有砟轨道结构知识课件
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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。
有砟轨道结构知识课件
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨断面 rail section
工字型——最佳抗弯性能
轨头轮轨接触部位： 压力大——抗压溃、 耐磨（大而厚） 磨耗均匀——宽、与 车轮踏面配合具有不 同半径组合 轨腰： 承载能力——足够厚 抗弯能力——足够高 连接要求——侧曲线 钢轨断面的四个主要参数：H、B、 b、t 为保证稳定H:B=1.15-1.2 11 为保证轧制冷却均匀，要求各部比例合理 轨底： 稳定——足够宽、厚
16
1.3.1 钢轨伤损 Rail failure
Rail wear 钢轨磨耗
主要指小半径曲线钢轨的侧磨和波形磨耗
垂直磨耗存在于所有线路，也是直线和大曲线轨道上 的主要磨耗型式，随轴重和总重增加而增大，几何形 位设置不当将加快垂直磨耗
Side wear 侧面磨耗：轮轨摩擦与滑动为根本原因
（两点接触）
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨断面 Rail cross section
12
1.2 钢轨的材质及机械性能
the material and mechanical performance of rail
钢轨的材质和机械性能取决于化学成分(chemical constituents)、金属组织(matel structure)及热处 理工艺(heat treatment process) 钢轨钢化学成分：Fe、C、Mn、Si、P、S
剥离、掉块、擦伤
1.3.1 钢轨伤损Rail failure
轨头核伤
Causes 产生原因
内因：钢轨材质缺陷 外因：轮载反复作用 产生机理：轨头内部的微小裂纹或缺陷，在重复动载作用下， 在钢轨走行面一下的轨头内出现复杂的应力组合，使微小 裂纹成核，然后向轨头四周发展，直至核伤周围的钢料不 足提供足够的抵抗，突然折断。
《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。
1 有砟轨道结构
按两钢轨相对位置分类
相对式：作用力集中一处 相错式：相当于两个接头，两钢轨均有两处损伤 我国一般采用相对悬空式 欧洲铁路置于双枕 上的钢轨接头
按性
承垫式
3、普通接头（*）
组成
夹板、螺栓、螺母、弹簧垫圈组成 接头夹板——具有一定刚度及足够强度 承受弯矩、传递纵向力、阻止钢轨伸缩 斜坡支承双头对称型夹板（双头式夹板，俗称鱼尾板） 斜坡——楔入贴紧轨腰，磨耗后可再次拧紧使之贴紧 螺栓孔——圆形与长圆形相间，实现轨缝
北京地铁波磨
四、轨道损伤
长波(或称波 浪)长波波长 100-3000mm , 波幅2mm以内 的周期性不 平顺。
四、轨道损伤
3.典型钢轨伤损
(1)钢轨磨耗 2)侧磨：曲线侧磨和直线区间钢轨交替不均匀侧磨。
四、轨道损伤
钢轨侧磨
四、轨道损伤
曲线钢轨侧面磨耗
（1）成因：轮缘与钢轨侧面之间的滑动摩擦 （2）影响因素：曲线半径、外轨超高、曲线轨距加 宽、轮轨间的摩擦系数、轮轨游间以及曲线轨道状态 的好坏等。 （3）减缓措施：设置合理的轨底坡、超高、轨距和 科学的涂油润滑。
(1)中间轨温tz=27.1 C
,
1 a0 L(t z t0 ) a g 2 1 t z tmax tmin 2
取值：年轨温差小于85C的地区
再减小1～2mm。
(2)计算轨缝a0=9.6mm
(3)设置轨缝a=8mm
5、轨道有关计算
（2）容许铺设的年轨温差
确定原则 tmax时轨缝amin=0； tmin时轨缝amax=ag； 考虑接头阻力对钢轨伸缩的限制值C，2～6mm。 ag 公式推导 （1）t 时 a0 L(t z t max ) C 0 max 2 ag （2）tmin时 a0 L(t z t min ) - C ag 2 （3）两式相减而得：
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
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➢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
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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
