铁路轨道工程施工技术中铁十二局集团武汉枢纽工程指挥部二00七年十二月铁路轨道施工技术第一章：轨道结构轨道由钢轨、轨枕、扣件、道床等部分组成。

这些力学性质绝然不同的材料承受来自列车车轮的作用力，它们的工作是紧密相关的。

任何一个轨道零件强度和结构的变化都会影响所有其他零部件的工作条件。

钢轨直接承受由车辆传来的巨大压力，并传向轨枕；轨枕承受钢轨传来的竖向垂直力、横向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨正常的几何位置；轮轨间的各种作用力通过轨枕和扣件的隔振、减振和衰减后传递给道床，使道碴重新排列，并将作用力扩散传递给路基。

第一节：轨道道床一、道床的主要作用道床是轨枕的基础，主要作用有：1、均匀传布轨枕荷载到较大的路基面上，使之不超过路基面的允许应力；2、稳定周期短，具有足够的初期及夯实后的抗剪强度，提供轨道框架的纵、横向阻力，保持轨道的正确位置和稳定性；3、使轨道具有必要的弹性和缓冲性能；4、提供良好的排水性能,以提高路基的承载力及减少路基病害；5、便于校正轨道的平面和纵断面，为轨道几何尺寸超限的维修保养提供方便条件，保证良好的养护机械化作业质量和较高的机械化作业效率；二、道床材料的选用道床材料的主要工作性能是由道碴的接触强度、冲击韧性、质地坚硬、有弹性、不易压碎和捣碎，排水性能好，吸水性差，不易风化，不易被水冲走或被风吹动等。

道床材料首先结构均匀、坚硬、耐风化的硬质岩石，道碴接触强度愈高，不宜破碎，道床残余下沉的积累就愈慢。

反之，道碴与道碴、道碴与轨枕底挤压及修理时容易风化，道床中的细小颗粒将大量增加，不仅造成道床残余下沉，而且造成道床板结，影响排水。

另外，道碴还应具备较好的冲击韧性。

冲击韧性是指在冲击荷载作用下道碴抵抗破碎的性能，它的数值愈小，表明在列车荷载作用下及捣固作业的冲击下愈易于破碎。

碎石道床材料应符合国家现行标准《铁路碎石道碴》（TB/T2140）和《铁路碎石道床底碴》（TB/T2897）的规定。

道碴材质分级：道碴材质分为两个级别，既一级道碴和二级道碴，具体分级指标在此省略。

三、道床断面第二节：轨枕一、轨枕的主要作用:轨枕承受来自钢轨的各种作用力,并弹性地将作用力传布于道床,同时有效地保持轨道的轨距、方向和位置。

二、轨枕的主要类型及其特征：铁路轨道使用的轨枕主要类型为木枕和预应力钢筋混凝土轨枕（简称混凝土枕）1、木枕的特征：木枕具有弹性良好，易于加工、价格便宜、使用方便等优点。

但木枕易于腐朽、使用寿命短，需要消耗大量的木材，特别是它的强度、弹性和耐久性不一致，在机车车辆作用下出现的轨道不平顺，引起巨大的车辆附加力，不仅会缩短轨道各部件的使用寿命，而且加速线路几何状态的残余变形积累。

2、预应力钢筋混凝土轨枕：混凝土轨枕的主要优点是自重大、刚度大，纵、横向阻力较大，提高了线路的稳定性，可以满足铁路高速、大运量的要求；铺设高弹性垫层可以保证线路有比较均匀的弹性；使用寿命延长，可以降低铁路轨道每年的平均维修费用，特别是铺设混凝土轨枕可以节约大量优质木材，对铁路运输事业的发展具有重要意义。

三、轨枕分级及其特点1、Ⅰ型混凝土轨枕设计有弦15B、弦Ⅱ61A、弦65B、69型、79型、S-1型、J-1型等，承载力是按建设型蒸汽机车、轴重21T、最高时速85Km/H标准设计的。

现主要干线均使用电力和内燃机车，Ⅰ型混凝土轨枕已被淘汰，禁止使用。

2、Ⅱ型混凝土轨枕设计有S-2、J-2、YⅡ-F、TKG-Ⅱ型等，承载力是按韶山型机车、轴重25T最高时速120Km/H标准设计的。

随着铁路提速、运输能量增加，Ⅱ型混凝土轨枕某些参数不能满足轨道结构发展需要，现已很少使用。

3、新Ⅱ型是Ⅱ型混凝土轨枕的替代产品，目前正在推广使用。

4、Ⅲ型混凝土轨枕是近年来研制成功的一种新型混凝土轨枕，正在广泛铺设在主要铁路干线上，其主要特点是：①设计参数：承载力按机车最大轴重25T，可用于60KG/M和75KG/M钢轨线路，旅客列车时速160KM/H，轨枕长度2600mm。

