1、西南交通大学,1,线路基础课程简介一、课程的地位、作用及任务本课程是交通大类专业的一门专业基础课。通过对本课程的学习，了解有关铁路线路基本结构、功能和作用，了解铁路工程的基本计算方法。 A fundamental course of Railway Transportation Engineering speciality 二、课程的主要内容 三部分内容组成： 第一部分是轨道，-Track 第二部分是路基，-Rail Roadbed 第三部分是桥隧。-Bridge and Tunnel,西南交通大学,2,铁路轨道共由五章组成。第一章介绍了轨道的概念及其组成。其中，钢轨、轨枕、道床与连接扣件是学
2、习重点。第二章介绍了轨道几何图形。轨道几何图形涉及了直线、曲线轨道的有关问题。第三章介绍的是道岔。道岔是一种重要的设备，有多种种类及型式,本章重点介绍普通单开道岔的构造原理及用途。第四章介绍了无缝线路。无缝线路是新型线路构造，是现代化铁路的标志之一。无缝线路涉及了一定的力学、物理知识，是本课程理论成分较多的部分。第五章介,二、课程的主要内容,西南交通大学,3,绍了线路的大修与维修。其重点是线路维修的重要性、修程、维修程序及维修内容。第二部分路基为两章，是课程的第六、七章。第六章是线路的路基及路基稳固性。重点介绍了路基类型、路基横断面、路基边坡稳定性的概念及检算方法。第七章是路基排水与加固防护。
3、重点介绍了路基冲刷防护与基本的加固方法及有关排水设施。第三部分是关于铁路线路的另一重要组成部分铁路桥梁、隧道建筑物。重点介绍了铁路桥梁的分类、桥跨结构及墩台结构。另外，对隧道也进行了简单的介绍。,西南交通大学,4,线路基础是为交通运输专业本科开设的一门专业基础课，其目的是通过对本门课程的学习，使学生对铁路线路的组成，有关的工程建筑物构造，线路各组成部分的功能有一个基本的了解与认识。为以后其他相关课程以及专业课的学习奠定一个良好的开端。三、说明1.学时安排：课内总学时为32学时；课外阅读及作业8学时2.课程目录,西南交通大学,5,3.参考书： 石定宇，余静贞编.铁道概论.成都，西南交通大学出版社
4、，2000 艾迪拓.铁路基本知识.北京，中国铁道出版社，1993,西南交通大学,6,第一章 轨道的组成 Chapter One Track Composition,Keystones 本章要点Compositon of Track-轨道的组成Rail Function-钢轨的功能及断面Rail Joint钢轨的接头构造;Sleeper-function、classification and layout轨枕的功能、分类与布置Rail joint、rail joint fastenings接头、中间联结零件的功能与联结方式Track bed function、New track foundati
5、on道床的功能、新型轨下基础,西南交通大学,7,铁路(Railway)轨道、路基、桥梁、隧道、车站及其它附属设备的总称 轨道(Track)由钢轨、轨枕、道床、联结零件、道岔及防爬设备组成。是列车运行的基础。常规轨道结构：,西南交通大学,8,西南交通大学,9,轨道类型：特重型、重型、次重型、中型、 轻型(重型38kg/m,轻型38Kg/m)运营条件： 最高行车速度（Km/h） 年通过总重密度（MtKm/Km） 轴重注：轨道类型与钢轨重量、轨枕根数、道床 厚度有关,西南交通大学,10,1.1 钢轨 -Rail,1.1.2 Requsts for Rail 对钢轨的要求,1.1.1 Function
6、 of Rail 钢轨的功能,1 支承引导车轮 (bear loads and guide wheels)2 承上启下，传递荷载到轨下基础 3为车轮滚动提供阻力小、平顺的平面4电信号的导体-传递轨道电路信息,1足够的强度和耐磨性能 2一定的硬度和韧性和弹性3一定的摩擦阻力,西南交通大学,11,铁路-钢轨由來,西南交通大学,12,由铁质轨道代替木质轨道,西南交通大学,13,18世紀時的鋼軌,西南交通大学,14,现在的钢轨,西南交通大学,15,双头轨和钢轨座（Double headed Rail and Rail Chair）,西南交通大学,16,牛头钢轨（Bull-headed Rail）,ht
