軌道 軌道是(shì)鐵路線路的組成部分,這裡所指的軌道包(bāo)括鋼軌、軌枕、聯結零件、道床、防爬設(shè)備和道(dào)岔等。作為一個(gè)整體性工程結構,軌道鋪設在路基之上,起(qǐ)着列車運行的導向作用。
一(yī)、軌道
軌道是鐵路線(xiàn)路的組成部分,這裡所指的軌道包括鋼軌、軌枕、聯(lián)結零件、道床、防爬設備和道岔等。作為一個整體性工程結構,軌道鋪設(shè)在路基(jī)之上,起着(zhe)列車(chē)運行的(de)導向作用,直接承受機車車輛及(jí)其荷載的巨大壓力。在列(liè)車(chē)運行的動力作用下(xià),它的各個組成部分(fèn)必須(xū)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,保證列車按(àn)照規定的.高速度,安全、平穩和不間斷地運行。
二、鋼軌
1、鋼軌功用與特性
鋼(gāng)軌的作用是直接承受(shòu)車輪傳遞的列車及其荷載的重量,并引導列車的(de)運行(háng)方向。
以編組60輛(liàng)60噸敞車(chē)的車列為例,其載重加自重就有5000噸左右,更不用說那些萬(wàn)噸甚至十幾萬噸的重載列車。如此(cǐ)巨大的壓力首先就落在鋼軌的雙肩上,可見鋼軌必須具備足夠的強度、穩定性和耐磨性。
2、鋼軌斷面形狀
鋼軌斷面形狀為(wéi)工(gōng)字(zì)形,由軌頭、軌腰、軌底三大部(bù)份組成。這個看似簡(jiǎn)單的工字,受力好、省材料,具有.佳抗彎性(xìng)能。
3、鋼軌分類
鋼軌的類型和強度以kg/m來表示。每米鋼(gāng)軌的質量越重,它所承受的荷載越大。世界上..條鐵路的鋼(gāng)軌(guǐ)為18kg/m,.重的鋼軌在美國,重(zhòng)達77kg/m。
我國現行的鋼軌标準有50kg/m、60kg/m、75kg/m三種。為了提高線路的通過能力,我國鐵路正逐步淘汰小重量鋼軌,主(zhǔ)要線路一般鋪(pù)設60kg/m或75kg/m的重型鋼軌(guǐ)。
4、鋼軌接(jiē)頭和軌縫
我國鋼軌标準長(zhǎng)度為12.5m和25m兩種,對于75kg/m鋼軌隻有25m長一種。還有用于曲線内股的縮短軌,對于(yú)12.5m标淮軌系列(liè)的縮短軌有短40mm、80mm、120mm三種;對于25m軌(guǐ)的有短40mm、80mm、160mm三種。
軌道上(shàng)鋼軌與鋼軌之間用夾闆和螺栓連接(jiē),稱為(wéi)鋼軌接頭(tóu)。接頭處輪軌動力作(zuò)用大,養護維修(xiū)工(gōng)作量大,接頭是軌道結構的薄弱環節(jiē)之一。
接頭的聯結形式按其相對于軌枕位置,可分為懸空式和承墊式兩種。按兩股鋼軌接頭相互位(wèi)置來分,可(kě)分為相對式和相錯式兩種。我國一般采用相對懸空式,兩股(gǔ)鋼軌接頭左右對齊,同時位于兩接頭軌枕間。
三、軌枕
軌枕承受來自鋼(gāng)軌的各(gè)向壓力,并彈性地傳布于道床,同時,有效地(dì)保持軌道的幾何形位,特别是(shì)軌距和(hé)方向。軌枕應具有必要(yào)的堅固性、彈(dàn)性和耐久性,并能(néng)便于(yú)固定鋼軌,有抵抗縱向和(hé)橫向位移的能力。
1、木枕
軌枕起先采用木材制造,木材的彈(dàn)性和絕緣(yuán)性較好(hǎo),受周圍介質的溫度變化影響小,重(zhòng)量輕,加工和在線路上更換簡便,并且有足夠的位移阻力。經過防腐處理的木枕,使用(yòng)壽命(mìng)也大大延長,在15年左右。
随(suí)着森林資源的減少和(hé)人們環保意(yì)識的增(zēng)強,當然也(yě)因為科(kē)學技術的發展(zhǎn),上世紀初,有些國家(jiā)開始生産鋼枕和(hé)鋼筋混凝土軌枕,以代替枕木。然而(ér),因為鋼枕的金屬消耗量過(guò)大,造價不菲,體積也笨重,沒有(yǒu)推廣開來,隻有德國(guó)等少數國(guó)家還在使用(yòng)。而許多(duō)國家從上世紀(jì)50年代起,開始普遍生産鋼筋混凝土軌枕。
2、混凝土枕
鋼筋混凝土軌枕使用壽命長,穩定性高,養護工(gōng)作量小,損傷率和報廢率比(bǐ)木枕要低得多(duō)。在無縫線路上,鋼筋混凝(níng)土軌枕比(bǐ)木枕的穩定性平均提高15~20%,因此(cǐ),尤其适用于高速客運(yùn)線。
軌枕因應用範(fàn)圍不同,長(zhǎng)度也不同。在我國,普通軌(guǐ)枕長(zhǎng)度為2.5m,道岔用的岔枕和鋼橋上(shàng)用的橋枕(zhěn),長度有2.6~4.85m多種。每公裡(lǐ)線路上鋪設軌(guǐ)枕的數(shù)量是根據鐵路運量和行車速度等運營條件來确定的,一般而言,在1520~1840根之間。不言而喻,軌(guǐ)枕數量越(yuè)多,軌(guǐ)道強度越大。
