线(）trunk linetrunk line 支线支线(）branch line branch line 长度均为长度均为2.5m2.5m 专用线（专用线（）special service railroadspecial service railroad 岔枕岔枕(turnout sleeper)(turnout sleeper)长度为长度为
26、2.6m4.85m2.6m4.85m 桥枕桥枕(bridge sleeper)(bridge sleeper)长度为长度为3m3.4m3m3.4m3.3.按布置方式按布置方式 横向枕横向枕 纵向枕纵向枕西南交通大学37西南交通大学38西南交通大学39西南交通大学40西南交通大学41西南交通大学421.2.2 1.2.2 木枕木枕 wooden sleeperwooden sleeper 1.1.优点优点 富有弹性（富有弹性（resilienceresilience）轻，加工、运输、铺设方便轻，加工、运输、铺设方便(light and easy(light and easy to manufac
27、ture/transport/handle)to manufacture/transport/handle)易与钢轨联结易与钢轨联结(easy to joint with track)(easy to joint with track)绝缘性能好（绝缘性能好（good insulated,suitable for good insulated,suitable for track circuittrack circuit）西南交通大学431.2.2 1.2.2 木枕木枕2.2.缺点缺点 1 1）寿命短，强度低（）寿命短，强度低（decay/fire/vermindecay/fire/vermi
28、n一般一般15-15-2525年）年）2 2）弹性不一致，很难保持标准尺寸）弹性不一致，很难保持标准尺寸(difficult(difficult to keep standard gauge)to keep standard gauge)3 3）受资源约束）受资源约束西南交通大学44西南交通大学45 2.断面形式断面形式 甲甲 乙乙 丙丙 尺寸尺寸 四面加工四面加工 上下两面加工上下两面加工 三面加工三面加工 大大 四面加工四面加工 上下两面加工上下两面加工 三面加工三面加工 中中 四面加工四面加工 上下两面加工上下两面加工 三面加工三面加工 小小 1.2 1.2 轨轨 枕（枕（Sleeper
29、Sleeper）西南交通大学46普通木枕断面图普通木枕断面图西南交通大学473.3.木枕的失效及延长寿命的措施木枕的失效及延长寿命的措施invalidationinvalidation 1 1）失效原因）失效原因 腐朽、虫蛀腐朽、虫蛀(decay and vermin)(decay and vermin)机械机械磨损磨损 mechanical wearmechanical wear 裂缝裂缝 crackcrack 2 2）措施）措施 防腐处理防腐处理 preservative(hot creosote)preservative(hot creosote)增加联结零件，改变联结方式增加联结零件，
30、改变联结方式 接头处采接头处采用优质木枕用优质木枕-Jarrah Sleeper-Jarrah Sleeper（3535年甚至更长）年甚至更长）西南交通大学481.2.3 1.2.3 钢筋混凝土枕钢筋混凝土枕(prestressed concrete(prestressed concrete sleeper)sleeper)1.1.优点优点 强度高，稳定性好强度高，稳定性好(high strength/stability)(high strength/stability)耐腐蚀，耐火耐腐蚀，耐火 寿命长寿命长-50-50年年 适合大规模生产（适合大规模生产（mass productionmas
31、s production）弹性均匀弹性均匀 西南交通大学491.2.3 钢筋混凝土枕钢筋混凝土枕2.缺点缺点 弹性差弹性差 质重大，铺设运输不方便（质重大，铺设运输不方便（handle and transport difficult）铺设受限铺设受限道岔区，大桥面道岔区，大桥面 无法废物利用（无法废物利用（no scrap value）损坏后很难修复损坏后很难修复西南交通大学501.2.3 钢筋混凝土枕钢筋混凝土枕3.生产工艺（生产工艺（production engineering）pretension method-先张法先张法Use tendons 钢绞线钢绞线 大规模生产，投资大大规模生
