1、轨道组成及类型解析
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铁路轨道由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的构筑物。
位于铁路路基上,承受车轮传来的荷载,传递给路基,并引导机车车辆按一定方向运转。
有些国家或地区也称线路上部建筑。
在钢梁桥、灰坑、转盘、某些隧道以及采用新型轨道结构的地段,可以没有道床、或者也没有轨枕。
轨道组成轨道最早是由两根木轨条组成,后改用铸铁轨,再发展为工字形钢轨,20世纪80年代,世界上多数铁路采用的标准轨距(见铁路轨道几何形位)为1435毫米(4英尺8(1/2)英寸)。
较此窄的称窄轨铁路,较此宽的称宽轨铁路(见铁路工程)。
轨枕一般为横向铺设,用木、钢筋混凝土或钢制成。
道床采用碎石、卵石、矿渣等材料。
钢轨、轨枕、道床是一些不同力学性质的材料,以不同的方式组合起来的。
钢轨以连接零件扣紧在轨枕上;轨枕埋在道床内;道床直接铺在路基面上。
轨道承受着多变化的垂直、横向、纵向的静荷载和动荷载,荷载从钢轨通过轨枕和道床传递到路基。
通过力学理论,分析研究在各种荷载条件下,轨道各组成部分所产生的应力和应变,而确定其承载能力和稳定性。
轨道类型为使轨道成为一个整体,要根据铁路的具体运营条件,使轨道各部分之间的作用相互配合,并考虑轨道、车辆、路基三者之间相互作用的配合协调。
这就要求将轨道划分类型。
轨道类型的内容包括钢轨类型,连接零件种类,轨枕的种类和配置,道床材料和断面尺寸。
它所依据的主要运营条件为铁路运量、机车车辆轴重和行车速度。
最佳的轨道结构须做到在给定的运营条件下,保证列车按规定的最高速度平稳、安全和不间断地运行,将荷载有效地传递给铁路路基,并结合合理的轨道材料使用和养护制度,使其设备折旧费、建设投资利息和设备养护费用之和为最小。
轨道结构类型,常按不同运营条件将铁路线路分成为轨道等级来表示。
这种分等的标准各国不同。
中国铁路1975年的规程,将轨道分为四种类型:轻型、中型、次重型和重型四等(见表[中国铁路轨道分类(1975年)])。
轨道养护轨道各部分在列车重复荷载的作用以及气候环境条件的影响下,将产生磨耗、腐蚀、腐朽、疲劳伤损和残余变形。
.铁路轨道的组成:钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬设备、道岔。
2.轨道的类型如何分类:设计车速在300km/h为无碴轨道结构;200km/h—250km/h为有碴轨道结构;特重型、重型、次重型、中型、轻型。
3.轨距、水平、轨底坡定义,如何测量:(1)轨距:为两股钢轨头部内侧与轨道中线相垂直的距离,1435mm,用道尺和轨检车量测。
(2)水平:指线路左右两股轨道顶面的相对高差,用道尺和轨检车量测。
(3)轨底坡:钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度,可根据钢轨顶面车轮碾磨痕迹的光带位置来判断。
4.标准轨距:1435mm;曲线轨距:由固定轴距为4m的车辆顺利通过为条件计算出来的;曲线轨距加宽:把曲线的内侧向内侧方向移动一定距离。
5.轨道误差:允许偏差+6mm或-2mm;正线、到得大于5mm。
三角坑:再一段不太长的距离内,首先是左股轨道比右股轨道高,接着是右股轨道比左股轨道高,所形成的轨道不平顺。
6.曲线规矩加宽:将曲线轨道内轨向曲线中心方向移动,曲线外轨的位置保持与轨道中心半个规矩的距离不变。