3、軌枕間(jiān)距
軌枕間距與每公裡配置的軌枕根數有關。軌枕根數應根據運量、行車速度及線路設備條件(jiàn)确定,并和鋼軌及道床等綜合考慮,合理配套,以求在.經濟的條件下,保證軌道(dào)具有足夠的強度和(hé)穩定性。軌枕密一些,道(dào)床、路基面、鋼(gāng)軌以及軌枕本身(shēn)受力都可(kě)小(xiǎo)一些。同時,使軌距、方向易于保持,對行車速度高的地段尤為重要。但也不能太密,太密則不經(jīng)濟,而且淨距過小,也會在一定程度上(shàng)影響搗固質量。
我國鐵路規定,對木枕軌道,每公裡(lǐ).多為l920根,混凝土枕(zhěn)為l 840根;每公裡.少均(jun1)為(wéi)l 440根。軌枕的級差為每公裡80根。
符合下列條件之一(yī)的地段,正線軌道應加強,每公裡鋪枕根數外,對混凝土枕每公裡增加80根(gēn),木枕增加160根,當條件重合時,隻增加(jiā)一次,但不能超過前述允許.大鋪設數量。
a.在混(hùn)凝土(tǔ)枕軌道R≤600m的(de)曲線(xiàn)(包括緩和曲線和(hé)圓曲線)或木枕軌道、電力牽引線R≤800m的(de)曲線地段;
b.坡度大于12‰的下坡制動地段;
c.長度等于或大于300m的隧道(dào)内線路。
4、混凝土寬枕
混凝土寬(kuān)枕的特點:
混凝土寬枕是(shì)一塊預制(zhì)的混凝(níng)土闆,與(yǔ)混凝土枕外形相(xiàng)似,又稱(chēng)軌枕闆。其制造工藝(yì)與混凝土(tǔ)枕基本相同。寬枕長(zhǎng)度與普(pǔ)通(tōng)混凝(níng)土枕長度相同,均(jun1)為2.5m,而寬度約為後(hòu)者的兩倍。寬枕由于寬度較大,直接鋪設在預先壓實的道床面上,在制造中對其厚度的(de)控制要求較(jiào)嚴格。
混凝土寬枕在(zài)道床上是密排鋪設(shè),每公裡鋪(pù)1760塊,每塊(kuài)枕(zhěn)上安裝一對扣(kòu)件,由鋼軌傳來的力處于寬(kuān)枕軸線的對稱位置,可避免荷載的偏心。寬枕由(yóu)于寬度較大,在縱橫兩(liǎng)個方向上都有彎矩作用,是一塊支承在彈性基礎上的闆。
混凝土寬枕與普通(tōng)枕比較有以下優點:
1.寬軌枕寬(kuān)55 cm,支承(chéng)面積較混(hùn)凝土枕大一倍,使道床的(de)應力大為減少。同時,每塊寬枕的質量為500 kg左右,可以減小道(dào)床(chuáng)的振動加速度,使道床的變形減小,殘餘變形積累過程延緩(huǎn),軌道幾何形位易于保持,整個軌道結構(gòu)得到加(jiā)強。
2.軌枕與道床接觸面上的摩阻力增大,提(tí)高了軌道(dào)的橫向(xiàng)穩(wěn)定性,道床阻力增加約80%,有利于鋪(pù)設無縫線路。
3.寬軌(guǐ)枕密排鋪設,枕間空(kōng)隙用(yòng)瀝青(qīng)混凝(níng)土封塞,把道床頂(dǐng)面全部(bù)覆蓋起來,防止(zhǐ)雨水(shuǐ)及髒污侵(qīn)入道床内(nèi)部(bù),從而有效(xiào)地保持(chí)道床的整潔,延長道床的清篩周期。
4.寬(kuān)軌枕軌道的維修養護(hù)工作量很少,僅為混(hùn)凝土枕軌(guǐ)道的l/2~l/4,從而減輕(qīng)和改善了養護工作(zuò)條件,減少作業次數,節省養護費用。再由于養護維修作(zuò)業基本上可在軌道兩旁進行,對行車幹擾較少,比(bǐ)較适合于(yú)運輸繁忙的鐵路上使(shǐ)用。
5.寬軌枕軌道外(wài)觀整潔美觀。
混凝土(tǔ)寬枕類(lèi)型及鋪設要求
1.要求路(lù)基堅(jiān)實穩(wěn)定,排水暢通,沒有翻(fān)漿冒泥等(děng)病害,采用碎石道床,由底、面兩(liǎng)層組成,道碴材料要(yào)求堅硬耐磨,道床要分(fèn)層夯實整平;混凝土寬枕端部埋入道(dào)床深度為8~10cm,其中部60cm範圍内,道床(chuáng)頂面應低于枕底5~10cm。
2.混凝土寬枕(zhěn)軌道的彈性、道(dào)床斷面尺寸、排水方式等方面與其他結構形式的軌道不同(tóng),因此,與其他軌道連接時必須設置(zhì)過渡段:與木枕軌(guǐ)道連接時,應用長(zhǎng)度不短于25m的混凝(níng)土枕軌道過渡;與混凝土枕連接時,要求有5塊混(hùn)凝土寬枕伸(shēn)入混凝土(tǔ)枕軌排内;混凝土寬枕軌道通過明橋面(miàn)時,寬枕可直(zhí)接鋪到明橋面橋頭雙枕前。