我國各類型扣件技術(shù)說明

1、各類型扣件技術(shù)說明中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所20082各類型扣件技術(shù)說明我國扣件系統(tǒng)的研究與開發(fā)已有五十多年的歷史，開發(fā)了多種扣件型式?，F(xiàn)將主要類型扣件進(jìn)行歸納說明。1. 有碴軌道用扣件系統(tǒng)隨著混凝土軌枕的發(fā)展與應(yīng)用，我國從1957年就開始混凝土枕用扣件的研究，開發(fā)了多種扣件型式，如螺栓扣板式扣件、63型扣板式扣件、67型拱形彈片式扣件、70型扣板式扣件、彈條I型扣件、彈條I型調(diào)高扣件、彈片I型調(diào)高扣件、彈條II型扣件、彈條III型扣件等。隨著客運(yùn)專線建設(shè)的發(fā)展又新近研發(fā)了彈條IV型扣件和彈條V型扣件。以下主要介紹常用幾種扣件型式。1.1 扣板式扣件螺栓扣板式扣件、63型扣板式扣件、70

2、型扣板式扣件扣壓件均采用剛性扣板，混凝土軌枕設(shè)擋肩，緊固扣板用的螺栓或固定于混凝土軌枕預(yù)留孔內(nèi)的卡板中，或由下部螺旋旋入預(yù)埋于軌枕中的木套管中，或采用硫磺錨固錨入混凝土軌枕的預(yù)留孔中。這種扣件彈性較差，扣壓力率減較大，現(xiàn)已在正線全部淘汰。圖1-1 螺栓扣板式扣件圖1-2 63型扣板式扣件圖1-3 70型扣板式扣件1.2 彈片式扣件67型拱形彈片式扣件采用彈片扣壓件，混凝土軌枕設(shè)擋肩，采用錨固在混凝土軌枕中的螺栓緊固彈片。為適應(yīng)凍害地段大調(diào)高量的要求，開發(fā)了彈片I型調(diào)高扣件。這種扣件扣壓件彈性較差，而且螺栓孔處存在應(yīng)力集中，易造成彈片斷裂，因而采用較少。圖1-4 67型拱形彈片式扣件 圖1-5

3、彈片I型調(diào)高扣件1.3 有螺栓彈條扣件彈條I型扣件與彈條II型扣件是隨著混凝土軌枕的應(yīng)用以及無縫線路的鋪設(shè)而開發(fā)的彈性扣件，目前正在線路上大量使用。該扣件由彈條、螺旋道釘、軌距擋板、擋板座、橡膠墊板等組成，混凝土軌枕設(shè)擋肩，為有螺栓扣件。同樣采用錨固在混凝土軌枕中的螺旋道釘緊固彈條扣壓鋼軌，彈條為形，利用軌距擋板與擋板座配合調(diào)整軌距，為適應(yīng)大調(diào)高量的要求，開發(fā)了彈條I型調(diào)高扣件。彈條I、II型扣件適用于采用60 kg/m鋼軌并鋪設(shè)無縫線路的軌道，彈條I型扣件也適用于采用50 kg/m鋼軌的軌道。彈條I型扣件彈條分A、B兩種類型，A型彈條單個彈條扣壓力8 kN，彈程9 mm，B型彈條單個彈條扣壓

4、力9 kN，彈程8 mm，軌下膠墊的靜剛度為90120 kN/mm。彈條II型扣件單個彈條扣壓力10 kN，彈程10 mm，軌下膠墊的靜剛度為5580、4060 kN/mm（鋼軌接頭地段）。彈條I型調(diào)高扣件結(jié)構(gòu)與彈條I型扣件基本相同，如圖1-7所示。將型鋼軌距擋板用鑄造軌距擋板替代，擋板座也作相應(yīng)改變，僅采用A型彈條，其調(diào)高量可達(dá)20 mm。1- 螺旋道釘2- 螺母3- 平墊圈4- 彈條5- 軌距擋板6- 擋板座7- 調(diào)高墊板8- 橡膠墊板圖1-6 彈條I、II型扣件圖1-7 彈條I型調(diào)高扣件1.4 無螺栓彈條扣件為適應(yīng)少維修軌道結(jié)構(gòu)的要求，我國開發(fā)了彈條III型扣件，該扣件結(jié)構(gòu)類似于PAND

5、ROL e型扣件，扣件由彈條、預(yù)埋鐵座、絕緣軌距塊、橡膠墊板組成，混凝土軌枕不設(shè)擋肩，為無螺栓扣件。該扣件具有零部件少，結(jié)構(gòu)緊湊，扣壓力大，保持軌距能力強(qiáng)，維修工作量少等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于采用大型機(jī)械作業(yè)的線路，但扣件不能進(jìn)行鋼軌高低調(diào)整是其主要缺點(diǎn)。這種扣件單個彈條扣壓力大于11 kN，彈程13 mm，軌下膠墊的靜剛度為5580 kN/mm。我國大量鋪設(shè)無擋肩無螺栓扣件的線路為秦沈客運(yùn)專線和上海、蘭州、成都、鄭州和烏魯木齊鐵路局的部分線路。大部分線路扣件使用情況良好，局部地段出現(xiàn)一些問題，主要問題在以下幾方面：由于無螺栓扣件不能調(diào)整鋼軌高低位置，個別寒冷地區(qū)道床板結(jié)后給養(yǎng)護(hù)維修帶來不便；山區(qū)小

