有砟轨道ppt课件
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《有砟轨道施工》课件
有砟轨道的历史与发展
总结词
有砟轨道的历史可以追溯到19世纪中叶，随着技术的 进步，有砟轨道也在不断发展。
详细描述
有砟轨道的历史可以追溯到19世纪中叶，当时铁路建 设刚刚起步，有砟轨道因其施工简便、成本低等优点 被广泛采用。随着技术的进步和铁路运输的发展，有 砟轨道也在不断改进和完善。例如，采用新型的石砟 材料和施工工艺，以提高轨道的稳定性和耐久性。未 来，随着环保意识的提高和技术的不断发展，有砟轨 道将继续发挥其优势，为铁路运输的发展做出贡献。
轨道整理
对铺设好的轨道进行整理，确保 轨道线型平顺、几何尺寸符合要
求。
轨道检测
使用检测设备对轨道进行检测， 确保轨道质量符合设计标准。
质量验收
组织相关人员进行质量验收，确 保施工质量符合要求。
03
有砟轨道的施工技术
铺轨技术
铺轨技术
包括铺轨方案的制定、材料的选择、施工设备的 配置以及施工工艺的确定等。
施工安全与环境保护技术
施工安全保障
制定完善的施工安全管理制度，配备 安全设施，加强安全培训和演练。
环境保护措施
采取有效的措施，减少施工对环境的 影响，包括减少噪音、粉尘、废水的 排放等。
04
有砟轨道的维护与保养
日常维护保养
日常巡检
定期对有砟轨道进行巡检，检查轨道几何尺寸、道砟状态、扣件紧 铺轨机、运轨车、龙门吊等，这些设备需要 满足高效、稳定、安全等要求。
铺轨工艺
包括轨道铺设、道岔安装、扣件系统安装等，这 些工艺需要严格按照技术标准进行操作。
道砟控制技术
道砟质量控制
选择优质道砟，确保道砟的物理性能和化学性能符合标准。
道砟运输与堆放
合理规划道砟运输路线，确保道砟的及时供应，同时保证道砟的 堆放安全。
有砟轨道—有砟轨道结构认识
1.CRTSⅠ型板式无砟轨道结构
《轨道施工技术》
CRTSⅠ型板式无砟轨道
2 无砟轨道的类型及结构
2.CRTSⅡ型板式无砟轨道结构
《轨道施工技术》
CRTSⅡ型板式无砟轨道
2 无砟轨道的类型及结构
3.CRTSⅢ型板式无砟轨道结构
《轨道施工技术》
CRTSⅢ型板式无砟轨道
2 无砟轨道的类型及结构
4.CRTS双块式无砟轨道结构
2.5m。分无挡肩和有挡肩两种。适 应高速、重载铁路。
《轨道施工技术》
Ⅱ型轨枕
2 轨枕的作用及类型
《轨道施工技术》
3.轨枕的型号及尺寸 ➢ Ⅰ型：长2.5m，不适应一级干线，正逐步被替换。 ➢ Ⅱ型：长2.5m，基本适应快速铁路。 ➢ Ⅲ型：大部分长2.6m，一部分长2.5m。分无挡肩和有挡肩两种。适应高速、
河北交通职业技术学院
目录
1 有砟轨道的结构
2 无砟轨道的类型及结构
3 有砟轨道和无砟轨道的 比较
1
有砟轨道的结构
1 有砟轨道的结构
1.轨道工程与其他工程的关系
《轨道施工技术》 轨道工程
线下工程 （路基、桥涵、隧道）
1 有砟轨道的结构
2.有砟轨道的结构
《轨道施工技术》
1 有砟轨道的结构
2.有砟轨道的结构
二、采用异型钢轨连接。
《轨道施工技术》
2 联结零件的作用及类型
2.接头联结零件 （6）异型接头 ➢ 前后不同类型钢轨的联接。 ➢ 有两种情况：
一、采用异型夹板连接； 二、采用异型钢轨连接。
《轨道施工技术》
异型轨：轨端焊接不同轨型
2 联结零件的作用及类型
尖
2.接头联结零件
轨
《轨道施工技术》
CRTSⅠ型板式无砟轨道
2 无砟轨道的类型及结构
2.CRTSⅡ型板式无砟轨道结构
《轨道施工技术》
CRTSⅡ型板式无砟轨道
2 无砟轨道的类型及结构
3.CRTSⅢ型板式无砟轨道结构
《轨道施工技术》
CRTSⅢ型板式无砟轨道
2 无砟轨道的类型及结构
4.CRTS双块式无砟轨道结构
2.5m。分无挡肩和有挡肩两种。适 应高速、重载铁路。
《轨道施工技术》
Ⅱ型轨枕
2 轨枕的作用及类型
《轨道施工技术》
