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• 扣板式扣件 扣板 螺纹道钉 弹簧 铁座 缓冲垫板
不同号码扣板的搭配可满足不同钢轨和轨距调整的需要
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•
弹条扣件
弹条Ⅰ型扣件
弹条Ⅱ型扣件
弹条Ⅲ型扣件
扣压力不足 弹程小
扣压力大 弹性好
在Ⅰ外形基础上，更换弹条 材料屈服强度和抗拉强度得 到了改善
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• 弹条Ⅰ型扣件 组成： ω形弹条、螺旋道钉、轨距挡板 、挡板座及弹性橡胶垫板 分类： A型：CHN50钢轨
B型：CHN60钢轨 （轨距挡板的作用是调整轨距，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， 相应就有两个号码。50、60kg/m钢轨各有 两个号码，分别为20、14和10、6号）
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• 弹条Ⅱ型扣件 弹条Ⅱ型扣件除弹条采用新材料重新设计 外，其余部件与弹条I型扣件通用，仍为带 挡肩、有螺栓扣件。在原使用弹条I型扣件 地段，可用弹条Ⅱ型扣件弹条更换原I型扣 件弹条。
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受力条件对轨枕的要求
①轨枕轨座有足够的面积承受钢轨压力
②轨枕截面有足够承受弯矩的能力
③轨枕与道床之间有足够的的接触面积
④轨枕与道床之间能提供足够的纵横向 阻力
⑤轨枕具有较大质量
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混凝土轨枕 设计
轨枕长度
轨枕形状
轨枕高度
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• 轨枕长度 轨枕长度与轨枕受力状态有关 一
般应以轨下截面正弯矩与枕中截面负弯矩保 持一定比例来确定轨枕的合理长度 混凝土 枕长度一般在2.3～2.7m之间 我国I、Ⅱ型 枕均为2.5m
• 优点： ①混凝土枕材源较多 并能保证尺寸
使轨道弹性均匀 提高了轨道的稳定性 ②混凝土枕不受气候、腐朽、虫柱及
火灾的影响 使用寿命长 ③还具有较高的道床阻力 对提高无
缝线路的横向稳定性十分有利
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• 结构形式 整体式（主要为预应力混凝土轨枕）
组合式
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短枕式
整体式混凝土枕整体性强 稳定性好 制作简 便 是目前各国使用最多的一种类型
不同的铁路，采用不同的轨下胶垫 合理选择轨垫的刚度 在轨道纵向弹性均匀一致
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• 扣件工作特性 ①扣件形状较为复杂，刚度通过实验测得 ②混凝土扣件的阻力应大于道床阻力 每组扣件的单位长度阻力为
r=PC(f1+f2)/a
（PfC2：：两钢侧轨扣与件轨扣下压垫力层，之f间1的：摩扣擦件系与数钢，轨一之般间取的0摩.6擦5，系数a，：一轨般枕取间0.距25），
易腐蚀 轨道稳定性差 弹性不均匀
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• 分类 普通木枕 桥枕（用于桥梁上的木枕）
岔枕（用于道岔上的木枕）
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钢枕
• 形成史 木枕抗腐蚀性差 木材短缺 钢枕重量
较轻 易于捆扎码堆 • 分类
凹槽性钢枕 工字钢Y型钢枕
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混凝土轨枕
• 趋势：随着铁路高速重载发展的需要 用混 凝土枕代替木枕已成为发展方向
③当钢轨上作用荷载时，扣件弹簧和轨下垫 层弹簧所产生的位移相等，所以可以看成 是 可扣得件算弹式簧Kf和轨下垫层弹簧Kp并联，于是 Kfv=Kf+Kp
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• 当钢轨上没有轮载时： 扣件和垫层的压缩量分别为：
yf0=Pc0/Kf,yp0=Pc0/Kp • 当钢轨上作用有荷载时：扣件的压缩量减
小为Δyf,相应的扣压力减小为ΔPf=KfΔyf, 扣件的实际扣压力为Pf= Pc0- ΔPf，而轨下 垫层的实际受压力为Pp=Pc0-ΔPf+Pw(Pw为作 用在轨下垫层的车轮荷载)。
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”式扣件。
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• 混凝土轨枕扣件 • 性能要求：
①足够的扣压力 ②适当的弹性 ③具有一定的轨距和水平调整量 ④绝缘性能 我国混凝土枕扣件，在初期主要使用扣板 式和拱形弹片式两种。拱形弹片式扣件由 于拱形弹片强度低，扣压力小，易引起变 形甚至折断，在主要干线上已被淘汰。目 前使用的主型扣件为弹条I型扣件。近几年 又研制成功适用于重载，高速线路上的弹 条Ⅱ、Ⅲ型扣件
有砟轨道
钢轨
轨枕 连接零件 道砟
道岔
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第二节 扣件
• 扣件是连接钢轨和轨枕的中间连接零件， 其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距 和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动
• 对扣件的要求 足够的强度 耐久性 一定的弹性 扣件系统零件少 安装简单 便于拆卸
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• 木枕扣件（混合式 分开式） 混合式扣件零件有道钉和五孔双肩铁垫板。 它除用道钉将钢轨、垫板和木枕一起扣紧 外，还另用道钉将垫板与木枕单独扣紧。
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• 弹条Ⅲ型扣件 组成：弹条、预埋铁座，绝缘轨距块和橡 胶垫板 弹条Ⅲ型扣件是无螺栓无挡肩扣件。无螺 栓无挡肩扣件是世界各国轨枕扣件发展的 趋势，特别适用于重载、大运量、高密度 的运输条件。 优点：扣压力大弹性好 ，较强的保持轨距 能力，采用无螺栓连接，减小扣件维修养 护工作量
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• 轨下橡胶垫层（增加扣件的弹性） • 要求：
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第三节 轨枕
• 概述 轨枕是轨下基础部件之一（扣件 碎石道床 轨枕）
• 功能
①支撑钢轨
②保持轨距和方向
ห้องสมุดไป่ตู้
③传递钢轨对其作用的各项压力
到道床
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• 要求 坚固性 弹性 耐久性
• 分类 木枕 钢枕 混凝土枕
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我国新建铁路主要使用混凝土枕 原因：料源丰富 轨道结构稳定 弹性均匀
木枕
铁路发明初期 木材资源丰富 广泛使用 目前 北美国家铁路仍以使用木枕为主 ●缺点
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为保证钢轨上作用有荷载时扣件的扣压力不 为零，yf0>=Δyf
轨下垫层的压缩量为Δyp=(Pw-ΔPf)/Kp,由于 ΔPf=KfΔyf,所以Δyp =(Pw-KfΔyf)/Kp
由于yc0=yf0=Pc0/Kf,可得Δyp = Δyf，于是得： Δyf=Pw/(Kf+ Kp)
以上分析可得扣件刚度和轨下垫层刚度之间 的关系:Pc0/ Kf>= Pw/(Kf+ Kp),即 Kp/Kf>=(Pw-Pc0)/Pc0
第三章 有砟轨道
道路与铁道工程 王鹤
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• 目录
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节
有砟轨道的结构形式和组成 扣件 轨枕 道床 其他轨道部件 特殊地段的轨道过渡段
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第一节 有砟轨道结构形式和组成
铁路发展至今传统的有砟轨道结构仍然是当前普 速铁路的主要结构形式 城市轨道交通的地面线也大多采用有砟轨道，以 便路基下沉时能方便调整轨面高程