6、半徑曲線地段由于橫向荷載較大，絕緣軌距塊出現(xiàn)強(qiáng)度不足而壓潰現(xiàn)象，彈條加工質(zhì)量不穩(wěn)定出現(xiàn)斷裂或殘余變形較大；個別線路養(yǎng)護(hù)時進(jìn)行墊板作業(yè)，造成彈條產(chǎn)生嚴(yán)重的殘余變形。1- 彈條2- 預(yù)埋鐵座3- 絕緣軌距塊4- 橡膠墊板圖1-8 彈條III型扣件1.5 小阻力彈條扣件為滿足橋上鋪設(shè)無縫線路的要求，我國在90年代初開發(fā)了有碴軌道小阻力彈性扣件。該扣件結(jié)構(gòu)與有螺栓彈條扣件類似，采用扣壓力較小的形彈條扣壓件，單個彈條扣壓力4 kN，彈程7.1 mm。軌下使用帶有不銹鋼板的復(fù)合膠墊，單組扣件鋼軌防爬阻力為4kN，該扣件已經(jīng)應(yīng)用十余年，相繼在廣深線石龍大橋、南京長江大橋、濟(jì)南黃河大橋等特大橋上鋪設(shè)，運(yùn)營實(shí)踐

7、表明使用效果良好。圖1-9 小阻力彈條扣件1.6 客運(yùn)專線用彈條IV型扣件彈條IV型扣件系統(tǒng)是為滿足客運(yùn)專線運(yùn)營條件，針對鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土無擋肩枕的有碴軌道的線路條件，并依據(jù)客運(yùn)專線扣件系統(tǒng)暫行技術(shù)條件而設(shè)計的一種無擋肩無螺栓扣件系統(tǒng)，是在原彈條III型扣件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上經(jīng)多年深入研究和大量試驗(yàn)優(yōu)化改進(jìn)而成的。彈條IV型扣件系統(tǒng)重點(diǎn)在以下幾個方面優(yōu)化完善：1）對彈條的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，降低其工作應(yīng)力，減小殘余變形；2）橡膠墊板物理性能采用UIC標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌；3）為實(shí)現(xiàn)軌距的精確調(diào)整，絕緣軌距塊號碼按1mm一級配置；4）對零部件的制造驗(yàn)收提出更高要求。1）主要設(shè)計參數(shù)主要設(shè)計參數(shù)見表1-1。2）系

8、統(tǒng)組成扣件系統(tǒng)的聯(lián)接組裝如圖110所示，扣件系統(tǒng)由C4型彈條、絕緣軌距塊、橡膠墊板和定位于預(yù)應(yīng)力混凝土無擋肩枕的預(yù)埋鐵座組成。鋼軌接頭處采用JA、JB型彈條和接頭絕緣軌距塊。 圖110 彈條IV型扣件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3）結(jié)構(gòu)特征與彈條III型扣件系統(tǒng)一樣，彈條IV型扣件系統(tǒng)為無螺栓扣件系統(tǒng)，屬軌枕不帶混凝土擋肩的彈性不分開式扣件。具有零部件少，結(jié)構(gòu)緊湊，扣壓力大，保持軌距能力強(qiáng)，維修工作量少等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于采用大型機(jī)械作業(yè)的線路。其主要結(jié)構(gòu)特征如下：a）在制作混凝土軌枕時預(yù)先埋設(shè)預(yù)埋鐵座，彈條通過插入預(yù)埋鐵座扣壓鋼軌，無需螺栓緊固。b）預(yù)埋鐵座擋肩與鋼軌間設(shè)置絕緣軌距塊用以調(diào)整軌距并起絕緣作用，通過

9、更換不同號碼的絕緣軌距塊可實(shí)現(xiàn)鋼軌左右位置調(diào)整。c）鋼軌與混凝土軌枕承軌面間設(shè)橡膠墊板起絕緣緩沖和減振作用。d）扣件系統(tǒng)與預(yù)應(yīng)力混凝土無擋肩軌枕配套使用。彈條IV型扣件結(jié)構(gòu)可以安裝在原IIIb型預(yù)應(yīng)力混凝土枕上。4）配套軌枕接口技術(shù)要求扣件系統(tǒng)對軌枕接口的技術(shù)要求主要是承軌槽的型式尺寸和軌枕中預(yù)埋鐵座的埋設(shè)位置和精度，與既有IIIb型無擋肩預(yù)應(yīng)力混凝土枕相配套。1.7 客運(yùn)專線用彈條V型扣件彈條V型扣件系統(tǒng)是為滿足客運(yùn)專線運(yùn)營條件，針對鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土有擋肩枕的有碴軌道的線路條件，并依據(jù)客運(yùn)專線扣件系統(tǒng)暫行技術(shù)條件而設(shè)計的一種有擋肩有螺栓扣件系統(tǒng)。該扣件系統(tǒng)是在原彈條I、II型扣件、彈條I型調(diào)