3.轨枕的型号及尺寸 ➢ Ⅰ型：长2.5m，不适应一级干线，正逐步被替换。 ➢ Ⅱ型：长2.5m，基本适应快速铁路。 ➢ Ⅲ型：大部分长2.6m，一部分长2.5m。分无挡肩和有挡肩两种。适应高速、
河北交通职业技术学院
目录
1 有砟轨道的结构
2 无砟轨道的类型及结构
3 有砟轨道和无砟轨道的 比较
1
有砟轨道的结构
1 有砟轨道的结构
1.轨道工程与其他工程的关系
《轨道施工技术》 轨道工程
线下工程 （路基、桥涵、隧道）
1 有砟轨道的结构
2.有砟轨道的结构
《轨道施工技术》
1 有砟轨道的结构
2.有砟轨道的结构
二、采用异型钢轨连接。
《轨道施工技术》
2 联结零件的作用及类型
2.接头联结零件 （6）异型接头 ➢ 前后不同类型钢轨的联接。 ➢ 有两种情况：
一、采用异型夹板连接； 二、采用异型钢轨连接。
《轨道施工技术》
异型轨：轨端焊接不同轨型
2 联结零件的作用及类型
尖
2.接头联结零件
轨
《铁路轨道》课件
建立定期安全检查制度，对铁路轨道、道岔、信号设备等进行全面 检查，及时发现和消除安全隐患。
应急预案制度
制定铁路轨道安全应急预案，明确应急组织、救援流程和资源调配 等，确保在突发事件发生时能够迅速、有效地进行处置。
安全防范措施
安装防护设施
01
在铁路轨道沿线安装安全防护设施，如防撞栏杆、警示标志等
，提高行人和车辆的安全意识。
03
提供列车导向
铁路轨道的钢轨和道岔等部分要为列 车提供行驶的导向作用，保证列车按 照规定的路线行驶。
05
04
分散列车重量
铁路轨道要分散列车的重量，使轨道 和路基能够承受列车的重量和冲击力 。
铁路轨道的类型
02
有砟轨道
定义
应用场景
有砟轨道是指在铁路上铺设道砟的轨 道，道砟材料多为石砟，具有较好的 弹性和排水性能。
高铁技术不断创新
为提高高铁的安全性、舒适性和效率，高铁技术 在不断进行创新，如采用智能调度系统、无人驾 驶技术等。
高铁成为绿色交通方式
高铁的建设和运营注重环保，采用节能减排技术 ，减少对环境的影响，成为绿色出行的代表。
城市轨道交通的发展
城市轨道交通网络不断完善
随着城市化进程的加速，城市轨道交通网络在各大城市得到快速发展，线路覆盖面广，站 点密集。
智能化和自动化技术的应用
未来铁路轨道将更加注重智能化和自动化技术的应用，如智能调度 系统、无人驾驶列车等，提高运营效率和安全性。
环保技术的广泛应用
未来铁路轨道将更加注重环保，采用更先进的节能减排技术，减少 对环境的影响，实现绿色发展。
THANKS.
定期维护保养
02
对铁路轨道、道岔、信号设备等进行定期维护保养，确保设备
应急预案制度
制定铁路轨道安全应急预案，明确应急组织、救援流程和资源调配 等，确保在突发事件发生时能够迅速、有效地进行处置。
安全防范措施
安装防护设施
01
在铁路轨道沿线安装安全防护设施，如防撞栏杆、警示标志等
，提高行人和车辆的安全意识。
03
提供列车导向
铁路轨道的钢轨和道岔等部分要为列 车提供行驶的导向作用，保证列车按 照规定的路线行驶。
05
04
分散列车重量
铁路轨道要分散列车的重量，使轨道 和路基能够承受列车的重量和冲击力 。
铁路轨道的类型
02
有砟轨道
定义
应用场景
有砟轨道是指在铁路上铺设道砟的轨 道，道砟材料多为石砟，具有较好的 弹性和排水性能。
高铁技术不断创新
为提高高铁的安全性、舒适性和效率，高铁技术 在不断进行创新，如采用智能调度系统、无人驾 驶技术等。
高铁成为绿色交通方式
高铁的建设和运营注重环保，采用节能减排技术 ，减少对环境的影响，成为绿色出行的代表。
城市轨道交通的发展
城市轨道交通网络不断完善
随着城市化进程的加速，城市轨道交通网络在各大城市得到快速发展，线路覆盖面广，站 点密集。
智能化和自动化技术的应用
未来铁路轨道将更加注重智能化和自动化技术的应用，如智能调度 系统、无人驾驶列车等，提高运营效率和安全性。
环保技术的广泛应用
未来铁路轨道将更加注重环保，采用更先进的节能减排技术，减少 对环境的影响，实现绿色发展。
THANKS.
