鐵路線路-鐵路軌道（鐵道概論課件）

四、軌道

2、軌道的組成——道岔普通單開道岔組成：轉(zhuǎn)轍器、轍叉及護軌、連接部分轉(zhuǎn)轍器

組成：兩根基本軌、兩根尖軌、轉(zhuǎn)轍機械；

作用：操作轉(zhuǎn)轍機械可以改變尖軌的位置，確定道岔的開通方向轍叉及護軌包括轍叉心、翼軌、護軌作用：保證車輪安全通過兩股軌線的相互交叉處從兩翼軌最窄處到轍叉心實際尖端之間，存在一個軌線中斷的空隙，叫有害空間由于有害空間的存在，當(dāng)機車車輛通過轍叉有害空間時，輪緣有可能走錯轍叉槽而引起脫軌；必須設(shè)置護軌，對列車的運行方向?qū)嵭袕娭菩缘囊龑?dǎo)。為了消滅有害空間，適應(yīng)列車高速運行要求，采用活動心軌道岔(1)活動心軌和尖軌是同時被扳動的；(2)當(dāng)尖軌開通某一方向時，活動心軌的轍叉心軌就與開通方向一致的翼軌密貼，而與另一翼軌分開，從而消滅了有害空間，使列車安全通過道岔中國鐵路總公司《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》(普速鐵路部分)第47條：線路允許速度120km/h及以下區(qū)段的正線道岔，采用固定型轍叉道岔；線路允許速度120km/h以上至160km/h及以下，或貨車軸重25t及以上區(qū)段的正線道岔，采用可動心軌道岔或固定型轍叉道岔；線路允許速度160km/h以上區(qū)段的正線道岔，須采用可動心軌道岔。中國鐵路總公司《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》(高速鐵路部分)第46條：道岔應(yīng)鋪設(shè)在直線上，正線道岔不得與豎曲線重疊。車站正線及到發(fā)進路上的道岔宜采用可動心軌道岔，道岔軌型應(yīng)與正線和到發(fā)線的軌型相同。中國鐵路總公司《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》(高速鐵路部分)第47條：道岔轍叉號數(shù)選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：正線道岔的直向通過速度不應(yīng)小于路段設(shè)計行車速度正線與到發(fā)線連接應(yīng)采用18號道岔。兩正線間的渡線應(yīng)按功能需要選用18號及以上道岔始發(fā)或終到車站以及改、擴建車站，在特別困難條件下，可采用12號道岔正線與聯(lián)絡(luò)線連接的道岔轍叉號數(shù)應(yīng)按聯(lián)絡(luò)線設(shè)計行車速度選用，并宜選用大號碼道岔連接部分組成：兩根直軌，兩根導(dǎo)曲軌；

作用：連接轉(zhuǎn)轍器和轍叉器及護軌部分，使之成為一組完整道岔。用中心線表示道岔一般在圖紙上，都采用中心線形式表示道岔。

道岔因其轍叉角的大小不同，有不同的道岔號（N）

道岔號數(shù)代表了轍叉角（α）的余切值，也就是轍叉心部分直角三角形兩條直角邊FE和AE的比值，即N=ctgα=FE/AE

α越小，則N越大，導(dǎo)曲線半徑越大，道岔全長越長，列車過道岔平穩(wěn)且速度高；α越大，則相反。所以采用大號道岔對于列車運行是有利的。不過，道岔號數(shù)越大，道岔越長，造價就越高，占地也就越多我國鐵路主要使用9號道岔、12號道岔、18號道岔、30號道岔，他們允許通過的速度分別是30km/h、45km/h、80km/h、140km/h除了單開道岔，還有雙開道岔、三開道岔以及交分道岔

雙開道岔為Y形，即與道岔相銜接的兩股道向兩側(cè)分岔。三開道岔如同Ψ形，同時銜接三股道，由兩組轉(zhuǎn)轍機械操縱兩套尖軌。復(fù)式交分道岔像X形，實際上相當(dāng)于四組單開道岔和一副菱形交叉的組合。軌道包括鋼軌、軌枕、聯(lián)結(jié)零件、道床、防爬設(shè)備和道岔等軌道是一個整體性工程結(jié)構(gòu)，經(jīng)常處于列車運行的動力作用下，所以它的各個組成部分必須具有足夠的強度和穩(wěn)定性，保證列車能按規(guī)定的最高速度，安全、平穩(wěn)和不間斷地運行。鋼軌作用直接承受車輪傳來的巨大壓力，并把它傳給路基及橋隧建筑物起著機車車輛運行的導(dǎo)向作用