10、高扣件以及石龍橋小阻力扣件的基礎(chǔ)上，保持現(xiàn)有軌枕承軌槽尺寸和位置不變的條件下改進(jìn)而成的。本扣件系統(tǒng)在原有扣件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上重點(diǎn)對以下幾方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)：1）提高扣件系統(tǒng)的絕緣性能；2）提高彈條的疲勞性能；3）同時考慮可安裝小扣壓力彈條和摩擦系數(shù)小的復(fù)合墊板，具備小阻力扣件的功能。1）主要設(shè)計參數(shù)主要設(shè)計參數(shù)見表1-1。2）系統(tǒng)組成扣件系統(tǒng)的聯(lián)接組裝如圖111所示，扣件系統(tǒng)由彈條、螺旋道釘、平墊圈、軌距擋板、軌下墊板和定位于預(yù)應(yīng)力混凝土有擋肩枕的預(yù)埋套管組成。鋼軌高低調(diào)整時采用調(diào)高墊板。 圖111 彈條V型扣件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3）結(jié)構(gòu)特征本扣件為有螺栓扣件系統(tǒng)，屬軌枕帶混凝土擋肩的彈性不分開式扣件。扣件具

11、有以下結(jié)構(gòu)特征：a）采用螺旋道釘與套管配合緊固彈條，提高了扣件系統(tǒng)的絕緣性能。b）可安裝多種彈條，既可安裝大扣壓力彈條也可安裝小扣壓力彈條。配合不同摩擦系數(shù)的軌下墊板（橡膠墊板或復(fù)合墊板），滿足不同線路阻力的要求。c）利用工程塑料制造的軌距擋板調(diào)整軌距并起絕緣作用，減少扣件部件數(shù)量，避免調(diào)整軌距時影響螺旋道釘?shù)氖芰顟B(tài)；d）通過在軌下墊板與混凝土軌枕承軌面間墊入調(diào)高墊板實(shí)現(xiàn)鋼軌高低調(diào)整。4）配套軌枕接口技術(shù)要求扣件系統(tǒng)對軌枕接口的技術(shù)要求主要是承軌槽的型式尺寸和軌枕中預(yù)埋套管的埋設(shè)位置和精度。既有IIIa型有擋肩預(yù)應(yīng)力混凝土枕僅需在原釘孔位置按規(guī)定埋設(shè)預(yù)埋套管，彈條V型扣件系統(tǒng)便可與其相配套。

12、表11 彈條IV、V型扣件系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)序號項(xiàng)目性能指標(biāo)彈條IV型扣件彈條V型扣件1適應(yīng)鋼軌類型中國60 kg/m鋼軌2軌距1435 mm3軌底坡在軌枕上設(shè)置1:40軌底坡。4鋼軌縱向阻力每組扣件大于9 kN。一般地段，每組扣件大于9 kN；小阻力地段，每組扣件約為4 kN。5系統(tǒng)彈性軌下橡膠墊板靜剛度為60±10kN/mm；動靜剛度比不大于2.0。6疲勞性能扣件系統(tǒng)按EN 13146-4進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)300萬次荷載循環(huán)后各零部件無傷損，軌距擴(kuò)大小于6 mm，且扣壓力、鋼軌縱向阻力和節(jié)點(diǎn)靜剛度滿足以下要求：扣壓力變化 20%；鋼軌縱向阻力變化 20%；節(jié)點(diǎn)靜剛度變化 25%。7絕緣電

13、阻扣件系統(tǒng)按EN 13146-5進(jìn)行測試，兩軌間絕緣電阻大于3 ·km，并滿足軌道電路對其絕緣電阻的要求。8惡劣環(huán)境條件影響扣件系統(tǒng)經(jīng)EN 13146-6所述300 h鹽霧試驗(yàn)之后，用手工拆卸工具能順利拆卸。9鋼軌左右位置調(diào)整量單股鋼軌左右位置調(diào)整量：42 mm；軌距調(diào)整量：84 mm，調(diào)整級別為1 mm。10鋼軌高低位置調(diào)整量不能調(diào)整鋼軌高低位置調(diào)整量：10 mm；11扣壓力及彈程單個彈條扣壓力不小于11 kN，彈程13 mm。常用彈條扣壓力大于10 kN，彈程 12 mm；小阻力彈條扣壓力為4.5 kN，彈程 9.5 mm。12預(yù)埋件抗拔力預(yù)埋鐵座在軌枕中的抗拔力不小于60 kN