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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
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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
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第三节 轨枕 3.混凝土轨枕
28
第三节 轨枕
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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。
轨道结构基本知识PPT课件
•35
轨撑 轨撑一般安设在
转辙器基本轨外 侧，以防止基本 轨横向移动和外 翻，起到保持轨 距的作用。
•36
道岔接头铁、拉杆及连杆 道岔接头铁、拉杆及连杆是连接两尖轨，
以增强尖轨的框架刚度，提高尖轨的定性 的连接设备。拉杆与转辙设备相连，用以 转换尖轨位置 1）接头铁 接头铁用两个螺栓连接在尖轨轨腰上，其 上设有铰接螺栓孔与拉、连杆相连，现在 主要使用T形接头铁和扁钢边接铁两 种。
•11
（1）普通混凝土轨枕 按配盘种类分为两个系列，即S系列各J系
列（“S”代表钢丝，“J”代表钢筋）。 按承载能力分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。 Ⅰ型用于 中型或轻型轨道； Ⅱ型用于重型和次重型 轨道； Ⅲ型用于与75Kg/m钢轨配套使用的 特重 型轨道。各种类型轨枕是通过在轨枕 一端顶面上的型号及厂名标记来区别的。
部份组成。这个看似简单的工字，受力好、省材料，具 有最佳抗弯性能。为了保证必要的强度条件，钢轨就有 足够的高度，其头部和底部应有足够的面积和高度，腰 部和底部不宜太薄。
•7
2、轨枕
轨枕的作用：轨枕承受来自钢轨传来的垂直力和 水平力，并将这些力分布于道床上，同时有效地 保持轨道的轨距、方向和位置。因此轨枕要有一 定的坚固性、耐久性和弹性，同时具有足够的阻 力，以免在列车作用下发生横向移动。
•4
以上各种类型的钢轨中，38Kg/m钢轨止前 已停止生产，60Kg/m、50Kg/m钢轨在主要 干线上铺设，43Kg/m钢轨在部分站线及专 用线上铺设，对于重载铁路各特别繁忙区 段铁路，则铺设75Kg/m钢轨
•5
钢轨的长度： 我国标准长度钢轨有12.5m及25m两种，特重型
及重型轨道应采用25m轨。 为了保证曲线钢轨对接，线路上采用比标准长
轨撑 轨撑一般安设在
转辙器基本轨外 侧，以防止基本 轨横向移动和外 翻，起到保持轨 距的作用。
•36
道岔接头铁、拉杆及连杆 道岔接头铁、拉杆及连杆是连接两尖轨，
以增强尖轨的框架刚度，提高尖轨的定性 的连接设备。拉杆与转辙设备相连，用以 转换尖轨位置 1）接头铁 接头铁用两个螺栓连接在尖轨轨腰上，其 上设有铰接螺栓孔与拉、连杆相连，现在 主要使用T形接头铁和扁钢边接铁两 种。
•11
（1）普通混凝土轨枕 按配盘种类分为两个系列，即S系列各J系
列（“S”代表钢丝，“J”代表钢筋）。 按承载能力分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。 Ⅰ型用于 中型或轻型轨道； Ⅱ型用于重型和次重型 轨道； Ⅲ型用于与75Kg/m钢轨配套使用的 特重 型轨道。各种类型轨枕是通过在轨枕 一端顶面上的型号及厂名标记来区别的。
部份组成。这个看似简单的工字，受力好、省材料，具 有最佳抗弯性能。为了保证必要的强度条件，钢轨就有 足够的高度，其头部和底部应有足够的面积和高度，腰 部和底部不宜太薄。
•7
2、轨枕
轨枕的作用：轨枕承受来自钢轨传来的垂直力和 水平力，并将这些力分布于道床上，同时有效地 保持轨道的轨距、方向和位置。因此轨枕要有一 定的坚固性、耐久性和弹性，同时具有足够的阻 力，以免在列车作用下发生横向移动。
•4
以上各种类型的钢轨中，38Kg/m钢轨止前 已停止生产，60Kg/m、50Kg/m钢轨在主要 干线上铺设，43Kg/m钢轨在部分站线及专 用线上铺设，对于重载铁路各特别繁忙区 段铁路，则铺设75Kg/m钢轨
•5
钢轨的长度： 我国标准长度钢轨有12.5m及25m两种，特重型