32、产，投资大 post-tensioning method-后张法后张法 小规模生产，投资小小规模生产，投资小 西南交通大学51西南交通大学52 2 2）截面）截面-梯形梯形1250mm1250mm筋筋69型型弦弦69型型 3 3）承轨台）承轨台 4 4）轨底面）轨底面-双锲形双锲形1.2.3 1.2.3 钢筋混凝土枕钢筋混凝土枕4.4.结构与尺寸结构与尺寸 1 1）长度）长度西南交通大学535 5）外部尺寸外部尺寸(mm)(mm)型号型号长度长度截面高度截面高度底宽底宽承轨台斜承轨台斜度度两 螺 孔两 螺 孔之 间 距之 间 距离离轨下轨下中部中部两端两端中部中部弦弦6969250025002
33、032031551552802802502501 1：4040214214筋筋6969250025002032031551552802802502501 1：4040214214西南交通大学541.2.4 轨枕类型1.横向轨枕monolithic2.宽轨枕3.纵向轨枕4.短枕block5.组合轨枕composite西南交通大学551.2.5 1.2.5 轨枕的数量与铺设轨枕的数量与铺设1.1.轨枕数量（密度）影响因素轨枕数量（密度）影响因素 1 1）运量）运量2 2）速度速度3 3）道床类型）道床类型规定：每公里最多：木枕规定：每公里最多：木枕19201920根，钢混枕根，钢混枕1840184
34、0根根西南交通大学56 2.2.轨枕间距轨枕间距1 1）接头间距）接头间距c c2 2）过渡间距）过渡间距b b3 3）中间间距）中间间距a aa ab bc c Lcbaaabc西南交通大学57公式：公式：L=c+2b+a(n-3)L=c+2b+a(n-3)（mmmm）c c 已知已知 求求b b，a a3n2bCL2ac2n2cL2a)3n(cL式中：式中：L L包括一个轨缝的钢轨长度包括一个轨缝的钢轨长度 n n每节钢轨铺设根数（已知）每节钢轨铺设根数（已知）c c规定值规定值50kg/m50kg/m钢轨钢轨c=440mmc=440mm（木枕）（木枕）520mm520mm（钢混枕）（钢混
35、枕）注：无缝线路钢轨间距采用平均值注：无缝线路钢轨间距采用平均值 a=a=（1 1）设：设：b=b=代入（代入（1 1）式，求）式，求a a值（值（mmmm）a=a=将将a a取整后代（取整后代（1 1）是求取）是求取b b值值 b=(mm)b=(mm)西南交通大学581.3 钢轨联结钢轨联结扣件扣件Rail Fastener1.3.1 要求-Request1.足够的扣压力2.一定的弹性3.可调节轨距与高度A 彈性扣件彈性扣件(Elastic Clip):用來把軌條緊扣在枕木上。B 承托物承托物(shoulder):作用是把扣件固定於枕木上。C、D 彈性墊板彈性墊板(rail pad):使鋼軌
36、與枕木之間互相絕緣,避免鋼軌漏電,並且能夠增加軌道彈性。西南交通大学591.3.2 扣件的设计1.扣件的爬行阻力-creep resistance2.扣件的弹性要求扣件的爬行阻力大于轨枕与道床之间的阻力要求扣件的爬行阻力大于轨枕与道床之间的阻力西南交通大学60 1.31.3 钢轨联结扣件钢轨联结扣件-Rail Fastener-Rail Fastener1.3.3 1.3.3 功能与类型功能与类型 1 1）功能）功能联接钢轨与钢轨及钢轨与轨枕，保持钢轨的联接钢轨与钢轨及钢轨与轨枕，保持钢轨的连续性与整体性；连续性与整体性；阻止钢轨移动，确保轨距正常阻止钢轨移动，确保轨距正常;吸收震动，减缓线路
37、残余变形的积累。吸收震动，减缓线路残余变形的积累。2 2）类型）类型接头联结扣件接头联结扣件钢轨与钢轨联结钢轨与钢轨联结 中间联结扣件中间联结扣件钢轨与轨枕联结钢轨与轨枕联结西南交通大学61 1.31.3 钢轨联结扣件钢轨联结扣件-Rail Fastener-Rail Fastener1.3.4 1.3.4 接头联结扣件接头联结扣件-1.1.组成组成 夹板、螺栓、螺母夹板、螺栓、螺母 双头夹板双头夹板主型夹板主型夹板1 1）夹板（）夹板（fishplatefishplate）板型夹板板型夹板 角型夹板角型夹板 裙边型夹板裙边型夹板 四孔式四孔式六孔式六孔式西南交通大学62六孔式鱼尾板六孔式鱼尾