7、tp:/ 标准钢轨的断面(Rail section)1工字形断面F.B. Rail（Flat Bottom Rail Section） 防止绕曲变形的最好断面形式 减轻自重及材料消耗,断面形状及名称： 轨顶宽度w1：65-75mm 钢轨高度h：134-195mm 轨底宽度w2：114-150mm 宽高比：w2/h为0.81-0.87,西南交通大学,18,钢轨截面应力,1、工字型断面从应力分布可以看出该断面的优势 2、工字型钢轨断面三部分 轨头 轨腰 轨底,西南交通大学,19,1.1.4 钢轨的类型 Classification 1按重量分（kg/m）75、60、50、45、43、38。其中50
8、kg/m为主型轨 2按材料分 低合金钢轨：Fe+C+Mn+Si普通碳素钢轨：Fe+C+Mn+Si注：低合金轨C的含量与普轨接近，但Mn、Si增大，一般是中Mn、高硅含Cu增加耐腐蚀性，多用于隧道中一般低合金轨多用于半径曲线,西南交通大学,20,1.1.5 钢轨长度(Rail length)1标准长度（我国）：12.5m、25m2缩短轨：比标准轨稍短，用于曲线里股的铺设。注：钢轨长度世界各国不同，如俄罗斯为25m，德国为30、45、60m，法国为18、24、36m，意大利为36m，英国为18.4m，美国为11.89m、23.96m，日本为25m。,西南交通大学,21,1.1.6 钢轨长度限制因素
9、,1）设备经济性-Economy 2）运输设备-Transportation 3）搬运转移设备-Carry and Move 4）扩展接头的供给（Provision of expansion joints）,西南交通大学,22,1.1.7 钢轨接头(Rail Joint) 1轨缝要求 高温不瞎缝、不跑道 低温轨缝不超标 =0.0118(tmax-t）L- C (mm)-轨缝计算 式中 计算轨缝（mm）；0.0118 钢轨线膨胀系数、温度变化1，每米钢轨伸缩0.0118mmt 铺轨时的钢轨温度（）tmax 最高轨温（当地最高气温+20）L 钢轨长度(m)C 由阻力限制的钢轨伸缩量（mm）钢轨长度
10、及螺栓型号有关注：一般 6mm20mm,西南交通大学,23,钢轨接头（Rail Joint）,西南交通大学,24,钢轨焊缝（ Rail Welding Gap）,西南交通大学,25,钢轨焊缝（Rail Welding Gap）,西南交通大学,26,钢轨焊接（Rail Welding）,西南交通大学,27,2.钢轨接头（Rail Joint）构造1）对接头的要求a 在载荷的作用下，接头同钢轨整体一样b 当气候变化时，钢轨端部能有一定的纵向移动2）构造,接头联结零件图,西南交通大学,28,3）特殊接头(Special Joint) 异型接头连接两断面不同的钢轨 导电接头轨道电路 绝缘接头（Isol
11、ated Rail Joint）绝缘节 3. 接头故障（Joint Failure）及整治 1）端部鞍形磨损 2）低接头稳固不良引起 3）破损接头部钢轨顶面剥落 4）夹板断裂 5）轨枕损裂 整治： 焊补 研磨 钢轨端部顶面淬火增加抗磨性,西南交通大学,29,钢轨接头受力特点,1）接头破坏了轨道的连续性，表现在：1 轨缝 2 折角 3 台阶,西南交通大学,30,钢轨接头受力特点,P1：高频瞬时冲击荷载 P2：低频准静态荷载其中 P1力作用时间短，仅对钢轨头部起破坏作用； P2力持续时间长，对钢轨、轨枕、道床、路基都有破坏作用。,荷载特点：,西南交通大学,31,伸缩接头,西南交通大学,32,我国铁
12、路采用：悬空式，对接式,4.钢轨接头位置1）与轨枕的相对位置悬空式 承垫式,2）钢轨接头的相对位置对接式,错接式,西南交通大学,33,5.钢轨失效原因及延长寿命的措施invalidation 1）失效原因 磨耗（wear） a 有关因素，运量，列车重量，速度，线路平纵断面b 易产生磨损的地点，制动地段，小半径曲线 伤损（damage）：材料及制造工艺差，事故 锈蚀（corrosion）：一般在隧道中2）措施 制动地段，小半径曲线铺设低合金轨隧道中,铺设加铜低合金轨,西南交通大学,34,1.2 轨 枕（Sleeper）1.2.1 功能与种类（一）功能-Function1.固定钢轨（keep ga
