铁道轨道和高铁轨道的结构研究与施工工艺探讨 - 图文(14)

石家庄铁道大学四方学院毕业论文

混凝土轨枕浇注在填充混凝土中，并支承在钢筋混凝土道床上。

Züblin型，采用双块式轨枕取代Rheda型的预应力混凝土轨枕，其余的结构组成与Rheda型基本相同。

ATD型双块式轨枕直接置于沥青混凝土道床上，并在枕底与道床之间灌注弹性粘结材料，使两者联结成整体。

3.3高铁轨道结构扣件

3.3.1国外高速铁路扣件型式及其主要参数

表3-1 国外主要高速铁路扣件

扣压力(kN)

日本 法国 德国 英国

东海道山阳 TGV 曼海姆～斯图加特

/

120双重弹性

Nabal HM 潘得罗

6 11 11 11

10 9 6 10

脚垫

厚(mm)

静刚度(kN/mm) 60～90 70 50～70 30～50

扣压弹性件弹程(mm)

/ 8.1～9.1 14 12

国名 线路 扣件形式

3.3.2京沪高速铁路扣件的基本设计参数

制订京沪高速铁路扣件的主要设计参数如下： 初始扣压力≥10kN 扣压弹性件弹程≥10mm 胶垫静刚度≤80kN/mm

每公里线路两股钢轨间的电阻≥4Ω

我国铁路既有的弹条扣件、轨下橡胶垫板的型号、主要设计性能及配套使用情况分别如表3-2。

表3-2 弹条扣件的型或及主要设计性能

项目 扣压力 弹程

最大横向力(最大荷载) 弹条

直径

单位 kN mm kN mm

Ⅰ 9 8 60 13

Ⅱ 10 10 70 13

Ⅲ 11 13 70 20

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石家庄铁道大学四方学院毕业论文 表3-2 弹条扣件的型或及主要设计性能

项目

材质 抗拉强度 屈服强度

规矩调整值 调高量

单位

mPa mPa mm mm

Ⅰ 0Si2Va 1900 1700 -8，+12(-8，+16)

10

Ⅱ 60Si2Va 1900 1700 +8，-12 10

Ⅲ 60Si2Mn 1300 1200 +4，-8 0

注：括号内值为50kg/m钢轨。

3.3.3轨道扣件的设计原则

①足够的高低、轨距能力。由于无砟轨道结构中的扣件直接将钢轨与混凝土道床联接在一起，与传统的有砟轨道相比，可大大减少线路的养护维修工作量，但由于轨道结构中取消了道砟层，受施工误差和混凝土基础变化等因素的影响，轨道高低状态的变化不能像有砟轨道那样进行起道、捣固作业，只能通过扣件进行调整，因此，无砟轨道结构要求其所用扣件具有一定的调高能力[8]。

相对于有砟轨道，无砟轨道结构具有较强的稳定性和轨道几何状态保持能力，线路在正常运行条件下，轨距的变化量较小，但考虑到混凝土基础的施工误差、扣件的制造公差以及钢轨磨耗等因素，要求无砟轨道结构所用扣件具有一定的左右位置调整能力。

②防爬阻力大。具有一定的防爬阻力是保证轨条稳定的基础。我国新建铁路线路开通前道床纵向阻力设计参数，高速铁路线路≥14KN/枕(23.3kN/m)，时速200km客货共线≥12kN/枕(20kN/m)。而道床纵向阻力的实测值，Ⅱ型PC枕为9.80kN/枕(17.20kN/m)，m型PC枕为19.20kN/枕(33.68kN/m)。可见，有砟轨道扣件防爬阻力大于道床纵向阻力，满足轨条稳定和无缝线路铺设要求。

③足够的扣压力。钢轨扣件必须有足够的扣压力，以保证钢轨与支承体之间的可靠联结。这个扣压力应使钢轨在弯曲和转动时，不致使轨底沿垫板发生纵向位移，即要求扣件的纵向阻力大于道床的纵向阻力。当然，扣压力也不易太大，否则会使扣件弹性急剧下降，影响扣件使用寿命。如果钢轨扣压力较大，则由于防爬阻力的增大，钢轨的温度伸缩或断口量就小；又由于轨排刚性的增大，阻止长钢轨臌曲的能量就大，这对无缝线路的稳定性是极其有效的。

在特殊地段，扣件的扣压力有相应的特殊要求。例如，在陡坡地段，扣件扣压力要比一般地段大，而在铺设无缝线路的长大桥上无砟道床，则要比一般地段小，为减小梁轨间的相互作用力，采用小阻力扣件，以防止过大的温度力传至下部结构。我国

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铁路轨道PC枕和轨道板多用弹条扣件，其单个弹条扣压力设计参数，II型弹条≥10kN，III型弹条≥11kN，WJ一2弹条为4kN。