对轨道结构的认识
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简述城市轨道交通线路轨道的组成摘要:一、城市轨道交通线路轨道概述二、轨道组成及功能1.钢轨2.轨枕3.道床4.轨道几何参数5.轨道连接方式三、轨道结构类型及特点1.直线轨道2.曲线轨道3.过渡轨道四、城市轨道交通轨道维护与管理正文:城市轨道交通作为现代城市公共交通的重要组成部分,其线路轨道的组成及结构对于运行安全、舒适性和效率至关重要。
本文将对城市轨道交通线路轨道的组成进行详细阐述,以期提高大家对轨道交通的认识。
一、城市轨道交通线路轨道概述城市轨道交通线路轨道是承载列车运行的基础设施,主要包括钢轨、轨枕、道床等部分。
轨道的各项性能指标直接影响到轨道交通的安全、稳定性和运行效率。
二、轨道组成及功能1.钢轨:钢轨是轨道的主要承载部分,承担着列车的荷载,并通过轨枕传递到道床上。
钢轨通常采用热轧、冷轧等方式制造,具有较高的强度和耐磨性。
2.轨枕:轨枕是钢轨的支撑结构,起到固定钢轨位置、传递荷载和缓解钢轨变形的作用。
轨枕材料主要有混凝土、木质和复合材料等,不同类型的轨枕具有不同的使用场景和性能特点。
3.道床:道床是轨道的基础结构,承担着轨枕和钢轨的荷载,并将其分散到地基。
道床材料有碎石、道砟等,其性能要求是稳定、排水良好、抗冻胀。
4.轨道几何参数:轨道几何参数包括轨距、轨高、轨向等,这些参数决定了轨道的稳定性和运行安全性。
合理的轨道几何参数有助于降低列车运行时的噪声、振动和磨损。
5.轨道连接方式:轨道连接方式有焊接、螺栓连接等。
焊接连接具有连接牢固、稳定性好等特点,适用于高速、重载轨道交通;螺栓连接则便于拆卸和调整,适用于轻型轨道交通。
三、轨道结构类型及特点1.直线轨道:直线轨道是最简单的轨道结构,适用于直线段。
其特点是结构简单、施工方便、维护成本低。
2.曲线轨道:曲线轨道用于轨道交通的曲线段,特点是轨距加大、轨向弯曲。
曲线轨道需要考虑列车在曲线上的运行稳定性、安全性以及乘客的舒适性。
3.过渡轨道:过渡轨道用于连接直线轨道和曲线轨道,使列车能平滑地从一种轨道结构过渡到另一种轨道结构。
第一节概述轨道结构力学分析,就是应用力学的基本理论,结合轮轨相互作用的原理,分析轨道在机车车辆不同的运营条件下所发生的动态行为,即它的内力和变形分布;对主要部件进行强度检算,以便加强轨道薄弱环节,优化轨道工作状态、提高轨道承载能力,最大眼度地发挥既有轨道的潜能,以尽可能少的投入取得尽可能高的效益。
此项工作还可以对轨道结构参数进行最佳匹配设计,为轨道结构的合理配套和设计开发新型轨道结构类型及材料提供理论依据。
因此,轨道结构力学分析是设计、检算和改进轨道结构的理论基础。
随着铁路运输向高速、重载方向的发展,运量大、密度高的状况都将对轮轨运输系统提出更多、更新的要求。
行车速度愈高,安全问题愈突出,要保证高速列车运行平稳、舒适、不颠覆、不说轨。
运载重量愈大,轮轨之间的动力作用越强,对轨道结构的破坏作用也越严重。
因此,进一步深入研究轮轨相互动力作用规律,寻求降低轮轨相互作用的途径,对于保证轨道的强度和稳定,减少维修工作量,延长设备使用寿命都具有十分重要的现实意义。
分析轮轨相互作用的动力响应,首先应建立一个能较真实地反映轨道结构和机车车辆相互作用基本力学特征的模型,模型的选用取决于研究问题的侧重点及分析的目的,抓住主要环节,略去次要因素,既要求计算简单又要求有必要的精度,历来是简化分析模型的一条根本原则。