13、uge, maintain alignment）2.承受钢轨的水平与垂直力并传递到道床（transfer load to ballast bed ）3.吸收冲击和震动（absorb vibration and blows）4.轨道电路绝缘（insulation）,西南交通大学,35,1.2 轨 枕（Sleeper）,（二）要求-Request to Sleeper1.坚固，耐用（firmness and durability）2.具有一定的弹性（elastic）3.具有一定的位移阻力 (displacement resistence )4.轨枕和钢轨应易于连接和拆卸(fixing and ro
14、moving)5. 易于加工搬运-Machining and Transportation6.一定的绝缘性能（insulation）,西南交通大学,36,（三） 种类1. 按材料分a 木枕（松木/榆木)（timber sleeper/wooden sleeper） b 钢筋混凝土枕（prestressed concrete sleeper）c 钢枕（steel trough sleeper）d 铸铁枕（cast iron sleeper）2. 按用途分普通枕 干线(）trunk line支线(）branch line 长度均为2.5m专用线（）special service railroad
15、岔枕(turnout sleeper)长度为2.6m4.85m桥枕(bridge sleeper)长度为3m3.4m3. 按布置方式横向枕纵向枕,西南交通大学,37,西南交通大学,38,西南交通大学,39,西南交通大学,40,西南交通大学,41,西南交通大学,42,1.2.2 木枕 wooden sleeper1.优点 富有弹性（resilience） 轻，加工、运输、铺设方便(light and easy to manufacture/transport/handle) 易与钢轨联结(easy to joint with track) 绝缘性能好（good insulated,suitabl
16、e for track circuit）,西南交通大学,43,1.2.2 木枕 2.缺点 1）寿命短，强度低（decay/fire/vermin一般15-25年） 2）弹性不一致，很难保持标准尺寸(difficult to keep standard gauge) 3）受资源约束,西南交通大学,44,西南交通大学,45,2.断面形式 甲 乙 丙 尺寸 四面加工 上下两面加工 三面加工 大 四面加工 上下两面加工 三面加工 中 四面加工 上下两面加工 三面加工 小,1.2 轨 枕（Sleeper）,西南交通大学,46,普通木枕断面图,西南交通大学,47,3.木枕的失效及延长寿命的措施 inval
17、idation1）失效原因 腐朽、虫蛀(decay and vermin) 机械磨损 mechanical wear 裂缝 crack2）措施防腐处理 preservative( hot creosote) 增加联结零件，改变联结方式 接头处采用优质木枕-Jarrah Sleeper（35年甚至更长）,西南交通大学,48,1.2.3 钢筋混凝土枕(prestressed concrete sleeper)1.优点 强度高，稳定性好 (high strength/stability ) 耐腐蚀，耐火 寿命长-50年 适合大规模生产（mass production） 弹性均匀,西南交通大学,49,
18、1.2.3 钢筋混凝土枕 2.缺点 弹性差 质重大，铺设运输不方便（handle and transport difficult） 铺设受限道岔区，大桥面 无法废物利用（no scrap value） 损坏后很难修复,西南交通大学,50,1.2.3 钢筋混凝土枕 3.生产工艺（production engineering ） pretension method-先张法 Use tendons 钢绞线大规模生产，投资大 post-tensioning method-后张法小规模生产，投资小,西南交通大学,51,西南交通大学,52,2）截面-梯形,3）承轨台,4）轨底面 -双锲形,1.2.3 钢筋