為了使鋼軌具有最佳的抗彎性能，鋼軌的斷面采用工字形，由軌頭、軌腰、軌底三大部份組成。工字軌，受力好、省材料，具有最佳抗彎性能槽型軌，適用于城市軌道交通——有軌電車鋼軌的類型和強度以kg/m來表示。每米鋼軌的質(zhì)量越重，它所承受的荷載越大世界上第一條鐵路的鋼軌為18kg/m，最重的鋼軌在美國，重達77kg/m。我國現(xiàn)行的鋼軌標(biāo)準(zhǔn)有50kg/m、60kg/m、75kg/m三種鋼軌的長度越長越好，既減少了接頭的沖擊和磨損，又減輕了鋪設(shè)的勞動強度。然而，由于生產(chǎn)制造和運輸?shù)闹萍s，我國目前的鋼軌標(biāo)準(zhǔn)長度只有12.5m和25m兩種

又稱枕木，現(xiàn)在所用材料不僅僅是木材，因此叫軌枕更加科學(xué)軌枕作用支承鋼軌，保持鋼軌的位置鋼軌傳遞來的巨大壓力再傳遞給道床軌枕特性柔韌性彈性軌枕起先采用木材制造，木材的彈性和絕緣性較好，受周圍介質(zhì)的溫度變化影響小，重量輕，加工和在線路上更換簡便，并且有足夠的位移阻力。經(jīng)過防腐處理的木枕，使用壽命也大大延長，在15年左右。世界上90%的鐵路都使用木枕鋼筋混凝土軌枕使用壽命長，穩(wěn)定性高，養(yǎng)護工作量小，損傷率和報廢率比木枕要低得多。在無縫線路上，鋼筋混凝土軌枕比木枕的穩(wěn)定性平均提高15~20%

在我國，普通軌枕長度為2.5m，道岔用的岔枕和鋼橋上用的橋枕，長度有2.6~4.85m多種。每公里線路上鋪設(shè)軌枕的數(shù)量是根據(jù)鐵路運量和行車速度等運營條件來確定的，一般而言，在1520~1840根之間聯(lián)結(jié)零件接頭聯(lián)結(jié)零件中間連接零件軌縫也叫長鋼軌線路。把若干根標(biāo)準(zhǔn)長度的鋼軌經(jīng)焊接成為1000～2000m而鋪設(shè)的鐵路線路。消滅了軌縫，消除車輪對鋼軌接頭的沖擊延長了線路設(shè)備和機車車輛的使用壽命減少了線路養(yǎng)護維修工作量適應(yīng)高速行車的要求在鐵路線上采用強大的線路阻力來鎖定軌道，限制了鋼軌的自由伸縮。溫度變化時,鋼軌不能自由伸縮，只能在鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，這個力是由軌溫變化引起的，叫做溫度力，它均勻的作用在鋼軌的全長上實驗表明，直徑24mm的高強螺栓，六孔夾板接頭可提供40至60噸的縱向阻力鎖定鋼軌時必須正確、合理地選定鎖定軌溫，以保證無縫線路鋼軌冬天不被拉斷，夏天不致脹軌跑道式中F——溫度力

S——鋼軌斷面積，可看作定值

所以溫度力只和軌溫變化△t有關(guān)。

就北京地區(qū)來說，最高軌溫為攝氏62.2℃，最低軌溫為零下22℃度，中間軌溫為19.9℃。根據(jù)無縫線路強度和穩(wěn)定性計算得出的結(jié)果，北京地區(qū)最佳鎖定軌溫為24℃，實際允許鎖定軌溫為19℃-29℃。

混凝土枕由于重量大、剛度大的特點，對扣件性能要求較高，對其扣壓力、彈性、和可調(diào)性均有較嚴(yán)格的要求

ω型扣件

道碴間存在著空隙和摩擦力，不僅能吸收機車車輛的沖擊和振動，使列車運行比較平穩(wěn)，而且大大改善了機車車輛和鋼軌、軌枕等部件的工作條件，延長了使用壽命軌枕下面，路基面上鋪設(shè)的石碴（道碴）墊層作用支承軌枕，把從軌枕上傳來的壓力均勻地傳給路基，大大減少了路基的變形固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向和橫向移動；緩和機車車輪對鋼軌的沖擊

2、軌道的組成——道床道床的材料應(yīng)堅硬、不易風(fēng)化、富有彈性，有利于排水，通常采用碎石、卵石、粗砂等，其中以碎石為最優(yōu)。我國鐵路一般都采用碎石道床。道床斷面呈梯形新型軌下基礎(chǔ)整體道床碎石加水泥漿或用鋼筋加混凝土直接在路基面上筑成堅固的軌道基礎(chǔ)，用以代替碎石道床。適合高速運行軌枕板與普通軌枕一樣長，寬度卻大一倍。密鋪時，相鄰板塊之間的縫隙只有約18mm，幾乎把道床頂面全部覆蓋住

CRTS-III型板式無砟軌道（成貴客專線成樂段）CRTS-III型板式無砟軌道（鄭徐高速線，首次用于350km/h高速鐵路且經(jīng)受住420km/h交會試驗）(1