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1、铁路线路105任务八铁路轨道及道岔24.轨道在路基、桥隧建筑物修成之后，就可以在上面铺设轨道。轨道是各种列车行驶的基础，其作用是引导列车运行，直接承受车轮的动压力，并传到路基、桥梁和隧道等基础结构上。目前世界各国铁路使用的轨道结构包括有砟轨道结构和无砟轨道结构。有砟轨道结构是传统的轨道结构。随着运量、轴重和速度的不断提高，传统有砟轨道结构也在不断优化加强，轨道部件不断更新。近年来，我国还针对不同的运营条件，铺设了不同技术类型的近万公里的无砟轨道结构。这些无砟轨道结构在平顺性和列车高速运行性能、少维修以及全寿命周期费用等方面占有相当大的优势。轨道结构的类型应根据运营条件、要求的使用寿命、维修方式
2、和维修量、铺设地点及材料的可行性等因素来选择，还应考虑铺设和日后维修的费用等因素，以使整个使用周期费用最低。有砟轨道有砟轨道无砟轨道无砟轨道轨距轨距主要内容(一)4.轨道(二)(三)钢轨钢轨1轨枕轨枕2连接零件连接零件3道床道床4防爬设备防爬设备5道岔道岔64.轨道（一）有砟轨道有砟轨道一般由钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬设备和道岔等部件组成。4.轨道（一）有砟轨道如图3-20所示：4.轨道（一）有砟轨道钢轨的作用是直接承受车轮的巨大压力并引导车轮的运行方向，因而它应当具备足够的强度、稳定性和耐磨性。为了使钢轨具有最佳的抗弯性能，钢轨的断面形状采用“工”字形，如图3-21所示，由轨头、轨腰和
3、轨底组成。1钢轨轨枕的作用是支承钢轨，并将钢轨传来的压力传递给道床，保持钢轨位置和轨距。轨枕应具有必要的坚固性、弹性和耐久性，并且造价低、制作简单、铺设及养护方便。按制作材料不同，轨枕可分为钢筋混凝土枕和木枕两种。2轨枕4.轨道（一）有砟轨道4.轨道（一）有砟轨道连接零件包括接头连接零件和中间连接零件两类。接头连接零件是用来连接钢轨与钢轨之间的接头的，它包括夹板、螺栓、螺帽和弹性垫圈等。钢轨接头处必须保持一定的缝隙，这一缝隙称为轨缝。当气温发生变化时，轨缝可满足钢轨的自由伸缩。钢轨接头是线路上最薄弱的环节，它使行车阻力和线路维修费用显著增加，因此它是线路维修工作的重点对象。中间连接零件（又称扣
4、件）的作用是将钢轨紧扣在轨枕上。3连接零件道床是铺设在路基面上的石碴（道碴）垫层，主要作用是支承轨枕，把从轨枕上部的压力均匀地传递给路基；并固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动；缓和机车车辆轮对对钢轨的冲击；调整线路的平面和纵断面。道床的材料应当具有坚硬、不易风化、富有弹性、有利于排水等特点，常用的材料有碎石、卵石、粗砂等。其中以碎石为最优，我国铁路一般都采用碎石道床。道床的断面呈梯形，其顶面宽度、边坡坡度及道床厚度等均根据轨道的类型而定。4道床（一）有砟轨道4.轨道列车运行时的纵向力会使钢轨产生纵向移动，有时甚至带动轨枕一起移动，这种现象称为轨道爬行。轨道爬行经常出现在单线铁路的重车方向（
5、运量大的方向）、双线铁路的行车方向、长大下坡道上及进站前的制动距离内。轨道爬行往往引起轨缝不匀、轨枕歪斜等线路病害，对轨道的破坏性极大，严重时还会危及行车安全。道床的断面呈梯形，其顶面宽度、边坡坡度及道床厚度等均根据轨道的类型而定。我国铁路广泛采用穿销式防爬器，如图3-22所示。为充分发挥防爬器的防爬能力，常在轨枕间安装防爬撑，将若干根轨枕联系起来，如图3-23所示。5防爬设备（一）有砟轨道4.轨道（一）有砟轨道4.轨道道岔是一种使机车车辆能从一股道转入或越过另一股道的线路连接设备，大量铺设在车站内，以满足各种作业需要，最常见的是普通单开道岔。1.普通单开道岔普通单开道岔由转辙器、辙叉及护轨、
6、连接部分组成，如图3-24所示。2.道岔号数道岔因其辙叉角的大小不同，有不同的道岔号（N），道岔号数表明了道岔各部分的主要尺寸。道岔号数是用辙叉角（）的余切值来表示的，如图3-25所示，其计算公式为由此可见，辙叉角越小，N值就越大，导曲线半径也越大，机车车辆侧线通过道岔时就越平稳，允许的侧线过岔速度也就越高。6道岔cotFENAE=（一）有砟轨道4.轨道4.轨道目前，我国铁路的主要线路上大多使用9，12，18，30号道岔，它们所允许的侧向通过速度分别为30km/h，45 km/h，80 km/h和140 km/h。有砟轨道结构具有如下特点：（一）有砟轨道初期建设投资较低；弹性好，铺设、改建及维