及重型轨道应采用25m轨。 为了保证曲线钢轨对接，线路上采用比标准长
(完整版)轨道工程第三章有砟轨道
足够的强度 足够的耐久性 一定的弹性 有效地保持钢轨与轨枕之间的可靠联结 系统零件少，安装简单，便于拆卸
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 混合式
铁垫板
道钉
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 混合式
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 混合式
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 分开式
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 分开式
第二节 扣件
✓ 木枕扣件
第三节 轨枕 4.其他形式的轨枕欣赏——框架式轨枕
第三节 轨枕 4.其他形式的轨枕欣赏——德国B系列轨枕
B70型轨枕 B90型轨枕
B75型轨枕
第三节 轨枕 4.其他形式的轨枕欣赏——双块式轨枕
法国双块混凝土枕（5T型）
第三节 轨枕 轨枕铺设 普通轨道 每公里根数（级差80） 1520---1600---1680---1760---1840---1920
扣板式扣件
10种尺寸号码，可满足不同钢轨和轨距调整需要
弹簧垫圈：提供弹性， 弹性有限
用于CHN50及以 下钢轨的轨道
第二节 扣件
混凝土轨枕扣件 弹条扣件：
弹条Ⅰ型扣件 弹条Ⅱ型扣件 弹条Ⅲ型扣件
第二节 扣件
混凝土轨枕扣件 弹条扣件：弹条Ⅰ型扣件
第二节 扣件
混凝土轨枕扣件 弹条扣件：弹条Ⅰ型扣件
3.混凝土轨枕 Ⅰ型（2.5m）：已停产，一级干线不得使用。 Ⅱ型（2.5m）：应用广泛，主要用于一般轨道，
轴重23t，客车160km/h以下，货车100km/h以下。 Ⅲ型（2.6m）：近几年开发研制，主要用于140-
16Hale Waihona Puke km/h，25t轴重的提速重载线路。
第三节 轨枕 4.其他形式的轨枕欣赏——梯子式轨枕
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 混合式
铁垫板
道钉
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 混合式
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 混合式
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 分开式
第二节 扣件
✓ 木枕扣件 分开式
第二节 扣件
✓ 木枕扣件
第三节 轨枕 4.其他形式的轨枕欣赏——框架式轨枕
第三节 轨枕 4.其他形式的轨枕欣赏——德国B系列轨枕
B70型轨枕 B90型轨枕
B75型轨枕
第三节 轨枕 4.其他形式的轨枕欣赏——双块式轨枕
法国双块混凝土枕（5T型）
第三节 轨枕 轨枕铺设 普通轨道 每公里根数（级差80） 1520---1600---1680---1760---1840---1920
扣板式扣件
10种尺寸号码，可满足不同钢轨和轨距调整需要
弹簧垫圈：提供弹性， 弹性有限
用于CHN50及以 下钢轨的轨道
第二节 扣件
混凝土轨枕扣件 弹条扣件：
弹条Ⅰ型扣件 弹条Ⅱ型扣件 弹条Ⅲ型扣件
第二节 扣件
混凝土轨枕扣件 弹条扣件：弹条Ⅰ型扣件
第二节 扣件
混凝土轨枕扣件 弹条扣件：弹条Ⅰ型扣件
3.混凝土轨枕 Ⅰ型（2.5m）：已停产，一级干线不得使用。 Ⅱ型（2.5m）：应用广泛，主要用于一般轨道，
轴重23t，客车160km/h以下，货车100km/h以下。 Ⅲ型（2.6m）：近几年开发研制，主要用于140-
16Hale Waihona Puke km/h，25t轴重的提速重载线路。
第三节 轨枕 4.其他形式的轨枕欣赏——梯子式轨枕
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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）
打磨 无缝线路 高强耐磨轨，提高热处理工艺，消除残余应力 加强养护：合理弹性、曲线圆顺、超高 18 轮轨系统足够的阻尼
剥离、掉块、擦伤
1.3.1 钢轨伤损Rail failure
轨头核伤
Causes 产生原因