在研究轨道结构的动力响应时,人们往往以轨道部分为主体,在模型中反映得要详细些,而对机车车辆部分则简化作为一个激扰源向主系统输入,按照激扰输入--传递函数(系统特性)--响应输出的模式来分析轨道系统的振动。
结构物的动力行为根本不同于其静力行为,前考比后者要复杂的多。
由于机车车辆簧上及簧下部分质量的振动而产生的,作用于轨道上的动荷载,其频率较整个轨道,尤其是较钢轨的自振频率低很多,且碎石道床具有很高的阻尼消振作用,故而不能充分激发起轨道的振动,这种动荷载对轨道所产生的作用基本上相当于静荷载,基于这种认识,发展起来的传统的轨道强度计算理论与方法已形成比较成热的体系。
高速铁路轨道结构理论研究进展摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进铁路建设项目的增多。
在高速铁路蓬勃发展的环境下,如何科学高效地维护我国规模庞大的运营线路,实现高速铁路在全生命周期内的稳定、安全运营,是目前我国高速铁路面临的一个至关重要且亟待解决的问题,而探明高速铁路轨道结构在长期运营过程中动态性能演变及服役安全控制机制则是解决这一问题的关键。
安全是铁路运输永恒的主题,更是高速铁路的核心要求。
本文就高速铁路轨道结构理论展开探讨。
关键词:高速铁路;无砟轨道;道岔;无缝线路引言近年来,随着高铁的快速发展,投入运营的高铁线路越来越多,由于200~250km/h的高铁线路多以有砟轨道为主,因此重视研究、探索解决有砟轨道病害特别是长波不平顺病害在维护中存在的运用管理薄弱、作业精度不高、生产组织不合理、作业质量跟踪监控不严等问题,对于提高有砟轨道养修管理水平,确保高铁设备运营安全,具有重要意义。
1高速铁路轨道结构研究现状分析自1964年世界首条高速铁路在日本东海道新干线开通以来,高速铁路技术已历经了五十多年的发展,但其运营安全问题仍未得到全面彻底的解决,危及高速列车运行安全的故障和事故在德国、韩国、日本等地仍时有发生。
出现此类问题的原因,除了对车辆结构关键工程材料失效机理、高速列车脱轨机制等问题认识不足之外,未系统研究作为固定设备之一的高速铁路轨道结构服役性能的时空演变机制,未深入了解高速铁路轨道结构初始损伤演变、动态性能劣化、特殊条件下状态突变对行车安全的影响,以及对高速铁路运营安全保障和长效服役能力关键支撑理论的研究和认识不足,也是极其重要原因。
国内外相关研究成果表明,在动荷载和环境因素耦合循环作用下,高速铁路轨道结构在长期服役过程中,其各项构成材料(如水泥乳化沥青砂浆、混凝土等)的微观结构会发生变化,从而导致关键部件出现伤损甚至失效(如轨道板裂纹、水泥乳化沥青砂浆劣化、扣件折断、钢轨波磨等),而轨道结构与关键部件材料初始损伤的动态演化,轨道结构与关键部件的持续劣化以及特殊条件下结构局部状态的瞬时突变等,势必会引起轨道服役状态与结构动态性能的持续劣化,导致轨道结构与高速车辆系统不匹配,从而加剧高速铁路线路服役状态的恶化,耐久性和经济性的明显降低,同时影响行车品质,甚至留下安全隐患,危及高速列车运行安全。
铁道认知期末总结一、引言铁道是现代交通运输领域中的重要组成部分,它作为一种高效、安全的交通工具,承担着大量的货物和人员运输任务。
通过学习铁道认知课程,我对铁道行业有了更深入的了解,对铁道的构造、运营管理、安全保障等方面有了更全面的认知。
在这门课程结束之际,我想对所学内容进行一次总结,以便回顾巩固知识。
二、铁道的基本构造铁道是由轨道、轨枕、道砟、轨头、轨身、钢轨等多个组成部分构成的。
轨道是铁道最基本的构造,它由轨枕和道砟一起组成。
轨枕是铁路轨道上放置钢轨的一种支撑装置,起到固定轨枕和传递荷载的作用。
道砟是支撑轨枕的一种基础结构,它能够提供支撑力和分散荷载的功能。
