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轨道工程常识授课：何广飞2011.11.01目录第一章轨道概述第二章钢轨第三章扣件第四章轨枕第五章道岔第六章轨道几何形位第一章轨道概述◆线路与轨道的区别◇线路：由路基、桥遂建筑物(桥梁、涵洞、隧道等)和轨道组成的一个整体的工程结构。◇轨道：由钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件和防爬设备等主要部件组成的一个整体性的工程结构。第一章轨道概述◆线路的分类◇按照敷设方式分为：地下线、地面线、高架线。◇按照功能分为：正线、场线、联络线及辅助线等。第一章轨道概述◇正线：连接车站并贯穿或伸入车站的线路。是列车运营的线路，一般为双线。◇场线：设于车辆段或者车场的线路。如：牵出线、检修线、静调线、洗车线等。◇联络线：车场和正线的连接线，也包括不同正线之间的连接线，试车线与其他场线之间的连接线。◇辅助线：保证行车的正常运行、实现合理调度和确保行车安全的线路，包括：1、折返线：列车正常运行当中折返调头时使用的线路。2、存车线：为方便正线运营组织，在正线设置的暂时存放列车的线路。3、车场出入线：为列车出入车场设置的线路。第一章轨道概述◆轨道是地铁运营的主要行车设备之一，是列车运行的基础。第一章轨道概述◆轨道结构的组成：钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及防爬设备等。第一章轨道概述右上图和右下图为轨道防爬器。◇钢轨联结件包括中间联结件和接头联结件。中间联结件指钢轨与轨枕之间的联结件。也称扣件。接头联结件指钢轨与钢轨的联结件。如坐下图所示。扣件接头联结件第一章轨道概述◆轨道作用：引导机车车辆运行，承受由车轮传来的荷载，并把它传布给路基或桥隧建筑物。◆轨道结构要求：足够的强度、稳定性和耐久性等，具有适量的弹性，使列车运行所引起的振动与噪声控制在容许值范围内。要具有一定的绝缘性能，以减少迷散电流对周围金属构件的电腐蚀。第二章钢轨1.钢轨作用：◆引导机车车辆行驶。◆传递荷载，将所承受的车轮荷载传布于轨枕、道床及路基。◆兼做轨道电路，仅在电气化铁道或自动闭塞区段。第二章钢轨2.钢轨分类钢轨的类型，以每米大致质量“kg/m”来表示。目前，我国铁路的钢轨类型主要有：75kg/m、60kg/m、50kg/m、43kg/m。其他还有38kg/m，不常用。第二章钢轨3.钢轨断面第二章钢轨4.钢轨材质钢轨的成分含有：铁Fe、碳C、锰Mn、硅Si、磷P、硫S。其中除铁Fe外，碳C对钢的性质影响最大。磷P、硫S为有害成分。第二章钢轨鞍钢包钢攀钢重钢武钢5.钢轨标识◆厂标第二章钢轨◆钢轨标识第二章钢轨◆钢轨标志说明（1）在每根钢轨的轨腰轧上下列清晰、凸起的标志：①生产厂标志；②钢号；③型号；④制造年（月）号。（2）在每根钢轨轨腰上（与上述标志同侧），距轨端不小于2m的二、三个地方打上炉号。同时，在相当于钢锭头部和尾部的钢轨上分别打上“A”或“I”字样。（3）钢轨精整后，在钢轨一个端面打上炉罐号第二章钢轨鞍钢：如炉罐号为7543201□，释义如下：“75”表示1975年炼的钢；“4”表示第一钢铁厂4号平炉（第一钢铁厂为1-9号平炉，第二炼钢厂为10-19号平炉）；“320”表示320炉钢；“1”表示该熔炼号的盛钢桶（即浇注罐）的顺序号；“□”表示轧制的班别：□--甲班；△--乙班；○--丙班第二章钢轨6.钢轨标准长度按照钢轨长度分类，钢轨主要有三类：标准轨、缩短轨、非标轨。◆标准轨我国钢轨标准长度为12.5m和25m两种。对于75kg/m钢轨只有25m长一种。◆缩短轨主要用于曲线内股。对于12.5m标准轨系列的缩短轨有短40mm，80mm、120mm（即长度分别为12.46m、12.42m、12.38m）三种。对于25m轨的有短40mm、80mm、160mm（即长度分别为24.96m、24.92m、24.84m）三种。