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軌道工程常識(shí)授課:何廣飛2011.11.01第一頁(yè),共五十四頁(yè)。目錄第一章軌道概述第二章鋼軌第三章扣件第四章軌枕第五章道岔第六章軌道幾何形位第二頁(yè),共五十四頁(yè)。第一章軌道概述◆線路與軌道的區(qū)別
線路:由路基、橋遂建筑物(橋梁、涵洞、隧道等)和軌道組成的一個(gè)整體的工程結(jié)構(gòu)。
軌道:由鋼軌、軌枕、道床、道岔、聯(lián)結(jié)零件和防爬設(shè)備等主要部件組成的一個(gè)整體性的工程結(jié)構(gòu)。第三頁(yè),共五十四頁(yè)。第一章軌道概述◆線路的分類
按照敷設(shè)方式分為:地下線、地面線、高架線。
按照功能分為:正線、場(chǎng)線、聯(lián)絡(luò)線及輔助線等。第四頁(yè),共五十四頁(yè)。第一章軌道概述
正線:連接車站并貫穿或伸入車站的線路。是列車運(yùn)營(yíng)的線路,一般為雙線。
場(chǎng)線:設(shè)于車輛段或者車場(chǎng)的線路。如:牽出線、檢修線、靜調(diào)線、洗車線等。
聯(lián)絡(luò)線:車場(chǎng)和正線的連接線,也包括不同正線之間的連接線,試車線與其他場(chǎng)線之間的連接線。
輔助線:保證行車的正常運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)合理調(diào)度和確保行車安全的線路,包括:1、折返線:列車正常運(yùn)行當(dāng)中折返調(diào)頭時(shí)使用的線路。2、存車線:為方便正線運(yùn)營(yíng)組織,在正線設(shè)置的暫時(shí)存放列車的線路。3、車場(chǎng)出入線:為列車出入車場(chǎng)設(shè)置的線路。第五頁(yè),共五十四頁(yè)。第一章軌道概述◆軌道是地鐵運(yùn)營(yíng)的主要行車設(shè)備之一,是列車運(yùn)行的基礎(chǔ)。第六頁(yè),共五十四頁(yè)。第一章軌道概述◆軌道結(jié)構(gòu)的組成:鋼軌、軌枕、道床、道岔、聯(lián)結(jié)零件及防爬設(shè)備等。第七頁(yè),共五十四頁(yè)。第一章軌道概述右上圖和右下圖為軌道防爬器。
鋼軌聯(lián)結(jié)件包括中間聯(lián)結(jié)件和接頭聯(lián)結(jié)件。
中間聯(lián)結(jié)件指鋼軌與軌枕之間的聯(lián)結(jié)件。也稱扣件。接頭聯(lián)結(jié)件指鋼軌與鋼軌的聯(lián)結(jié)件。如坐下圖所示。扣件接頭聯(lián)結(jié)件第八頁(yè),共五十四頁(yè)。第一章軌道概述◆軌道作用:引導(dǎo)機(jī)車車輛運(yùn)行,承受由車輪傳來(lái)的荷載,并把它傳布給路基或橋隧建筑物?!糗壍澜Y(jié)構(gòu)要求:足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性等,具有適量的彈性,使列車運(yùn)行所引起的振動(dòng)與噪聲控制在容許值范圍內(nèi)。要具有一定的絕緣性能,以減少迷散電流對(duì)周圍金屬構(gòu)件的電腐蝕。第九頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌1.鋼軌作用:
◆引導(dǎo)機(jī)車車輛行駛。
◆傳遞荷載,將所承受的車輪荷載傳布于軌枕、道床及路基。
◆兼做軌道電路,僅在電氣化鐵道或自動(dòng)閉塞區(qū)段。第十頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌2.鋼軌分類鋼軌的類型,以每米大致質(zhì)量“kg/m”來(lái)表示。目前,我國(guó)鐵路的鋼軌類型主要有:75kg/m、60kg/m、50kg/m、43kg/m。其他還有38kg/m,不常用。第十一頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌3.鋼軌斷面第十二頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌4.鋼軌材質(zhì)
鋼軌的成分含有:鐵Fe、碳C、錳Mn、硅Si、磷P、硫S。其中除鐵Fe外,碳C對(duì)鋼的性質(zhì)影響最大。磷P、硫S為有害成分。第十三頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌鞍鋼包鋼攀鋼重鋼武鋼5.鋼軌標(biāo)識(shí)
◆
