城市轨道交通概论第四章轨道主要设备、轨道几何形位

轨道几何形位 Hessen was revised in January 20211.轨道几何形位：是指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。

目的是保证机车车辆在轨道上安全、平稳、不间断地运行。

轨道几何位五要素：（1）轨距；（2）水平；（3）前后高低；（4）方向；（5）轨底坡。

2.导语轨道直接承受来自机车车辆的载荷，并引导机车车辆的运行。

为确保列车的安全运行，轨道的两股钢轨之间，应保持一定的距离，即轨距。

3.轨距轨距是钢轨顶面下16mm处两股钢轨工作边之间的距离。

轨距=轮对宽度+游间（活动量）我国的标准轨距为1435mm。

其它轨距：宽轨距1524mm、1600mm、1670mm，俄罗斯、印度及澳利亚、蒙古等国采用。

窄轨距：1067mm、1000mm、762mm、610mm，日本高速铁路采用1067mm轨距，云南省境内尚保留有1000mm轨距，台湾省铁路采用1067mm轨距。

轨距误差 +6mm,-2mm变化率：2‰4.轨距的测量（每检查一处）（1）道尺（轨距尺）静态测量轨距尺是用于测量铁路线两股钢轨间的轨距、水平度以及超高等的专用计量器具。

（2）轨检车动态测量用来检测轨道的几何状态和不平顺状况，以便评价轨道几何状态的特种车辆，简称轨检车。

检测项目：高低、水平、三角坑、方向、轨距，以及里程和行车速度。

5.游间为了使列车在轨道上顺利运行，轨距应略大于轮对宽度，两者之间应留有一定的空隙，称为游间。

6.水平（1）定义：两股钢轨顶面在直线上水平，曲线上保持一定超高。

（2）目的：保持两股钢轨受力均匀。

（3）量测：道尺与检查车（4）水平不平顺规定：不大于4mm误差，变化率小于1‰。

7.三角坑（扭曲不平顺）左右两股钢轨顶面相对于轨道平面发生的扭曲状态。

危害：引起车辆侧滚和侧摆，轮载变动，车辆倾覆脱轨，危及行车安全，必须立即消除。

8.前后高低（1）定义：线路纵向平顺情况；（2）量测10m弦4mm不平顺；9.方向（1）定义：线路中心的方向；（2）量测：直线10m弦＜4mm，曲线：20m弦（3）方向不平顺危害横向力增加容易脱轨胀轨跑道10.高低不平顺（1）静态：钢轨磨耗、轨枕腐烂、道床下沉（2）动态（动力型不平顺）：接头支撑刚度削弱枕木失效或扣件脱落道床暗坑道床板松散短波不平顺，增大轮轨作用力，长波不平顺降低旅客舒适度11.轨底坡（1）定义：钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度（内倾度）（2）目的：车轮压力集中于钢轨中轴线上减小荷载偏心矩降低轨腰应力避免轨头与轨腰连接处发生纵裂。

轨道⼯程课后题⽬解析第⼆章有砟轨道结构1.有砟轨道的主要组成及其功⽤？钢轨：直接承受列车荷载，依靠钢轨头部内侧⾯和机车车辆轮缘的相互作⽤，为车轮提供连续且组阻⼒最⼩的滚动接触⾯，引导列车运⾏，并依靠它本⾝的刚度和弹性将所承受的荷载分布传递于轨枕。