14、。預(yù)埋套管在軌枕中的抗拔力不小于60 kN。2. 無砟軌道用扣件系統(tǒng)我國從60年代開始無碴軌道的研究，采用過多種扣件型式。如TFM型扣件、TF-Y型彈性扣件、64型扣件、秦嶺隧道整體道床用彈性扣件、彈條I、II型彈性分開式扣件、彈條III型彈性分開式扣件、WJ-1型扣件、WJ-2型扣件等。隨著客運(yùn)專線建設(shè)的發(fā)展又新近研發(fā)了WJ-7型扣件和WJ-8型扣件。以下主要介紹常用幾種扣件型式。2.1 TF-Y型彈性扣件TFY型彈性扣件主要適用于鋪設(shè)50 kg/m鋼軌、鋼筋混凝土支承塊式整體道床線路。如圖2-1所示，該扣件屬分開式彈性扣件，由預(yù)埋塑料套管與螺旋道釘配合緊固鐵墊板，采用楔形軌距塊調(diào)整軌距，鐵

15、墊板上設(shè)有T型螺栓插入座，由T型螺栓緊固彈條扣壓鋼軌，彈條由直徑為14 mm的彈簧鋼制造，扣壓力較大。該扣件的主要優(yōu)點(diǎn)是軌距調(diào)整量大（直線地段-16+12 mm，曲線地段增加了丙型楔形軌距塊，調(diào)整量為-20+8 mm），扣壓力大，鐵墊板下設(shè)塑料墊板，可減小列車荷載對鋼筋混凝土支承塊的沖擊。但使用中發(fā)現(xiàn)塑料套管與螺旋道釘配合出現(xiàn)問題，塑料套管不易養(yǎng)護(hù)，加之部件通用性差，給養(yǎng)護(hù)維修帶來困難。 圖2-1 TF-Y型彈性扣件2.2 彈性整體道床用彈性扣件秦嶺隧道整體道床采用彈性支承塊式軌道結(jié)構(gòu)，混凝土支承塊周圍設(shè)橡膠套靴，支承塊底部設(shè)有緩沖減振墊層，為彈性整體道床結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與法國無碴軌道結(jié)構(gòu)類似?；?/p>

16、凝土支承塊上扣件結(jié)構(gòu)為無擋肩不分開式彈性扣件，如圖2-2所示?？蹓杭捎脠A形截面的形彈條，鋼軌與混凝土支承塊間設(shè)橡膠墊板，固定螺栓的預(yù)埋鐵座預(yù)埋在混凝土支承塊中，用T型螺栓緊固彈條，軌距擋板起到支承彈條和調(diào)整軌距作用，絕緣軌距塊既起絕緣作用又可調(diào)整軌距，該扣件可承受橫向力60 kN，鋼軌調(diào)高量10 mm，軌距調(diào)整量為128 mm。這種類型的扣件已經(jīng)鋪設(shè)在寶天線的白清隧道和西康線的秦嶺特長隧道的整體道床中，整體運(yùn)營性能較好，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，預(yù)埋鐵座有斷裂現(xiàn)象。 1-蓋形螺母2-平墊圈3-彈條4-軌距擋板5-T型螺栓6-預(yù)埋鐵座7-橡膠墊板8-絕緣軌距塊9-調(diào)高墊板 圖2-2 彈性整體道床用

17、可調(diào)式彈性扣件2.3 彈條II型彈性分開式扣件彈條II型彈性分開式扣件結(jié)構(gòu)為帶鐵墊板的彈性分開式扣件。本扣件先期用于渝懷線魚嘴2號隧道，后期也在個別隧道整體道床軌道中采用。如圖2-3所示，其主要結(jié)構(gòu)特征為： 鋼軌與鐵墊板間及鐵墊板與基礎(chǔ)間均設(shè)橡膠墊板，雙層減振； 采用型彈條作為扣壓件，也可安裝I型扣件B型彈條； 鐵墊板上設(shè)T型螺栓插入鐵座，通過擰緊T型螺栓的螺母而緊固彈條； T型螺栓插入鐵座與鋼軌間設(shè)置軌距塊以調(diào)整軌距，軌距調(diào)整量為84 mm； 鐵墊板上開有螺栓孔，錨固螺栓與預(yù)埋于混凝土基礎(chǔ)中的絕緣套管配合緊固鐵墊板；螺栓與鐵墊板間設(shè)置彈簧墊圈； 鋼軌高低調(diào)整通過在軌下及鐵墊板下墊入調(diào)高墊板實(shí)

18、現(xiàn)，軌下調(diào)整量10mm，鐵墊板下調(diào)整量10mm，總計可調(diào)整20 mm。 圖2-3 彈條II型彈性分開式扣件2.4 WJ-1型扣件針對在九江長江大橋上無碴無枕預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋪設(shè)無縫線路的工程特點(diǎn)，上世紀(jì)70年代末研制了WJ1型小阻力彈性扣件。如圖2-4所示，WJ1型扣件為帶鐵墊板的彈性分開式扣件，屬小阻力扣件。由預(yù)埋于混凝土短軌枕的塑料套管和錨固螺栓配合緊固鐵墊板，鐵墊板上設(shè)有T型螺栓座，扣壓件采用彈片形式，由T型螺栓緊固彈片扣壓鋼軌，軌下使用粘貼不銹鋼板的復(fù)合膠墊以降低摩擦系數(shù)，鐵墊板與承軌臺間設(shè)置5 mm厚的絕緣緩沖墊板?？奂撥壵{(diào)高量40 mm，通過在鐵墊板下和軌下墊入調(diào)高墊板實(shí)現(xiàn)。單股鋼