轨道上的钢轨是铁道上最重要的部分,它能够承受列车的荷载并提供列车运行所需的轨道。
三、铁道的运营管理铁道的运营管理是为了保证铁路交通的正常运行,保障乘客和货物的安全和准时到达目的地。
在铁道的运营管理中,有很多重要的内容,比如列车运行管理、车站管理和调度管理等。
列车运行管理包括列车的开行、停靠和运行安全保障等方面,它要求列车运行时按照运行计划和交通信号规定进行,在保证安全的前提下实现列车的高效运行。
车站管理主要包括车站设施的维护、旅客服务和安全管理等,确保乘客可以安全、便捷地进出车站。
调度管理是指对列车的运行进行统一协调和调度,保证列车的正常运行和列车之间的安全距离。
四、铁道的安全保障铁道行业是一个对安全要求极高的行业,因为铁道的运营涉及到大量的乘客和货物,任何一个安全事故都可能导致重大损失。
为了保证铁道的安全,需要进行多方面的安全保障措施。
首先,需要加强对铁路设备的检测和维修,确保设备的正常运行。
其次,要加强对列车和乘客的安全检查,确保列车的安全运行和乘客的人身安全。
此外,还需要建立健全的紧急救援制度和危险品运输管理制度,应对突发事件和危险情况。
五、铁道的技术发展铁道技术的发展对于铁道行业的进步和提高至关重要。
在铁道领域,随着技术的进步和创新,出现了许多新技术和装备,如高铁、自动驾驶列车和物联网技术等。
对有砟轨道的认识“砟轨道”是一种重要的地铁交通工具,它由砟钢螺栓和轨道组成。
它主要用于城市地铁、轻轨、有轨电车、轻轨磁悬浮列车和高速列车等铁路交通系统。
砟轨道的结构是由一个砟钢螺栓固定在轨道上,形成的一种新的结构。
由于砟轨道具有良好的耐磨性能,它可以用来提高地铁交通的安全性和可靠性。
砟轨道结构可分为内外钢螺栓和轨道两部分。
内钢螺栓通常由螺栓、衬套、锁紧环和衬垫组成,螺栓安装到轨道上,锁紧环可以防止螺栓在行驶中松动,衬套、螺栓和衬垫可以减少轨道和轨面之间的摩擦。
而外砟钢螺栓则可以减少表面的摩擦力,能够抗磨损,使轨道的耐磨性变得更好。
砟轨道的另一个优点是其高强度。
砟钢螺栓和轨道由优质的钢制品制成,所以它具有高强度,能够承受高温和大重量的行驶,同时还不容易发生变形等情况。
因此,它可以满足各种铁路交通的要求,可以有效保证行驶安全。
砟轨道不仅可以用于地铁、轻轨等公共交通系统,也可以用于有轨电车、高速列车等私人交通线路。
有轨电车是一种便捷、安全的交通工具,它具有方便操作、运行稳定、能耗低和舒适性等优点。
而高速列车的优点也很显著,它可以实现快速、安全、经济的交通运输,是城市交通的一种重要方式。
砟轨道的安装也相对简单,一般采用冷热线夹拉施工方式,即用冷热线将轨道和螺栓夹紧,使轨道和螺栓之间形成恒定的摩擦力,从而达到固定的目的。
由于具有良好的耐磨性能、高强度、安全可靠及安装简单等优点,砟轨道在公共交通、私人交通系统中都有着广泛的应用。
它是城市交通的重要基础设施,为城市出行提供安全、便捷和舒适的出行环境。
此外,砟轨道也可以提高交通系统的可靠性,提高城市交通的安全性。
总之,砟轨道是一种重要的交通工具,具有耐磨性好、高强度以及安全可靠等优点,在城市交通中有着广泛的应用。
希望通过本文,能够让人们对砟轨道有更加深入的认识与认知,从而让城市交通更安全、更舒适、更可靠。
轨道结构项目工程详细论述轨道结构项目工程是指在铁路、地铁、轻轨等轨道交通系统中,对轨道线路、轨枕、轨道基座等结构进行设计、施工和维护的工程项目。
该项目的主要目的是确保轨道结构的安全性、稳定性和舒适性,提高轨道交通系统的运营效率和可靠性。
一、轨道线路设计:轨道线路设计是轨道结构项目工程的重要组成部分。