38、板 820 注：注：1 1）钢轨螺栓孔直径比螺杆直径略大）钢轨螺栓孔直径比螺杆直径略大 2 2）6 6个螺栓方向交错安装个螺栓方向交错安装 3 3）螺栓直径与钢轨长度成正比）螺栓直径与钢轨长度成正比 西南交通大学63西南交通大学642）螺栓）螺栓高强度螺栓（高强度螺栓（High intension bolt）无缝线路无缝线路普通螺栓普通螺栓普通路线普通路线3）螺母）螺母 中国铁路上普遍使用的是中国铁路上普遍使用的是扣板式混凝土轨枕扣板式混凝土轨枕扣件扣件和以弹条代替扣板的和以弹条代替扣板的弹条式混凝土轨枕扣件弹条式混凝土轨枕扣件。这些扣件依靠调整扣板式扣件的扣板号码或弹条这些扣件依靠调整扣板式
39、扣件的扣板号码或弹条式扣件的挡板座及轨距挡板号码以调整轨距。缺式扣件的挡板座及轨距挡板号码以调整轨距。缺点是安装及养护比较费时。点是安装及养护比较费时。西南交通大学65西南交通大学66西南交通大学671.3.5 1.3.5 中间联结扣件中间联结扣件 1.1.连接方式连接方式分开式分开式不分开式不分开式多用于与钢混轨枕的联结多用于与钢混轨枕的联结简单式简单式混合式混合式2.2.木枕联接扣件木枕联接扣件 1 1）组成）组成 道钉道钉 普通道钉、螺纹道钉普通道钉、螺纹道钉 垫板：顶面垫板：顶面呈呈1 1：4040坡度坡度 西南交通大学68西南交通大学69木枕用K型分开式扣件西南交通大学702 2）联
40、结方式）联结方式简单式简单式无垫板无垫板 钢轨直接与木枕联结钢轨直接与木枕联结 适用于矿山线，装卸线，临时线适用于矿山线，装卸线，临时线不分开式不分开式道钉，垫板，钢轨同时固定于木枕道钉，垫板，钢轨同时固定于木枕 上。缺点：列车通过时垫板发生振动易损坏木枕上。缺点：列车通过时垫板发生振动易损坏木枕 西南交通大学71 混合式：先用道钉把垫板扣紧，再用道钉将钢轨、混合式：先用道钉把垫板扣紧，再用道钉将钢轨、垫板木枕同时联结。垫板木枕同时联结。特点：零件少，联结方便，扣特点：零件少，联结方便，扣紧力略次于分开式。紧力略次于分开式。1.3.5 1.3.5 中间联结扣件中间联结扣件-木枕的联接方式木枕的
41、联接方式分开式：先将垫板与木枕联结，然后垫板再与分开式：先将垫板与木枕联结，然后垫板再与钢轨联结。钢轨联结。特点：扣紧力大，可有效防止钢轨移特点：扣紧力大，可有效防止钢轨移动但是零件多，安装复杂。动但是零件多，安装复杂。西南交通大学723.3.钢筋混凝土轨枕扣件钢筋混凝土轨枕扣件 1 1）类型）类型 刚性扣件：扣板式扣件刚性扣件：扣板式扣件 弹性扣件：弹片式、弹条式弹性扣件：弹片式、弹条式 主型主型 1.3.5 1.3.5 中间联结扣件中间联结扣件-混凝土枕的联接方式混凝土枕的联接方式西南交通大学73 组成组成 扣板扣板固定钢轨固定钢轨 铁座铁座传递横向力至挡肩传递横向力至挡肩 螺纹道钉螺纹道
42、钉联结联结 缓冲垫层缓冲垫层绝缘，提供弹性绝缘，提供弹性 弹簧垫圈弹簧垫圈提供弹性提供弹性 安装安装采用硫磺锚固法采用硫磺锚固法 2 2）刚性扣件）刚性扣件-扣板式扣件扣板式扣件 clip fastenerclip fastener西南交通大学74 3 3）弹性扣件）弹性扣件(elastic fastener)(elastic fastener)弹片式弹片式 弹片弹片作用于钢轨间作用于钢轨间 轨距挡板轨距挡板作用于铁座间作用于铁座间 螺纹道钉螺纹道钉联结联结 绝缘缓冲层绝缘缓冲层提供弹性、绝缘提供弹性、绝缘 特点：弹性较好，但扣紧力不足特点：弹性较好，但扣紧力不足 西南交通大学75 弹条式弹条
43、式 弹条弹条作用与扣板相同锲形轨距块螺纹道作用与扣板相同锲形轨距块螺纹道钉钉 Elastic rod fastener Elastic rod fastener 特点：弹性好，性能优于弹片式特点：弹性好，性能优于弹片式 我国目前多采用我国目前多采用型弹条式扣件型弹条式扣件 我国客运专线扣件均采用弹条式扣件我国客运专线扣件均采用弹条式扣件 西南交通大学76国名国名线线 路路扣件型式扣件型式扣压力扣压力(kN)(kN)胶胶 垫垫弹性件弹弹性件弹程程(mm)(mm)厚厚(mm)(mm)静刚度静刚度(KN/mm)(KN/mm)日本日本东海道山阳东海道山阳120120双重弹双重弹性性6 61010606
44、0法国法国TGVTGVNablaNabla11119 970708.19.18.19.1德国德国曼海姆曼海姆 斯图加特斯图加特HMHM1111708070801414英国英国PandrolPandrol11111010305030501212国外主要高速铁路扣件国外主要高速铁路扣件 西南交通大学77西南交通大学78西南交通大学79 1.41.4 道道 床床(track(track ballast)ballast)1.4.1 1.4.1 什么是道床什么是道床 铺设在路基面上的道渣层，是一种轨下结构。它铺设在路基面上的道渣层，是一种轨下结构。它是轨枕的基础是轨枕的基础 foundation of
