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1、轨 下 基 础,汇报人：武术鑫,概念与作用,钢轨轨底至路基面间的结构物，即轨道中除去钢轨以外的部分，包括扣件、轨枕和道床，称作轨下基础。轨下基础的主要功用是将列车荷载传给下部路基、隧道或桥梁，并衰减列车的振动。由轨枕（普通木枕、预应力混凝土轨枕）及碎石道床组成的轨下基础为传统的轨下基础，而把有别于传统轨下基础的轨下基础统称为新型轨下基础。,道床,有碴道床 无碴道床 整体道床 板式道床,有砟轨道道床的功能 承受来自轨枕的压力并均匀地传递到路基面上，使之不超过路基面的容许应力； 提供轨道的纵横向阻力，保持轨道的稳定； 提供轨道弹性，减缓和吸收轮轨的冲击和振动； 提供良好的排水性能，以提高路基的承载
2、能力及减少基床病害； 便于轨道养护维修作业，校正线路的平纵断面。 道砟材料及技术标准 材质：碎石、天然级配卵石、筛选卵石、粗砂、中砂及熔炉矿砟等 ； 分级：一级、二级，京沪特级； 级配 粒径：2570mm(一般)，粒径越小，强度、排水差； 接触面积大，吸收动能能力强 高速铁路：2550mm。 形状：正方形最好，长方形次之，片状最差。,碎石道床 碎石道床断面包括道床厚度、顶面宽度及边坡坡度 道床几何尺寸 厚度： 3050cm，曲线上应量测里股（外侧有堆高）。 非渗水土路基的道床厚度不小于30cm。 岩石、渗水土路基的道碴厚度不小于35cm。 肩宽： 一般2530cm 无缝线路45cm（堆高15c
3、m，增大阻力，稳定。） 坡度：1:1.5或1:1.75,碎石道床,整体道床,在城市轨道交通中为了免维修、减少工作量，在某些轨道结构中为了加强轨道结构强度，使用了整体道床、板式轨道将轨枕和道床浇筑成一体的轨道结构。,优点： 整体性强，轨道几何形位易于保持，稳定性好； 轨道变形很小，发展较慢，有利于铺设无缝线路及高速行车； 减少养护维修工作量，改善劳动工作条件 减少隧道的开挖面积，增加隧道或桥梁净空（减轻重量） 外观整洁美观，坚固耐久。 缺点： 整体道床工程投资费用高 要求较高的施工精度和特殊的施工方法 对扣件和垫层也有特殊要求 在运营过程中，一旦出现病害，整治非常困难 振动噪声大。,浮置板道床结
4、构,浮置板原理图,橡胶隔振垫,现浇承轨台式整体道床,轨枕钢轨的“基座”,钢轨必须固定在稳定的、不能变形的“基础”轨枕上，以保持一定的几何形位轨距、水平。 最普通的、应用最广的是各种类型的轨枕木、混凝土和钢。,轨枕的功能与类型 轨枕的功能 承受来自钢轨的各向压力，并弹性地传布于道床 有效地保持轨道的几何形位，特别是轨距和方向。 对轨枕的要求 具有必要的坚固性、弹性和耐久性，并能便于固定钢轨 具有抵抗纵向和横向位移的能力 轨枕分类 按构造及铺设方法分： 横向轨枕； 纵向轨枕； 短枕等 。,按材质分： 木枕； 混凝土枕； 钢枕。 按使用部位分： 普通枕； 桥枕； 岔枕等。 按结构形式分： 整体式；
5、组合式； 半枕； 宽轨枕等。,（1）木枕,木枕的弹性是最好的，结构是最简单的。由于资源有限，在我国除了桥上、道岔上很少使用。,木枕： 优点 易加工、运输、铺设、养护维修 弹性好，可缓冲列车的动力冲击作用 与钢轨联结较简单 良好的绝缘性 缺点 消耗大量优质木材，价格较高 易腐蚀、磨损，使用寿命短 强度、弹性不均,（2）砼(tong)（混凝土）轨枕,混凝土枕： 优点 纵、横向阻力较大 刚度大，轨底挠度较平顺，动力坡度小 高弹性垫层保证轨道弹性均匀 使用寿命长，降低养修费用 节约木材 缺点 :不平顺处，轨道附加动力增大，对轨下部件的弹性要求更高,混凝土枕 ： 分类 I型：包括弦15B、弦61A、弦6