19、軌左右位置調(diào)整量±10 mm，通過移動帶有長圓孔的鐵墊板來實(shí)現(xiàn)，為連續(xù)無級調(diào)整。彈片設(shè)計扣壓力4 kN，前端彈程7 mm，T型螺栓螺母扭矩80 Nm。由于彈片扣壓件工作時主要利用材料的彎曲變形性能，加工相對簡易，造價也往往較低，但由于為螺栓緊固而開孔，在該部位容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，而且彎矩最大處恰恰是截面削弱最大處。在九江長江大橋上使用時也發(fā)現(xiàn)有彈片開裂現(xiàn)象，后來采取在彈片上附加一補(bǔ)強(qiáng)彈片的措施以減少主彈片螺栓孔處的應(yīng)力。圖2-4 WJ-1型扣件2.5 WJ-2型扣件本扣件按60 kg/m鋼軌設(shè)計，適用于要求鋼軌高低和左右位置調(diào)整量大并鋪設(shè)焊接長鋼軌的預(yù)應(yīng)力混凝土梁上無碴軌道結(jié)構(gòu)，也屬于

20、小阻力扣件。已鋪設(shè)在秦沈客運(yùn)專線長枕埋入式無碴軌道結(jié)構(gòu)上，經(jīng)受了時速為321 km/h的高速列車試驗(yàn)，性能良好。如圖2-5所示，該扣件結(jié)構(gòu)與WJ1型扣件相似，只是將彈片扣壓件改用彈條扣壓件，該彈條設(shè)計扣壓力4 kN，前端彈程11.5 mm。扣件主要設(shè)計參數(shù)與特點(diǎn)如下： 扣件調(diào)高量40 mm，鋼軌高低調(diào)整通過在軌下、鐵墊板下墊入調(diào)高墊板實(shí)現(xiàn)，軌下調(diào)整量10 mm，鐵墊板下調(diào)整量30 mm。 扣件左右位置調(diào)整量每軌±10 mm，調(diào)整軌距通過移動帶有長圓孔的鐵墊板來實(shí)現(xiàn)，為連續(xù)無級調(diào)整。 扣件設(shè)計最大承受橫向力為50 kN(疲勞荷載)，混凝土承軌臺不設(shè)擋肩。 鐵墊板上設(shè)置1：40軌底坡。

21、扣件節(jié)點(diǎn)剛度為4060 kN/mm。 扣件T型螺栓的螺母不采用松緊搭配方式布置，要求松緊程度一致，使扣件均勻受力，T型螺栓的螺母扭矩為90100 Nm。 錨固螺栓擰緊扭矩為300 Nm。 預(yù)埋絕緣套管抗拔力大于100 kN。圖2-5 WJ-2型扣件2.6 客運(yùn)專線用WJ-7型扣件WJ-7型扣件系統(tǒng)就是為適應(yīng)鋪設(shè)各類無擋肩無碴軌道，滿足客運(yùn)專線扣件系統(tǒng)的技術(shù)要求而研發(fā)的一種無碴軌道扣件系統(tǒng)，是在原WJ-1型和WJ-2型無碴軌道扣件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上優(yōu)化而成的。該扣件系統(tǒng)在橋上、隧道內(nèi)和路基上的軌枕埋入式（雙塊式軌枕和長軌枕）和板式無碴軌道均可應(yīng)用。針對客運(yùn)專線無碴軌道扣件系統(tǒng)需要解決的高彈性、高絕緣、

22、結(jié)構(gòu)通用性強(qiáng)、彈條扣壓力衰減小和疲勞強(qiáng)度高、與基礎(chǔ)可靠聯(lián)結(jié)、鋼軌高低和左右位置調(diào)整量大等關(guān)鍵技術(shù)問題，本扣件系統(tǒng)研究中作了以下幾方面的優(yōu)化改進(jìn)。1）提高扣件結(jié)構(gòu)通用性；2）提高扣件系統(tǒng)絕緣性能；3）降低彈條扣壓力衰減，提高其疲勞強(qiáng)度；4）提高扣件系統(tǒng)與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)的可靠性；5）降低扣件系統(tǒng)的剛度；6）提高T型螺栓在鐵墊板中固定的可靠性。1）主要設(shè)計參數(shù)主要設(shè)計參數(shù)見表2-1。2）系統(tǒng)組成如圖2-6所示，扣件系統(tǒng)由T型螺栓、螺母、平墊圈、彈條、絕緣塊、鐵墊板、絕緣緩沖墊板、軌下墊板、錨固螺栓、重型彈簧墊圈、平墊塊和定位于混凝土軌枕或軌道板的預(yù)埋套管組成。鋼軌高低調(diào)整時采用調(diào)高墊板（分軌下調(diào)高墊板和鐵

