轨道结构
第四章轨道结构
图2 单开道岔的组成
转辙器部分 连接部分
辙及护轨部分
通向转辙机械
单开道岔的转辙器由两根基本轨、两根尖轨、 单开道岔的转辙器由两根基本轨、两根尖轨、 各种联结零件和道岔转辙机构组成。基本轨用 各种联结零件和道岔转辙机构组成。基本轨用 12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直 12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直 线，侧股按转辙器各部分的轨距在工厂事先弯折成 规定的折线。尖轨是转辙器的主要部分，车辆进出 规定的折线。尖轨是转辙器的主要部分，车辆进出 道岔由它引导。尖轨在平面上可分为直线型和曲线 型。辙叉是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设 型。辙叉是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设 备，它设置于道岔侧线钢轨与道岔主线钢轨相交处。 辙叉又由心轨、翼轨、护轨及联结零件组成。连接 转辙器和辙叉的轨道称为道岔的连接部分，它包括 直股连接线和曲股连接线。 2.道岔的几何形位 2.道岔的几何形位 道岔各部分几何尺寸正确与否，是保证机车车 辆安全、平稳通过的必要条件。在道岔的养护维修 时，对道岔的轨距、某些特定的尺寸一定要严格检 查，确实保证。道岔各部位的几何尺寸是依据车辆 轮对尺寸和道岔轨距按最不利的组合确定的。
图1 钢轨断面
中性轴 螺栓孔轴线
1 2
3
4.钢轨铺设 4.钢轨铺设 正线地段和半径为250m及以上的曲线地段，应铺设 正线地段和半径为250m及以上的曲线地段，应铺设 长轨节，即无缝线路。高架线上的无缝线路需作特殊设计。 在曲线半径R小于300m地段，要铺设耐磨长钢轨，以减少 在曲线半径R小于300m地段，要铺设耐磨长钢轨，以减少 磨耗和接头振动。由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分 是1/20斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨亦要设置向内倾 1/20斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨亦要设置向内倾 斜的轨底坡。规范规定地下铁道轨底坡为1/40。 斜的轨底坡。规范规定地下铁道轨底坡为1/40。 轨道焊接方法有三种： 1）接触焊又称电阻焊。该法焊接质量稳定，材质均匀， 其强度可达到母材的95%以上。 其强度可达到母材的95%以上。 2）气压焊。一种是在工厂进行的大型气压焊，另一种是 在工地进行的移动式小型气压焊。 3）铝热焊。铝热法焊接设备简单、轻便、成本低，但焊 接质量容易受人为因素影响，质量不稳定，一般焊接强度 为母材的70%-90%。 为母材的70%-90%。 北京地铁一期工程钢轨焊接，是先在工厂采用气压焊 法，将标准钢轨焊接成长钢轨，再将长钢轨运到现场，采 用铝热焊法将长钢轨焊接成轨节。经过20多年地铁得运行， 用铝热焊法将长钢轨焊接成轨节。经过20多年地铁得运行， 铝热焊接头还相当好。
铁道轨道结构及其部件图解
轨道结构及其部件轨道组成及作用钢轨轨枕道床路基?轨道加强设备（主要有防爬设备、轨距杆、如防爬设备――枕轨间，在钢轨相对于轨枕爬行时，阻止轨爬行设备，现使用较少，扣件性能较好原因。
（爬行一般指钢轨相对轨枕的爬行）。
在线路曲线上安装轨撑和轨距杆，可提高钢轨横向稳定性，防止轨距扩大。