19、混凝土枕 4.结构与尺寸1）长度,西南交通大学,53,5） 外部尺寸(mm),西南交通大学,54,1.2.4 轨枕类型,横向轨枕monolithic 宽轨枕 纵向轨枕 短枕block 组合轨枕composite,西南交通大学,55,1.2.5 轨枕的数量与铺设 轨枕数量（密度）影响因素 1）运量 2）速度 3）道床类型 规定：每公里最多：木枕1920根，钢混枕1840根,西南交通大学,56,2. 轨枕间距1）接头间距c 2）过渡间距b 3）中间间距aabc,西南交通大学,57,公式： L=c + 2b + a(n-3) （mm）c 已知 求b，a,式中： L包括一个轨缝的钢轨长度n每节钢轨铺设
20、根数（已知）c规定值50kg/m钢轨c=440mm（木枕） 520mm（钢混枕）注：无缝线路钢轨间距采用平均值,a= （1）设： b= 代入（1）式，求a值（mm）a= 将a取整后代（1）是求取b值b= (mm),西南交通大学,58,1.3 钢轨联结扣件Rail Fastener,1.3.1 要求-Request 足够的扣压力 一定的弹性 可调节轨距与高度,A 彈性扣件(Elastic Clip): 用來把軌條緊扣在枕木上。 B 承托物(shoulder): 作用是把扣件固定於枕木上。 C、D 彈性墊板(rail pad): 使鋼軌與枕木之間互相絕緣 , 避免 鋼軌漏電 , 並且能夠增加軌道彈
21、性。,西南交通大学,59,1.3.2 扣件的设计,扣件的爬行阻力-creep resistance 扣件的弹性,要求扣件的爬行阻力大于轨枕与道床之间的阻力,西南交通大学,60,1.3 钢轨联结扣件-Rail Fastener1.3.3 功能与类型 1）功能 联接钢轨与钢轨及钢轨与轨枕，保持钢轨的连续性与整体性； 阻止钢轨移动，确保轨距正常; 吸收震动，减缓线路残余变形的积累。 2）类型 接头联结扣件钢轨与钢轨联结中间联结扣件钢轨与轨枕联结,西南交通大学,61,1.3 钢轨联结扣件-Rail Fastener1.3.4 接头联结扣件-1.组成 夹板、螺栓、螺母双头夹板主型夹板 1）夹板（fish
22、plate） 板型夹板角型夹板裙边型夹板,西南交通大学,62,六孔式鱼尾板,注：1）钢轨螺栓孔直径比螺杆直径略大2）6个螺栓方向交错安装3）螺栓直径与钢轨长度成正比,西南交通大学,63,西南交通大学,64,2）螺栓 高强度螺栓（High intension bolt）无缝线路 普通螺栓普通路线 3）螺母 中国铁路上普遍使用的是扣板式混凝土轨枕扣件和以弹条代替扣板的弹条式混凝土轨枕扣件。这些扣件依靠调整扣板式扣件的扣板号码或弹条式扣件的挡板座及轨距挡板号码以调整轨距。缺点是安装及养护比较费时。,西南交通大学,65,西南交通大学,66,西南交通大学,67,1.3.5 中间联结扣件1.连接方式 分开
23、式 不分开式多用于与钢混轨枕的联结 简单式 混合式 2.木枕联接扣件1）组成 道钉 普通道钉、螺纹道钉垫板：顶面呈1：40坡度,西南交通大学,68,西南交通大学,69,木枕用K型分开式扣件,西南交通大学,70,2）联结方式 简单式无垫板 钢轨直接与木枕联结适用于矿山线，装卸线，临时线 不分开式道钉，垫板，钢轨同时固定于木枕上。缺点：列车通过时垫板发生振动易损坏木枕,西南交通大学,71, 混合式：先用道钉把垫板扣紧，再用道钉将钢轨、垫板木枕同时联结。 特点：零件少，联结方便，扣紧力略次于分开式。,1.3.5 中间联结扣件-木枕的联接方式,分开式：先将垫板与木枕联结，然后垫板再与钢轨联结。 特点：
24、扣紧力大，可有效防止钢轨移动但是零件多，安装复杂。,西南交通大学,72,3.钢筋混凝土轨枕扣件1）类型 刚性扣件：扣板式扣件弹性扣件：弹片式、弹条式 主型,1.3.5 中间联结扣件-混凝土枕的联接方式,西南交通大学,73, 组成 扣板固定钢轨铁座传递横向力至挡肩螺纹道钉联结缓冲垫层绝缘，提供弹性弹簧垫圈提供弹性 安装采用硫磺锚固法,2）刚性扣件-扣板式扣件 clip fastener,西南交通大学,74,3）弹性扣件(elastic fastener) 弹片式 弹片作用于钢轨间轨距挡板作用于铁座间螺纹道钉联结绝缘缓冲层提供弹性、绝缘特点：弹性较好，但扣紧力不足,西南交通大学,75, 弹条式 弹