定期维护保养
02
对铁路轨道、道岔、信号设备等进行定期维护保养，确保设备
轨道的构造与施工课件
轨道的分类
按功能
正线轨道、道岔轨道、道口轨道、调车轨道等。
按铺设方式
有砟轨道、无砟轨道。
按平面形状
直线轨道、曲线轨道。
轨道的发展历程
木轨
最早的轨道使用木材铺设，但 承载能力低，易损坏。
铁轨
随着冶铁技术的发展，铁轨逐 渐取代木轨，提高了承载能力 和耐久性。
重轨与轻轨
根据用途和承载能力，轨道分 为重轨和轻轨两种类型。
铺设道砟 将经过筛选和加工的道砟均匀铺设在 路基上，作为轨道的基础。
铺设轨枕
在道砟上铺设混凝土或木制轨枕，提 供轨道的支撑和稳定性。
安装钢轨
将经过选择的钢轨按照设计要求进行 铺设，确保轨道的平直度和稳定性。
连接钢轨
使用夹板和螺栓等连接件将钢轨连接 起来，形成连续的轨道。
无砟轨道的施工方法
基础处理
铺设混凝土底座
配备安全防护设施
为施工人员提供必要的安全防护设施，如安全帽、 安全带、防护眼镜等。
轨道施工的环保措施
控制施工噪音
合理安排施工时间，采用低噪音设备，尽量 减少施工噪音对周围居民的影响。
减少粉尘排放
采取洒水、覆盖等措施，减少施工现场的粉 尘排放，降低空气污染。
合理利用水资源
采取节水措施，减少用水量，同时对废水进 行合理处理，防止水污染。
减少固体废弃物
合理分类和处置施工过程中产生的固体废弃 物，减少对环境的污染。
轨道施工的职业健康与安全
建立职业健康与安全管理体系
制定完善的职业健康与安全管理体系，确保施工人员的身体健康和生 命安全。
提供职业健康检查
定期对施工人员进行职业健康检查，及时发现和预防职业病。
改善作业环境
有砟轨道结构知识课件
钢轨
Ⅲ型扣件
Ⅲ型 轨枕
碎石道床
传统轨道结构的组成（*） 钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备
钢轨
木枕
轨排 石撑
碎石道床 道钉扣件 防爬器
传统轨道结构的组成（*） 钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备 防脱 护轨
拉杆
拉杆
木枕线路加强
混凝土枕线路加强
传统轨道结构的组成（*） 钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备
combine heat treatment with alloying 热处理与合金化结合
1.3钢轨伤损及合理使用 Rail failure and fair use of the tail
（一）rail failure 钢轨伤损
钢轨在使用过程中，发生折断、裂纹及其它影 响和限制钢轨使用性能的伤损
1.3.1钢轨伤损Rail failure
Rail wear 钢轨磨耗
Corrugations 波形磨耗：钢轨顶面上出现的波状不 均匀磨耗或压溃
波磨导致轮轨动力作用加剧，加速车辆及轨道部件损坏， 影响运行舒适性，较大噪声
按波长分：短波（波纹）和长波（波浪）
波纹：波长50-100mm,波幅0.1-0.4mm(高速直线和制动地段) 波浪：波长100-3000mm，波幅2mm（重载曲线地段）
钢轨重型化、强韧化、纯净化
The strengthening technology of rail 钢轨强化技术
Rail alloying 钢轨合金化
加入合金元素Si、Mn、Cr，钢轨整体强化，表面硬度均匀，可焊性好
The rail heat treatment 钢轨热处理
钢轨接头冲击力大，轨端30-70mm范围进行轨顶淬火处理，提高抗磨能力 全长淬火：电感应加热加速奥氏体向珠光体转变，提高强度和韧性
《有砟轨道施工》课件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
案例三：某山区公路有砟轨道施工
总结词
地形崎岖、技术难度高
详细描述
该案例针对山区公路有砟轨道施工的特点，介绍了在地形崎岖、技术难度高的环境下进行施工的方法。施工过程 中克服了诸多困难，采用了特殊的技术和设备，确保了轨道线路的安全和稳定性。最终建成了适应山区环境的轨 道线路。
05
有砟轨道的未来发展与挑战
新材料与新技术的应用
总结词
随着科技的不断发展，新材料和新技术在有砟轨道施 工中的应用越来越广泛，为有砟轨道的未来发展提供 了更多可能性。
详细描述
近年来，一些新型材料如碳纤维复合材料、高强度钢 材等在有砟轨道中得到应用，这些材料具有轻质、高 强度、耐腐蚀等优点，能够提高轨道结构的承载能力 和使用寿命。同时，一些新的施工技术和设备也不断 涌现，如自动化铺轨设备、智能检测技术等，这些技 术能够提高施工效率，降低成本，并保证施工质量。
施工效率与成本控制
总结词
在有砟轨道施工中，施工效率和成本控制是两个重要的考虑因素，通过提高施工效率、优化施工方案 、合理利用资源等方式，可以有效降低成本。
详细描述
为了提高施工效率，施工单位可以采用现代化的施工设备和管理方法，如采用自动化和智能化的铺轨 设备，通过优化施工组织设计，合理安排施工进度和资源利用，提高工效。同时，在施工过程中，应 注重节约成本，如合理控制材料消耗、减少浪费等。