②材料：采用C60混凝土，预应力钢筋采用φ7压痕钢筋。

③结构强度：Ⅲ型混凝土轨枕比Ⅱ型混凝土轨枕轨下和中间的承载力分别提高了43%和65%，提高了轨道的整体强度。

轨枕轨下截面静载能力可以达到210KN，中间截面可以达到170KN。

④使用条件：Ⅲ型枕在设计中，轨下截面弯矩的道床反力图式采用枕中部分长度不支承，轨下均匀支承；中间截面弯矩的道床反力图式采用沿轨枕全长均匀分布，这样可以满足铺设、维修中道碴的使用要求。

⑤外型：Ⅲ型枕与Ⅱ型枕相比，加宽了枕底宽度，使之与道床的支承面积增加17%，端部侧面积增加20%，对于提高道床纵横向阻力和轨道稳定性十分有利。

Ⅲ型枕长度2.6米，枕底面积7720CM2。

四、特种混凝土轨枕1、混凝土宽枕：为保持道床整洁和减少线路维修主要用于隧道和大型旅客车站。

2、混凝土岔枕：用于道岔，可有效提高道岔的稳定性，轨距、水平、方向等几何尺寸容易保持，并消除了导曲线反超高及道岔爬行等病害，减少维修工作量。

3、钢纤维混凝土轨枕：钢纤维混凝土轨枕是在轨枕混凝土中掺入一定数量的钢纤维，以提高轨枕的抗冲击韧性和抗裂、抗拉、抗剪、抗弯、抗疲劳强度。

目前主要用于线路加强地段（如钢轨接头、小半径曲线等），现用量很少，有待推广使用。

4、混凝土桥枕：用于有碴桥梁上，由于有碴桥上需要设置护轮轨，所以不能使用普通断面的混凝土枕，除有设置基本轨的承轨槽外，还必须设置护轮轨的承轨槽。

桥枕平直部分形式相同,梭头部分桥枕的护轨承轨槽与基本轨承轨槽距离每根都不一样,护轨螺栓孔的位置是变化的,这部分轨枕每端10根。

第三节：联接零件钢轨联接分中间联结和接头联结两种类型。

一、中间联结零件中间联结零件是钢轨与轨枕之间的联结零件（通称扣件），它应具有一定的强度、耐久性及适当的弹性，能长期保证钢轨与轨枕之间的可靠联结，阻止钢轨作相对于轨枕的纵向移动，持久的保持其稳定位置，并在动力作用下充分发挥缓冲及减振性能，以减缓线路残余变形积累的速度。

在自动闭塞区段，中间联结零件还具有良好的绝缘性能。

1、木枕扣件：木枕扣件主要有分开式和混合式两种。

①分开式扣件：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”型扣件。

分开式扣件扣压力大，可有效防止钢轨爬行。

主要用于桥上线路。

②混合式扣件：混合式扣件零件有道钉和五孔双肩铁垫板。

它是用道钉将钢轨、垫板和枕木一并联结，一起扣紧，另外还用道钉将垫板与枕木单独联结扣紧。

在木枕轨道上广泛使用。

2、混凝土枕扣件：混凝土枕由于重量大、刚度大的特点，对扣件性能要求较高，对其扣压力、弹性和可调性均有严格要求。

混凝土枕应具备的性能：足够的扣压力、适当的弹性、一定的轨距和水平调整量。

混凝土枕扣件分为扣板式、拱形弹片式和弹条扣件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等型式。

①扣板式扣件：扣板式扣件主要由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座、及绝缘缓冲垫板等组成。