25、条作用与扣板相同锲形轨距块螺纹道钉 Elastic rod fastener 特点：弹性好，性能优于弹片式我国目前多采用型弹条式扣件, 我国客运专线扣件均采用弹条式扣件,西南交通大学,76,国外主要高速铁路扣件,西南交通大学,77,西南交通大学,78,西南交通大学,79,1.4 道 床(track ballast),1.4.1 什么是道床铺设在路基面上的道渣层，是一种轨下结构。它是轨枕的基础 foundation of sleeper 1.4.2 道床的功能1.均匀传递荷载于路基面上(transfer load from sleeper to roadbed)2.提供纵、横向阻力(Provid
26、ing resistance of landscape and longitude)3.提供弹性(Providing riding comfort because of its elastic)4.排水作用(Providing drainage)5.便于校正线路的平纵断面(Suitable for adjusting track),西南交通大学,80,1.4.3 道床断面1.道床断面,西南交通大学,81,A 道床厚度(h) 轨枕底面至路基面的垂直高度（直线）内轨中轴下轨枕底面至路基面的距离（曲线）注：道床厚度一般为25-30cm,2.道床断面三要素 1）道床厚度 thickness 2）道床坡
27、度 grade(gradient) 3）道床顶面宽 top level width,西南交通大学,82,b= 轨枕长度+2a （直线）轨枕长度+2a+ （曲线）a 道床肩宽，一般为2030cm特重型无缝线路为3.1m R 600加宽0.1m（曲线外侧）重型,次重型,中型为3m R 600加宽0.1m（曲线外侧）轻型为2.9m R 600加宽0.1m（曲线外侧）,B 道床顶面宽（b）,西南交通大学,83,C 道床边坡（i）i= 1：1.75 (正线：特重型，重型，次重型，中型）1：1.5 (站线：轻型）注：1.木枕：道床顶面低于轨枕顶面3cm2.混凝土枕 a 头部埋入道碴深度为15cmb 中部6
28、0cm范围底面高出道床顶面3cm3.道床根据路基土质与气候情况，分为单层与双层道床,西南交通大学,84,1.4.4 道床材料-materials1.对材料的要求 a 质地坚硬，强度高b 吸水度小，不易风化，耐冻 2.材料 1)碎石(花岗岩,玄武岩,石灰岩,砂岩) broken stone 标准型（20-70mm）新线中粒（20-40mm）维修细粒（5-20mm）垫碴起道2）筛选卵石（卵石，碎石混合物）gravel天然级配卵石（卵石，砂石混合物）矿渣 coal ash and cinder3）粗砂，中砂，卵石砂，石屑（作为垫层）sand,西南交通大学,85,1.4.5 道床残余变形 residu
29、al deformation 1.道床变形：轨道下沉 路基下沉：运营初期下沉一定时间后稳定道床下沉 初期下沉后期下沉 2.道床残余变形积累,西南交通大学,86,有碴道床变形是轨道变形的主要来源，道床变形占轨道变形量的90%以上，因此减小道床变形对控制轨道变形极为重要。,西南交通大学,87,道床下沉发展(如图2)可表达为（日本新干线）y=y+y=(1-ex)+x 式中:y为第一阶段下沉量；y为第二阶段下沉量注：第一阶段：道床急剧下沉（压实阶段）。、表示道床压实程度第二阶段：道床缓慢下沉。值与荷载大小成正比，与速度平方成正比 1.克服道床残余变形的措施1）铺道碴前严格加固路基2）力求道碴均匀密实3
30、) 在轨道通过总重达到一定值后应清筛、补碴。,西南交通大学,88,西南交通大学,89,西南交通大学,90,西南交通大学,91,西南交通大学,92,西南交通大学,93,西南交通大学,94,西南交通大学,95,西南交通大学,96,西南交通大学,97,土工布,西南交通大学,98,西南交通大学,99,西南交通大学,100,(一)轨枕板（sleeper slab）钢筋混凝土轨枕板prestressed concrete sleeper slab 1.尺寸长2.5m 宽55cm 厚：轨下1517cm，中部1015cm2.特点： 1）支承面大，是普通枕的2倍2）重量大（500kg）3）维修量小，是普通枕的1