有碴轨道：弹性好，维修方便，但易于变无碴轨道（日本板式、德国雷达2000轨道；路基上差些，隧道、桥上好些）：造价高，维修难、弹性差、噪声大。
－－我国：城市轨道交通有时要求采用无碴轨道（如大连公铁混行），美观、污染少、结构－－客运专线拟部分或全部采用无碴轨道。
轨道结构应该保证机车车辆在规定的最大载重和最高速度运行时，具有足够的强度、稳定性、（一）承受列车荷载――重复性、随机性很大的有关，与轴重有关，机车车辆状态、1.0m弦），P变为3P。
Interaction between动力关系、接触力学、蠕滑力胶新线路基沉陷严重靠增道碴来保证运营－不－－维修的经常性和周期性。
）。
钢轨一般2～3系数。
（四）引导、支承列车，要求轨道有精确的几设计速度）：焊接接头，不（弦）（凸出点要求）。
所有的高速铁路必须以轨道状态保障为前提发展。
－－高速铁路使得轨道结构更为复杂了。
点－－自学（前已叙述）属于同一等级的铁路，近期运量与远期的发展也有很大差别，所以应采用由轻到重，逐步加强的原则。
轨道类型的选择还应考虑经济性。
轨道类型标准愈高，一次投资和大修费用愈大，但经常维修和养护费用较少，使用寿命较长，也就是说，分摊至每单位运量的运营费用愈低。
因此，各种类型轨道的适应范围是以它的使用期限内大修投资成本和维修养护费用合计为最小作为依已颁布的新《铁路线路设计规范》，对旧的《线规》进行了修改，反映了铁路现代技术的需要，适应了市场的需求。
正线轨道类型见P4表1。
选型应按照由轻到重逐步加强的原则，根据近期调查的运量及旅客最高行车速度等运营条件《线规》指出，改建既有线时，特重型、重型轨道应采用无缝线路，有条件时宜采用跨区间无缝线路；次重型轨道采用无缝线路。
市政工程技术——轨道结构组成
市政工程技术——轨道结构组成
1、轨道结构是由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的构筑物。
2、轨道结构应具有足够的强度、稳定性、耐久性和适量弹性。
3、轨道结构特点
①除了车辆结构采取减振措施，必要时修筑声屏障外，轨道也应采用相应的减振轨道结构②轨道维修作业的时间
很短，因而一般采用较强的轨道部件③要求钢轨与轨下基础有较高的绝缘性能。
④在正线半径小于400m的曲线地段，应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨。
钢轨铺设前应进行预弯，运营时钢轨应进行涂油以减少磨耗。
4、道床与轨枕
①长度大于1OOm的隧道内和隧道外U形结构地段及高架桥和大于50m的单体桥地段，宜采用短枕式或长枕式整体
道床。
②地面正线宜采用混凝土枕碎石道床(采用弹性不分开扣件)。
5、减振结构
①一般减振轨道结构可采用无缝线路、弹性分开式扣件和整体道床或碎石道床。
②线路中心距离住宅区、宾馆、机关等建筑物小于20m 及穿越地段，宜采用较高减振的轨道结构，即在一般减振轨道结构的基础上，采用轨道减振器扣件或弹性短枕式整体道床或其他较高减振轨道结构形式。
③线路中心距离医院、学校、音乐厅、精密仪器厂、文物保护和高级宾馆等建筑物小于20m及穿越地段，宜采用特殊减振轨道结构，即在一般减振轨道结构的基础上，采用浮置板整体道床或其他特殊减振轨道结构形式。
简述轨道结构的组成部分
简述轨道结构的组成部分轨道结构是一个由多个组成部分构成的系统，它是支撑和维持列车正常运行的重要组成部分。
通常，轨道结构可分为轨道线路、轨枕、轨道板、道床、扣件以及其他设施等几个主要组成部分。
首先，轨道线路是轨道结构的骨架，负责承受列车的重量和运行引起的动荷载。