设计包括确定轨道线路的位置、线形、曲率半径、超高、坡度等参数,并进行纵断面和横断面的设计。
设计过程中需要充分考虑线路的通行能力、接触网及供电系统的要求、地形地质条件等因素。
二、轨道基座设计:轨道基座是承载轨道负荷和传递轨道荷载的基础结构。
轨道基座设计要综合考虑土壤、地下水位、地震、降雨等因素的影响,采用合适的基础形式和材料,保证轨道基座的稳定性和耐久性。
三、轨枕设计:轨枕是用来支撑和固定轨道的关键结构。
轨枕设计要考虑轨道的几何要求、荷载传递、噪声和振动控制等因素,选择合适的材料和结构形式,确保轨枕的稳定性和寿命。
四、轨道施工:轨道施工是轨道结构项目工程的重要环节。
施工过程包括土建工程、轨道焊接、道岔安装等多个环节,需要严格按照设计要求进行施工,保证施工质量和进度。
五、轨道维护:轨道维护是轨道结构项目工程的必要工作。
维护内容包括轨道检测、砂石补充、轨道磨削等,旨在确保轨道的平整度、垂直度和水平度,延长轨道使用寿命,减少隐患和事故的发生。
六、轨道结构的创新与改进:随着科技的发展,轨道结构工程也应不断创新和改进。
例如,采用新型的轨道几何参数、轨枕和轨道基座材料,可以提高轨道的强度和稳定性,并减少噪音和振动的产生。
此外,利用智能化技术对轨道结构进行监测和维护,可以及时发现问题和隐患,提高运营效率和安全性。
综上所述,轨道结构项目工程的详细论述包括轨道线路设计、轨道基座设计、轨枕设计、轨道施工、轨道维护以及轨道结构的创新与改进。
通过科学合理的设计、精湛的施工和严格的维护,可以确保轨道交通系统的安全可靠运行,为人们的出行提供方便和舒适。
轨道结构认识总结
随着人类的进步,飞行技术已经变得越来越成熟,人类也能够长
期在太空中生存和工作。
而轨道结构就成为人类在太空中顺利运作的
关键要素之一。
轨道结构是指在地球轨道上存在的各种卫星、空间站、航天器等
物体形成的完整系统。
轨道结构有不同的种类,如地球同步轨道、低
轨道、中高轨道、地球形成运动轨道等,这些轨道结构都具有不同的
特点和运用功能。
首先,地球同步轨道是指卫星在地球上方运行,与地球同步自转,相对于地球保持不变的位置。
这种轨道结构非常适合通讯、电视广播、气象、导航等应用。
其中最知名的就是通信卫星。
其次,低轨道是指卫星在地球距离较近的区域内运行。
这种轨道
结构适用于遥感、地球观测、飞行试验等应用。
例如我国的神舟飞船
和天宫空间实验室就是在低轨道飞行的。
再次,中高轨道是指卫星在地球距离较远的区域内运行。
这种轨
道结构适用于导航卫星、气象卫星、科学探测器等应用。
例如美国的GPS卫星就是在中高轨道运行的。
最后,地球形成运动轨道是指人造卫星或航天器以地球公转为基础,同时具有地球自转的变化规律,适用于地球目标探测、星云考察
等应用。
例如我国的嫦娥探月工程就是在地球形成运动轨道内运行的。
总之,轨道结构的认识对于人类的太空探索和工作非常关键。
轨道结构的不同种类具有不同的特点和运用功能,人类需要根据需求和场景合理的选择轨道结构。
希望人类能够不断探索和利用太空资源,推进人类的科学技术进步。
轨道维修知识点汇总随着城市化进程的加快,轨道交通越来越成为人们出行的重要选择。
然而,轨道交通的准确、高效运行离不开轨道的良好维护和保养。
本文将汇总一些与轨道维修相关的知识点,以帮助读者更好地了解和认识这一领域。
轨道结构首先,我们来了解轨道的基本结构。
轨道由轨枕、钢轨、垫板和轨道机构组成。
轨枕是轨道的基础,起到固定和支撑轨道的作用。
钢轨是轨道上行驶的车辆所必需的组件,它承担着巨大的承载能力,并且需要经过精确的安装和调整。