施工组织设计
根据施工方法，制定详细的施工组织 设计，包括施工流程、人员配置、材 料采购、设备租赁等。
施工机械与设备
01
02
03
铺轨机
用于铺设轨道的专用设备 ，具有铺设速度快、精度 高等特点。
起重机
用于吊装长轨排、道岔等 重型设备的机械，需根据 实际需求选择合适的型号 和吨位。
案例三：某山区公路有砟轨道施工
总结词
地形崎岖、技术难度高
详细描述
该案例针对山区公路有砟轨道施工的特点，介绍了在地形崎岖、技术难度高的环境下进行施工的方法。施工过程 中克服了诸多困难，采用了特殊的技术和设备，确保了轨道线路的安全和稳定性。最终建成了适应山区环境的轨 道线路。
05
有砟轨道的未来发展与挑战
新材料与新技术的应用
总结词
随着科技的不断发展，新材料和新技术在有砟轨道施 工中的应用越来越广泛，为有砟轨道的未来发展提供 了更多可能性。
详细描述
近年来，一些新型材料如碳纤维复合材料、高强度钢 材等在有砟轨道中得到应用，这些材料具有轻质、高 强度、耐腐蚀等优点，能够提高轨道结构的承载能力 和使用寿命。同时，一些新的施工技术和设备也不断 涌现，如自动化铺轨设备、智能检测技术等，这些技 术能够提高施工效率，降低成本，并保证施工质量。
施工效率与成本控制
总结词
在有砟轨道施工中，施工效率和成本控制是两个重要的考虑因素，通过提高施工效率、优化施工方案 、合理利用资源等方式，可以有效降低成本。
详细描述
为了提高施工效率，施工单位可以采用现代化的施工设备和管理方法，如采用自动化和智能化的铺轨 设备，通过优化施工组织设计，合理安排施工进度和资源利用，提高工效。同时，在施工过程中，应 注重节约成本，如合理控制材料消耗、减少浪费等。
施工组织设计
根据施工方法，制定详细的施工组织 设计，包括施工流程、人员配置、材 料采购、设备租赁等。
施工机械与设备
01
02
03
铺轨机
用于铺设轨道的专用设备 ，具有铺设速度快、精度 高等特点。
起重机
用于吊装长轨排、道岔等 重型设备的机械，需根据 实际需求选择合适的型号 和吨位。
有砟轨道结构(高铁轨道构造与施工课件)
上爬
3、混凝土枕扣件
➢弹条Ⅱ型扣件
弹条Ⅱ型扣件结构与弹条I型扣件相同，弹条材质60Si2CrA(A表示甲 类钢) ，σs和σb分别提高了42%和36%。
✓优点：扣压力大、强度安全储备大、残余变形小，适用于Ⅱ型或Ⅲ型混凝土枕 的60kg/m钢轨线路
✓缺点：防锈与防松工作量，不适用于高速
Ⅲ型枕
Ⅱ型枕
3、混凝土枕扣件
✓ 绝缘性能
弹条式扣件 ➢扣板式扣件
扣板式扣件由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座及绝缘缓冲垫板组成。 硫磺水泥砂浆锚固螺纹道钉，挡板传力，垫板缓冲绝缘。 ✓优点：零件简单，调整轨距比较方便
✓缺点：扣压力较低，在使用过程中容易松动，适用于50kg/m及以下钢轨
3、混凝土枕扣件
➢弹条I型扣件
弹条I型扣件由ω形弹条、螺纹道钉、轨距挡板、挡板座及弹性橡胶垫板等组 成。弹条直径为13mm的60Si2Mn或55Si2Mn热轧弹簧圆钢，变形后提供扣压力， 轨距挡板调距并传力，挡板座缓冲绝缘。 ✓优点：弹性好、扣压力损失较小，能较好地保持轨道几何形位，使用效果好 ✓缺点：弹程偏小导致扣压力偏小，强度储备不足 ，曲线地段易上滑
✓加工质量参数：道砟粒径、级配颗粒形状、表面状态、 清洁度
新建重载铁路采用一级道砟 既有线大修力求采用一级道砟 高速上采用特级道砟——增强稳定，减少磨损、粉化和飞砟
54
➢道砟级配
道砟中颗粒的分布，影响道床物理力学性能和养护维修工作量。道砟 级配分为宽级配和窄级配，一级道砟宽级配、特级道砟窄级配。 ✓宽级配：大、小颗粒的相互配合以及道砟颗粒之间的填满，使得道砟有
➢国内外主要干线普遍采用2.6m长轨枕 ✓减小枕中负弯矩 ✓提高纵横向稳定性和整体刚度，改善道床、路基工作状态， 利于铺设无缝线路，适当减少轨枕配置根数
3、混凝土枕扣件
➢弹条Ⅱ型扣件
弹条Ⅱ型扣件结构与弹条I型扣件相同，弹条材质60Si2CrA(A表示甲 类钢) ，σs和σb分别提高了42%和36%。
✓优点：扣压力大、强度安全储备大、残余变形小，适用于Ⅱ型或Ⅲ型混凝土枕 的60kg/m钢轨线路
✓缺点：防锈与防松工作量，不适用于高速
Ⅲ型枕
Ⅱ型枕
3、混凝土枕扣件
✓ 绝缘性能
弹条式扣件 ➢扣板式扣件
扣板式扣件由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座及绝缘缓冲垫板组成。 硫磺水泥砂浆锚固螺纹道钉，挡板传力，垫板缓冲绝缘。 ✓优点：零件简单，调整轨距比较方便
✓缺点：扣压力较低，在使用过程中容易松动，适用于50kg/m及以下钢轨
3、混凝土枕扣件
➢弹条I型扣件
弹条I型扣件由ω形弹条、螺纹道钉、轨距挡板、挡板座及弹性橡胶垫板等组 成。弹条直径为13mm的60Si2Mn或55Si2Mn热轧弹簧圆钢，变形后提供扣压力， 轨距挡板调距并传力，挡板座缓冲绝缘。 ✓优点：弹性好、扣压力损失较小，能较好地保持轨道几何形位，使用效果好 ✓缺点：弹程偏小导致扣压力偏小，强度储备不足 ，曲线地段易上滑
