軌道工程-第三章-有砟軌道

第三章有砟軌道1精選ppt第一節(jié)有砟軌道的結(jié)構(gòu)形式和組成2精選ppt第一節(jié)有砟軌道的結(jié)構(gòu)形式和組成3精選ppt組成部件：鋼軌軌枕聯(lián)結(jié)零件道砟道岔（防爬器、軌距拉桿等附屬軌道部件）第一節(jié)有砟軌道的結(jié)構(gòu)形式和組成4精選ppt第一節(jié)有砟軌道的結(jié)構(gòu)形式和組成軌道的作用：（1）引導(dǎo)機(jī)車車輛運(yùn)行；（2）直接承受由車輪傳來的荷載，并把它分布傳遞給路基或橋隧構(gòu)筑物。對(duì)軌道結(jié)構(gòu)本身的要求：（1）足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和規(guī)定的幾何形位；（2）保證列車按規(guī)定的速度安全運(yùn)行，同時(shí)滿足少維修的原則要求5精選ppt第二節(jié)扣件6精選ppt第二節(jié)扣件作用：將鋼軌固定在軌枕上保持軌距阻止鋼軌相對(duì)于軌枕的縱橫向移動(dòng)在混凝土軌枕的軌道上，提供足夠的彈性7精選ppt第二節(jié)扣件軌道結(jié)構(gòu)對(duì)扣件的要求：足夠的強(qiáng)度足夠的耐久性一定的彈性有效地保持鋼軌與軌枕之間的可靠聯(lián)結(jié)系統(tǒng)零件少，安裝簡單，便于拆卸8精選ppt第二節(jié)扣件木枕扣件混合式鐵墊板道釘9精選ppt第二節(jié)扣件木枕扣件混合式10精選ppt第二節(jié)扣件木枕扣件混合式11精選ppt第二節(jié)扣件木枕扣件分開式12精選ppt第二節(jié)扣件木枕扣件分開式13精選ppt第二節(jié)扣件木枕扣件14精選ppt第二節(jié)扣件混凝土軌枕扣件

要求：扣壓力（保證鋼軌和軌枕之間具有可靠的聯(lián)結(jié)）

彈性（減小輪軌之間的沖擊荷載，提高行車平穩(wěn)性，降低軌道結(jié)構(gòu)部件的應(yīng)力水平）

可調(diào)性（方便調(diào)整軌距和水平）15精選ppt第二節(jié)扣件混凝土軌枕扣件

扣板式扣件（扣板、螺紋道釘、彈簧墊圈、鐵座、緩沖墊板）16精選ppt第二節(jié)扣件混凝土軌枕扣件扣板式扣件扣板：將鋼軌所受的橫向力傳遞給軌枕；10種尺寸號(hào)碼，可滿足不同鋼軌和軌距調(diào)整需要彈簧墊圈：提供彈性，彈性有限用于CHN50及以下鋼軌的軌道17精選ppt第二節(jié)扣件混凝土軌枕扣件彈條扣件：彈條Ⅰ型扣件彈條Ⅱ型扣件彈條Ⅲ型扣件18精選ppt第二節(jié)扣件混凝土軌枕扣件彈條扣件：彈條Ⅰ型扣件19精選ppt第二節(jié)扣件混凝土軌枕扣件彈條扣件：彈條Ⅰ型扣件軌距擋板：傳遞橫向力；調(diào)整軌距（多種號(hào)碼）軌距擋板尼龍座：多種號(hào)碼，兩斜面的厚度不同，可翻轉(zhuǎn)使用，與軌距擋板配合使用，加大軌距調(diào)整量A型用于CHN50鋼軌B型用于CHN60鋼軌20精選ppt第二節(jié)扣件混凝土軌枕扣件彈條扣件：彈條Ⅱ型扣件Ⅱ型彈條外形與Ⅰ型彈條相同，用料為優(yōu)質(zhì)彈簧鋼60Si2CrVA，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別提高了42%和36%?？蹓毫Ω?，彈程更大21精選ppt第二節(jié)扣件混凝土軌枕扣件彈條扣件：彈條Ⅲ型扣件無螺栓無擋肩扣件，適用于重載大運(yùn)量、高密度的運(yùn)輸條件。優(yōu)點(diǎn)：扣壓力大，彈性好，保持軌距的能力很強(qiáng)，大大減少了扣件的養(yǎng)護(hù)工作量。