内因：钢轨材质缺陷 外因：轮载反复作用 产生机理：轨头内部的微小裂纹或缺陷，在重复动载作用下， 在钢轨走行面一下的轨头内出现复杂的应力组合，使微小 裂纹成核，然后向轨头四周发展，直至核伤周围的钢料不 足提供足够的抵抗，突然折断。
limit b, yield limit s, fatigue limit r, elongation shrinkage , impact toughness h and hardness. 5, section
钢轨重型化、强韧化、纯净化
The strengthening technology of rail 钢轨强化技术
Maintenance grinding 修理性打磨
主要用来消除钢轨的波浪形磨耗、车轮擦伤、轨裂纹以 及接头的马鞍形磨耗； 钢轨的一次磨削量较大，打磨周期长。
有 砟 轨 道 结 构
2
一、轨道的结构组成 the composition of track structure
Rail
fastener, sleeper, track bed, lower foundation
钢轨、扣件、轨枕、道床、下部基础
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
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨断面 Rail cross section
12
1.2 钢轨的材质及机械性能
the material and mechanical performance of rail
钢轨的材质和机械性能取决于化学成分(chemical constituents)、金属组织(matel structure)及热处 理工艺(heat treatment process) 钢轨钢化学成分：Fe、C、Mn、Si、P、S
1.3.2 钢轨的合理使用 the proper use of rail
钢轨发展方向：重型化、强韧化和纯净化
the heavy duty, strengthening, purification
合理使用钢轨 intelligent use
应根据钢轨综合经济效益分析，确定钢轨 合理的使用周期，实行钢轨分级使用制度， 并积极做好旧轨整修工作
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨断面 rail section
工字型——最佳抗弯性能
轨头轮轨接触部位： 压力大——抗压溃、 耐磨（大而厚） 磨耗均匀——宽、与 车轮踏面配合具有不 同半径组合 轨腰： 承载能力——足够厚 抗弯能力——足够高 连接要求——侧曲线 钢轨断面的四个主要参数：H、B、 b、t 为保证稳定H:B=1.15-1.2 11 为保证轧制冷却均匀，要求各部比例合理 轨底： 稳定——足够宽、厚
钢轨
Ⅲ型扣件
Ⅲ型 轨枕
碎石道床
4
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 碎石道床 钢轨 道钉扣件 木枕 防爬器 轨排 石撑 5
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 6
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
9
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
Rail type 钢轨类型
以每米大致质量kg数表示
75、60、50、43
另外钢轨按厂制钢轨长度的不同可分为：标准轨和缩短 轨
100m定长钢轨
按材质的不同可分为：碳素轨、合金轨、热处理轨 按强度的不同可分为五级：850、900、1000、1200、 1300MPa 按货源可分为：国产轨、进口轨、试验轨 10
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨基本要求(the basic requirements of rail)
强度
刚度
( stห้องสมุดไป่ตู้ength )
( stiffness )
硬度
韧性
( hardness )
( toughness )
可焊性 ( weldability ) 经济性 (economics)
29
曲线内外轨、直曲轨倒换使用
1.3.2 钢轨的合理使用 the proper use of rail
2. Rail maintenance technology钢轨整修技术
轨端不均匀磨耗和掉块、擦伤是主要伤损形式之一，影响各 轨道部件使用寿命。钢轨表面伤损整修工作包括磨修和焊 修 磨修：采用砂轮打磨机消除接头表面不均匀磨耗和焊补掉块、 剥落等缺陷后的打磨顺平