✓加工质量参数：道砟粒径、级配颗粒形状、表面状态、 清洁度
新建重载铁路采用一级道砟 既有线大修力求采用一级道砟 高速上采用特级道砟——增强稳定，减少磨损、粉化和飞砟
54
➢道砟级配
道砟中颗粒的分布，影响道床物理力学性能和养护维修工作量。道砟 级配分为宽级配和窄级配，一级道砟宽级配、特级道砟窄级配。 ✓宽级配：大、小颗粒的相互配合以及道砟颗粒之间的填满，使得道砟有
➢国内外主要干线普遍采用2.6m长轨枕 ✓减小枕中负弯矩 ✓提高纵横向稳定性和整体刚度，改善道床、路基工作状态， 利于铺设无缝线路，适当减少轨枕配置根数
轨道工程-第三章-有砟轨道ppt课件
37
第四节 道床
38
第四节 道床
1.道床的功能
（1）承受来自轨枕的压力并均匀地传递到路基面上，使之 不超过路基面的容许应力；
（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及减少 基床病害； （5）便于轨道养护维修作业，校正线路的平纵断面。
下层为垫层，又称为底砟。
底砟粒径、级配
方孔筛孔边
长（mm） 0.075 0.1
0.5
1.7 7.1
16
25 45
过筛质量百 分数（％）
0～7
0～11
14～32 23～46 41～75 67～91 88～100
100
41
第四节 道床 4.底砟作用 ①具有隔断碎石道砟与路基面直接接触的作用，
可防止路基面因道砟颗粒的挤入而破损； ②阻止路基的细微颗粒直接渗入上层道砟； ③降低雨水的下渗速度，防止雨水对路基面的浸
（2）木轨的缺点： ①消耗大量优质木材，价格较高； ②易腐蚀、磨损，使用寿命短 ； ③强度、弹性不均
26
第三节 轨枕 2.钢枕
非洲、印度（防白蚁） 英国（二战前木材短缺） 优点： 质量较轻，易于捆扎码堆； 凹腔内填满道砟，线路稳定 缺点： 用钢量大
27
第三节 轨枕 3.混凝土轨枕
28
第三节 轨枕
48
第四节 道床
4.道床的变形
（1）道床变形现象
道床作为散粒体结构，本身具有弹、塑性，在外荷作 用下将产生弹、塑性变形。荷载消失后，弹性变形部分得 以恢复，而塑性变形部分则成为永久变形也称残余变形。 道床残余变形的不均匀性，导致轨道几何形位的变化，由 此所引起的轨道维修作业量占维修工作量的70％以上。
第四节 道床
38
第四节 道床
1.道床的功能
（1）承受来自轨枕的压力并均匀地传递到路基面上，使之 不超过路基面的容许应力；
（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及减少 基床病害； （5）便于轨道养护维修作业，校正线路的平纵断面。
下层为垫层，又称为底砟。
底砟粒径、级配
方孔筛孔边
长（mm） 0.075 0.1
0.5
1.7 7.1
16
25 45
过筛质量百 分数（％）
0～7
0～11
14～32 23～46 41～75 67～91 88～100
100
41
第四节 道床 4.底砟作用 ①具有隔断碎石道砟与路基面直接接触的作用，
可防止路基面因道砟颗粒的挤入而破损； ②阻止路基的细微颗粒直接渗入上层道砟； ③降低雨水的下渗速度，防止雨水对路基面的浸
（2）木轨的缺点： ①消耗大量优质木材，价格较高； ②易腐蚀、磨损，使用寿命短 ； ③强度、弹性不均
26
第三节 轨枕 2.钢枕
非洲、印度（防白蚁） 英国（二战前木材短缺） 优点： 质量较轻，易于捆扎码堆； 凹腔内填满道砟，线路稳定 缺点： 用钢量大
27
第三节 轨枕 3.混凝土轨枕
28
第三节 轨枕
48
第四节 道床
4.道床的变形
（1）道床变形现象
道床作为散粒体结构，本身具有弹、塑性，在外荷作 用下将产生弹、塑性变形。荷载消失后，弹性变形部分得 以恢复，而塑性变形部分则成为永久变形也称残余变形。 道床残余变形的不均匀性，导致轨道几何形位的变化，由 此所引起的轨道维修作业量占维修工作量的70％以上。
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7
• 扣板式扣件 扣板 螺纹道钉 弹簧 铁座 缓冲垫板
不同号码扣板的搭配可满足不同钢轨和轨距调整的需要
8
•
弹条扣件
弹条Ⅰ型扣件
弹条Ⅱ型扣件
弹条Ⅲ型扣件
扣压力不足 弹程小
扣压力大 弹性好
在Ⅰ外形基础上，更换弹条 材料屈服强度和抗拉强度得 到了改善
9
• 弹条Ⅰ型扣件 组成： ω形弹条、螺旋道钉、轨距挡板 、挡板座及弹性橡胶垫板 分类： A型：CHN50钢轨
B型：CHN60钢轨 （轨距挡板的作用是调整轨距，传递钢轨 的横向水平推力。轨距挡板中间有长圆孔， 其大小是一定的，但孔中心位置有两种， 相应就有两个号码。50、60kg/m钢轨各有 两个号码，分别为20、14和10、6号）
10
11
• 弹条Ⅱ型扣件 弹条Ⅱ型扣件除弹条采用新材料重新设计 外，其余部件与弹条I型扣件通用，仍为带 挡肩、有螺栓扣件。在原使用弹条I型扣件 地段，可用弹条Ⅱ型扣件弹条更换原I型扣 件弹条。
27
受力条件对轨枕的要求
①轨枕轨座有足够的面积承受钢轨压力
②轨枕截面有足够承受弯矩的能力
③轨枕与道床之间有足够的的接触面积
④轨枕与道床之间能提供足够的纵横向 阻力