轨枕：承受来⾃钢轨的压⼒，并把它分布传递⾄道床；同时利⽤扣件保持钢轨的正确位置。

接头：⽤于钢轨与钢轨的可靠联结，保持钢轨的连续性与整体性。

扣件：固定钢轨位置，阻⽌钢轨纵、横向移动，防⽌钢轨翻转，确保轨距正常，并在机车车辆的作⽤下，发挥⼀定的缓冲减振性能，延缓线路残余变形的累积。

轨道加强设备：防⽌钢轨与轨枕之间发⽣相对的纵向位移，增加线路抵抗钢轨纵向爬⾏的能⼒；在曲线上安装轨撑和轨距杆，可提⾼钢轨横向稳定性，防⽌轨距扩⼤。

道床：固定轨枕的位置，增加轨道弹性，防⽌轨枕纵、横向位移，并把承受的压⼒分布传递给路基或者桥隧建筑物，同时还⽅便排⽔和调整线路的平、纵断⾯。

道岔：使车辆从⼀股轨道转⼊或越过另⼀股轨道。

2.钢轨的类型有哪些？钢轨分级使⽤的含义是什么？钢轨的类型: 按每⽶⼤致质量（kg/m）划分。

我国钢轨分为43，50，60，75kg/m四种类型。

钢轨分级使⽤：钢轨的⼆次或多次使⽤；钢轨在⼀次使⽤中的合理倒换使⽤。

3.钢轨伤损的主要形式有哪些？伤损原因及其解决措施？轨头核伤、钢轨磨耗、轨腰螺栓孔裂纹、钢轨接触疲劳伤损。

原因：既有钢轨⽣产中产⽣的缺陷，⼜有运输、铺设和使⽤过程中的问题。

轨头核伤措施：⑴提⾼钢轨材质，防⽌出现⽓孔等不良现象。

⑵改善线路质量，提⾼弹性和平顺性，减少动⼒和冲击。

⑶钢轨探伤车对钢轨进⾏探伤，及早发现，及时治理。

钢轨磨耗措施：采⽤耐磨轨；加强养护维修，保持⼏何形位，增加线路弹性；曲线涂油；机械打磨。

轨腰螺栓孔裂纹：加强接头养护，防⽌接头出现错⽛等；增加接头弹性；螺栓孔周边倒棱；采⽤⽆缝线路才能从根本上消除此问题。

钢轨接触疲劳伤损：提⾼钢轨接触疲劳强度。

轨道几何形位的基本要素
轨道几何形位的基本要素
一、空间位置类
轨道几何形位的基本要素之一是物体在空间中的位置，包括物体的三维坐标、角度、方位等。

这些要素能够描述物体在空间中的具体位置和姿态，并通过与其他物体的位置关系来确定物体的运动轨迹。

二、姿态类
除了空间位置外，轨道几何形位的另一个基本要素是物体的姿态，即物体在空间中的朝向和旋转状况。

这些要素包括物体的旋转角度、方向等，能够描述物体在空间中的旋转状况，从而进一步确定物体的运动轨迹。

三、速度类
除了位置和姿态外，轨道几何形位的另一个基本要素是物体的速度，即物体在空间中的运动速度和方向。

这些要素包括物体的速度向量、速度大小等，能够描述物体在空间中的运动轨迹，从而帮助预测物体未来的位置和姿态。

四、引力场类
轨道几何形位的最后一个基本要素是引力场，它是轨道运动的重要因素之一。

在天体运动中，每个天体都会受到其他天体的引力影响，这些引力关系将会影响物体的位置和运动轨迹。

因此，引力场也是轨道几何形位的基本要素之一。

总之，空间位置、姿态、速度和引力场是轨道几何形位的基本要素，它们相互作用，共同构成了物体在空间中的运动轨迹。

在天文学、卫星导航等领域，准确描述这些要素对于预测天体位置、导航等具有重要意义。

1.轨道几何形位：是指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。

目的是保证机车车辆在轨道上安全、平稳、不间断地运行。

轨道几何位五要素：（1）轨距；（2）水平；（3）前后高低；（4）方向；（5）轨底坡。

2.导语轨道直接承受来自机车车辆的载荷，并引导机车车辆的运行。

为确保列车的安全运行，轨道的两股钢轨之间，应保持一定的距离，即轨距。

3.轨距轨距是钢轨顶面下16mm处两股钢轨工作边之间的距离。

轨距=轮对宽度+游间（活动量）我国的标准轨距为1435mm。

其它轨距：宽轨距1524mm、1600mm、1670mm，俄罗斯、印度及澳利亚、蒙古等国采用。

窄轨距：1067mm、1000mm、762mm、610mm，日本高速铁路采用1067mm轨距，云南省境内尚保留有1000mm轨距，台湾省铁路采用1067mm轨距。

轨距误差+6mm,-2mm变化率：2‰4.轨距的测量（每6.25m检查一处）（1）道尺（轨距尺）静态测量轨距尺是用于测量铁路线两股钢轨间的轨距、水平度以及超高等的专用计量器具。