23、墊板下調(diào)高墊板）。 圖2-6 WJ-7型扣件結(jié)構(gòu)3）結(jié)構(gòu)特征本扣件系統(tǒng)為帶鐵墊板的無擋肩彈性分開式結(jié)構(gòu)，具有以下結(jié)構(gòu)特征：1）混凝土軌枕或軌道板承軌槽不設(shè)混凝土擋肩，鐵墊板上設(shè)置1：40軌底坡，混凝土軌枕或軌道板承軌面為平坡，既可用于軌枕（雙塊軌枕、長枕）埋入式無碴軌道，又可用于軌道板無碴軌道，列車傳來的橫向荷載主要由鐵墊板的摩擦力克服。2）鋼軌軌底與鐵墊板間設(shè)橡膠墊板，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的彈性。通過更換不同剛度的軌下墊板可分別適應(yīng)350 km/h客運(yùn)專線和250 km/h客運(yùn)專線（兼顧貨運(yùn)）的運(yùn)營條件。3）鐵墊板上設(shè)有T型螺栓插入座和鋼軌擋肩，通過擰緊T型螺栓的螺母緊固彈條。配套設(shè)計的彈條比我國既有彈

24、條彈程大（各種彈條彈程均為14 mm），疲勞強(qiáng)度高，在采用較低剛度軌下彈性墊層時彈條的扣壓力衰減小。4）鐵墊板上鋼軌擋肩與鋼軌間設(shè)有絕緣塊，用以提高扣件系統(tǒng)的絕緣性能。5）鐵墊板與混凝土枕或軌道板間設(shè)絕緣緩沖墊板，緩沖列車荷載對混凝土枕或軌道板的沖擊，同時提高系統(tǒng)的絕緣性能。絕緣緩沖墊板周邊設(shè)凸肋并留有排水口，可有效地提高水膜電阻。6）同一鐵墊板可安裝多種彈條（常規(guī)扣壓力彈條和小扣壓力彈條），配合使用摩擦系數(shù)不同的軌下墊板（橡膠墊板或復(fù)合墊板）可獲得不同的線路阻力，既可用于要求大阻力的地段，又可用于要求小阻力的地段，滿足各種線路條件下鋪設(shè)無縫線路的要求。7）鐵墊板通過錨固螺栓與預(yù)埋于混凝土枕或

25、軌道板中的絕緣套管配合緊固。預(yù)埋套管上設(shè)有螺旋筋定位孔，便于螺旋筋準(zhǔn)確定位?；炷琳砘蜍壍腊逯械念A(yù)埋套管中心對稱布置，便于混凝土枕或軌道板的布筋設(shè)計。8）調(diào)整軌向和軌距時無需任何備件，通過移動帶有長圓孔的鐵墊板來實(shí)現(xiàn)，為連續(xù)無級調(diào)整，可精確設(shè)置軌向和軌距且作業(yè)簡單方便。9）鋼軌高低位置調(diào)整量大，滿足無碴軌道的使用要求，在軌下墊入充填式墊板可實(shí)現(xiàn)高低的無級調(diào)整。10）本扣件在鋼軌接頭處安裝時無需特殊備件，不妨礙接頭夾板的安裝。4）配套軌枕或軌道板接口技術(shù)要求扣件系統(tǒng)對軌枕或軌道板接口的技術(shù)要求主要是軌枕或軌道板中預(yù)埋套管的埋設(shè)位置和精度，另外軌枕或軌道板不設(shè)軌底坡。圖27為具體接口尺寸要求。圖2

26、7 WJ-7型扣件系統(tǒng)界面圖2.7 客運(yùn)專線用WJ-8型扣件WJ-8型扣件就是為適應(yīng)鋪設(shè)德國既有有擋肩無碴軌道，滿足客運(yùn)專線扣件系統(tǒng)的技術(shù)要求而研發(fā)的一種無碴軌道扣件系統(tǒng)。該扣件系統(tǒng)是在原板式和雙塊式無碴軌道承軌槽尺寸和位置的限定條件下設(shè)計的，屬帶鐵墊板的彈性不分開式扣件結(jié)構(gòu)。本扣件的研發(fā)重點(diǎn)在以下幾個方面：1）確定扣件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和合理；2）研究解決在同一結(jié)構(gòu)上既可安裝常規(guī)扣壓力彈條又可安裝小扣壓力彈條以滿足路基、隧道、橋梁上鋪設(shè)無縫線路縱向阻力要求的技術(shù)措施；3）采取措施提高扣件系統(tǒng)的絕緣性能；4）研究提高系統(tǒng)彈性的技術(shù)措施并配套研發(fā)長壽命高彈性減振墊層及與之相適應(yīng)的高疲勞強(qiáng)