廠標(biāo)第十四頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌◆鋼軌標(biāo)識(shí)第十五頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌◆鋼軌標(biāo)志說(shuō)明(1)在每根鋼軌的軌腰軋上下列清晰、凸起的標(biāo)志:①生產(chǎn)廠標(biāo)志;②鋼號(hào);③型號(hào);④制造年(月)號(hào)。(2)在每根鋼軌軌腰上(與上述標(biāo)志同側(cè)),距軌端不小于2m的二、三個(gè)地方打上爐號(hào)。同時(shí),在相當(dāng)于鋼錠頭部和尾部的鋼軌上分別打上“A”或“I”字樣。(3)鋼軌精整后,在鋼軌一個(gè)端面打上爐罐號(hào)第十六頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌鞍鋼:如爐罐號(hào)為7543201□,釋義如下:“75”表示1975年煉的鋼;“4”表示第一鋼鐵廠4號(hào)平爐(第一鋼鐵廠為1-9號(hào)平爐,第二煉鋼廠為10-19號(hào)平爐);“320”表示320爐鋼;“1”表示該熔煉號(hào)的盛鋼桶(即澆注罐)的順序號(hào);“□”表示軋制的班別:□--甲班;△--乙班;○--丙班第十七頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌6.鋼軌標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度
按照鋼軌長(zhǎng)度分類,鋼軌主要有三類:標(biāo)準(zhǔn)軌、縮短軌、非標(biāo)軌。
◆標(biāo)準(zhǔn)軌我國(guó)鋼軌標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為12.5m和25m兩種。對(duì)于75kg/m鋼軌只有25m長(zhǎng)一種。
◆縮短軌主要用于曲線內(nèi)股。對(duì)于12.5m標(biāo)準(zhǔn)軌系列的縮短軌有短40mm,80mm、120mm(即長(zhǎng)度分別為12.46m、12.42m、12.38m)三種。對(duì)于25m軌的有短40mm、80mm、160mm(即長(zhǎng)度分別為24.96m、24.92m、24.84m)三種。
◆非標(biāo)軌非以上長(zhǎng)度的鋼軌。第十八頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌7.鋼軌接頭◆軌道上鋼軌與鋼軌之間用夾板和螺栓連接,稱為鋼軌接頭。◆接頭的聯(lián)接形式按其相對(duì)應(yīng)于軌枕位置,可分為懸空式和承墊式兩種。按兩股鋼軌接頭相互位置來(lái)分,可分為相對(duì)式和相錯(cuò)式?!粑覈?guó)一般采用相對(duì)懸空式,即兩股鋼軌接頭左右對(duì)齊,同時(shí)位于兩接頭軌枕間?!艚宇^還可以分為:焊接接頭、凍結(jié)接頭、絕緣接頭、普通接頭等。第十九頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌◆鋼軌接頭聯(lián)結(jié)件有縫線路鋼軌接頭采用鋼軌聯(lián)結(jié)件,其組成包括:魚(yú)尾板、鏍栓、螺母、墊片,絕緣接頭還包括絕緣墊片等。圖為60kg/m鋼軌聯(lián)結(jié)件。第二十頁(yè),共五十四頁(yè)。第二章鋼軌8.軌縫◆為適應(yīng)鋼軌熱脹冷縮的需要,在鋼軌接頭處要預(yù)留軌縫。◆預(yù)留軌縫應(yīng)滿足如下的條件:當(dāng)軌溫達(dá)到當(dāng)?shù)刈罡哕墱貢r(shí),軌縫應(yīng)大于或等于0,使軌端不受擠壓力,以防溫度壓力太大而脹軌跑道。當(dāng)軌溫到當(dāng)?shù)刈畹蛙墱貢r(shí),軌縫應(yīng)小于或等于構(gòu)造軌縫,使接頭螺栓不受剪力,以防接頭螺栓拉彎或折斷。第二十一頁(yè),共五十四頁(yè)。第三章扣件本章重點(diǎn)介紹蘇州軌道交通一號(hào)線扣件1.扣件類型
◆Ⅲ型軌道減振器扣件用于較高減震要求的地段。該扣件為彈性分開(kāi)式,無(wú)擋肩,其承墊板、底座與橡膠圈硫化為一整體,較充分的利用了橡膠的剪切變形,動(dòng)彈性好。第二十二頁(yè),共五十四頁(yè)。第三章扣件
◆DTⅥ2-4型扣件該扣件為無(wú)擋肩彈性分開(kāi)式,扣件垂直靜剛度為20-40kN/mm,一組扣件的防爬能力不小于11.5kN,軌距調(diào)整量為+8、-12mm,水平調(diào)整量為30mm第二十三頁(yè),共五十四頁(yè)。第三章扣件◆彈條Ⅰ型扣件該扣件為彈性不分開(kāi)式,A、B型彈條(直徑13),軌距擋板分為中間和接頭兩種,中間和接頭軌距擋板分別有14、20兩個(gè)號(hào)碼,接頭處14號(hào)擋板采用B型彈條,其余均用A型彈條,扣件軌距調(diào)整量為+16、-8mm。第二十四頁(yè),共五十四頁(yè)。第三章扣件