垫板则用来填充轨枕和钢轨之间的空隙,起到减震和缓冲的作用。
而轨道机构则是连接这些组件的重要部分,它可以根据需要进行调整和修复。
轨道维修的重要性轨道维修是轨道交通运行的基石,它直接关系到乘客的安全和出行的舒适度。
一个良好维护的轨道可以减少噪音和振动,提高列车的稳定性和行驶的舒适度。
同时,定期的维护可以检测并修复轨道上的损坏和磨损,避免发生意外事故。
因此,轨道维修对于安全、高效和可持续的轨道交通运营至关重要。
常见维修问题及解决方法在轨道维修中,我们常常会遇到一些常见的问题,下面将介绍其中的几种以及相应的解决方法。
1. 钢轨翻浪:钢轨在长期使用过程中,可能会因为承受载荷过重或者温度变化等原因产生翻浪现象,这会影响列车的行驶安全。
解决方法是通过对轨道进行检测,发现问题后及时采取修复措施,如调整轨道机构或更换锚固件。
2. 轨道磨耗:轨道长期使用后会出现磨损现象,这会影响列车的行驶平稳度并加速钢轨的老化。
解决方法包括定期使用磨轨机进行磨耗修复,或者更换受损的轨段。
3. 轨道裂缝:在某些情况下,轨道会出现裂缝,这可能由于轨道材料的老化、变形或者外力作用导致。
解决方法是在发现裂缝时,及时对裂缝进行焊接修复或更换受损的轨段。
4. 轨道松动:由于长期的振动和承载,轨道可能会出现松动现象,这会影响列车行驶的稳定性和安全性。
解决方法包括定期检查并紧固松动的螺栓、调整轨道机构以确保轨道的固定。
综上所述,轨道维修是保障轨道交通安全和顺畅运行的关键环节。
现代有轨电车轨道结构系统设计及体会展开全文1 前言现代有轨电车作为城市轨道交通的重要组成部分,相比地铁,具有建造成本低、难度小、安全环保等优点,并且可以根据周围环境需求进行特殊设计,与道路混行或与城市风景文化完美契合,成为城市建设中一道靓丽的风景线。
因此,有轨电车成为越来越多尤其是旅游城市的首要选择[1]。
轨道系统作为直接承受列车荷载的重要结构,影响行车的安全平稳性,因此,轨道系统设计在整个有轨电车设计中具有至关重要的作用。
本文对现代有轨电车轨道结构系统设计进行介绍和总结,为后续现代有轨电车轨道系统设计提供参考。
2 轨道系统设计原则有轨电车轨道系统设计参考国铁及地铁设计经验,需满足安全适用、经济合理、技术先进的要求,并且具有良好的耐久性和绝缘性,尽量减少后期养护维修工作,设计时,还应根据沿线环保要求,设置相应的减振降噪措施[2]。
但由于有轨电车速度低、轴重轻、线路与市政道路混行、景观要求高等特点,轨道设计仍有别于国铁或地铁轨道结构设计,有其特殊性。
3 轨道结构系统设计3.1 钢轨现代有轨电车年通过总质量一般小于25 Mt,按钢轨类型来分,目前可供选择的有轨电车钢轨主要有槽型轨和50 kg/m钢轨[3]。
如图1所示。
图1 槽型轨与50 kg/m钢轨3.1.1 槽型轨相比工字轨,槽型轨设置了轮缘槽,一方面在混行路段,实现了线路与路面交通无缝衔接,保证有轨电车车轮的通过空间,在小半径曲线地段还可防止车辆脱轨,保证行车安全;另一方面可对线路进行大面积绿化铺装,保证沿线的景观效果[4]。
由于有轨电车线路多为地面敷设,与既有道路共享路权,且小半径曲线地段较多,从保证行车安全、方便绿化铺装等角度,建议有轨电车线路正线及配线采用槽型轨。
据调研,目前槽型轨在大连、沈阳、苏州、广州、珠海等地在建或已建的有轨电车中均有所应用。
3.1.2 50 kg/m钢轨50 kg/m钢轨是我国常用型号钢轨,其技术成熟、应用广泛、养护维修经验充足。
轨道结构基本知识轨道结构是指电子在原子或分子中运动的空间,它描述了电子的位置和运动方式。
了解轨道结构对于理解化学反应和物质性质非常重要。