15
1.3.1钢轨伤损 Rail failure
钢轨折断 brittle fractures of rail
钢轨全截面至少断成两部分
裂缝已经贯通整个轨头截面或轨底截面
钢轨顶面上有长大于50（30）mm、深大于10（5）mm的掉块
钢轨折断直接威胁行车安全，应及时更换
钢轨裂纹是指除钢轨折断之外，钢轨部分材料发生分 离，形成裂纹。 钢轨伤损种类很多，常见的有钢轨磨耗、接触疲劳伤 损、剥离及轨头核伤、轨腰螺栓孔裂纹等。
磨耗因子：导向力与轮轨冲击角乘积 改善列车曲线通过条件：磨耗型踏面、径向转向架 改善钢轨材质，提高耐磨性 17 加强养护：合理轨距、超高、轨底破、增加弹性、涂油
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
手砂轮机、平型砂轮机、碗型砂轮机 打磨深度不大于0.5mm，顺坡长度宜大于1m
焊修：不均匀磨耗、掉块、擦伤等伤损深度接近或大于1mm， 应进行焊修 30
氧——乙炔、电弧、氧——乙炔焰金属粉末喷焊
1.3.2 钢轨的合理使用 the proper use of rail
3.Rail grinding 钢轨打磨
16
1.3.1 钢轨伤损 Rail failure
Rail wear 钢轨磨耗
主要指小半径曲线钢轨的侧磨和波形磨耗
垂直磨耗存在于所有线路，也是直线和大曲线轨道上 的主要磨耗型式，随轴重和总重增加而增大，几何形 位设置不当将加快垂直磨耗
Side wear 侧面磨耗：轮轨摩擦与滑动为根本原因
（两点接触）
对钢轨进行现场打磨始于本世纪50年代，最初用 于整治波形磨耗，现已发展成为一种多功能的 现代化养路技术。 钢轨的定期打磨，可以消除和延缓波磨、消除钢 轨表面的接触疲劳层防止剥离掉块、对断面打 磨还可改善轮轨接触条件，降低接触应力。
31
It can be divided into three categories according to the grinding purpose and depth 根据打磨目的及磨削量，可分为三类：
C含量提高，抗拉强度、耐磨性及硬度提高，冲击韧性降低
Mn提高强度和韧性，去除氧化铁和硫，高锰钢抗磨性好
Si与氧化合，去除气泡增加密度，提高Si含量提高耐磨性 P使钢轨具有冷脆性 S不溶于与Fe，以硫化铁型式存在，热脆性
1.2 钢轨的材质及机械性能 the material and mechanical performance of rail 钢轨钢的物理力学性能包括强度极限、屈服极限、 疲劳极限、伸长率、断面收缩率、冲击韧性及硬度 等 Physical and mechanical properties of rail steel includ strength
钢轨波磨
1.3.1钢轨伤损Rail failure
Allowable limitation of rail wear 钢轨磨耗的允许限度：
Rail wear 钢轨磨耗
strength condition + structural condition
强度条件+构造条件
钢轨具有足够的强度和抗弯刚度 保证最不利情况下轮缘不碰撞接头夹板 波磨钢轨不至于引起轨道部件伤损及养护维修工作量的机组 增加 轻伤、重伤
塑性区 域形成
滑移累 积聚集
疲劳裂 纹形成
22
1.3.1钢轨伤损Rail failure
Rail stripping剥离
Causes 产生原因
夹杂物或接触剪应力引起纵向疲劳裂纹 导向轮在外轨引起的剪应力交变循环引起疲劳裂纹 车轮及轨道维修不良加速剥离发展
Damages 危害
缺口区应力集中 影响轨道平顺性，造成动力冲击，又加速缺口区裂纹的产生 和发展 阻碍金属塑性变形的发展，降低塑性指标 23
Clean the rail and control the shape of sundries 净化轨 钢，控制杂物形态
Quenching to improve the mechanical properties of rail 淬火，改进轨钢力学性质 Reform the old rail reuse system and use the rail properly 改革旧轨再用制度，合理使用钢轨 Rail grinding 钢轨打磨 Lay the rail according to its material 按轨钢材质分类铺 轨
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）
打磨 无缝线路 高强耐磨轨，提高热处理工艺，消除残余应力 加强养护：合理弹性、曲线圆顺、超高 18 轮轨系统足够的阻尼