31、/2-1/34）与钢轨的联结与普通混凝土枕相同5）道床断面与一般线路相同6）多用于客站，隧道内，大桥桥头3.铺设方式 间铺间隔2cm密铺间隔2cm,1.4.6 新型轨下基础,西南交通大学,101,西南交通大学,102,1.特点 1）取消道碴层，将混凝土直接灌注于路基面上2）稳定性好，有利于高速行车3）维修量小，适用于隧道4）强度大，寿命长5）刚性大，弹性差，对扣件及垫层的弹性要求高6）修复困难2.类型 1）钢筋混凝土支承块式我国采用2）短木枕式用短木枕代替支承块3）整体灌注式不需埋入支承块4）预制框架拼装式少采用,（二）整体道床,西南交通大学,103,西南交通大学,104,西南交通大学,105
32、,3.钢筋混凝土支承块式结构道床尺寸：宽2.4m，厚35cm支承块尺寸：长50cm，宽20cm,西南交通大学,106,(三) 沥青道床1.类型：沥青处理道床：使用沥青对碎石道床做表面处理沥青道床：沙，碎石，焦油混合表面2.特点：1）弹性较整体道床好2）整体性好3）适于重载列车4）造价较整体道床低,西南交通大学,107,西南交通大学,108,1.5 道口与线路附属设备 1.5.1 道口1.类型 平交道口立交道口 2.平交道口铺面1）铺面类型 钢筋混凝土面板石质面板沥青面板木质面板2）结构,西南交通大学,109,3.特点：1) 三块面板2) 铺面板与轨顶同高3) 中间面板置于钢轨内侧轨枕上，两边面
33、板置于轨枕端部4) 面板与轨枕间设有沥青垫层5) 钢轨工作边与面板边设有护轨,4.道口设置及设施 1)设于瞭望条件好的地点 公路:离道口50m处看见两侧各400m铁路:司机800m处看见道口 2）应设道口平台，平台长度（一侧）为8-20m 3）应设鸣笛标，道口警标，栏木，信号灯 4）电气化铁道道口应设限界器（4.5m高） 5）道口范围内不应有轨缝,西南交通大学,110,西南交通大学,111,西南交通大学,112,西南交通大学,113,西南交通大学,114,西南交通大学,115,西南交通大学,116,1.5.2. rail strengthen devices轨道加强设备 (一) Anti Cr
34、eep Devices防爬设备 1.Rail Creepthe longitudinal movement of rails in a track is known as rail creep. It is caused by train movement or other factors. 轨道爬行：轨道沿着铁路线路的纵向移动称之为轨道爬行。轨道爬行是由于列车运动或线路等因素造成。,西南交通大学,117,1.5.2. rail strengthen devices轨道加强设备 2.Cause of rail creep:轨道爬行原因 1）Rail deflection under dynam
35、ic load 动态荷载 2）Longitudinal force caused by train movement 列车运动的纵向力 3）Change of rail temperature 钢轨温度变化 4)Wheel impulsion on rail joints 车轮对钢轨接头冲击,西南交通大学,118,v,*Rail section turn around along train movement direction 3.Results of rail creep钢轨爬行的危害 1）sleepers deflection轨枕偏斜 2） ballast looseness道床松散 3
36、）Rail gaps disaccord轨缝错位,西南交通大学,119,v,4.Where rails creep happen钢轨爬行发生位置 1）direction of full car movement 重车移动方向 2）long and steep downgrade rail 陡长下坡道 3）train brake range when pulling in. 进站制动范围,西南交通大学,120,5.Measure to overcome rail creep防爬措施 1）Increasing resistance of rail joint fasteners and the m