原子轨道是描述原子中电子可能存在的空间区域。
根据量子力学理论,电子的位置不能准确确定,只能通过概率密度来描述。
因此,原子轨道通常用波函数(ψ)来表示。
根据斯特恩-盖拉赫实验的结果,电子具有自旋,可以分为自旋向上和自旋向下。
据此,原子轨道可分为两种类型:自旋轨道和反自旋轨道。
自旋轨道是指自旋量子数为+1/2的电子所占据的轨道,一般用s、p、d、f等字母来表示。
自旋轨道通常在能级图中以不同的颜色表示,如s轨道为灰色,p轨道为红色,d轨道为黄色,f轨道为绿色。
自旋轨道的形状有所不同。
s轨道是球对称的,形状类似于一个球体;p轨道是双球体,分为三个不同的方向:px、py和pz;d轨道是双叶形,分为五个不同的方向:dxy、dyz、dz2、dxz和dx2-y2;f轨道的形状更加复杂,不同方向的轨道受不同程度的排斥。
除了自旋轨道,还存在着反自旋轨道。
反自旋轨道是指自旋量子数为-1/2的电子所占据的轨道。
反自旋轨道与自旋轨道具有相同的形状,但自旋方向相反。
根据泡利不相容原理,每个轨道最多只能容纳两个电子,且这两个电子必须具有相反的自旋。
因此,每个能级上的自旋轨道数目不能超过2n^2,其中n为该能级的主量子数。
轨道结构的分布顺序可以通过洪特规则来确定。
根据洪特规则,电子填充轨道的顺序是按照能量从低到高的顺序填充的,且每个轨道中必须先填满一个电子,然后再填充第二个电子。
一般来说,s轨道先填充,然后是p、d和f轨道。
了解轨道结构对于理解原子的化学反应和电子的行为非常重要。
通过轨道结构,我们可以预测原子的化合价、键长等性质,以及解释原子间的相互作用。
此外,轨道结构还可以用于解释分子的形状、键角以及反应机理等。
总之,轨道结构是描述电子位置和运动方式的基本概念。
它对于理解化学反应和物质性质至关重要,可以帮助我们预测和解释化学现象。
张云龙
建工—0901
Jx200903
对轨道结构的认识
轨道轨道是铁路线路的组成部分,这里所指的轨道包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等。
作为一个整体性工程结构,轨道铺设在路基之上,起着列车运行的导向作用,直接承受机...
一、轨道
轨道是铁路线路的组成部分,这里所指的轨道包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等。
作为一个整体性工程结构,轨道铺设在路基之上,起着列车运行的导向作用,直接承受机车车辆及其荷载的巨大压力。
在列车运行的动力作用下,它的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性,保证列车按照规定的最高速度,安全、平稳和不间断地运行。
二、钢轨
1、钢轨功用与特性
钢轨的作用是直接承受车轮传递的列车及其荷载的重量,并引导列车的运行方向。
以编组60辆60吨敞车的车列为例,其载重加自重就有5000吨左右,更不用说那些万吨甚至十几万吨的重载列车。
如此巨大的压力首先就落在钢轨的双肩上,可见钢轨必须具备足够的强度、稳定性和耐磨性。
2、钢轨断面形状
钢轨断面形状为工字形,由轨头、轨腰、轨底三大部份组成。
这个看似简单的工字,受力好、省材料,具有最佳抗弯性能。
3、钢轨分类
钢轨的类型和强度以kg/m来表示。
每米钢轨的质量越重,它所承受的荷载越大。
世界上第一条铁路的钢轨为18kg/m,最重的钢轨在美国,重达77kg/m。
我国现行的钢轨标准有50kg/m、60kg/m、75kg/m三种。