◆DJK5-1型扣件本扣件適用于庫(kù)內(nèi)線一般地段,扣件為國(guó)鐵通用件w彈條,分A、B兩種型號(hào),B型用于接頭處6、8號(hào)軌距墊上,其他部位采用A型彈條。軌距調(diào)整量為+8、-12mm,水平調(diào)量一般為30mm。預(yù)埋尼龍?zhí)坠芸拱瘟Υ笥?0kN。鋼軌及鐵墊板下各設(shè)一層10mm厚的橡膠墊板。第二十五頁(yè),共五十四頁(yè)。第三章扣件2.扣件的安裝構(gòu)造第二十六頁(yè),共五十四頁(yè)。第四章軌枕1.軌枕軌枕又稱枕木,也是鐵路配件的一種。只不過(guò)現(xiàn)在所用材料不僅僅是木材,因此叫軌枕更加科學(xué)。
軌枕支承鋼軌,保持鋼軌的位置,把鋼軌傳遞來(lái)的巨大壓力再傳遞給道床。
它必須具備一定的柔韌性和彈性。列車經(jīng)過(guò)時(shí),它可以適當(dāng)變形以緩沖壓力,但列車過(guò)后還得盡可能恢復(fù)原狀。2.軌枕分類:按材料分,木枕、混凝土枕,還有合成樹(shù)脂軌枕。按用途分,岔枕、普通枕、橋枕.第二十七頁(yè),共五十四頁(yè)。第四章軌枕◆木枕尺寸:Ⅰ類木枕:長(zhǎng)250CM,高16CM,底寬22CM。失效原因:腐朽、機(jī)械磨損、裂縫?!艋炷淋壵沓叽纾洪L(zhǎng)250CM,高20CM,底寬28CM。失效原因:腐朽、機(jī)械磨損、裂縫。第二十八頁(yè),共五十四頁(yè)。第四章軌枕3.軌枕配置◆軌枕每公里配置須考慮如下要素:行車速度、運(yùn)量、軌道設(shè)備條件、鋼軌、道床等?!舸_定軌枕間隔的計(jì)算:L-每節(jié)鋼軌的長(zhǎng)度,包括一個(gè)軌縫.n-每節(jié)鋼軌軌枕配置的根數(shù).
c-接頭軌枕間距,規(guī)定60、50軌,木枕c=440~520mm;混凝土枕c=540mm.a-鋼軌中部軌枕間距,a=(L-2c)/(n-2),取整.
b-過(guò)渡間距;b=(a+c)/2=[L-c-a(n-3)]/2.
第二十九頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔道岔,是把兩條或兩條以上的軌道,在平面上進(jìn)行相互連接或交叉的設(shè)備,在我國(guó)鐵路和城市軌道交通上統(tǒng)稱為道岔。如圖。第三十頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔
1.道岔分類普通單開(kāi)道岔;對(duì)稱道岔;三開(kāi)道岔;交分道岔;交叉渡線。第三十一頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔
2.普通單開(kāi)道岔使一條線路通向兩條線路的道岔叫單開(kāi)道岔。普通單開(kāi)道岔:這種道岔保持主線為直線,側(cè)線在主線的左側(cè)或右側(cè)岔出(面對(duì)道岔尖軌尖端而言)。側(cè)線向右側(cè)岔出的,稱為右向單開(kāi)道岔,簡(jiǎn)稱“右開(kāi)道岔”,相反為“左開(kāi)道岔”。第三十二頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔
3.單開(kāi)道岔的組成單開(kāi)道岔組成部分:轉(zhuǎn)轍器、連接部分、轍叉及護(hù)軌以及岔枕等。第三十三頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔◆轉(zhuǎn)轍器
轉(zhuǎn)轍器是引導(dǎo)車輛進(jìn)入道岔不同方向的設(shè)備。
其作用是將尖規(guī)扳動(dòng)到不同的位置,使車輛沿直線或側(cè)線運(yùn)行。
第三十四頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔◆基本軌(圖示B)基本軌是用12.5米或25米標(biāo)準(zhǔn)軌經(jīng)過(guò)適當(dāng)加工制成。
