重载铁路轨道结构
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.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。
世界铁路重载运输技术的最新进展1. 世界铁路重载运输发展的新水平1.1 重载列车最高牵引重量的世界记录已达10万吨,最高平均牵引重量达3.9万吨世界各国重载铁路借助于采用高新技术,促使重载列车牵引重量不断增加。
2001年6月21日澳大利亚西部的BHP铁矿集团公司在纽曼山—海德兰重载铁路上创造了重载列车牵引总重99734t的世界纪录。
2004年巴西CVRD铁矿集团经营的卡拉齐重载铁路上,开行重载列车的平均牵引重量已达39000t。
南非Orex铁矿重载线是窄轨铁路(1067mm轨距),开行重载列车的平均牵引重量为25920t。
美国最大的一级铁路公司联合太平洋铁路(UP)经营的铁路里程为54000km,其所有列车的平均牵引重量已达14900t,一般重载列车的牵引重量普遍达到2~3万t,其复线年货运量在2亿t以上。
2005年国际重载运输协会(IHHA)的巴西年会上已对重载运输的定义作了新的修订:重载列车牵引重量至少达到8000t(以前为5000t);轴重(或计划轴重)为27t及以上(以前为25t);在至少150km线路区段上年运量超过4000万t(以前为2000万t)。
1.2 重载运输推广范围日益扩大,欧洲已在客货混运干线上开行重载列车重载运输技术在越来越多的国家推广应用。
不仅在幅员辽阔的大陆性国家(如美国、加拿大、澳大利亚、南非等国)重载铁路上大量开行重载列车,而目前在欧洲传统以客运为主的客货混运干线铁路上也开始开行重载列车。
德国铁路从2003年开始在客货混运的既有线路(如汉堡—萨尔兹特)上开行轴重25t、牵引重量6000t的重载列车,最高运行速度80k m/h(重车),同时开行200~250km/h速度的旅客列车。
2005年9月开始,法国南部铁路正式开行25t轴重的运送石材的重载列车。
芬兰铁路正在研究开行30t轴重的重载列车。
欧盟经过研究认为,欧洲铁路客运非常发达,每年运送90亿人次、6000亿人公里。
钢轨(国标、美标、UIC、德标、英标、澳大利亚、欧标、印度、南非、槽型、日标)国标钢轨:规格:GB6kg,8kg,GB9kg,GB12,GB15kg,18kg,GB22kg,24kg,GB30,P38kg,P43kg,P50k g,P60kg,QU70,QU80,QU100,QU120标准:GB11264-89 GB2585-2007 YB/T5055-93材质:U71Mn/50Mn长度:6m-12m 12.5m-25m美标钢轨:规格: ASCE25, ASCE30, ASCE40,ASCE60,ASCE75,ASCE85,90RA,115RE,136RE,175LBs标准: ASTM A1,AREMA材质: 700/900A/1100长度: 6-12m, 12-25mUIC钢轨:规格: UIC50/UIC54/UIC60标准: UIC860材质: 900A/1100长度: 12-25m德标钢轨:规格:A55,A65,A75,A100,A120,S10,S14,S18,S20,S30,S33,S41R10,S41R14,S49标准:DIN536 DIN5901-1955材质:ASSZ-1/U75V/U71Mn/1100/900A/700长度:8-25m英标钢轨:规格:BS50O,BS60A,BS60R,BS70A,BS75A,BS75R,BS80A,BS80R,BS90A,BS100A,BS113 A标准: BS11-1985材质: 700/900A长度: 6-18m 8-25m槽型钢轨:规格: 59R1,59R2,60R1,60R2标准: BS EN14811:2006材质: ASSZ-1/U75V/U71Mn/1100/900A/700/R200/R220/R260/320Cr/R350HT 长度: 8-25m澳大利亚钢轨:规格:31kg,47kg,50kg,60kg,68kg,73kg,86kg,89kg标准:AS1085长度:8-25m欧标钢轨:规格:49E1,49E2,50E1,50E2,50E4,50E5,50E6,54E1,54E2,54E3,55E1,60E1规格:EN13674-1-2003长度: 12-25m印度钢轨:规格:ISCR50,ISCR60,ISCR70,ISCR80,ISCR100,ISCR120标准:IS3443-1980长度: 9-12m南非钢轨:规格: 15kg,22kg,30kg,40kg,48kg,57kg标准:ISCOR长度: 9-25m日韩标钢轨:规格: 15kg,22kg,30kg,37A,50N,CR73,CR100标准: JIS E1103-91/JIS E1101-93材质:执行JIS E标准长度: 9-10m 10-12m 10-25m二、钢轨制造及用途钢轨是铁路轨道的主要组成部件。