曲线外轨超高:有外轨提高法和线路中心高度不变法,前者是保持内轨标高不变而只抬高外轨,后者是内外轨分别各降低和抬高超高值的一半。
超高值视离心力的大小而定,曲线半径越小,速度越高,离心力越大,用来平衡的超高值越大。
7.钢轨按取整后的每延米长度质量来分:43kg/m、45kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m。
8.标准钢轨长度:25m和12.5m;标准缩短:比25m缩短40mm 80mm160mm,比15m缩短40mm 80mm 120mm六种。
短轨长度为6.5m。
9.轨道附属设施:轨撑、防爬设备、轨距杆、曲线加强增加轨枕配置。
轨道爬行:由于钢轨相对于轨枕、轨排相对于道床的阻力不足导致轨道纵向位移。
信号标志及线路标志作用是:向行人和线路养护人员先是铁路建筑物、设备的位置和状态,位置设置在铁路运行方向的左侧。
10.轨缝:18mm。
一、轨道结构1.轨道:是铁路的主要技术装备之一。
轨道引导列车运行,直接承受来自列车的荷载,并将其传至路基或桥隧结构物。
轨道结构应具有足够的强度、稳定性和耐久性,并具有正确的几何形位,保证列车安全、平稳、不间断的运行。
2.轨道一般由钢轨、轨枕、道床、道岔、连接零件和防爬设备组成。
3.我国铁路正线轨道类型分为特重型、重型、次重型、中性和轻型。
设计时应本着由轻到重逐步增强的原则。
根据路段旅客列车设计行车速度及近期预测运量等主要运营条件确定。
4.钢轨的功能:是铁路轨道的重要组成部件。
其功能在于为为车轮滚动提供阻力最小的表面,并引导列车的车轮运行,直接承受车轮荷载并将其传于轨枕。
在电气化铁路或自动闭塞区段,钢轨兼有轨道电路的功能。
5.钢轨的要求:钢轨应具有足够的强度、耐磨性和稳定性。
钢轨还应具有足够的刚度,其表面应具有良好的平顺性,使之在列车作用时不至产生过大的变形,以减少列车的动力冲击。
6.钢轨的类型:一般以每米质量千克数表示。
我国铁路钢轨的主要类型有75、60、50kg/m和43kg/m。
为满足特殊部位的需要,在标准钢轨断面上进行刨、削或特种工艺轧制形成特种断面钢轨。
7.钢轨断面:作用于直线轨道钢轨上的力,其主要成分是竖直力。
钢轨在列车荷载作用下的弯曲应力大多分布于轨头和轨底,其最佳断面形状为工字型。
钢轨采用工字断面,有三部分组成:①钢轨轨头:高度为E,是直接接触车轮的部分,应具有抵抗压溃和耐磨的能力,,故轨头应大而厚,其外形应与车轮踏面相适应。
钢轨头部顶面应具有足够的宽度(C),以使在其上面滚动的车轮踏面和轨头顶面磨耗均匀。
钢轨头部顶面应轧制成为隆起的圆弧形,使车轮传来的压力更集中于钢轨截面对称轴。
轻型钢轨顶面半径为300mm的圆弧;较重型钢轨顶面半径为80、300、80mm或80、500、80mm的复合圆弧。
②钢轨腰部:必须有足够的厚度和高度,以满足强度条件。
轨腰的两侧为曲线。
轨腰和钢轨头部及底部的连接,必须保证夹板有足够的支承面。
1.轨道组成及轨道类型轨道:路基面以上的线路局部,轨道直接接受列车荷载引导列车行走,由钢轨、配件、轨枕、扣件、道岔、道床等组成。
轨道类型的划分有两种办法,一是按铁路等级划分,二是按运营条件划分。
正线轨道类型依据等级划分为:国度I级、II级、III级铁路和企业厂矿铁路专用线等级。
依据运营条件分为特重型、重型、次重型、中型和轻型。
2.铺轨基地铺轨基地宜设置在既有车站左近,应依据工程范围、施工办法及进度请求按经济技术比选肯定,并有充裕消费才能。