45、sleeperfoundation of sleeper1.4.2 1.4.2 道床的功能道床的功能 1.1.均匀传递荷载于路基面上均匀传递荷载于路基面上(transfer load(transfer load from sleeper to roadbed)from sleeper to roadbed)2.2.提供纵、横向阻力提供纵、横向阻力(Providing resistance of(Providing resistance of landscape and longitude)landscape and longitude)3.3.提供弹性提供弹性(Providing riding
46、 comfort(Providing riding comfort because of its elastic)because of its elastic)4.4.排水作用排水作用(Providing drainage)(Providing drainage)5.5.便于校正线路的平纵断面便于校正线路的平纵断面(Suitable for(Suitable for adjusting track)adjusting track)西南交通大学801.4.3 1.4.3 道床断面道床断面 1.1.道床断面道床断面西南交通大学81A A 道床厚度道床厚度(h)(h)轨枕底面至路基面轨枕底面至路基面
47、的垂直高度（直线）的垂直高度（直线）内轨中轴下轨枕底面至路基面的距离（曲线）内轨中轴下轨枕底面至路基面的距离（曲线）注：道床厚度一般为注：道床厚度一般为25-30cm25-30cm2.2.道床断面三要素道床断面三要素1 1）道床厚度）道床厚度 thicknessthickness2 2）道床坡度）道床坡度 grade(gradient)grade(gradient)3 3）道床顶面宽）道床顶面宽 top level widthtop level width西南交通大学82 b=b=轨枕长度轨枕长度+2a+2a（直线）（直线）轨枕长度轨枕长度+2a+2a+（曲线）（曲线）a a 道床肩宽，一般为
48、道床肩宽，一般为2030cm2030cm 特重型无缝线路为特重型无缝线路为3.1m R 6003.1m R 600加宽加宽0.1m0.1m（曲线外侧（曲线外侧）重型重型,次重型次重型,中型为中型为3m R 6003m R 600加宽加宽0.1m0.1m（曲线外侧（曲线外侧）轻型为轻型为2.9m R 6002.9m R 600加宽加宽0.1m0.1m（曲线外侧（曲线外侧）B B 道床顶面宽（道床顶面宽（b b）西南交通大学83C C 道床边坡（道床边坡（i i）i=i=1 1：1.751.75(正线：特重型，重型，次重型，中型）正线：特重型，重型，次重型，中型）1 1：1.5 (1.5 (站线：
49、轻型）站线：轻型）注：注：1.1.木枕：道床顶面低于轨枕顶面木枕：道床顶面低于轨枕顶面3cm3cm 2.2.混凝土枕混凝土枕 a a 头部埋入道碴深度为头部埋入道碴深度为15cm15cm b b 中部中部60cm60cm范围底面高出道床顶面范围底面高出道床顶面 3cm3cm 3.3.道床根据路基土质与气候情况，分为单层与双道床根据路基土质与气候情况，分为单层与双 层道床层道床 西南交通大学841.4.4 1.4.4 道床材料道床材料-materials-materials 1.1.对材料的要求对材料的要求 a a 质地坚硬，强度高质地坚硬，强度高 b b 吸水度小，不易风化，耐冻吸水度小，不易
50、风化，耐冻 2.2.材料材料 1)1)碎石碎石(花岗岩花岗岩,玄武岩玄武岩,石灰岩石灰岩,砂岩砂岩)broken stone broken stone 标准型（标准型（20-70mm20-70mm）新线新线 中粒（中粒（20-40mm20-40mm）维修维修 细粒（细粒（5-20mm5-20mm）垫碴起道垫碴起道 2 2）筛选卵石（卵石，碎石混合物）筛选卵石（卵石，碎石混合物）gravelgravel 天然级配卵石（卵石，砂石混合物）天然级配卵石（卵石，砂石混合物）矿渣矿渣 coal ash and cindercoal ash and cinder 3 3）粗砂，中砂，卵石砂，石屑（作为垫层