主線基本軌為直線。側(cè)線基本軌為折線或曲線型。第三十五頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔◆尖軌(圖示A)尖軌是轉(zhuǎn)轍器部分最重要的組成部件。通過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)械(扳道器)的作用,兩根尖軌往復(fù)擺動(dòng),從而引導(dǎo)機(jī)車車輛進(jìn)入主線或側(cè)線行駛。第三十六頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔◆尖軌尖端的受力情況:尖軌頂寬50mm以上部分完全受力尖軌頂寬20mm以下部分基本軌受力尖軌頂寬在20mm~50mm范圍是車輪輪載過(guò)渡段。第三十七頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔◆尖軌與基本軌的靠帖方式:貼尖式和藏尖式第三十八頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔◆轍叉及護(hù)軌正確地引導(dǎo)機(jī)車車輛輪對(duì)的走向,順利實(shí)現(xiàn)列車的方向轉(zhuǎn)換??刂茖?duì)一側(cè)車輪輪緣不致進(jìn)入異股。轍叉第三十九頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔
有害空間:轍叉咽喉至轍叉心軌尖端之間鋼軌工作邊中斷部位。
轍叉咽喉輪緣槽。
護(hù)輪軌輪緣槽有害空間護(hù)軌輪緣槽轍叉咽喉輪緣槽第四十頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔
轍叉護(hù)背距離和查照間隔第四十一頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔◆轉(zhuǎn)轍部分其他主要零件
連接桿:將兩根尖軌聯(lián)結(jié)成一個(gè)框架式整體一起擺動(dòng),同時(shí)保持兩尖軌在平面上的相對(duì)位置。
尖軌頂鐵(軌距卡):保障尖軌不被車輪橫向壓力所擠彎,尖軌的橫向力通過(guò)頂鐵傳遞至基本軌,尖軌與基本軌共同抵抗列車的橫向壓力。連接桿頂鐵第四十二頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔
軌撐:設(shè)于基本軌外側(cè),承受橫向力和防止基本軌產(chǎn)生橫向移動(dòng)。
滑床板:
承托由尖軌與基本軌傳來(lái)的壓力,并傳遞到岔枕上。
保證尖軌在滑床臺(tái)上能正常的左右平滑擺動(dòng)。
滑床平臺(tái)具有阻止基本軌向內(nèi)側(cè)移動(dòng)的作用。
墊板轍前墊板、轍后墊板、平墊板等。軌撐滑床板第四十三頁(yè),共五十四頁(yè)。第五章道岔4.道岔號(hào)數(shù)與轍叉角的關(guān)系:N=cot(a)=AC/CB道岔號(hào)轍叉角78°07′48″87°03′30″96°20′25″105°42′38″115°11′40″124°45′49″183°10′12.5″242°23′09″第四十四頁(yè),共五十四頁(yè)。第六章軌道幾何形位軌道幾何形位就是——軌道各部分的幾何形狀、相對(duì)位置和基本尺寸。橫斷面包括:軌距、水平、曲線外軌超高、軌底坡。縱斷面包括:前后高低、方向。
軌道的幾何形位按照靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種狀況進(jìn)行管理。◆靜態(tài)幾何形位
——是軌道不行車時(shí)的狀態(tài),采用道尺等工具測(cè)量?!魟?dòng)態(tài)幾何形位
——是行車條件下的軌道狀態(tài),采用軌道檢查車測(cè)量。第四十五頁(yè),共五十四頁(yè)。第六章軌道幾何形位1、軌距:鋼軌頂面下16mm范圍內(nèi)兩股鋼軌作用邊之間的最小距離。目前世界上的鐵路軌距,分為標(biāo)準(zhǔn)軌距、寬軌距和窄軌距三種。第四十六頁(yè),共五十四頁(yè)。第六章軌道幾何形位2、水平:線路左右兩股鋼軌頂面的相對(duì)高差。在直線地段,兩股鋼軌頂面應(yīng)置于同一水平面上,使兩股鋼軌所受荷載均勻,以保持列車平穩(wěn)運(yùn)行。在無(wú)縫線路地段,若軌道方向不良,還可能在高溫季節(jié)引發(fā)脹軌跑道事件,嚴(yán)重威脅行車安全。第四十七頁(yè),共五十四頁(yè)。第六章軌道幾何形位3、軌底坡由于車輪踏面與鋼軌頂面主要接觸部分是1/20的斜坡,為了使鋼軌軸心受力,鋼軌也應(yīng)有一個(gè)向內(nèi)的傾斜度,因此軌底與軌道平面之間應(yīng)形成一個(gè)橫向坡度。鋼軌設(shè)置軌底坡,可使輪軌接觸集中于軌頂中部,提高鋼軌的橫向穩(wěn)定能力,減輕軌頭不均勻磨耗。
水平線水平線水平線第四十八頁(yè),共五十四頁(yè)。第六章軌道幾何形位4、外軌超高在曲線上,軌道的外軌軌面須相對(duì)內(nèi)軌軌面形成一定超高度,以滿足列車通過(guò)曲線時(shí),
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