为了提高线路的通过能力,我国铁路正逐步淘汰小重量钢轨,主要线路一般铺设60kg/m或75kg/m的重型钢轨。
4、钢轨接头和轨缝
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。
还有用于曲线内股的缩短轨,对于12.5m标淮轨系列的缩短轨有短40mm、80mm、120mm三种;对于25m轨的有短40mm、80mm、160mm三种。
轨道上钢轨与钢轨之间用夹板和螺栓连接,称为钢轨接头。
接头处轮轨动力作用大,养护维修工作量大,接头是轨道结构的薄弱环节之一。
接头的联结形式按其相对于轨枕位置,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两种。
我国一般采用相对悬空式,两股钢轨接头左右对齐,同时位于两接头轨枕间。
三、轨枕
轨枕承受来自钢轨的各向压力,并弹性地传布于道床,同时,有效地保持轨道的几何形位,特别是轨距和方向。
轨枕应具有必要的坚固性、弹性和耐久性,并能便于固定钢轨,有抵抗纵向和横向位移的能力。
1、木枕
轨枕起先采用木材制造,木材的弹性和绝缘性较好,受周围介质的温度变化影响小,重量轻,加工和在线路上更换简便,并且有足够的位移阻力。
经过防腐处理的木枕,使用寿命也大大延长,在15年左右。
随着森林资源的减少和人们环保意识的增强,当然也因为科学技术的发展,上世纪初,有些国家开始生产钢枕和钢筋混凝土轨枕,以代替枕木。
然而,因为钢枕的金属消耗量过大,造价不菲,体积也笨重,没有推广开来,只有德国等少数国家还在使用。
而许多国家从上世纪50年代起,开始普遍生产钢筋混凝土轨枕。
2、混凝土枕
钢筋混凝土轨枕使用寿命长,稳定性高,养护工作量小,损伤率和报废率比木枕要低得多。
在无缝线路上,钢筋混凝土轨枕比木枕的稳定性平均提高15~20%,因此,尤其适用于高速客运线。
轨枕因应用范围不同,长度也不同。
在我国,普通轨枕长度为2.5m,道岔用的岔枕和钢桥上用的桥枕,长度有2.6~4.85m多种。
每公里线路上铺设轨枕的数量是根据铁路运量和行车速度等运营条件来确定的,一般而言,在1520~1840根之间。
不言而喻,轨枕数量越多,轨道强度越大。
3、轨枕间距
轨枕间距与每公里配置的轨枕根数有关。
轨枕根数应根据运量、行车速度及线路设备条件确定,并和钢轨及道床等综合考虑,合理配套,以求在最经济的条件下,保证轨道具有足够的强度和稳定性。
轨枕密一些,道床、路基面、钢轨以及轨枕本身受力都可小一些。
同时,使轨距、方向易于保持,对行车速度高的地段尤为重要。
但也不能太密,太密则不经济,而且净距过小,也会在一定程度上影响捣固质量。
我国铁路规定,对木枕轨道,每公里最多为l920根,混凝土枕为l 840根;每公里最少均为l 440根。
轨枕的级差为每公里80根。
符合下列条件之一的地段,正线轨道应加强,每公里铺枕根数外,对混凝土枕每公里增加80根,木枕增加160根,当条件重合时,只增加一次,但不能超过前述允许最大铺设数量。
a.在混凝土枕轨道R≤600m的曲线(包括缓和曲线和圆曲线)或木枕轨道、电力牵引线R≤800m的曲线地段;
b.坡度大于12‰的下坡制动地段;
c.长度等于或大于300m的隧道内线路。
4、混凝土宽枕
混凝土宽枕的特点:
混凝土宽枕是一块预制的混凝土板,与混凝土枕外形相似,又称轨枕板。
其制造工艺与混凝土枕基本相同。
宽枕长度与普通混凝土枕长度相同,均为2.5m,而宽度约为后者的两倍。
宽枕由于宽度较大,直接铺设在预先压实的道床面上,在制造中对其厚度的控制要求较严格。
混凝土宽枕在道床上是密排铺设,每公里铺1760块,每块枕上安装一对扣件,由钢轨传来的力处于宽枕轴线的对称位置,可避免荷载的偏心。
