轨道基本知识 3
第一节 轨道组成及类型 本节主讲内容
一、轨道组成 二、轨道类型
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一、轨道组成 轨道：由钢轨、轨枕、道床、联结零件、道岔 及防爬设备组成。 作用：引导列车行驶方向，支承其载重及其冲击 力，并将其传递至路基或桥隧等建筑物。 组合形式：是在路基面上铺设道床，在道床上铺设 轨枕，在轨枕上铺设钢轨、道岔。钢轨与钢轨之间， 钢轨与道岔之间，钢轨、道岔与轨枕之间用联结零 件扣紧连接而成。
如何实现钢轨向内倾斜？ 在木枕地段，轨底坡是通过楔形垫板设置的，钢筋混凝 土轨枕槽事先就按轨底坡的规定做成斜面，不需另设垫板。
在曲线地段，外轨设有超高，轨枕处于倾斜状态。当倾斜 到一定程度时，内股钢轨中心线即偏离垂直线而外倾，在车 轮作用下有可能推翻钢轨。因此，在曲线地段就需根据外轨 超高而加大内轨的轨底坡。
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目前世界上的铁路轨距有几种？ 有标准轨距、宽轨距和窄轨距三种。
标准轨距尺寸为1435mm， 大于标准轨距的为宽轨距，如1520mm，1600mm等， 小于标准轨距的为窄轨距，如1000mm，1067mm，762mm等。 我国铁路轨距 •绝大多数为标准轨距， •云南境内有1000mm轨距， •台湾省铁路采用1067mm， •海南省境内和部分地方铁路采用窄轨距。
16mm处
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为何规定轨距测量部位在钢轨顶面下16mm处？
因为：1、钢轨头部有断面有弧; 2、线路上铺设的钢轨有轨底坡， 钢轨在轨枕上向内倾斜1/40的坡度放置;3、 车轮轮缘踏面外形 有一定的斜度，车轮轮缘和钢轨侧面接触点在钢轨顶面下10～ 16mm间; 所以规定轨距测量部位在钢轨顶面下16mm处。
三、判断题 • 我国直线轨道的轨底坡标准值是1：20。（ X） • 速度超过160km/h 线路上三角坑的作业验收标准为不超过3mm。 （ √） • 如果光带偏向内侧，说明轨底坡过大；如果偏向外侧，说明轨底 坡过小。（√） • 轨距是指左右两股钢轨头部中心之间的距离。（ X）
在直线地段，两股钢轨顶面应保持在同一水 平。曲线地段应按规定设置超高。 水平用道尺（轨距尺）或其它工具测量。水平、 三角坑容许误差应符合《修规》的规定。
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三、方向（轨向）
方向是指线路中心线在水平面上的投影，即在直线上轨道 是否顺直，在曲线上轨道是否圆顺。
轨道的中线位置，应和它的设计位置一致。但在机车车辆运行 过程中，直线地段的轨道并不是理想的直线，而是由许多波浪 形的平面曲线组成，曲线长度大约在10～20m左右，由于曲线 半径极大，因而一般不易看出。这种曲线是由于车轮的横向水 平力作用，轨道发生横向位移造成。
看钢轨 表面光 带
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本讲思考题
一、填空题 1、铁路轨道由钢轨 、 轨枕 、 道床 、 联结零件 、 道岔 、 防爬设备等主要部件组成。 2、我国铁路使用的主要钢轨类型是75 、 60 、 50 、 43kg/m等类型。 3、描述直线轨道几何形位的五大要素是指轨距、水 平、方向、前后高低 和 轨低坡。 4、直线轨道标准轨距是1435mm，在钢轨内侧轨顶 面下16 mm处测量。 5、铁路线路有 轨道 和 下部建筑 两部分组成。 6、钢轨类型以每米长钢轨的质量表示。我国使用钢 轨有特重型、重型、次重型、中型、轻型五种类 型。
型号
铺枕 根数
非渗水土 路基 岩石、渗 水土路基 道砟 底砟 道砟
根/km
Cm Cm cm 30 20 35 轨道基本知识 30 20 35
1840
30 20 35
1760~ 1840
25 20 30
1680~ 1760
20 20 30
1600~ 1680
20 15 25 8
（二）站线轨道类型
新建和改建铁路站线轨道结构应根据各类站线的用途
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五、轨底坡
车轮踏面做成由1/20 和1/10 斜坡组成的锥形。经常与钢轨
顶面接触的是1/20的坡段，1/10 的坡段只在小半径曲线上才 与钢轨接触。 由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分是1/20 的斜坡，为了 使钢轨轴心受力，钢轨也要有一个向内的倾斜度。 钢轨中心线与垂直线之间的倾斜度称为轨底坡。按1/40设置。
根据经验： Ⅰ级铁路应采用次重型及以上轨道 Ⅱ级可采用中型轨道 Ⅲ级可采用轻型轨道
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正线轨道类型表
条 件
运 营 条 件
项目
年通过总质量 路段旅客列车设计行车速 度 钢轨 轨枕 混凝土枕 型号 铺枕 根数
单位
Mt Km/h
特重型
＞50 ≤140
重型
25~50 140 ≤120
次重 型
15~25 ≤120
三角坑： 6.25m 范围内 水平情 况
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三角坑计算
6.25m 6.25m
左股
-2
A