它通常由两条平行的轨道构成，分别为供行车的上行线和下行线。
这两条轨道间的距离被称为轨距，通常为1435毫米。
轨道线路的材料常用钢轨，其选择根据列车的类型和运行速度来确定。
其次，轨枕作为轨道线路上的支持结构，起到固定和支撑钢轨的作用。
轨枕通常由混凝土或木材制成，用于将轨道线路固定在道床上。
它能够减缓列车运行时的振动，保持轨道线路的稳定性。
轨道板则是连接轨道线路和轨枕的主要部分。
它是铁路轨道的承载面，通过安装在轨枕上，确保钢轨安全、稳定地固定。
轨道板通常由不锈钢或者镀锌钢板制成，具有耐磨、耐腐蚀和耐候性能。
道床是轨道结构的基础层，用于承受列车的重量并分散轨道上的荷载。
它通常由石木等材料构成，经过密实后形成一个坚固的支撑平台，确保轨道线路的稳定性和安全性。
扣件则起到固定轨道线路的作用，防止其在行车过程中移动或松动。
扣件通常由钢材或其他合金材料制成，通过螺栓或者特殊连接方式将轨道、轨枕、轨道板等固定在一起。
除了以上几个主要组成部分外，轨道结构还包括其他一些设施，如信号系统、绝缘节、轨道衬垫等。
信号系统用于指示列车运行情况，绝缘节用于隔离轨道的电流，轨道衬垫则可减少列车运行时的噪音和振动。
总的来说，轨道结构的各个组成部分共同协作，确保铁路的正常运行和旅客的安全。
同时，它们也在铁路发展中起到重要的引导作用，为轨道交通的现代化和高速化提供了技术保障。
简述轨道的基本组成
简述轨道的基本组成
轨道由道床、轨枕、钢轨、联接零件、防爬设备及道岔组成。
1、钢轨是供列车车轮滚动行驶其上的铁路构建，主要功用如下：
承受车轮重压及磨损。
将车轮重压分散置钢轨下的轨枕。
承受不断反复的重压。
无论钢轨的重量如何，断面质量比例大致应为：头部42%、腰部21%、底部37%，且钢轨的高度应等于底部的宽度。
当钢轨头部受磨损达0.64厘米时，需立即抽换钢轨。
2、铁路道钉
铁路道钉的作用在于将钢轨扣接在轨枕上，并维持两轨间的固定轨距，最常用的铁路道钉有普通道钉、钩道钉和螺旋道钉品种。
3、轨道连接零件
轨条连接零件在于维持接缝处的强度及劲度，使轨条具有均匀的弹性。
一般以两块鱼尾版贴于钢轨两侧的腰部，而以附有弹簧垫圈的螺栓旋紧。
鱼尾版有60厘米和90厘米两种，使用60厘米版需旋以4螺栓，使用90厘米者需旋以6螺栓。
现代化轨道为彻底改善轨道连接零件的缺点，采取连续焊接的方式，以连续焊接钢轨取代钢轨接头，藉以减少轨道之维修工作，并可增加使用年限，此称为长焊钢轨。
4、轨撑
用以支撑钢轨外侧的腰部，以抵抗钢轨头部所受之侧向力，防止因钢轨倾斜而导致之道钉松动。
5、扣件
嵌入轨枕扣住钢轨底部之上的金属夹或柄，除可抵抗车轮垂直滚压及侧向推力外，也可防止钢轨纵向爬行。
6、防爬设备
装设于钢轨底下，以其一侧顶住轨枕(及垫钣)，除用防止钢轨因车轮滚动所造成的纵向爬行，并可控制钢轨因温度升高而产生的延伸现象。
轨道的组成及各部分的作用
轨道的组成及各部分的作用轨道是许多交通工具（如轮船、火车、飞机和卫星等）运行的路径或轨迹。
不同交通工具的轨道结构不同，但它们都由一些基本组成部分组成。
本文将详细介绍轨道的组成部分及其作用。
1. 轨道基础（Trackbed）：轨道基础是支撑轨道的基础结构，通常由混凝土或石材铺设而成。
它的主要作用是为轨道提供稳定的基础，防止轨道发生下沉和移动。
2. 轨道轨枕（Ties/Sleepers）：轨道轨枕是放置在轨道基础上的一系列横向的木质或混凝土结构，它们起到固定轨道和支撑钢轨的作用。
轨枕可以缓冲轨道和列车之间的冲击，并将列车的负荷传递到轨道基础上，以确保轨道的稳定和安全运行。
3. 钢轨（Rails）：钢轨是轨道的主要组成部分，由高强度的钢材制成。