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。
千里之行,始于足下—我国现行重载铁路线路的维修和养护工作初探铁路运输,对于国民经济健康稳定的发展,具有极其重要的作用,这一点是众所周知的。
我国铁路的发展速度之快,令世人瞩目。
然而,就算是我国铁路如此迅猛的发展,也仍然不能满足客货运输的需求。
这样的结果就是:中国铁路以有限的资源承载着世界上最大的铁路运输量!超载运输,超员运输已经成为中国铁路正常健康运营的一大瓶颈和亟待解决的突出问题!铁路运输工作中,一个永恒的主题就是——安全运输或者说是安全生产!而安全生产的关键就是确保设备和人身安全。
线路轨道是铁路运输的基础,身为铁路工务部门的一名职工,如何搞好工务线路及设备的维修养护工作,为铁路运输安全畅通夯实基础,这不仅仅是我的职责,同时也对确保铁路运输的安全具有极为重要的意义。
笔者作为一名工作在中国铁路第一线的一名工人,结合近年来本人从事工务设备养护和维修的经验和体会,初步探讨一下在现有条件下重载铁路线路的维修和养护问题。
一、铁路线路、重载铁路的涵义概述以及重载铁路线路维修及养护工作的重大作用和意义铁路线路是由路基、轨道和桥隧建筑物及其他附属系统如信号系统等组成。
它是一个整体结构工程,所有系统设备共同发挥各自的功用,其任何组成部分的改变或损坏,都将影响铁路的整体功能。
重载铁路是指用于运载大宗散货的总重大、轴重大的列车、货车行驶或行车密度和运量特大的铁路。
总重大可达1~2万吨,轴重大可达30吨,行车密度大可达1万吨千米/千米。
其维修和养护任务,为重中之重!表面上看来,铁路线路设备好像是没有什么变化的,但其实它无时无刻不在变化,这种变化是一个动态的过程!铁路线路设备是铁路运输业的基础设备,它常年裸露在大自然中,经受着风雨侵蚀和列车荷载的作用,轨道几何尺寸不断变化,路基及道床不断产生变形,钢轨、联结零件及轨枕不断磨损,因而使线路设备的技术状态和各项技术参数都在不断地发生着或细微或明显的变化。
基于此种情况,线路维修养护工作必须贯彻“预防为主,防治结合,修养并重”的基本原则,经常保持线路设备完整和质量均衡,从而使列车能以规定速度安全、平稳和不间断地运行;并通过养护工作,尽量延长设备的使用寿命。
SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯重载铁路隧道弹性支撑块式无砟轨道施工技术余振华(北京铁五院工程机械有限公司北京102600)摘要:弹性支撑块式无砟轨道具备很多优点,比如:极佳的降噪性、结构较为简单等,在实施隧道养护的过程中,该施工技术有着较为普遍的运用。
该技术当前在重载铁路隧道的铺设中也得到了应用。
基于此,该文以弹性支撑块式无砟轨道结构组成和技术特征分析为出发点,探讨了重载铁路隧道弹性支撑块式无砟轨道施工技术。
关键词:重载铁路隧道弹性支撑块式无砟轨道施工技术中图分类号:U213.2文献标识码:A文章编号:1672-3791(2021)10(c)-0050-03Construction Technology of Elastic Support Block BallastlessTrack in Heavy Haul Railway TunnelYU Zhenhua(Beijing Construction Machinery Co.,Ltd.of China Railway Fifth Survey and Design Institute Group,Beijing,102600China)Abstract:The elastic support block ballastless track has many obvious advantages,such as excellent noise reduction and simple structure,it is widely used in the process of tunnel maintenance.Now,this technology is currently used in the laying of heavy rail tunnels as well.Based on this,this paper takes the analysis of the structural composition and technical