27、度彈條。1）主要設(shè)計參數(shù)主要設(shè)計參數(shù)見表2-1。2）系統(tǒng)組成如圖2-8所示，扣件系統(tǒng)由螺旋道釘、平墊圈、彈條、絕緣塊、軌距擋板、軌下墊板、鐵墊板、鐵墊板下彈性墊板和定位于混凝土軌枕或軌道板的預(yù)埋套管組成。鋼軌高低調(diào)整時采用調(diào)高墊板（分軌下調(diào)高墊板和鐵墊板下調(diào)高墊板）。圖2-8 WJ-8型扣件結(jié)構(gòu)3）結(jié)構(gòu)特征1）扣件系統(tǒng)為帶鐵墊板的彈性不分開式扣件，混凝土軌枕或軌道板承軌槽設(shè)混凝土擋肩，由鋼軌傳遞而來的列車橫向荷載通過鐵墊板和軌距擋板，最后傳遞至混凝土擋肩，降低了橫向荷載的作用位置，使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。2）鐵墊板上設(shè)擋肩，擋肩與鋼軌之間設(shè)置工程塑料制成的絕緣塊，不僅可以緩沖鋼軌對鐵墊板的沖擊，而且大

28、幅提高扣件系統(tǒng)的絕緣性能，尤其是提高系統(tǒng)在降雨時的絕緣電阻； 3）鐵墊板與混凝土擋肩間設(shè)置工程塑料制成的軌距擋板，用以保持和調(diào)整軌距，同時起絕緣作用；4）同一鐵墊板可安裝多種彈條（常規(guī)扣壓力彈條和小扣壓力彈條），配合使用摩擦系數(shù)不同的軌下墊板（橡膠墊板或復(fù)合墊板）可獲得不同的線路阻力，既可用于要求大阻力的地段，又可用于要求小阻力的地段，滿足各種線路條件下鋪設(shè)無縫線路的要求。5）扣件組裝緊固螺旋道釘時，以彈條中肢前端接觸軌底為準(zhǔn)，避免了在鋼軌與鐵墊板間墊入調(diào)高墊板時彈條扣壓力不足或彈條應(yīng)力過大。6）采用與WJ-7型扣件相同的彈條，彈程大，疲勞強(qiáng)度高，在采用較低剛度彈性墊層時彈條的扣壓力衰減小。7

29、）鐵墊板下設(shè)彈性墊層，扣件系統(tǒng)具有良好的彈性，墊層采用長壽命熱塑性彈性體材料制成。4）配套軌枕或軌道板接口技術(shù)要求圖29為配套的既有混凝土軌枕或軌道板的承軌槽型式和尺寸要求。 圖29 WJ-8型扣件系統(tǒng)界面圖表2-1 WJ-7型和WJ-8扣件系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)序號項(xiàng)目性能指標(biāo)WJ-7型扣件WJ-8型扣件1適應(yīng)鋼軌類型中國60 kg/m鋼軌2軌距1435 mm3軌底坡在鐵墊板上設(shè)置1:40軌底坡。在軌枕或軌道板上設(shè)1:40軌底坡。4鋼軌縱向阻力一般地段，每組扣件大于9 kN；小阻力地段，每組扣件約為4 kN。5系統(tǒng)彈性A類彈性墊板靜剛度為3040 kN/mm，適應(yīng)250 km/h客運(yùn)專線（兼顧貨運(yùn)

30、）；B類彈性墊板靜剛度為2030 kN/mm，適應(yīng)350 km/h客運(yùn)專線；6動靜剛度比不大于2.0。不大于1.5。7疲勞性能扣件系統(tǒng)在調(diào)高30mm時按EN 13146-4進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)300萬次荷載循環(huán)后各零部件無傷損，軌距擴(kuò)大小于6 mm，且扣壓力、鋼軌縱向阻力和節(jié)點(diǎn)靜剛度滿足以下要求：扣壓力變化 20%；鋼軌縱向阻力變化 20%；節(jié)點(diǎn)靜剛度變化 25%。8絕緣電阻扣件系統(tǒng)按EN 13146-5進(jìn)行測試，兩軌間絕緣電阻大于3 ·km，并滿足軌道電路對其絕緣電阻的要求。9惡劣環(huán)境條件影響扣件系統(tǒng)經(jīng)EN 13146-6所述300 h鹽霧試驗(yàn)之后，用手工拆卸工具能順利拆卸。10鋼軌左右位

31、置調(diào)整量單股鋼軌左右位置調(diào)整量：66 mm；軌距調(diào)整量：1212 mm，連續(xù)無級調(diào)整。單股鋼軌左右位置調(diào)整量：55 mm；軌距調(diào)整量：1010 mm，調(diào)整級別為1 mm。11鋼軌高低位置調(diào)整量鋼軌高低位置調(diào)整量：30 mm；12扣壓力及彈程常用彈條（W1型）：單個彈條扣壓力大于9 kN，彈程14 mm；小阻力彈條（X2型）：單個彈條扣壓力6 kN，彈程12 mm。13預(yù)埋套管在軌枕中的抗拔力不小于100 kN。不小于60 kN。3. 主要扣件歸納總結(jié)3.1有碴軌道扣件系統(tǒng)性能比較表3-1為各主要類型有碴軌道用扣件的性能比較。3.2無砟軌道扣件系統(tǒng)性能比較表3-2為各主要類型無砟軌道用扣件的性能