7、修方便；但随着列车速度提高，道砟粉化及道床累积变形速率随之加快；需要进行轨道结构强化和频繁的养护维修作业；在高速运行条件下易产生道砟飞溅现象。与无砟轨道相比，有砟轨道的道砟状态在列车荷载作用下更容易变化，并导致轨道几何形位出现偏差。4.轨道1无砟轨道的结构无砟轨道是利用成型的组合材料代替道砟，将轮轨力分布并传递到路基基础上，是一种少维修的轨道结构。无砟轨道一般由钢轨、轨枕、混凝土整体道床、连接零件和道岔等部件组成。路基上的无砟轨道一般由基础防冻层、支承层、防排水系统、钢轨扣件系统以及其他附属设施共同构成，而桥梁和隧道中的无砟轨道系统构成则具有不同的特点。2无砟轨道的优缺点优点：无砟轨道整体性、
8、连续性、稳定性和耐久性好，轨道几何形位易于保持，可以提供更大的纵、横向阻力，有利于铺设无缝线路及高速行车。无砟轨道弹性均匀，平顺性高，轨道变形小，具有维修工作量少、维修费用较少、全寿命周期成本低的特点，因此也称其为低（少）维修轨道（Low-maintenance Track），可减少运输干扰和事故隐患，适用于运量大、速度快和密度高的线路。（二）无砟轨道4.轨道2无砟轨道的优缺点缺点：无砟轨道建设成本比有砟轨道高，施工方法特殊，要求先进的成套施工设备，施工精度要求高，需严格控制设计和施工质量。无砟轨道基础的刚性较大，轮轨噪声辐射范围相对较大，对扣件和垫层有特殊的弹性要求，如有减震降噪的特殊要求，
9、需要采取相应措施。一旦出现病害，整治非常困难，如遇到地震等灾害的破坏，结构的可修复性差。目前，无砟轨道在300350 km/h的高速铁路已得到广泛应用，并已显示出明显的优越性，取得了良好的技术和经济效益。无砟轨道具有结构连续、平顺、稳定、耐久和少维修的特点，可满足高速、安全、舒适和运行准点等行车要求。（二）无砟轨道4.轨道（二）无砟轨道轨距是钢轨头部踏面下16 mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。我国铁路主要采用1 435 mm的标准轨距。轨距小于1 435 mm的铁路统称为窄轨铁路，轨距大于1 435 mm的统称为宽轨铁路。如图3-26所示，从机车车辆轮对和直线地段钢轨的相互位置中可以看
10、出：轮距（）=轮对宽度（q）+活动量（）轨距直线地段两股钢轨的顶面应保持在同一水平。如有误差，在正线和到发线上，在规定的距离范围内两股钢轨的顶面高差不允许超过4 mm。水平0S4.轨道2曲线部分的轨距和水平（三）轨距4.轨道（三）轨距2曲线部分的轨距和水平轨距加宽机车车辆走行部中只能保持平行而不能做相对运动的车轴中心线间的最大距离，称为固定轴距，如图3-27所示。为了使机车车辆顺利地通过曲线，需要对小半径曲线的轨距要适当加宽。我国铁路规定曲线轨距加宽如表3-4所示。4.轨道（三）轨距2曲线部分的轨距和水平外轨超高机车车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用使曲线外轨承受了较大的压力，因而造成两股钢
11、轨磨耗不均匀现象，严重时还可能造成翻车事故。故将曲线上的外轨抬高，使机车车辆内倾，以平衡离心力的作用。外轨比内轨高出的部分称为超高，如图3-28所示。曲线外轨超高量（h）通常可用下列公式计算式中：（mm）列车平均运行速度（km/h）；曲线半径（m）。外轨超高和轨距加宽的设置办法，都是从缓和曲线的起点开始，逐渐增加，到圆曲线起点时，超高和加宽都应达到规定的数值。211.8vhR=案例分析随着我国高速铁路（客运专线、城际铁路）建设的快速发展，研发具有自主知识产权的板式无砟轨道成套技术已成为体现我国高铁技术水平、彰显国家实力的当务之急，也是我国高铁走出国门所急需的技术支撑。铁道部于2009年在成都至都江堰城际客运专线，开展了具有完全知识产权的板式无砟轨道成套技术工程实验与设计创新工作，并取得了成功，于2010年12月正式定型为CRTS型轨道板。其试验成果在湖北城际、盘锦至营口和沈阳到丹东客运专线铁路应用和实践。CRTS型板式无砟轨道总体结构方案为带挡肩的新型单元板式无砟轨道结构，主要由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土（自流平混凝土调整层）、限位挡台、中间隔离层（土工布）和钢筋混凝土底座等部分组成。CRTS型板式无砟轨道由我国自主研发并具有完全自主知识产权，相比于型板和型板，列车高速通过的平顺性更高，旅客乘坐舒适度更好，为中国高铁“陆地飞行”提供了更多安全保障。谢谢观看！22