剥离、掉块、擦伤
1.3.1 钢轨伤损Rail failure
轨头核伤
Causes 产生原因
内因：钢轨材质缺陷 外因：轮载反复作用 产生机理：轨头内部的微小裂纹或缺陷，在重复动载作用下， 在钢轨走行面一下的轨头内出现复杂的应力组合，使微小 裂纹成核，然后向轨头四周发展，直至核伤周围的钢料不 足提供足够的抵抗，突然折断。
limit b, yield limit s, fatigue limit r, elongation shrinkage , impact toughness h and hardness. 5, section
钢轨重型化、强韧化、纯净化
The strengthening technology of rail 钢轨强化技术
Maintenance grinding 修理性打磨
主要用来消除钢轨的波浪形磨耗、车轮擦伤、轨裂纹以 及接头的马鞍形磨耗； 钢轨的一次磨削量较大，打磨周期长。
有 砟 轨 道 结 构
2
一、轨道的结构组成 the composition of track structure
Rail
fastener, sleeper, track bed, lower foundation
钢轨、扣件、轨枕、道床、下部基础
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
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨断面 Rail cross section
12
1.2 钢轨的材质及机械性能
the material and mechanical performance of rail
钢轨的材质和机械性能取决于化学成分(chemical constituents)、金属组织(matel structure)及热处 理工艺(heat treatment process) 钢轨钢化学成分：Fe、C、Mn、Si、P、S
1.3.2 钢轨的合理使用 the proper use of rail
钢轨发展方向：重型化、强韧化和纯净化
the heavy duty, strengthening, purification
合理使用钢轨 intelligent use
应根据钢轨综合经济效益分析，确定钢轨 合理的使用周期，实行钢轨分级使用制度， 并积极做好旧轨整修工作
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨断面 rail section
工字型——最佳抗弯性能
轨头轮轨接触部位： 压力大——抗压溃、 耐磨（大而厚） 磨耗均匀——宽、与 车轮踏面配合具有不 同半径组合 轨腰： 承载能力——足够厚 抗弯能力——足够高 连接要求——侧曲线 钢轨断面的四个主要参数：H、B、 b、t 为保证稳定H:B=1.15-1.2 11 为保证轧制冷却均匀，要求各部比例合理 轨底： 稳定——足够宽、厚
钢轨
Ⅲ型扣件
Ⅲ型 轨枕
碎石道床
4
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 碎石道床 钢轨 道钉扣件 木枕 防爬器 轨排 石撑 5
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 6
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
9
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
Rail type 钢轨类型
以每米大致质量kg数表示
75、60、50、43
另外钢轨按厂制钢轨长度的不同可分为：标准轨和缩短 轨
100m定长钢轨
按材质的不同可分为：碳素轨、合金轨、热处理轨 按强度的不同可分为五级：850、900、1000、1200、 1300MPa 按货源可分为：国产轨、进口轨、试验轨 10
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨基本要求(the basic requirements of rail)
强度
刚度
( stห้องสมุดไป่ตู้ength )
( stiffness )
硬度
韧性
( hardness )
( toughness )
可焊性 ( weldability ) 经济性 (economics)
29
曲线内外轨、直曲轨倒换使用
1.3.2 钢轨的合理使用 the proper use of rail