32、比較。表3-1 各主要類型有碴軌道扣件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析扣件類型彈條I型扣件彈條I型調(diào)高扣件彈條II型扣件彈條III型扣件石龍橋小阻力扣件彈條IV型扣件彈條V型扣件系統(tǒng)分類彈性不分開式承受橫向力方式由軌枕擋肩承受由預(yù)埋鐵座承受由軌枕擋肩承受由預(yù)埋鐵座承受由軌枕擋肩承受與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)方式硫磺錨固道釘預(yù)埋鐵座硫磺錨固道釘預(yù)埋鐵座預(yù)埋塑料套管預(yù)埋件抗拔力不小于 60kN彈條類型A型B型A型II型III型小阻力C4型W2型X3型扣壓力8 kN9 kN8 kN10 kN>11 kN4 kN>11 kN>10kN4.5 kN彈程9 mm8 mm9 mm10 mm13 mm7.1 mm13 mm12

33、 mm9.5 mm緊固方式有螺栓緊固無螺栓緊固有螺栓緊固無螺栓緊固有螺栓緊固緊固扭矩約80120 Nm約120150 Nm（小半徑地段）約100140 Nm約6080 Nm約160Nm約95 Nm鋼軌縱向阻力>7.5 kN>9 kN>9 kN4 kN>9 kN>9 kN4 kN彈性墊層設(shè)置鋼軌與軌枕承軌面間設(shè)置單層橡膠墊板型號60-10-11 60-10-17 60-12-17，鋼軌接頭 III型扣件膠墊復(fù)合墊板RP4RP5CRP5尺寸大小185×149×10190×149×10（12）170×194×1

34、0185×149×11.2170×194×10185×175×10185×175×11.2靜剛度90120 kN/mm5580 kN/mm90120 kN/mm5070 kN/mm執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)TB/T2626運(yùn)基線路2000396供貨技術(shù)條件科技基2007207表3-1續(xù) 各主要類型有碴軌道扣件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析扣件類型彈條I型扣件彈條I型調(diào)高扣件彈條II型扣件彈條III型扣件石龍橋小阻力扣件彈條IV型扣件彈條V型扣件鋼軌高低軌面高186mm187.2mm186mm186mm187.2調(diào)整量10 mm20 mm10 mm不能

35、調(diào)整10 mm不能調(diào)整10 mm調(diào)整方式軌下墊入調(diào)高墊板膠墊下墊入調(diào)高墊板膠墊下墊入調(diào)高墊板軌距調(diào)整量-8+12 mm-12+8 mm-8+4 mm-4+8 mm-8+4 mm-8+4 mm調(diào)整方式通過更換不同號碼的軌距擋板和擋板座進(jìn)行調(diào)整更換不同號碼軌距塊更換不同號碼軌距擋板和擋板座更換不同號碼軌距塊更換不同號碼軌距擋板調(diào)整級別2mm1 mm鋼軌接頭處理60kg/m軌時，不作特殊處理，接頭適用接頭不適用接頭適用采用接頭彈條和軌距塊接頭一般適用適用軌枕類型I、II型有擋肩混凝土枕IIIa型有擋肩混凝土枕IIIb型無擋肩混凝土枕有擋肩混凝土橋枕IIIb型無擋肩混凝土枕IIIa型有擋肩混凝土枕圖號

36、及標(biāo)準(zhǔn)TB/T 1495TB 1911TB/T 3065專線3328，運(yùn)基線路2000396 研線9204研線0601科技基2007207研線0602科技基2007207應(yīng)用條件<120 km/h120200 km/h120200 km/h<200 km/h250350 km/h250350 km/h常規(guī)阻力地段僅用于橋上小阻力地段常規(guī)阻力地段常規(guī)阻力和橋上小阻力段均適用表3-2 各主要類型無砟軌道扣件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析扣件類型WJ-1型扣件WJ-2型扣件WJ-7型扣件WJ-8型扣件系統(tǒng)分類帶鐵墊板（厚15mm）彈性分開式帶鐵墊板（厚15mm）彈性分開式帶鐵墊板（厚16mm）彈性分開式帶鐵墊板（厚16mm）彈性不分開式承受橫向力方式主要由鐵墊板下摩擦力克服由混凝土擋肩承受與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)方式預(yù)埋塑料套管預(yù)埋件抗拔力不小于 70kN不小于 100kN不小于 100kN不小于 60kN扣壓件類型WJ-1型彈片WJ-2型彈條W1型X2型W1型X2型扣壓力4 kN4 kN>9 kN6 kN>9 kN6 kN彈程7 mm11.5 mm14 mm12 mm14 mm12 mm緊