（2）轨检车动态测量用来检测轨道的几何状态和不平顺状况，以便评价轨道几何状态的特种车辆，简称轨检车。

检测项目：高低、水平、三角坑、方向、轨距，以及里程和行车速度。

5.游间为了使列车在轨道上顺利运行，轨距应略大于轮对宽度，两者之间应留有一定的空隙，称为游间。

6.水平（1）定义：两股钢轨顶面在直线上水平，曲线上保持一定超高。

（2）目的：保持两股钢轨受力均匀。

（3）量测：道尺与检查车（4）水平不平顺规定：不大于4mm误差，变化率小于1‰。

7.三角坑（扭曲不平顺）左右两股钢轨顶面相对于轨道平面发生的扭曲状态。

危害：引起车辆侧滚和侧摆，轮载变动，车辆倾覆脱轨，危及行车安全，必须立即消除。

8.前后高低（1）定义：线路纵向平顺情况；（2）量测10m弦4mm不平顺；9.方向（1）定义：线路中心的方向；（2）量测：直线10m弦＜4mm，曲线：20m弦（3）方向不平顺危害横向力增加容易脱轨胀轨跑道10.高低不平顺（1）静态：钢轨磨耗、轨枕腐烂、道床下沉（2）动态（动力型不平顺）：接头支撑刚度削弱枕木失效或扣件脱落道床暗坑道床板松散短波不平顺，增大轮轨作用力，长波不平顺降低旅客舒适度11.轨底坡（1）定义：钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度（内倾度）（2）目的：车轮压力集中于钢轨中轴线上减小荷载偏心矩降低轨腰应力避免轨头与轨腰连接处发生纵裂。

：指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。

：轨向（直线、曲线）和缓和曲线平面（直线曲线）和横断面：轨距(曲线轨距加宽）、轨底坡水平(曲线外轨超高)纵断面：前后高低轨道几何形位密切配合—轨道几何形位→密切配合影响机辆的：1）安全运行2）设备寿命）舒适度4）养护费用3）舒适度一节机车车辆走行部分车辆走行部分组成：轮对轴箱弹性悬挂装置制动装置转向架+ +++•车轮1）2））磨耗型踏面→母线为曲线:减磨、降低接触应力•轮缘→踏面内侧制成凸缘—防车轮脱轨→ 通过踏面上距车轮内侧面一定距离的•踏面测量线→通过踏面上距车轮内侧面定距离的一点划出的水平线轮缘厚度→ 由踏面测量线向下10mm处量得的厚度•→由踏面测量线向下10mm处量得的厚度•车轮直径→取踏面上距轮内侧面一定距离的一点为静态不行车：不行车时的状态→用道、轨检仪测试尺轨检仪测试：行车时动态行车时的状态→用动态轨检车测试水平定义：指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。

：应在同一水平面上→荷载均匀平稳行车直线地段应在同水平面上荷载均匀平稳行车《维规》：钢轨顶面水平容许偏差，正线、到发线≯4mm，其钢轨水平偏差，对行车危害不同：两种性质不同的对行车危害不同：1)水平差：一股始终高于另一股，高差值＞容许值角替高平，高值容许值，个平最)三角坑：两股交替高低不平，高差值＞容许值，且两个水平最大误差点之间的距离＜18 m三轮压紧，一轮减载悬空，爬轨、脱轨→消除→三轮压紧轮减载悬空爬轨脱轨→消除不平顺水平不平顺即轨道同一横截面上左右两轨顶面的高差。

不平顺般称三角坑)(一般称三角坑即左右两轨顶面相对于轨道平面的扭曲。

用相隔一定距差度量。

扭曲=a -（-b ）轨向定义：指轨道中心线在水平面上的平顺性。

《维规》：直线方向必须目视平顺用10m弦测量正线上维规》：直线方向必须目视平顺，用10m弦测量，正线上正矢≯4 mm；站线、专用线≯5 mm营线直线并非直线是许多波长的曲线营线：直线并非直线，而是许多波长10～20m的曲线↗蛇行运动→行车平稳性轨道方向→控制行车平稳性的因素轨向不良控制行车平稳性的因素轨向偏差不超过容许范围，则轨距变化对车辆振动影响处于从属地位。