◆非标轨非以上长度的钢轨。第二章钢轨7.钢轨接头◆轨道上钢轨与钢轨之间用夹板和螺栓连接，称为钢轨接头。◆接头的联接形式按其相对应于轨枕位置，可分为悬空式和承垫式两种。按两股钢轨接头相互位置来分，可分为相对式和相错式。◆我国一般采用相对悬空式，即两股钢轨接头左右对齐，同时位于两接头轨枕间。◆接头还可以分为：焊接接头、冻结接头、绝缘接头、普通接头等。第二章钢轨◆钢轨接头联结件有缝线路钢轨接头采用钢轨联结件，其组成包括：鱼尾板、镙栓、螺母、垫片，绝缘接头还包括绝缘垫片等。图为60kg/m钢轨联结件。第二章钢轨8.轨缝◆为适应钢轨热胀冷缩的需要，在钢轨接头处要预留轨缝。◆预留轨缝应满足如下的条件：当轨温达到当地最高轨温时，轨缝应大于或等于0，使轨端不受挤压力，以防温度压力太大而胀轨跑道。当轨温到当地最低轨温时，轨缝应小于或等于构造轨缝，使接头螺栓不受剪力，以防接头螺栓拉弯或折断。第三章扣件本章重点介绍苏州轨道交通一号线扣件1.扣件类型◆Ⅲ型轨道减振器扣件用于较高减震要求的地段。该扣件为弹性分开式，无挡肩，其承垫板、底座与橡胶圈硫化为一整体，较充分的利用了橡胶的剪切变形，动弹性好。第三章扣件◆DTⅥ2-4型扣件该扣件为无挡肩弹性分开式，扣件垂直静刚度为20-40kN/mm，一组扣件的防爬能力不小于11.5kN，轨距调整量为+8、-12mm，水平调整量为30mm第三章扣件◆弹条Ⅰ型扣件该扣件为弹性不分开式，A、B型弹条（直径13），轨距挡板分为中间和接头两种，中间和接头轨距挡板分别有14、20两个号码，接头处14号挡板采用B型弹条，其余均用A型弹条，扣件轨距调整量为+16、-8mm。第三章扣件◆DJK5-1型扣件本扣件适用于库内线一般地段，扣件为国铁通用件w弹条，分A、B两种型号，B型用于接头处6、8号轨距垫上，其他部位采用A型弹条。轨距调整量为+8、-12mm，水平调量一般为30mm。预埋尼龙套管抗拔力大于60kN。钢轨及铁垫板下各设一层10mm厚的橡胶垫板。第三章扣件2.扣件的安装构造第四章轨枕1.轨枕轨枕又称枕木，也是铁路配件的一种。只不过现在所用材料不仅仅是木材，因此叫轨枕更加科学。轨枕支承钢轨，保持钢轨的位置，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。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。2.轨枕分类：按材料分，木枕、混凝土枕,还有合成树脂轨枕。按用途分，岔枕、普通枕、桥枕.第四章轨枕◆木枕尺寸：Ⅰ类木枕：长250CM，高16CM，底宽22CM。失效原因：腐朽、机械磨损、裂缝。◆混凝土轨枕尺寸：长250CM，高20CM，底宽28CM。失效原因：腐朽、机械磨损、裂缝。第四章轨枕3.轨枕配置◆轨枕每公里配置须考虑如下要素：行车速度、运量、轨道设备条件、钢轨、道床等。◆确定轨枕间隔的计算：L-每节钢轨的长度，包括一个轨缝.n-每节钢轨轨枕配置的根数.c-接头轨枕间距，规定60、50轨，木枕c=440~520mm;混凝土枕c=540mm.a-钢轨中部轨枕间距,a=(L-2c)/(n-2),取整.b-过渡间距；b=(a+c)/2=[L-c-a(n-3)]/2.第五章道岔道岔，是把两条或两条以上的轨道，在平面上进行相互连接或交叉的设备，在我国铁路和城市轨道交通上统称为道岔。如图。第五章道岔1.道岔分类普通单开道岔；对称道岔；三开道岔；交分道岔；交叉渡线。第五章道岔2.普通单开道岔使一条线路通向两条线路的道岔叫单开道岔。普通单开道岔：这种道岔保持主线为直线，侧线在主线的左侧或右侧岔出（面对道岔尖轨尖端而言）。侧线向右侧岔出的，称为右向单开道岔，简称“右开道岔”，相反为“左开道岔”。第五章道岔3.单开道岔的组成单开道岔组成部分：转辙器、连接部分、辙叉及护轨以及岔枕等。第五章道岔◆转辙器转辙器是引导车辆进入道岔不同方向的设备。其作用是将尖规扳动到不同的位置，使车辆沿直线或侧线运行。