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铁路轨道结构 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 一 、轨道组成概述 1 概念及作用 1)组成 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。 2)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。 二、 钢轨 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。 钢轨断面 75kg/m 例轨(尺寸单位：mm) 60mg/m 铜轨(尺寸单位：mm) 7.55 75 2 断面设计原则 ① 轨头宜肥而大，应具有和车轮踏面相适应的外形。 ② 轨腰应有足够的厚度和高度。 ③ 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。 ④ 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1.15～1.20。 3 材质及机械性能 1)钢轨钢的化学成分 有Fe、C、Mn、Si、P、S等元素。 2)机械性能 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。 3)钢轨的发展趋势 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77.5kg/m, 线路上逐步铺 设75kg/m钢轨。 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。 4 钢轨长度、接头及轨缝 1)钢轨长度 ① 标准轨长度：12.5 m 、25 m 、50m 、100m。 缩短轨 对应于12.5m 标准轨：12.46 m、12.42 m、12.38 m。 对应于25m 标准轨：24.96 m、24.92 m、24.84 m。 2 ) 轨 缝 ① 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。 预留轨缝的计算 普通线路预留轨缝计算公式 3)允许铺轨温度范围 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) 允 许 铺 轨 年 轨 温 差 (℃) C—— 接头阻力和基础阻力限制钢轨伸缩量 对于25m 钢轨，[△T]=101.7℃。 允许铺 轨上下限： a 允 许 铺 轨 轨 温 上 限[t。]=t,+ 2a L g 对于60kg/m钢轨以下的25m长的普通线路， ag=18mm,应当在(tz-30℃)～(t₂+30℃) 范 围内铺设或调整轨缝。 允 许 铺 轨 轨 温 下 限 5 钢轨磨耗与伤损 1)钢轨磨耗种类 ① 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15～21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。 减少侧磨的途径： i) 采用耐磨轨，如高硅轨，淬火轨等。 ii) 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