轨道几何形位第一节概述轨道几何形位指的是轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。

从平面上看，轨道是由直线和曲线组成，一般在直线和圆曲线之间有一条曲率逐渐变化的缓和曲线相连。

轨道的方向必须正确，直线的部分应保持笔直，曲线部分应具有相应的圆顺度。

从横断面上看，轨道的两股钢轨之间应保持一定的距离，为保证机车车辆顺利地通过曲线，曲线轨距还应考虑加宽。

具体的加宽值根据曲线的半径而定。

在直线上，两股钢轨的顶面应置于同一水平面上；曲线上外轨顶面应高于内轨顶面，形成一定的超高，使车体重力的向心分力抵消其曲线运行的离心力。

为保证有锥形踏面的车轮荷载作用下钢轨顶面受力均匀，轨道的两股钢轨均应向内倾斜铺设，形成适当的轨底坡。

从纵断面上看，钢轨顶面应在纵向上保持一定的平顺度，为车辆平稳运行创造良好的条件。

轨道是机车车辆运行的基础，直接支承机车车辆的车轮，并引导其前进。

因而机车车辆走行部分的几何形位与轨道的几何形位之间应紧密配合。

轨道几何形位的正确与否，对机车车辆的安全运行、乘客的旅行舒适度以及设备的使用寿命和养护费用起着决定性的作用。

轨道几何形位的超限是引起机车车辆掉道、爬轨以及倾覆的直接因素。

同时，轨道的几何形位因素直接影响机车车辆的横向和垂向加速度，并产生相应的惯性力。

在高速铁路和快速铁路中，随着运行速度的提高，该影响特别显著。

轨道不平顺是引起列车振动、轮轨作用力增大的主要根源，对列车平稳舒适和行车安全都有重要的影响。

是轨道方面直接限制行车速度的主要因素。

轮轨相互作用的理论研究和国外高速铁路的实践证明，在高平顺的轨道上，高速列车的振动和轮轨间的动作用力都不大，行车安全和平稳舒适性都能够得到保证，轨道和车辆部件的寿命和维修周期也较长。

反之，即使轨道、路基和桥梁结构在强度方面完全满足要求，而轨道平顺性不良时，在高速条件下各种轨道不平顺引起的车辆振动，轮轨噪声和轮轨动作用力将大幅度增加，使平稳、舒适、安全性严重恶化，甚至导致列车脱轨。

无砟轨道培训资料之一轨道几何形位及Ⅱ型板结构高度一、轨道几何形位概述轨道几何形位是指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。

从轨道平面位置来看，轨道由直线和曲线所组成，一般在直线与圆曲线之间有一条曲率渐变的曲线相连接。

轨道的方向正确，直线部分应保持笔直，曲线部分应具有相应的圆顺度。

从轨道的横断面来看，轨道的集合形位包括轨距、水平、外轨超高和轨底坡。

从轨道的纵断面上看，轨道的几何形位包括轨道的前后高低。

钢轨顶面在纵向上应保持一定的平顺度，为行车平稳创造条件。

二、直线轨道的几何形位1、轨距轨距是钢轨顶面下16mm范围内的两股钢轨作用边之间的最小距离。

标准轨距尺寸为1435mm。

轨距用道尺测量，轨距变化应缓和平顺。

2、水平水平是指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，使两股钢轨所承受荷载均匀，以保持列车平稳运行。

两股钢轨顶面的水平偏差值，沿线路方向的变化率不可太大，在1m距离内，这个变化不可超过1mm，否则即使两股钢轨的水平偏差不超过允许范围，也将引起机车车辆的剧烈摇晃。

实践中有两种性质不同的钢轨水平偏差：一种偏差称为水平差，就是在一段规定的距离内，一股钢轨的顶面始终比另一股高，高差值超过容许最大偏差值；另一种称为三角坑，其含义是在一段规定的距离内，先是左股钢轨高于右股，后是右股高于左股，高差值超过容许偏差值，而且两个最大水平误差之间的距离不足18m。

3、轨向轨向是指轨道中心线在水平面上的平顺性。

相对轨距来说，轨道方向往往是行车平稳性的控制性因素。

只要方向偏差保持在容许范围以内，轨距变化对车辆振动的影响就处于从属地位。

4、前后高低轨道沿线路方向的竖向平顺性称为前后高低。

经过一段时间列车运行后，由于路基状态捣固坚实程度、扣件松紧、枕木腐朽和钢轨磨耗的不一致性，就会产生不均匀下沉，造成轨面前后高低不平，及在有些地段下沉较多，出现坑洼，这种不平顺称为静态不平顺；有些地段从表面上看是平顺的，但实际上轨底与铁垫板或者轨枕之间存在间隙（间隙超过2mm时称为吊板），或者轨底与道碴之间存在空隙（空隙超过2mm时称为空板或者暗坑）、或者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），当列车通过时，这些地段的轨道下沉不一致，也会产生不平顺，这种不平顺称为动态不平顺。