22精選ppt第二節(jié)扣件混凝土軌枕扣件軌下橡膠墊層作用：增加扣件彈性副作用：較軟，增大了鋼軌的垂向和橫向位移解決辦法：合理選擇剛度其他要求：縱向彈性一致，彈性受溫度影響小23精選ppt第三節(jié)軌枕24精選ppt第三節(jié)軌枕功能：支承鋼軌保持軌距和方向?qū)撥墝?duì)它作用的各向壓力傳遞到道床上性能要求：堅(jiān)固性彈性耐久性類型：①按構(gòu)造和鋪設(shè)方法分：橫向軌枕、縱向軌枕和短枕；②按使用目的分：用于一般區(qū)間的普通軌枕，用于道岔地區(qū)的岔枕，用于無砟橋梁上的橋枕；③按材質(zhì)分：木枕、混凝土枕、鋼枕。④按結(jié)構(gòu)形式分：整體式，組合式，半枕，寬軌枕等。25精選ppt1.木枕（1）木枕的優(yōu)點(diǎn)：

①易加工、運(yùn)輸、鋪設(shè)、養(yǎng)護(hù)維修；

②彈性好，可緩沖列車的動(dòng)力作用；③與鋼軌聯(lián)結(jié)較簡單；④良好的絕緣性。（2）木軌的缺點(diǎn)：

①消耗大量優(yōu)質(zhì)木材，價(jià)格較高；②易腐蝕、磨損，使用壽命短

；③強(qiáng)度、彈性不均第三節(jié)軌枕26精選ppt2.鋼枕非洲、印度（防白蟻）英國（二戰(zhàn)前木材短缺）優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量較輕，易于捆扎碼堆；凹腔內(nèi)填滿道砟，線路穩(wěn)定缺點(diǎn)：用鋼量大第三節(jié)軌枕27精選ppt3.混凝土軌枕第三節(jié)軌枕28精選ppt3.混凝土軌枕第三節(jié)軌枕（1）混凝土枕的優(yōu)點(diǎn)：

①縱、橫向阻力較大②剛度大，軌底撓度較平順③高彈性墊層保證軌道彈性均勻④使用壽命長，降低養(yǎng)修費(fèi)

⑤節(jié)約木材

⑥加工方便，在流水線工廠成批大量加工

（2）混凝土枕的缺點(diǎn)：

不平順處，軌道附加動(dòng)力增大，對(duì)軌下部件的彈性要求更高

29精選ppt3.混凝土軌枕第三節(jié)軌枕預(yù)應(yīng)力軌枕設(shè)計(jì)原理：長度：過長，軌下截面彎矩過大，軌中截面可能出現(xiàn)正彎矩；過短，端部長度不足以錨固預(yù)應(yīng)力筋，道床應(yīng)力增大，阻力減小，影響穩(wěn)定。在長度方向的高度：使預(yù)應(yīng)力筋承受拉力。30精選ppt3.混凝土軌枕Ⅰ型（2.5m）：已停產(chǎn)，一級(jí)干線不得使用。Ⅱ型（2.5m）：應(yīng)用廣泛，主要用于一般軌道，軸重23t，客車160km/h以下，貨車100km/h以下。Ⅲ型（2.6m）：近幾年開發(fā)研制，主要用于140-160km/h，25t軸重的提速重載線路。第三節(jié)軌枕31精選ppt4.其他形式的軌枕欣賞——梯子式軌枕第三節(jié)軌枕32精選ppt4.其他形式的軌枕欣賞——框架式軌枕第三節(jié)軌枕33精選ppt4.其他形式的軌枕欣賞——德國B系列軌枕B70型軌枕

B90型軌枕

B75型軌枕第三節(jié)軌枕34精選ppt4.其他形式的軌枕欣賞——雙塊式軌枕法國雙塊混凝土枕（5T型）

第三節(jié)軌枕35精選ppt軌枕鋪設(shè)普通軌道每公里根數(shù)（級(jí)差80）1520---1600---1680---1760---1840---1920

第三節(jié)軌枕

普通軌道上，鋼軌接頭處車輪的沖擊動(dòng)荷載大，接頭處軌枕的間距應(yīng)當(dāng)比中間的小一些，并且從接頭間距向中間間距過渡時(shí)，應(yīng)當(dāng)有一個(gè)過渡間距，以適應(yīng)荷載的變化。

每節(jié)鋼軌接下軌枕的間距應(yīng)當(dāng)滿足：a>b>c。36精選ppt軌枕鋪設(shè)普通軌道每公里根數(shù)（級(jí)差80）1520---1600---1680---1760---1840---1920