它们通过连接件固定在轨道轨枕上，并提供运输工具（如火车）行驶的轨道路径。
钢轨需要具备较高的强度、硬度和耐磨性。
4. 轨道节（Rail Joints）：轨道通常无法在整个轨道线路上连续铺设，会有一些间隔。
在这些间隔处，需要安装轨道节来连接不连续的钢轨。
轨道节可以保持轨道线路的连续性，并帮助传递列车的载荷和冲击力。
5. 铺底物（Ballast）：铺底物是铺设在轨道轨枕下的松散物料，如碎石或细砂。
它的主要作用是为轨道提供稳定的支撑，吸收和分散列车的振动和冲击力。
铺底物还可以排水，防止水积聚并损坏轨道。
6.铺底物排水系统：为了确保轨道的稳定和安全运行，铺底物下方需要有排水系统。
这个系统由排水管道和排水口组成，可以将积水导流到合适的位置，防止水进入轨道和轨道基础，从而降低轨道的稳定性。
除了这些基本的组成部分，轨道系统还可以包括以下附属设施：7. 隧道（Tunnels）：为了跨越山脉、河流或城市建筑物等障碍物，轨道系统通常需要修建隧道。
隧道提供了列车安全通过的通道，保护列车和乘客不受外界环境的影响。
8. 桥梁（Bridges）：轨道系统通常需要跨越河流、峡谷或其他交通干道，这时需要建造桥梁来支撑轨道和列车。
铁路轨道结构重点知识
● 1.轨道结构自上而下由钢轨，轨枕，碎石道床或混凝土整体道床等力学性能不同的材料组成，钢轨之间用接头联结零件联结或焊接，钢轨和轨枕用扣件联结，在站场还有用于列车转换轨道的道岔。
轨道的结构特点是组合性散体性● 2.运营条件用行车速度，轴重和运量三个参数●钢轨作用：为车轮提供连续，平顺和阻力最小的滚动表面，引导列车运行；直接承受车轮巨大压力，并分布传递到轨枕；在电气化铁路或自动闭塞区段，兼作轨道电路（需要有足够强度和耐磨性，较高抗疲劳强度和冲击韧性，一定弹性，足够光滑顶面，良好可焊性，高速铁路钢轨的高平直度）● 3.钢轨类型：75，60，50，43kg/m，我国钢轨标准长度有25和12.5m，长定尺钢轨长度有50和100m● 4.钢轨“工”字形，由轨头，轨腰，轨底组成● 5.钢轨机械联接形式按相对于轨枕位置：悬空式，承垫式。
按两股钢轨接头相对位置：相对式，相错式。
我国一般采用相对悬空式。
● 6.预留轨缝条件：（1）当轨温达到当地最高轨温时，轨缝应大于等于0，使轨端不受挤压力，以防温度压力太大而胀轨跑道。
（2）当轨温达到当地最低轨温时，轨缝应小于或等于构造轨缝，使接头螺栓不受剪力，以防止接头螺栓拉弯或拉断。
●7.轨枕：横向轨枕，纵向轨枕，短枕（按构造和铺设方法分）一般区间的普通轨枕，用于道岔上的岔枕，用于无砟桥梁上的桥枕（按使用目的）木枕，混凝土枕，钢枕（按材质）混凝土枕有I,II,III型●8.扣件：足够扣压力，适当弹性，一定的轨距和水平调整量●9.扣件功用：长期有效的保持钢轨与轨枕的可靠联结，阻止钢轨相对于轨枕移动，并能在动力作用下充分发挥其缓冲减振性能，延缓轨道残余变形积累●10.道床：轨枕的基础，用于固定轨枕位置，防止轨枕纵、横向位移并把所承受的压力分布传递给路基或桥隧建筑物，同时起到排水作用●11.道床功能：（1）承受来自轨枕压力并均匀的传递到路基面（2）提供轨道的纵、横向阻力，保持轨道的稳定（3）提供轨道弹性，减缓和吸收轮轨的冲击和振动（4）提供良好的排水性能，以提高路基的承载能力，减少基床病害（5）便于轨道养护维修作业，校正线路的平纵断面●12.