37、iddle fasteners 增加钢轨扣件阻力 2）Increasing resistance of ballast( ballast width, density and sleeper burying depth) 增加道砟阻力 3）Set up anti creep devices 安装防爬设备,西南交通大学,121,6.Rail anti creep devices防爬设备1）Style: bolt style anti creep device= creep anchor防爬器（锚）anti creep shaft防爬撑,西南交通大学,122,西南交通大学,123,2）Fixing
38、 Anti creep device：beneath track near sleeper effect：anti track movementanti creep shaft：beneath track or middle of two tracks and 300-350mm from a track 3)Layout,西南交通大学,124,(二)Enhancement equipment in rail curve钢轨曲线加强设备1）effect：avoid gauge widening in curve2）device：gauge tie rod(2832mm)轨距拉杆3）Set up
39、：beneath track (三)Track safety equipment 轨道安全设备1）effect: prevent train digression（脱轨）2）devicesguard rail-护轨1.road junction guard rail 道口护轨2.bridge guard rail 桥梁护轨3.turnout guard rail 道岔护轨4.anti-digression guard raillittle-radius curve防脱轨护轨,西南交通大学,125,1.6 轨道与运营参数的关系,1.6.1 轨道与运量 1.钢轨的寿命钢轨寿命受两个因素影响。一是钢
40、轨的极限磨耗，二是钢轨的疲劳性损伤，这两者都与运量有关。1）钢轨的极限磨耗,磨耗面积10 垂直磨耗10mm(50kg/m) (钢轨截面积) 之一者侧磨耗18mm（50kg/m）,2)疲劳性损伤由积累运量引起的钢轨损伤一般多在极限磨耗之前出现,西南交通大学,126,西南交通大学,127,注： 1）累计运量是决定钢轨寿命的主要因素，在大运量条件下采用重型钢轨比较经济，如50kg钢轨的累计运量是5亿吨，43kg钢轨的累计运量是3亿吨，50kg钢轨比43kg钢轨载重量上只增加了16%，但运量却增加了66%。 2）累计运量亦是决定线路大修周期的重要因素。,1.6.2 轨道与轴重 1.轴重轴重 = 车辆（
41、机车）总重/轴数我国规定：机车轴重为23t，车辆轴重为21t。,西南交通大学,128,2.轮重与轮径的关系轮重 = 轴重/2基本关系：k = 轮重（t）/轮径（m）= P/D国际推荐值k为7.25-8.25 3. 轴重对轨道的影响1）低荷载轨道的下沉量正比于轴重2）高荷载轨道的下沉量正比于轴重的平方3）在一定范围内，轴重的增加比速度增加对轨道影响大4）一般情况下，货车对轨道的影响大于客车,西南交通大学,129,1.6.3 轨道与速度速度对轨道的影响1) 轨道的平顺性：轨距，水平，方向，高低、速度对轨道的影响大小由轨道的平顺性决定，轨道平顺车轮动压力受速度影响较小。在平顺轨面上，速度从10km/h到100km/h，动压力比静压力只增加7%。2) 轨道弹性轨枕、道床加速度与列车速度成正比3）列车速度引起的横向水平分力列车速度增加，则水平分力增加，引起轨道框架横向位移4) 轮轴偏心及踏面的不圆顺：由此增加的竖向动压力是静压力的2-2.5倍，对轨道的破坏作用很大。,第一章完,西南交通大学,130,1.7 轨道发展方向 track development direction,60kg/m钢轨、型轨枕、弹性扣件、60AT12号道岔 高标准的路基强化基床表层 少维修的轨道结构无碴轨道结构 跨区间无缝线路 大号码高速无缝道岔,