宽枕由于宽度较大,在纵横两个方向上都有弯矩作用,是一块支承在弹性基础上的板。
混凝土宽枕与普通枕比较有以下优点:
1.宽轨枕宽55 cm,支承面积较混凝土枕大一倍,使道床的应力大为减少。
同时,每块宽枕的质量为500 kg左右,可以减小道床的振动加速度,使道床的变形减小,残余变形积累过程延缓,轨道几何形位易于保持,整个轨道结构得到加强。
2.轨枕与道床接触面上的摩阻力增大,提高了轨道的横向稳定性,道床阻力增加约80%,有利于铺设无缝线路。
3.宽轨枕密排铺设,枕间空隙用沥青混凝土封塞,把道床顶面全部覆盖起来,防止雨水及脏污侵入道床内部,从而有效地保持道床的整洁,延长道床的清筛周期。
4.宽轨枕轨道的维修养护工作量很少,仅为混凝土枕轨道的l/2~l/4,从而减轻和改善了养护工作条件,减少作业次数,节省养护费用。
再由于养护维修作业基本上可在轨道两旁进行,对行车干扰较少,比较适合于运输繁忙的铁路上使用。
5.宽轨枕轨道外观整洁美观。
混凝土宽枕类型及铺设要求
1.要求路基坚实稳定,排水畅通,没有翻浆冒泥等病害,采用碎石道床,由底、面两层组成,道碴材料要求坚硬耐磨,道床要分层夯实整平;混凝土宽枕端部埋入道床深度为8~10cm,其中部60cm范围内,道床顶面应低于枕底5~10cm。
2.混凝土宽枕轨道的弹性、道床断面尺寸、排水方式等方面与其他结构形式的轨道不同,因此,与其他轨道连接时必须设置过渡段:与木枕轨道连接时,应用长度不短于25m的混凝土枕轨道过渡;与混凝土枕连接时,要求有5块混凝土宽枕伸入混凝土枕轨排内;混凝土宽枕轨道通过明桥面时,宽枕可直接铺到明桥面桥头双枕前。
新型轨道结构
为了适应高速、重载、大运量、高密[1]度铁路运输的需要,并达到改善轮轨相互作用及轨道各部分应力应变分布状态,延长设备使用寿命,推迟养护维修周期诸目的,对传统轨道结构的某一组成部分或其整体进行重大改进或根本性改革从而形成的现在的新型轨道结构。
受力部件改进
轨下基础保留了传统的道碴道床,而将传统的横向轨枕改变为特殊形状的新型轨下部件
中国从1966年起开始较大量地在繁忙干线和其他一些线路上试铺了一种宽混凝土轨枕。
宽混凝土轨枕的长度与普通轨枕相同,但宽度约为后者的一倍。
其作用是扩大轨枕在道床上的支承面积,减少轨道的总下沉量,并能使列车通过时的道床振动加速度有所下降,从而大大地提高了轨道的承载能力及其稳定性。
宽轨枕轨道能保持道床的整洁和排水畅通,道碴清筛工作量较小,清筛周期较长;铺设于运输繁忙的线路,能有效地延长轨道的养护维修周期。
在长隧道内铺设宽轨枕轨道,可以极大改善养路工人的工作条件。
在大型客货站场及运煤线路上铺设这种轨道,也取得非常良好的效果。
为充分发挥宽轨枕轨道的优势,常和焊接长钢轨配合使用,并采用质地良好的弹性扣件和弹性垫层。
到1983年止,中国已在全国范围内铺设了近300公里的宽混凝土轨枕轨道。
新型轨道结构
轨道床改进
传统轨道道床的改进,是人们研究得最少的领域之一。
传统道床常用碎石作成,呈散粒状态,是一种极不稳定的结构。
在行车的反复荷载作用下,产生残余下沉,通过一定运量后就会出现病害,必须加以整修,而随着运量及行车密度的增加,列车正常运行和轨道养护维修之间的矛盾将日益尖锐。
到70年代,对道碴道床的重大改进主要有两种方案。
一是将碎石道床更换成整体结构,二是保留碎石道床,在其间灌入沥青材料将它连成整体。
前者称整体道床,后者称沥青道床。
以上为我国轨道结构技术以及新型轨道轨道技术的简略描述,相信随着科技的进步和需求的提高,轨道结构技术会不断的添加新的内容。