螺纹道钉用硫磺水泥砂浆锚固在混凝土枕承轨台上的预留孔中。

在锚固好的螺纹道钉上安装扣板，通过平垫圈和弹簧垫圈上紧螺母后扣压钢轨。

扣板的一端压紧钢轨底部顶面，同时，顶住轨底侧面，以保持必要的轨距和传递横向推力于铁座及混凝土挡肩。

在铁座与挡肩之间设绝缘缓冲挡肩垫片，以缓和横向推力的冲击作用，防止混凝土挡肩损坏，并起到绝缘作用。

为适应不同钢轨类型和轨距的需要，分别设计5种不同规格的扣板，每块扣板上下两面的尺寸不同，可以翻转使用，这样就有10个不同尺寸号码。

采用不同号码的扣板，可以满足不同钢轨类型及轨距的需要。

②弹条Ⅰ型扣件：弹条Ⅰ型扣件主要由ω形弹条、螺旋道钉、平垫圈、轨距挡距、挡板座及弹性橡胶垫板等组成。

弹条有A、B两种型号，其中A型弹条较长。

对于50Kg/m钢轨除14号接头轨距挡板安装B 型弹条外，其余均安装A型弹条。

60Kg/m钢轨则一律安装B型弹条。

轨距挡板主要作用是调整轨距,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，响应就有两个号码。

50、60Kg/m钢轨各有两个号码，分别为20、14和10、6号。

挡板座是为支撑挡板用的，后背斜面支承在轨枕挡肩上。

挡板座两斜面的厚度不同，可调换使用，也可起到调整轨距的作用。

50Kg/m钢轨有2-4和0-6两种号码，而60Kg/m钢轨只有2-4一种号码。

弹性橡胶垫板是垫于钢轨轨底与混凝土枕承轨台之间。

由于在机车车辆不稳定重复荷载作用下，混凝土枕线路将受到很大的冲击和振动。

由于混凝土枕刚度大，过大的荷载弯矩将会引起轨枕的破损，为了吸振和减振，在钢轨和混凝土枕之间必须铺设弹性垫层。

使冲击振动合理地分配到轨道各个部件，使轨道部件工作条件得到改善。

同时在轨道电路区段也起到绝缘作用。

③弹条Ⅱ型扣件：弹条Ⅱ型扣件除弹条不同外，其余部件与弹条Ⅰ型扣件通用，仍为带挡肩、有螺栓扣件。

④弹条Ⅲ型扣件：弹条Ⅲ型扣件是无螺栓、无挡肩。

它是由弹条、预埋铁座、绝缘轨距块和橡胶垫板组成。

轨距的调整用不同号码的绝缘轨距块配置。

绝缘轨距块的号码有7-9和11-13号两种。

二、接头联结零件：钢轨接头联结零件是由夹板、螺栓、弹簧垫圈等组成。

其作用是在接头处把钢轨连接起来，使钢轨接头部分具有与钢轨一样的整体性，以抵抗弯曲和位移。

接头处还要满足钢轨伸缩的要求。

1、接头夹板：夹板是承受弯矩、传递纵向力、阻止钢轨伸缩的重要部件，要求有一定的垂直和水平刚度及足够的强度。

2、接头螺栓、螺母及弹簧垫圈：接头螺栓、螺母及弹簧垫圈是用来夹紧夹板和钢轨的配件，垫圈是为了防止螺栓松动。

第四节：钢轨一、钢轨的作用：钢轨是支承并引导机车车辆的车轮，直接承受来自车轮和其他方面的力并传递给轨枕，同时为车轮的滚动提供阻力最小的表面。

在电气化铁路或自动闭塞区段，钢轨还兼供轨道电路之作用。

二、钢轨的分类：以每米钢轨质量千克数划分，主要有75Kg/m、60Kg/m、50Kg/m、43Kg/m四种。

三、钢轨尺寸及理论重量：四、钢轨长度：标准钢轨的定尺长度为12.5m和25.0m。

每种标准长度的钢轨都有三种相应的标准曲线缩短轨。

第五节:道岔道岔是机车车辆从一股道转入或越过另一股道时的线路设备，是铁路轨道的重要组成部分。

根据用途和平面形状，道岔分为普通单开道岔、单式对称道岔、三开道岔、交叉渡线、交分道岔（交分又分单式和复式两种）等。

以单开道岔最为常用。

一、单开道岔的结构单开道岔由转辙器、辙叉及护轨和连接部分组成。

单开道岔以钢轨类型及辙叉号数区分类型。

按我国标准钢轨75Kg/m、60Kg/m、50Kg/m、43Kg/m等类型，道岔号数分为6、7、9、12、18、24、30、38号等。

道岔号数愈大，其辙叉角愈小，导曲线半径愈大，允许的侧向过岔速度也愈大。