characteristics of elastic support block ballastless track as the starting point,and then discusses the con‐struction technology of elastic support block ballastless track in heavy haul railway tunnel.Key Words:Heavy haul railway;Tunnel;Elastic support block;Ballastless track;Construction technology对于重载铁路来说,由于其具备着运量以及轴重均较大的特征,所以在具体的运营过程中,势必会导致铁道结构的荷载较大,致使铁道结构的受损速度较快,而这种特征会加大实施线路维护的工作强度。
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。
重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工工法一、前言重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工工法是一种用于铁路建设的先进工法,通过将铁轨与地面之间设置弹性支承块来减小震动和噪音,提高运行效率和乘坐舒适度。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点1. 减小震动与噪音:弹性支承块能够吸收铁轨振动与冲击产生的能量,从而减小了列车行驶时的震动和噪音,提高了乘坐舒适度。
2. 延长轨道使用寿命:通过有效减小振动,该工法能够显著降低轨道的磨损程度,延长轨道的使用寿命,降低维护成本。
3. 提高运行效率:弹性支承块能够在轨道上提供更好的支撑性能,降低了列车在行驶过程中的能耗,提高了运行效率。
4. 适应性强:不论新建铁路还是老旧轨道改造,块式无砟轨道都能够适用,具有较高的通用性。
三、适应范围该工法适用于中、重载铁路以及地铁的建设和改造,可以应用于各种地质条件和气候环境下,具有广泛的适应范围。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过将铁轨与地面之间设置弹性支承块,使用合适的材料和结构设计来减小振动与噪音,提高轨道的支撑性能。
工法采取的技术措施包括:块式无砟轨道的铺设与固定、弹性支承块的选择与安装等。
这些技术措施的实际应用可以保证工法的理论依据,从而实现施工过程的稳定和成功。
五、施工工艺该工法的施工工艺主要包括以下阶段:勘察设计、场地准备、基础处理、铺设轨道、设置弹性支承块、固定轨道、安装附属设施等。
具体流程中,需要按照统一的施工标准和程序进行作业,保证施工过程的顺利进行。
六、劳动组织在施工过程中,需要进行科学的劳动组织,合理分配人员和任务。
根据工程进度和施工工艺的要求,制定详细的施工计划,并组织人员按照计划有序进行施工作业,确保施工进程的高效和质量。
七、机具设备施工过程中需要使用一系列机具设备,包括挖掘机、铺轨机、固轨机、供料车等。
这些机具设备在施工中起到关键的作用,能够提高施工效率和质量。
_、单选题1、目前轮轨系统的最高实车线路试验速度为A.486.1km/hB.515.3km/hC.574.8km/hD.605.0km/h正确答案:C2、城市轨道交通轨道结构的主要技术要求为A扃平顺B扃强度C.易维修D.减振降噪正确答案:D3、高速铁路轨道结构的主要技术要求为A扃平顺B扃强度C.易维修D.减振降噪正确答案:A4、重载铁路轨道结构的主要技术要求为A扃平顺B扃强度C.易维修D.减振降噪正确答案:B5、钢轨的化学成分中,()将增加钢轨的;令脆性A.PB.MnC.SiD.C正确答案:A6、钢轨的化学成分中,()可以提高钢的强度和韧性,去除有害的氯化铁和硫等夹杂物A.CB.PC.MnD.Si正确答案:C7、()是轨道结构的重要组成部分,为车轮的滚动提供连续且阻力最小的接触面,用于引导列车运行,直接承受列车荷载,并将所承受的荷载分布传递于轨枕A.钢轨B.道岔C.轨枕D.道床正确答案:A8、表征钢轨断面的四个重要参数中,对钢轨抗弯刚度影响最大的参数是A.钢轨头部竟度B.轨腰厚度C.钢轨高度D钢轨底宽正确答案:C9、表征道祚中颗粒分布特征的技术指标是A.道昨形状B.道昨级配C.道非清洁度D.道床厚度正确答案:B10、钢轨在现场焊接一般采用的是A.铝热焊B.电弧焊C.闪光焊D.气压焊正确答案:A11、某路段列车运彳趣度V=120km/h ,曲线半径R=300m ,设实际超高h=100mm , 车辆重心高度H=2.5m ,请判断该列车是否会发生倾覆A.