⑤轨枕具有较大质量
28
混凝土轨枕 设计
轨枕长度
轨枕形状
轨枕高度
29
• 轨枕长度 轨枕长度与轨枕受力状态有关 一
般应以轨下截面正弯矩与枕中截面负弯矩保 持一定比例来确定轨枕的合理长度 混凝土 枕长度一般在2.3～2.7m之间 我国I、Ⅱ型 枕均为2.5m
• 优点： ①混凝土枕材源较多 并能保证尺寸
使轨道弹性均匀 提高了轨道的稳定性 ②混凝土枕不受气候、腐朽、虫柱及
火灾的影响 使用寿命长 ③还具有较高的道床阻力 对提高无
缝线路的横向稳定性十分有利
24
25
• 结构形式 整体式（主要为预应力混凝土轨枕）
组合式
26
短枕式
整体式混凝土枕整体性强 稳定性好 制作简 便 是目前各国使用最多的一种类型
不同的铁路，采用不同的轨下胶垫 合理选择轨垫的刚度 在轨道纵向弹性均匀一致
14
• 扣件工作特性 ①扣件形状较为复杂，刚度通过实验测得 ②混凝土扣件的阻力应大于道床阻力 每组扣件的单位长度阻力为
r=PC(f1+f2)/a
（PfC2：：两钢侧轨扣与件轨扣下压垫力层，之f间1的：摩扣擦件系与数钢，轨一之般间取的0摩.6擦5，系数a，：一轨般枕取间0.距25），
易腐蚀 轨道稳定性差 弹性不均匀
20
• 分类 普通木枕 桥枕（用于桥梁上的木枕）
岔枕（用于道岔上的木枕）
21
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钢枕
• 形成史 木枕抗腐蚀性差 木材短缺 钢枕重量
较轻 易于捆扎码堆 • 分类
凹槽性钢枕 工字钢Y型钢枕
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混凝土轨枕
• 趋势：随着铁路高速重载发展的需要 用混 凝土枕代替木枕已成为发展方向
③当钢轨上作用荷载时，扣件弹簧和轨下垫 层弹簧所产生的位移相等，所以可以看成 是 可扣得件算弹式簧Kf和轨下垫层弹簧Kp并联，于是 Kfv=Kf+Kp
15
• 当钢轨上没有轮载时： 扣件和垫层的压缩量分别为：
yf0=Pc0/Kf,yp0=Pc0/Kp • 当钢轨上作用有荷载时：扣件的压缩量减
小为Δyf,相应的扣压力减小为ΔPf=KfΔyf, 扣件的实际扣压力为Pf= Pc0- ΔPf，而轨下 垫层的实际受压力为Pp=Pc0-ΔPf+Pw(Pw为作 用在轨下垫层的车轮荷载)。
分开式扣件是将钢轨和垫板、垫板和木枕 分别联结起来。它是用4个螺纹道钉联结垫 板与木枕，两个底脚螺栓扣压钢轨与垫板， 其道钉和底脚螺栓构成“K”型，故又称 “K”式扣件。
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6
• 混凝土轨枕扣件 • 性能要求：
①足够的扣压力 ②适当的弹性 ③具有一定的轨距和水平调整量 ④绝缘性能 我国混凝土枕扣件，在初期主要使用扣板 式和拱形弹片式两种。拱形弹片式扣件由 于拱形弹片强度低，扣压力小，易引起变 形甚至折断，在主要干线上已被淘汰。目 前使用的主型扣件为弹条I型扣件。近几年 又研制成功适用于重载，高速线路上的弹 条Ⅱ、Ⅲ型扣件
有砟轨道
钢轨
轨枕 连接零件 道砟
道岔
3
第二节 扣件
• 扣件是连接钢轨和轨枕的中间连接零件， 其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距 和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动
• 对扣件的要求 足够的强度 耐久性 一定的弹性 扣件系统零件少 安装简单 便于拆卸
4
• 木枕扣件（混合式 分开式） 混合式扣件零件有道钉和五孔双肩铁垫板。 它除用道钉将钢轨、垫板和木枕一起扣紧 外，还另用道钉将垫板与木枕单独扣紧。
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• 弹条Ⅲ型扣件 组成：弹条、预埋铁座，绝缘轨距块和橡 胶垫板 弹条Ⅲ型扣件是无螺栓无挡肩扣件。无螺 栓无挡肩扣件是世界各国轨枕扣件发展的 趋势，特别适用于重载、大运量、高密度 的运输条件。 优点：扣压力大弹性好 ，较强的保持轨距 能力，采用无螺栓连接，减小扣件维修养 护工作量
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• 轨下橡胶垫层（增加扣件的弹性） • 要求：
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第三节 轨枕
• 概述 轨枕是轨下基础部件之一（扣件 碎石道床 轨枕）
• 功能
①支撑钢轨
②保持轨距和方向
ห้องสมุดไป่ตู้
③传递钢轨对其作用的各项压力
到道床
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• 要求 坚固性 弹性 耐久性
• 分类 木枕 钢枕 混凝土枕
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我国新建铁路主要使用混凝土枕 原因：料源丰富 轨道结构稳定 弹性均匀
木枕