B
C -1
-3 右股 A′ B′ C′
AA′-BB′=+2-(-3)=5mm
BB′-CC′=-3-(+1)=4mm
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通常水平差即使超过允许误差标准，也只是引起车辆的摇晃和 两股钢轨的不均匀受力及磨耗。 如果在不足6.25m（车辆的最大固定轴距为6.4m） 的范围内， 出现超过三角坑规定的标准（尽管水平都不超限），就有可能使车 辆的四个车轮只有三个正常压紧钢轨，另一个悬空。如果此时再有 一个巨大的横向力作用，悬空的车轮就有可能爬上钢轨顶面，造成 脱轨事故。因此，线路上发现三角坑，须及时消除。
结论：为提高轨道结构的承载能力，应积极发展无缝 线路、新型轨下基础及弹性扣件。
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（一）正线轨道类型 正线轨道类型分特重型、重型、次重型、中 型和轻型。
轨道选型依据：应根据要求的运输条件、年通过总重密度、最 高行车速度，本着由轻到重逐步加强和既经济又合理的原则予 以全面的考虑确定。见下表
轨距测量工具：1、道尺（又称轨距尺） 2、其它工具（如轨道检查车）。
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轨距变化应和缓平顺，其变化率：正线、到发线不应超过
2‰，站专线不得超过3‰（不含规定递减部分）。 即在1m 长度内的轨距变化：正线、到发线不得超过2mm ， 站专线不得超过3mm。
轨距变化率计算：
2m A′ B′ 1438 1441 6.25m C′ 1435 C D 3m D′
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二、选择题 1、轨向是指轨道中心在水平面上的平顺性，也称方向。 允许偏差管理值中，速度超过160km/h 线路上作业验收标 准是( A )。 A. 不超过3mm B. 不超过4mm C. 3mm D.4mm 2、重型轨道结构采用的钢轨类型为(B ) 。 A．75kg/m B. 60kg/m C. 50kg/m D. 43kg/m 3、一般情况下我国铁路轨底坡采用的标准是(D )。 A．1/10 B. 1/20 C. 1/30 D. 1/40 4．轨底坡用1：n表示，它反映了放置钢轨时倾斜的程度， n越大，则倾斜越(B )。 A．大 B. 小 C. 不变 D. 渐变
中型
8~15 ≤100
轻型
＜8 ≤80
Kg/m
75或60 Ⅲ
60 Ⅲ 1680
60 Ⅲ或 Ⅱ 1840 或 1680 Ⅰ
50 Ⅱ 1680 ～ 1760 Ⅰ
50 Ⅱ 1600 ～ 1680 Ⅰ
50或43 Ⅱ 1520~ 1640 Ⅱ
根/km
1680/17 20
轨 道 结 构 碎石 道床 厚度
防腐木枕
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四、高低
高低是指钢轨顶面沿钢轨方向凹凸不平顺，在钢轨顶面中间 以10弦量取最大矢度。 按理想状态，一股钢轨的轨顶应始终处在同一平面，对行车平 稳最为有利。
高低：一 股轨前后 高度一样
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造成不平顺原因： 由于路基沉陷、捣固不良、扣件松动、枕木腐朽和钢轨磨耗等 因素造成轨面高低不平。 在钢轨接头处，道床的下沉量比较大，极易造成低接头。 有些地段，表面上看轨面是平顺的，但实际上轨底与垫板或 轨枕之间存在着间隙（间隙超过2mm 称为吊板），轨枕与道碴之 间存在空隙（空隙超过2mm 时称为空板或暗坑），当列车通过时， 这些地段的轨道下沉较大，也会产生不平顺。 轨道前后高低存在不平顺，危害如下： 列车通过时，冲击力增加，使道床变形加速，从而又进 一步扩大不平顺，使机车车辆对轨道的破坏力增大。所以， 对轨道来说，这是一个恶性循环过程。 测量方法：线路维修时，钢轨顶面要目视平顺，前后高低 容许偏差用10m 弦量不超过《修规》规定值。 线路大中修验收标准中规定：普通线路空吊板率不得超过 12％，无缝线路空吊板率不得超过8％。
线路方向对行车平稳有特别重要的意义，因为线路方向不良
必然引起列车左右摇摆，加剧轮轨撞击，从而引Байду номын сангаас其它线路 病害，对高速行车尤其如此。
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方向测量方法：
线路维修时，直线方向必须目视直顺，用10m 弦在轨头内侧顶
面下16mm处量取最大矢度。误差不得超过规定值。 曲线方向必须目视圆顺，用20m 弦量，现场实量正矢与计算正 矢之差不超过规定的值；曲线始终端不得有反弯或“鹅头”。
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在巨大的列车动载作用下，轨道各部件将会产生不同程度的弹性
和塑性变形，因此理论上的1/40轨底坡在列车动载作用下就不一 定仍是1/40。 轨底坡误差范围：不应大于1/12 ，或小于1/60 。
如何通过钢轨顶面上的光带位置判定轨底坡是否 正确？
如果光带偏向内侧，说明轨底坡不足；如果偏向外侧，则说明 轨底坡过大；如光带居中，说明轨底坡合适。 线路养护维修工作可根据光带位置对轨底坡进行调整。
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