第三節(jié)軌枕對(duì)于無縫線路，不考慮每25m鋼軌長度的軌枕數(shù)，而且Ⅲ型軌枕的強(qiáng)度較高，所以統(tǒng)一采用軌枕間距0.6m，即每公里軌枕數(shù)1667根。37精選ppt第四節(jié)道床38精選ppt1.道床的功能（1）承受來自軌枕的壓力并均勻地傳遞到路基面上，使之不超過路基面的容許應(yīng)力；（2）提供軌道的縱、橫向阻力，保持軌道的穩(wěn)定；（3）提供軌道彈性，減緩和吸收輪軌的沖擊和振動(dòng)；（4）提供良好的排水性能，以提高路基的承載能力及減少基床病害；（5）便于軌道養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)，校正線路的平縱斷面。鋼軌移動(dòng)方向道床縱向抵抗力道床橫向抵抗力第四節(jié)道床39精選ppt2.道砟材質(zhì)要求：質(zhì)地堅(jiān)硬，有彈性，不易壓碎和搗碎，排水性能良好，吸水性差，不易風(fēng)化，不易被風(fēng)吹動(dòng)或被水沖走。材料：各種石質(zhì)的碎石、天然級(jí)配卵石、粗砂、中砂和熔爐礦砟等。選用因素：鐵路運(yùn)量、列車速度、機(jī)車車輛軸重

第四節(jié)道床40精選ppt3.道砟級(jí)配（級(jí)配是指道砟中不同大小粒徑顆粒的分布）

第四節(jié)道床巖石路基，滲水土質(zhì)路基及級(jí)配碎石路基基床，均鋪設(shè)單層碎石道床。非滲水路基應(yīng)設(shè)置雙層道床，其中上層為碎石道砟，又稱為面砟。下層為墊層，又稱為底砟。41精選ppt4.底砟作用①具有隔斷碎石道砟與路基面直接接觸的作用，可防止路基面因道砟顆粒的擠入而破損；②阻止路基的細(xì)微顆粒直接滲入上層道砟；③降低雨水的下滲速度，防止雨水對(duì)路基面的浸蝕，并有截?cái)嗟讓酉旅?xì)水作用的功能。

第四節(jié)道床42精選ppt第四節(jié)道床

5.道砟顆粒形狀

道砟的形狀及表面狀態(tài)對(duì)道床的性能有重要影響。一般而言，棱角分明，表面粗糙的集料具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。近似于立方體的顆粒比之扁平、長條形顆粒有較高的抵抗變形和破碎的能力。一般用針狀指數(shù)和片狀指數(shù)來控制長條形和扁平顆粒的含量。

針狀顆粒：長度大于該顆粒平均粒徑1.8倍的顆粒。

片狀顆粒：厚度小于該顆粒平均粒徑0.6倍的顆粒。針狀指數(shù)和片狀指數(shù)均不能超過50%。43精選ppt第四節(jié)道床

6.道砟的清潔度

道砟中的土團(tuán)、粉末或其他雜質(zhì)對(duì)道床的承載能力是有害的，須控制其含量。土團(tuán)是指那些泡水后出現(xiàn)軟化，喪失其強(qiáng)度的顆粒。粉末會(huì)臟污道床，加速道床的板結(jié)，顯著降低道床的排水功能。粘土團(tuán)及其它雜質(zhì)含量的質(zhì)量百分率不大于0.5％；粒徑0.1mm以下的粉末含量的質(zhì)量百分率不大于1％。44精選ppt第四節(jié)道床道床斷面主要特征：道床厚度頂面寬度邊坡坡度

45精選ppt第四節(jié)道床

（1）道床厚度：是指直線上鋼軌或曲線上內(nèi)股鋼軌中心線與軌枕中心線相交處，軌枕底面至路基頂面的距離。道床的總厚度應(yīng)能防止路基土擠起，以限制引起道床的變形發(fā)生。正常情況下，道床需要30～50cm厚度。最小厚度應(yīng)不小于15～30cm。46精選ppt

（2）道床頂面寬度:

道床頂面寬度與軌枕長度及道床肩寬有關(guān)。道床肩寬指道床寬出軌枕兩端的部分。道床肩寬應(yīng)保證足夠的道床橫向阻力，以保持道床的穩(wěn)定。雙線軌道頂面寬度應(yīng)分別按單線設(shè)計(jì)。無縫線路軌道R＜800m、有縫線路軌道R＜600m的曲線地段，曲線外側(cè)道床頂面寬度應(yīng)增加0.10m。第四節(jié)道床47精選ppt