第五章道岔◆基本轨（图示B）基本轨是用12.5米或25米标准轨经过适当加工制成。主线基本轨为直线。侧线基本轨为折线或曲线型。第五章道岔◆尖轨（图示A）尖轨是转辙器部分最重要的组成部件。通过转辙机械（扳道器）的作用，两根尖轨往复摆动，从而引导机车车辆进入主线或侧线行驶。第五章道岔◆尖轨尖端的受力情况：尖轨顶宽50mm以上部分完全受力尖轨顶宽20mm以下部分基本轨受力尖轨顶宽在20mm~50mm范围是车轮轮载过渡段。第五章道岔◆尖轨与基本轨的靠帖方式：贴尖式和藏尖式第五章道岔◆辙叉及护轨正确地引导机车车辆轮对的走向，顺利实现列车的方向转换。控制对一侧车轮轮缘不致进入异股。辙叉第五章道岔◇有害空间：辙叉咽喉至辙叉心轨尖端之间钢轨工作边中断部位。◇辙叉咽喉轮缘槽。◇护轮轨轮缘槽有害空间护轨轮缘槽辙叉咽喉轮缘槽第五章道岔◇辙叉护背距离和查照间隔第五章道岔◆转辙部分其他主要零件◇连接杆：将两根尖轨联结成一个框架式整体一起摆动，同时保持两尖轨在平面上的相对位置。◇尖轨顶铁（轨距卡）：保障尖轨不被车轮横向压力所挤弯，尖轨的横向力通过顶铁传递至基本轨，尖轨与基本轨共同抵抗列车的横向压力。连接杆顶铁第五章道岔◇轨撑：设于基本轨外侧，承受横向力和防止基本轨产生横向移动。◇滑床板：◇承托由尖轨与基本轨传来的压力，并传递到岔枕上。◇保证尖轨在滑床台上能正常的左右平滑摆动。◇滑床平台具有阻止基本轨向内侧移动的作用。◇垫板辙前垫板、辙后垫板、平垫板等。轨撑滑床板第五章道岔4.道岔号数与辙叉角的关系：N=cot（a）=AC/CB道岔号辙叉角78°07′48″87°03′30″96°20′25″105°42′38″115°11′40″124°45′49″183°10′12.5″242°23′09″第六章轨道几何形位轨道几何形位就是——轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。横断面包括：轨距、水平、曲线外轨超高、轨底坡。纵断面包括：前后高低、方向。轨道的几何形位按照静态与动态两种状况进行管理。◆静态几何形位——是轨道不行车时的状态，采用道尺等工具测量。◆动态几何形位——是行车条件下的轨道状态，采用轨道检查车测量。第六章轨道几何形位1、轨距：钢轨顶面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。目前世界上的铁路轨距，分为标准轨距、宽轨距和窄轨距三种。第六章轨道几何形位2、水平：线路左右两股钢轨顶面的相对高差。在直线地段，两股钢轨顶面应置于同一水平面上，使两股钢轨所受荷载均匀，以保持列车平稳运行。在无缝线路地段，若轨道方向不良，还可能在高温季节引发胀轨跑道事件，严重威胁行车安全。第六章轨道几何形位3、轨底坡由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分是1/20的斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨也应有一个向内的倾斜度，因此轨底与轨道平面之间应形成一个横向坡度。钢轨设置轨底坡，可使轮轨接触集中于轨顶中部，提高钢轨的横向稳定能力，减轻轨头不均匀磨耗。水平线水平线水平线第六章轨道几何形位4、外轨超高在曲线上，轨道的外轨轨面须相对内轨轨面形成一定超高度，以满足列车通过曲线时，列车重力的向心分力抵消列车运行产生的离心力。第六章轨道几何形位5、前后高低：轨道沿线路方向的竖向平顺性。◆静态不平顺。表观即出现轨面坑洼。第六章轨道几何形位◆动态不平顺表观：轨面平顺。列车通过时，轨道沉浮现象。→轨底与铁垫板之间存在空隙（间隙超过2mm时称为吊板），→轨枕底与道碴之间存在空隙（间隙超过2mm时称为空板或暗坑）→轨道基础弹性的不均匀（路基填筑的不均匀，道床弹性的不均匀等）第六章轨道几何形位6、方向钢轨中心线在水平面上的平顺性。弯曲变形纵向不直谢谢！2011.11.01