无咋轨道是指采用混凝土，沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构：其轨枕本身由混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，钢轨，轨枕直接铺设在混凝土路基上●13.CRTS 1型板式无砟轨道啊：由60kg/m钢轨，WJ-2型扣件，预制轨道板，CA砂浆层，钢筋混凝土底座组成，底座采用C40钢筋混凝土，凸型挡台，现浇道床●14.CRTSII型板式无咋轨道（1）轨道板下填充层-CA砂浆层（2）极限位方式-凸形挡台（3）板间纵连方式-不纵连●15.CRTSIII型板式轨道（1）板下U形筋（2）自密实混凝土（3）底座凹槽的限位方式●16.CRTSI型双块式无咋轨道，现浇道床●17.CRTSII型双块式无咋轨道：埋入式无咋轨道，区别于I型采用的施工工艺是先浇筑道床板混凝土，然后通过振动法将轨枕压入到混凝土中，直至达到精确的位置并适应ZPW-2000轨道铁路●18.轨道的几何形位包括：轨距，水平，轨向，高低，轨底坡●19.轨距：钢轨顶面下16mm处两股钢轨头部作用边之间的最小距离●20.游间：当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨作用边时，另一个车轮轮缘与另一股钢轨作用边之间便形成一定的间隙，称为…●游间：对列车平稳性和轨道平稳性有重要影响，如果游间太小，就会增加行车阻力和钢轨及车轮的磨损，甚至可能卡住车轮、挤翻钢轨或导致爬轨，危及行车安全；如果游间过大，车辆运行时蛇行运动幅度越大，横向加速度越大，作用于钢轨上横向力越大，动能损失越大，轮轨间撞击越大，加剧轮轨磨耗和轨道变形，严重时引起脱轨和行车安全●21.水平指的是线路左右两股钢轨顶面的相对高差，一般用道尺测量●22.钢轨水平误差危害：（1）水平差，在一段相当长的距离内，一股钢轨的轨顶水平，较另一股始终高（2）三角坑，一段不太长的距离内，先是左股钢轨高，后是右股钢轨高（或相反）两最大水平误差点之间距离不足18m，对行车安全危害大，延长不足18m距离内出现水平差超过4mm的三角坑，就会出现车轮不能全部正常压紧钢轨的情况，甚至爬上钢轨，引起脱轨事故。
轨道系统基础知识一轨道结构和受力分析
第三节 轨枕
混凝土枕 断面多为梯形，按制造工艺不同分为普通钢筋混凝土枕（地 铁的短枕）、预应力混凝土枕（铁路及地铁的长轨枕） 轨枕长度 铁路有砟轨道用Ⅰ、Ⅱ型枕长2.5m；Ⅲ型枕长度有2.6m和 2.5m 地铁无砟轨道用短枕长0.45m、长枕长2.2~2.4m。 优点 强度高，寿命长；弹性均匀，稳定性好；自重大，道床阻力 较高；刚度大，轨底挠度平顺。 缺点 列车通过不平顺的混凝土枕线路时，轨道附加动力增大，故 对轨下部件的弹性提出了更高的要求。
第二节 钢轨
第二节 钢轨
钢轨的类型 分类方式二 按长度分：标准定尺轨、曲线缩短轨、长定尺轨、短尺轨 标准轨长度定尺轨：25m、12.5m 曲线缩短轨：24.96m、24.92m、24.84m及 12.46m、12.42m、12.38m 长定尺轨：50m、100m（铁路跨区间无缝线路用） 短尺轨：21m、22m、23m、24m、24.5m及 9m、9.5m、11m、11.5m、12m 分类方式三：按钢轨材质分有U71Mn、U75V等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 第二节 钢轨
钢轨的工作性质 作为一根支撑在连续弹性基础或点支撑上的无限长梁进行 工作。
主要承受的作用力 轮载作用下的弯曲应力； 轮轨接触点上的接触应力； 轨腰与轨头或轨底连接处可能产生的局部应力和温度变化 作用下的温度力。
产生的主要变形 压缩、伸长、弯曲、扭转、压溃、磨耗等。
第二节 钢轨
对钢轨的基本要求 为了使应力和变形均不超过规定的限值，要求钢轨具有 足够的强度、韧性和耐磨性等性能，具体如下：