（3）道床坡度道床邊坡的穩(wěn)定主要取決于道砟材料的內(nèi)摩擦角和粘聚力，和道床肩寬有一定的關(guān)系。道砟材料的內(nèi)摩擦角愈大，粘聚力愈高，邊坡的穩(wěn)定性就愈好。增大肩寬可以容許采用較陡的邊坡，而減小肩寬則必須采用較緩的邊坡。無縫線路軌道砟肩應(yīng)使用碎石堆高15cm，堆高道砟的邊坡坡度應(yīng)采用1:1.75。第四節(jié)道床48精選ppt4.道床的變形（1）道床變形現(xiàn)象道床作為散粒體結(jié)構(gòu)，本身具有彈、塑性，在外荷作用下將產(chǎn)生彈、塑性變形。荷載消失后，彈性變形部分得以恢復(fù)，而塑性變形部分則成為永久變形也稱殘余變形。道床殘余變形的不均勻性，導(dǎo)致軌道幾何形位的變化，由此所引起的軌道維修作業(yè)量占維修工作量的70％以上。（2）道床變形的原因：道床的殘余變形主要有兩方面的原因:一是在荷載作用下道砟顆粒的相互錯(cuò)位和重新排列所引起的結(jié)構(gòu)變形；二是由于顆粒破碎、粉化所致道床內(nèi)摩擦角降低形成道床變形。在列車重復(fù)荷載作用下，每次荷載作用所產(chǎn)生的微小殘余變形會(huì)逐漸積累，最終導(dǎo)致整個(gè)軌道的不均勻下沉。第四節(jié)道床49精選ppt道床變形引起的軌道不均勻下沉道床顆粒重新排列道床顆粒破裂粉化第四節(jié)道床50精選ppt道床下沉規(guī)律兩個(gè)階段：

初始急劇下沉階段后期緩慢積累階段變形機(jī)理:

初始急劇下沉階段：

道砟顆粒在荷載作用下壓實(shí)的過程

后期緩慢積累階段：

道砟顆?？朔舜四プ枇ο騼蓚?cè)流動(dòng)的過程第四節(jié)道床51精選ppt日本的計(jì)算模型式中右側(cè)第一項(xiàng)相當(dāng)于道床初始急劇下沉階段，即道床的壓實(shí)過程，其中系數(shù)

α、γ

表示壓實(shí)程度。右側(cè)第二項(xiàng)表示道床的后期緩慢下沉累積階段,系數(shù)β是表示道床下沉進(jìn)展的指標(biāo)。第四節(jié)道床52精選ppt道床污臟第四節(jié)道床外界臟污物的侵入（如從運(yùn)輸車上落下的碎礦石和碎煤屑)道砟顆粒因重復(fù)荷載、振動(dòng)、摩擦等形成的碎粒來自于底砟的顆粒和路基泥漿上升至面砟中堵塞道床孔隙形成道床積水形成翻漿冒泥或道床板結(jié)道床失去彈性，降低穩(wěn)定性，影響正常工作來源后果我國鐵路規(guī)定：碎石或篩選卵石道砟的污臟率達(dá)35%時(shí)，道砟贏全部清篩或更換。病害53精選ppt第五節(jié)其他軌道部件54精選ppt防爬器：應(yīng)用范圍：主要用于木枕軌道，我國在大坡道混凝土軌枕有時(shí)也使用作用：增加鋼軌與扣件之間的阻力穿銷式防爬器：第五節(jié)其他軌道部件55精選ppt防爬器：應(yīng)用范圍：主要用于木枕軌道，我國在大坡道混凝土軌枕有時(shí)也使用作用：增加鋼軌與扣件之間的阻力穿銷式防爬器：第五節(jié)其他軌道部件56精選ppt軌撐：應(yīng)用范圍：小半徑曲線軌道外股鋼軌的外側(cè)道岔尖軌部位，基本軌的外側(cè)作用：提高鋼軌的橫向剛度第五節(jié)其他軌道部件57精選ppt軌撐：應(yīng)用范圍：小半徑曲線軌道外股鋼軌的外側(cè)道岔尖軌部位，基本軌的外側(cè)作用：提高鋼軌的橫向剛度第五節(jié)其他軌道部件58精選ppt軌距拉桿：一根桿件將兩根鋼軌連接起來作用：提高鋼