铁路发明初期 木材资源丰富 广泛使用 目前 北美国家铁路仍以使用木枕为主 ●缺点
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为保证钢轨上作用有荷载时扣件的扣压力不 为零，yf0>=Δyf
轨下垫层的压缩量为Δyp=(Pw-ΔPf)/Kp,由于 ΔPf=KfΔyf,所以Δyp =(Pw-KfΔyf)/Kp
由于yc0=yf0=Pc0/Kf,可得Δyp = Δyf，于是得： Δyf=Pw/(Kf+ Kp)
以上分析可得扣件刚度和轨下垫层刚度之间 的关系:Pc0/ Kf>= Pw/(Kf+ Kp),即 Kp/Kf>=(Pw-Pc0)/Pc0
第三章 有砟轨道
道路与铁道工程 王鹤
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• 目录
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节
有砟轨道的结构形式和组成 扣件 轨枕 道床 其他轨道部件 特殊地段的轨道过渡段
2
第一节 有砟轨道结构形式和组成
铁路发展至今传统的有砟轨道结构仍然是当前普 速铁路的主要结构形式 城市轨道交通的地面线也大多采用有砟轨道，以 便路基下沉时能方便调整轨面高程
• 扣板式扣件 扣板 螺纹道钉 弹簧 铁座 缓冲垫板
不同号码扣板的搭配可满足不同钢轨和轨距调整的需要
8
•
弹条扣件
弹条Ⅰ型扣件
弹条Ⅱ型扣件
弹条Ⅲ型扣件
扣压力不足 弹程小
扣压力大 弹性好
在Ⅰ外形基础上，更换弹条 材料屈服强度和抗拉强度得 到了改善
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• 弹条Ⅰ型扣件 组成： ω形弹条、螺旋道钉、轨距挡板 、挡板座及弹性橡胶垫板 分类： A型：CHN50钢轨
B型：CHN60钢轨 （轨距挡板的作用是调整轨距，传递钢轨 的横向水平推力。轨距挡板中间有长圆孔， 其大小是一定的，但孔中心位置有两种， 相应就有两个号码。50、60kg/m钢轨各有 两个号码，分别为20、14和10、6号）
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• 弹条Ⅱ型扣件 弹条Ⅱ型扣件除弹条采用新材料重新设计 外，其余部件与弹条I型扣件通用，仍为带 挡肩、有螺栓扣件。在原使用弹条I型扣件 地段，可用弹条Ⅱ型扣件弹条更换原I型扣 件弹条。
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受力条件对轨枕的要求
①轨枕轨座有足够的面积承受钢轨压力
②轨枕截面有足够承受弯矩的能力
③轨枕与道床之间有足够的的接触面积
④轨枕与道床之间能提供足够的纵横向 阻力
⑤轨枕具有较大质量
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混凝土轨枕 设计
轨枕长度
轨枕形状
轨枕高度
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• 轨枕长度 轨枕长度与轨枕受力状态有关 一
般应以轨下截面正弯矩与枕中截面负弯矩保 持一定比例来确定轨枕的合理长度 混凝土 枕长度一般在2.3～2.7m之间 我国I、Ⅱ型 枕均为2.5m
• 优点： ①混凝土枕材源较多 并能保证尺寸
使轨道弹性均匀 提高了轨道的稳定性 ②混凝土枕不受气候、腐朽、虫柱及
火灾的影响 使用寿命长 ③还具有较高的道床阻力 对提高无
缝线路的横向稳定性十分有利
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• 结构形式 整体式（主要为预应力混凝土轨枕）
组合式
26
短枕式
整体式混凝土枕整体性强 稳定性好 制作简 便 是目前各国使用最多的一种类型
不同的铁路，采用不同的轨下胶垫 合理选择轨垫的刚度 在轨道纵向弹性均匀一致
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• 扣件工作特性 ①扣件形状较为复杂，刚度通过实验测得 ②混凝土扣件的阻力应大于道床阻力 每组扣件的单位长度阻力为
r=PC(f1+f2)/a
（PfC2：：两钢侧轨扣与件轨扣下压垫力层，之f间1的：摩扣擦件系与数钢，轨一之般间取的0摩.6擦5，系数a，：一轨般枕取间0.距25），
易腐蚀 轨道稳定性差 弹性不均匀
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• 分类 普通木枕 桥枕（用于桥梁上的木枕）
岔枕（用于道岔上的木枕）
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钢枕
• 形成史 木枕抗腐蚀性差 木材短缺 钢枕重量
较轻 易于捆扎码堆 • 分类
凹槽性钢枕 工字钢Y型钢枕
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混凝土轨枕
• 趋势：随着铁路高速重载发展的需要 用混 凝土枕代替木枕已成为发展方向