钢轨的类型
第二节 钢轨
第二节 钢轨
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（1）钢轨连接
钢轨出厂标准25m和12.5m两种。 轨道交通线路上的钢轨是需要连成长轨条
的，钢轨与钢轨纵向连接依靠接头板来实 现。
钢轨连接现场
钢轨接头的破坏形式
折角
台阶、接缝
（2）无缝线路 Long welded rail
钢和钢是同种材料，可以通过焊接的方式
将其焊接成长钢轨。 焊接长钢轨线路就是无缝线路。 一般而言，焊接长钢轨的无缝线路长为1～ 2km，目前技术上已可能做到全路段的超长 无缝线路。
无缝线路技术
无缝线路的钢轨是全长焊接，热胀冷缩在
整体道床
2-4 扣件
钢轨和轨下基础是不同材料的两种构件，
它们之间的连接需要可靠、简单，但是要 满足足够的扣压力、又要有一定的弹性。 以保持轨距、组织钢轨相对于轨下基础的 纵、横向位移。 木枕依靠道钉、铁垫板与钢轨相连。 砼轨枕与钢轨之间的饿连接则有不同的扣 件形式可采用。
ω 扣 件 铸 钢 底 板
ω
ω 扣件橡胶轨下垫板
潘德罗扣件
2-5 道 岔
道岔是轨道部件重要的部分 道岔分成
连接、交叉和交叉与连接三种类型
（1）道岔的类型
单开道岔的组成
左开单开道岔
有害空间
有害空间
尖 轨
辙岔与护轨
辙岔与护轨
（2）手动转辙机
手动转辙机
电动转辙机ຫໍສະໝຸດ （3）画道岔-1画道岔-2
轨道结构
1、轨道结构的形式
钢轮钢轨的轨道结构
钢轨顶面提供车辆走行面，钢轮的轮缘和 钢轨侧面的相互作用则提供导向力。 采用橡胶轮胎等形式的轨道结构 必须有走行面及侧向的挡板，车辆除走行 轮外还水平安置了导向轮。 磁悬浮列车非接触式的轨道结构，则必须 提供侧向非接触式的导向力。
轨道结构的形式
现了一种宽轨枕，几乎满扑整个道床，在 上海火车站等处有铺设。
宽轨枕
2-3 道床
有渣道床 无渣道床
◆ 整体道床 ◆ 板式道床
整体道床
在城市轨道交通中为了免维修、减少工作
量，在某些轨道结构中为了加强轨道结构 强度，使用了整体道床、板式轨道——将 轨枕和道床浇筑成一体的轨道结构。
现浇承轨台式整体道床
钢轨内产生压或拉力。称为温度应力，温 度应力大小和温度差有关——铺设时的轨 温和测量时的轨温之差。 温度应力如何释放？ 采用什么样的方法来焊接钢轨？
焊接钢轨
2-2 钢轨的“基座”
钢轨必须固定在稳定的、不能变形的“基
础”—轨枕上，以保持一定的几何形位— 轨距、水平……。 最普通的、应用最广的是各种类型的轨 枕——木、混凝土和钢。
最常见的 钢轮钢轨 系统由钢 轮轮缘和 钢轨之间 的作用里 来提供导 向力。
钢轮钢轨系统
轮缘是有 高度h和坡 度的，钢轨 顶面也是由 圆弧组成， 保证钢轮向 中间靠。
2、轨道结构的组成
传统轨道结构的组成： 钢轨 轨枕 道床 连接部分（扣件） 道岔 附属设备
2-1钢轨Rail
画道岔-3
画道岔-4
画道岔-5
画道岔-6
画道岔-7
画道岔-8
画道岔-9
画道岔-10 标明道岔各部分名称
2-6 车挡
轨道结构辅助设备，主要用于车站尽头线、
停车线等处。 最简单的做法是在尽头线端部堆上一堆沙 土、碎石等。
车挡
车挡-1
车挡-2
车挡
车挡
（1）木枕
木枕的弹性 是最好的， 结构是最简 单的。由于 资源有限， 在我国除了 桥上、道岔 上很少使用。
（2）砼(tong)（混凝土）轨枕
砼轨枕
砼轨枕
因为砼轨枕不易加工，在桥、道岔 等特殊地带的轨道还只能采用木枕， 而其他地段则采用砼轨枕。
（3）宽轨枕
因为砼轨枕很重，轨底压应力很大，又出