2. Rail maintenance technology钢轨整修技术
轨端不均匀磨耗和掉块、擦伤是主要伤损形式之一，影响各 轨道部件使用寿命。钢轨表面伤损整修工作包括磨修和焊 修 磨修：采用砂轮打磨机消除接头表面不均匀磨耗和焊补掉块、 剥落等缺陷后的打磨顺平
15
1.3.1钢轨伤损 Rail failure
钢轨折断 brittle fractures of rail
钢轨全截面至少断成两部分
裂缝已经贯通整个轨头截面或轨底截面
钢轨顶面上有长大于50（30）mm、深大于10（5）mm的掉块
钢轨折断直接威胁行车安全，应及时更换
钢轨裂纹是指除钢轨折断之外，钢轨部分材料发生分 离，形成裂纹。 钢轨伤损种类很多，常见的有钢轨磨耗、接触疲劳伤 损、剥离及轨头核伤、轨腰螺栓孔裂纹等。
磨耗因子：导向力与轮轨冲击角乘积 改善列车曲线通过条件：磨耗型踏面、径向转向架 改善钢轨材质，提高耐磨性 17 加强养护：合理轨距、超高、轨底破、增加弹性、涂油
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
手砂轮机、平型砂轮机、碗型砂轮机 打磨深度不大于0.5mm，顺坡长度宜大于1m
焊修：不均匀磨耗、掉块、擦伤等伤损深度接近或大于1mm， 应进行焊修 30
氧——乙炔、电弧、氧——乙炔焰金属粉末喷焊
1.3.2 钢轨的合理使用 the proper use of rail
3.Rail grinding 钢轨打磨
16
1.3.1 钢轨伤损 Rail failure
Rail wear 钢轨磨耗
主要指小半径曲线钢轨的侧磨和波形磨耗
垂直磨耗存在于所有线路，也是直线和大曲线轨道上 的主要磨耗型式，随轴重和总重增加而增大，几何形 位设置不当将加快垂直磨耗
Side wear 侧面磨耗：轮轨摩擦与滑动为根本原因
（两点接触）
对钢轨进行现场打磨始于本世纪50年代，最初用 于整治波形磨耗，现已发展成为一种多功能的 现代化养路技术。 钢轨的定期打磨，可以消除和延缓波磨、消除钢 轨表面的接触疲劳层防止剥离掉块、对断面打 磨还可改善轮轨接触条件，降低接触应力。
31
It can be divided into three categories according to the grinding purpose and depth 根据打磨目的及磨削量，可分为三类：
C含量提高，抗拉强度、耐磨性及硬度提高，冲击韧性降低
Mn提高强度和韧性，去除氧化铁和硫，高锰钢抗磨性好
Si与氧化合，去除气泡增加密度，提高Si含量提高耐磨性 P使钢轨具有冷脆性 S不溶于与Fe，以硫化铁型式存在，热脆性
1.2 钢轨的材质及机械性能 the material and mechanical performance of rail 钢轨钢的物理力学性能包括强度极限、屈服极限、 疲劳极限、伸长率、断面收缩率、冲击韧性及硬度 等 Physical and mechanical properties of rail steel includ strength
钢轨波磨
1.3.1钢轨伤损Rail failure
Allowable limitation of rail wear 钢轨磨耗的允许限度：
Rail wear 钢轨磨耗
strength condition + structural condition
强度条件+构造条件
钢轨具有足够的强度和抗弯刚度 保证最不利情况下轮缘不碰撞接头夹板 波磨钢轨不至于引起轨道部件伤损及养护维修工作量的机组 增加 轻伤、重伤
塑性区 域形成
滑移累 积聚集
疲劳裂 纹形成
22
1.3.1钢轨伤损Rail failure
Rail stripping剥离
Causes 产生原因
夹杂物或接触剪应力引起纵向疲劳裂纹 导向轮在外轨引起的剪应力交变循环引起疲劳裂纹 车轮及轨道维修不良加速剥离发展
Damages 危害
缺口区应力集中 影响轨道平顺性，造成动力冲击，又加速缺口区裂纹的产生 和发展 阻碍金属塑性变形的发展，降低塑性指标 23
Clean the rail and control the shape of sundries 净化轨 钢，控制杂物形态
Quenching to improve the mechanical properties of rail 淬火，改进轨钢力学性质 Reform the old rail reuse system and use the rail properly 改革旧轨再用制度，合理使用钢轨 Rail grinding 钢轨打磨 Lay the rail according to its material 按轨钢材质分类铺 轨