③当钢轨上作用荷载时，扣件弹簧和轨下垫 层弹簧所产生的位移相等，所以可以看成 是 可扣得件算弹式簧Kf和轨下垫层弹簧Kp并联，于是 Kfv=Kf+Kp
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• 当钢轨上没有轮载时： 扣件和垫层的压缩量分别为：
yf0=Pc0/Kf,yp0=Pc0/Kp • 当钢轨上作用有荷载时：扣件的压缩量减
小为Δyf,相应的扣压力减小为ΔPf=KfΔyf, 扣件的实际扣压力为Pf= Pc0- ΔPf，而轨下 垫层的实际受压力为Pp=Pc0-ΔPf+Pw(Pw为作 用在轨下垫层的车轮荷载)。
分开式扣件是将钢轨和垫板、垫板和木枕 分别联结起来。它是用4个螺纹道钉联结垫 板与木枕，两个底脚螺栓扣压钢轨与垫板， 其道钉和底脚螺栓构成“K”型，故又称 “K”式扣件。
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• 混凝土轨枕扣件 • 性能要求：
①足够的扣压力 ②适当的弹性 ③具有一定的轨距和水平调整量 ④绝缘性能 我国混凝土枕扣件，在初期主要使用扣板 式和拱形弹片式两种。拱形弹片式扣件由 于拱形弹片强度低，扣压力小，易引起变 形甚至折断，在主要干线上已被淘汰。目 前使用的主型扣件为弹条I型扣件。近几年 又研制成功适用于重载，高速线路上的弹 条Ⅱ、Ⅲ型扣件
有砟轨道
钢轨
轨枕 连接零件 道砟
道岔
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第二节 扣件
• 扣件是连接钢轨和轨枕的中间连接零件， 其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距 和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动
• 对扣件的要求 足够的强度 耐久性 一定的弹性 扣件系统零件少 安装简单 便于拆卸
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• 木枕扣件（混合式 分开式） 混合式扣件零件有道钉和五孔双肩铁垫板。 它除用道钉将钢轨、垫板和木枕一起扣紧 外，还另用道钉将垫板与木枕单独扣紧。
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• 弹条Ⅲ型扣件 组成：弹条、预埋铁座，绝缘轨距块和橡 胶垫板 弹条Ⅲ型扣件是无螺栓无挡肩扣件。无螺 栓无挡肩扣件是世界各国轨枕扣件发展的 趋势，特别适用于重载、大运量、高密度 的运输条件。 优点：扣压力大弹性好 ，较强的保持轨距 能力，采用无螺栓连接，减小扣件维修养 护工作量
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• 轨下橡胶垫层（增加扣件的弹性） • 要求：
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第三节 轨枕
• 概述 轨枕是轨下基础部件之一（扣件 碎石道床 轨枕）
• 功能
①支撑钢轨
②保持轨距和方向
ห้องสมุดไป่ตู้
③传递钢轨对其作用的各项压力
到道床
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• 要求 坚固性 弹性 耐久性
• 分类 木枕 钢枕 混凝土枕
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我国新建铁路主要使用混凝土枕 原因：料源丰富 轨道结构稳定 弹性均匀
木枕
铁路发明初期 木材资源丰富 广泛使用 目前 北美国家铁路仍以使用木枕为主 ●缺点
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为保证钢轨上作用有荷载时扣件的扣压力不 为零，yf0>=Δyf
轨下垫层的压缩量为Δyp=(Pw-ΔPf)/Kp,由于 ΔPf=KfΔyf,所以Δyp =(Pw-KfΔyf)/Kp
由于yc0=yf0=Pc0/Kf,可得Δyp = Δyf，于是得： Δyf=Pw/(Kf+ Kp)
以上分析可得扣件刚度和轨下垫层刚度之间 的关系:Pc0/ Kf>= Pw/(Kf+ Kp),即 Kp/Kf>=(Pw-Pc0)/Pc0
第三章 有砟轨道
道路与铁道工程 王鹤
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• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节
有砟轨道的结构形式和组成 扣件 轨枕 道床 其他轨道部件 特殊地段的轨道过渡段
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第一节 有砟轨道结构形式和组成
铁路发展至今传统的有砟轨道结构仍然是当前普 速铁路的主要结构形式 城市轨道交通的地面线也大多采用有砟轨道，以 便路基下沉时能方便调整轨面高程