铺轨基地的设|考试大|施和布置应契合下列规则:基地设备宜永临分离,少占农田,留意维护环境,并充沛应用现有水源,电源和运输通道。
基地联络线的坡度和曲线半径,应依据地形、运量和作业办法肯定。
有长轨列车经过的线路曲线半径不宜小于300m,道岔不宜小于9号,最大坡度不宜大于正线的最大坡度,并按有关规则设置平安设备。
铺轨基地应修建消防通道,相邻堆料间,应依据作业需求,留有不小于0.5m的间隔,场内堆置物与轨道及龙门吊走行线间应留有平安间隔。
采用基地焊轨时,应设置焊轨消费线和规范轨、长钢轨存储场地,满足长钢轨消费需求。
基地内应装备机械检修、钢轨焊接质量及轨道部件相关检测设备。
基地内暂时设备的设置,应尽量防止影响站后工程施工。
基地内止境线应设车挡。
电器设备应加装平安维护安装。
管线应采取防磨损、防撞击措施。
起重设备运用前应经过平安检验。
基地内轨道规范、股道布置、线路平纵断面和建筑限界,应满足大型机械和机车车辆的作业、停放、进出及检修请求。
3.轨道铺设的计划和办法的选择①铺设计划选择轨道铺设备工计划是施工组织设计的中心,它是在对工程概略和施|考试大|工特性剖析的根底上,肯定铺设程序和次第、施工起点流向,以及肯定铺轨、铺碴、铺道岔等分局部项工程的施工办法和施工机械。
一条铁道路的轨道铺设,依其工作面的不同可分为单面铺设和多面铺设。
单面铺设由线路的一端开端,以起点循序铺设至线路的终端;多面铺设是从线路的两端或线路中部展开的铺设。
轨道的类型及特点根据行车速度、机车车辆轴重和铁路每年通过的最大运量的要求,《铁路线路设计规范》(GB 50090—2006)按轨道的强度将正线轨道分为特重型、重型、次重型、中型和轻型5种,如表所示。
(1)有砟轨道。
有砟轨道是带有散体道床的一种轨道结构,用不同力学性质的材料如碎石、矿渣、卵石、粗砂等构筑而成,是一种传统的轨道类型,具有合理的受力传递功能,从而保证了路基的完好无损。
有砟轨道被广泛地应用于世界各国铁路。
有砟轨道由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成,如图所示。
有砟轨道具有建设费用低、噪声传播范围小、建设周期短、破坏时修复时间短、自动化及机械化维修效率高、轨道超高和几何状态调整简单等优点,其在国内、外已获得广泛应用。
但在列车荷载的反复作用下,散体道床将产生较大的变形和各种病害,从而使轨道的几何形状产生较大变化,不利于高速与重载列车的运行。
为修复这些变形与破损,需增加轨道的维修工作量和维修次数。
因此,在维修工作条件较差的地段(如隧道和地下铁道等),最好不采用有砟轨道结构。
为了克服有砟轨道的上述缺陷,人们发明了新型的有砟轨道结构,主要有两种,即混凝土宽轨枕(轨枕板)轨道和沥青道床轨道。
混凝土宽轨枕(轨枕板)轨道用混凝土宽轨密铺在道床上。
轨枕宽55 cm,其长度和厚度与普通混凝土轨枕相同,枕间空隙用沥青混凝土封塞。
宽轨枕支撑面积大且较重,可使道床应力和振动加速度明显减小,轨道纵横向阻力增大,致使轨道稳固、线路变形减少且可保持轨道表面清洁、美观。
其缺点是造价较高,在繁忙干线上换铺困难。
混凝土宽轨枕(轨枕板)轨道用于隧道和车站中。
沥青道床轨道即用沥青或其他聚合物材料将道床的散粒道砟固结成一个整体并封闭道床表面,以减少道床变形和防止雨水浸入。
它具有纵横向位移阻力大、弹性好,并且便于再加工和修复等优点。
(2)无砟轨道。
无砟轨道是在坚实基底上直接浇筑混凝土或钢筋混凝土或沥青混凝土以取代传统的道碴层的轨道结构。