倾覆B」|缶界倾覆C.以上均有可能D.稳定正确答案:A12、常用缓和曲线的线型为A.高次抛物线B.放射螺旋线C.螺旋线D.三次抛物线正确答案:D13、对于高低速列车混跑的高速铁路,若Vm8X=350km/h , Vmin=200km/h ,最大超高允许值为150mm ,欠超高允许值为75mm,过超高允许值为50mm ,则该线路最小的曲线半径应该为()mA.7800B.10000C.6400D.5000正确答案:A14、若设Ah等于实际设置的超高减去要求设置的超高,则欠超高是扌旨A.Ah = 0B.Ah > 0C.Ah > 0D.Ah < 0正确答案:D15、无祚轨道对扣件的特殊要求是A.扣件阻力大、调整量大B.扣压力大、调整量大C.扣件阻力大、弹性好D.调整量大、弹性好正确答案:D16、CRTS II型双块式无昨轨道是如何实现高精度的A.支脚精确定位+横梁+框架+轨枕+扣件精调B.道床板精确定位+CA砂浆调整+扣件精调C.轨排精确定位+混凝土填充+扣件精调D.道床板精确定位+自密实调整+扣件精调正确答案:A17、双块式无昨轨道在桥梁上铺设时一般采用A.连续结合式B.单元分离式C.单元结合式D.连续分离式正确答案:B18、()不是提高道岔直向过岔速度的主要途径A.道岔部件采用新材料B.道岔部件采用新型结构C.采用固定辙叉代替可动心轨辙叉D.增大导曲线半径正确答案:D19、下列措施中不属于高速道岔中减少转换时不足位移的方法是A.采用减摩滑床板B.优化牵引点布置C.采用刚度均匀化的扣件垫板D.采用滚轮正确答案:C20、18号高速道岔的侧向容许通过速度为A.80km/hB.120km/hC.35km/hD.45km/h正确答案:A21、桥上无缝线路除受路基上无缝线路列车荷载、温度力的作用外,( 附加)不属于其力A.伸缩力B.桥梁动应力C.挠曲力D.断轨力正确答案:B22、下列哪一项不是跨区间无缝线路的关键技术A.道岔无缝化技术B.用可动心轨代替固定辙叉C.用胶接绝缘接头代替原来缓冲区的绝缘接头D.跨区间无缝线路的焊接和施工正确答案:B23、计算桥梁伸缩附加力时采用的桥梁温度变化幅度为A.日梁温差B.日气温差C.年气温差D.年梁温差正确答案:A24、有缝线路的温度应力与以下哪个因素无关A.钢轨长度B.钢轨类型C.钢轨断面积D.温度变化幅度正确答案:D25、横向力过大,且轮轨之间存在正冲角时容易发生()A.车轮滑上脱轨B.车轮悬浮脱轨C.车轮爬轨脱轨D.车轮跳轨脱轨正确答案:C26、()是钢轨底部外缘弯曲应力与中心应力的比值A.偏载系数B.速度系数C.刚比系数D.横向水平力系数正确答案:D二多选题1、轮轨中最本质的两个部件是A.钢轨B.钢轮C.车体D.受电弓正确答案:A、B2、按照每延米的质量来划分,我国标准钢轨类型主要有A.60B.77.5C.50D.75正确答案:A、C、D3、表征道床横断面主要特征包括A.道床厚度B.底面宽度C.顶面竟度D.边坡坡度正确答条:A、C、D4、有酢扣件的作用有哪些A.分散由车辆传至钢轨的垂向力和横向力B.抵抗钢轨的小返和回转C.保捋钢轨与轨枕的可靠联结D.形脚道电路正确答条:A、B、C5、扣件的主要技术参数包括哪些A.扣压力B扣件刚度C碉整量D.绝缘值正确答条:A、B、C、D6、有酢轨道与无祚轨道之间若存在看刚度差,可以采用哪些途径改善A碉整有昨轨道轨枕长度和间距B.改变扣件刚度C.改变道酢厚度D.胶结道昨正确答条:A、B、C、D7、下面双块式无昨轨道的描述,哪些是正确的A.双块式轨枕上的桁架钢筋可以加强新老混凝土的结合B.可采用碱压入法施工C.双块式轨枕周围设置橡胶套靴以提供一定的弹性D.双块式轨枕与现浇道床板形成整体受力正确答案:A、B、D8、CRTS III型板式轨道具有哪些特点A.利用二维可调模板技术实现承轨台的高精度B.轨道板内采用双向预应力C.采用WJ-7型扣件D.轨道板下填充CA砂浆,并通过预埋在轨道板内的预埋钢筋加强连接正确答案:A、B9、以下明陛措施可以提高道岔的侧向通过速度A.采用可动心轨辙叉代替固定辙叉B.采用对称道岔C.采用弹性可弯心轨接头代替活接头D.采用大号码道岔正确答条:A、B、C、D10、一下哪些道岔属于高速道岔A.直向通过速度350km/h,侧向通过速度220km/h的62号道岔B.直向通过速度250km/h ,侧向通过速度80km/h的18号道岔C.直向通过速度350km/h,侧向通过速度160km/h的42号道岔D.直向通过速度250km/h ,侧向通过速度45km/h的12号道岔正确答条:A、B、C、D15、从脱轨时的受力分析角度来看,影响车辆脱轨的因素可分为()A.轨道存在三角坑B.轮轨横向力过大C.轮重减载D.车辆重心高度偏高正确答案:B、C。