6、5B、69型、79型、S-1型和J-1型 II型：包括S-2型、J-2型、 Y-F型、TKG-型等 III型：新研制的与75kg/m钢轨配套的混凝土枕 型、型、型。（强度逐渐加强） 型、型长度2.5m，型2.6m（有档肩、无档肩两种） III型混凝土枕的特点： 结构合理，强化了轨道结构 增大了轨下和中间截面的设计承载力 采用无螺栓扣件，减少养护维修工作量,砼轨枕,（3）宽轨枕,因为砼轨枕很重，轨底压应力很大，又出现了一种宽轨枕，几乎满扑整个道床，在上海火车站等处有铺设。,宽轨枕,混凝土枕的铺设数量及布置 轨枕间距,每公里轨枕根数.轨枕间距如何取合理呢？(道床,钢轨,线路设备条件,行车速度,运量
7、) 思考：轨枕密一些，道床、路基面、钢轨以及轨枕本身受力都可小一些。同时，使轨距、方向易于保持，对行车速度高的地段尤为重要。 太密则不经济，而且净距过小，也会影响捣固质量（型轨枕枕间距0.6m，客运专线无碴轨道0.6250.650m）。 混凝土枕的铺设数量及布置 ： 下列地段应增加轨枕的铺设数量： 半径R800m的曲线地段（含两端缓和曲线）； 坡度大于12的下坡地段； 长度等于或大于300m且铺设木枕的隧道内。 轨道加强地段每千米增加的轨枕数量和最多铺设根数应符合要求。,钢轨扣件就是轨道上用以联结钢轨和轨枕(或其他类型轨下基础）的零件，又称中间联结零件。其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距和阻
8、止钢轨相对于轨枕的纵横向移动。 包括道钉、轨下垫板以及弹性或刚性的扣压件等。扣件应能长期、有效地保持钢轨与轨枕的可靠联结，并能在动力作用下充分发挥其缓冲减震性能，延缓轨道残余变形积累。因此要求其应具有足够的强度、耐久性和一定的弹性，还应构造简单，便于安装及拆卸。此外，对预应力混凝土轨枕来讲，扣件还应具有足够的扣压力和轨距、水平调整量。,扣件,扣件的分类,木枕扣件 木枕轨道上用于联结钢轨和木枕的联结零件。依其联结钢轨、垫板与木枕三者之间的关系分为：分升式及混合式。 混凝土枕扣件 混凝土枕轨道上用于联结钢轨和混凝土轨枕的联结零件。,木枕扣件,分开式扣件是将固定钢轨和固定铁垫板的螺栓或道钉分开。一般
9、用道钉将铁垫板固定在枕木上，铁垫板上有承轨槽，固定钢轨的螺栓安装在铁垫板上，然后用弹条或扣板将钢轨固定。或 混合式扣件是由铁垫板和道钉组成。用勾头道钉（方形）直接将钢轨与铁垫板以及枕木连接在一起。扣压力较小，为防止钢轨纵向爬行，需要较多的防爬设备。,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、和可调性均有较严格的要求。 混凝土枕扣件，按其结构可分为弹条扣件、扣板式扣件、弹片式扣件（参见混凝土枕扣件）三种；按扣件本身弹性可分为刚性扣件和弹性扣件；按混凝土轨枕有无挡肩分为有挡肩扣件和无挡肩扣件两种。中国混凝土枕扣件，在初期主要使用扣板式和弹片式两种。拱形弹
10、片式扣件由于拱形弹片强度低，容易引起残余变形，甚至折断，故在中国铁路上已不再使用。而扣板式扣件由于采用扣板作扣压件，弹性不足，扣压力较低，在使用过程中容易松动，目前在中国铁路上已逐渐被弹条式扣件所代替。弹条式扣件采用弹条作为扣压件，利用材料的弯曲变形及扭转变形，又不存在断面的削弱问题，结构形式比较合理，故而已成为中国混凝土枕轨道的主型扣件。目前使用的主型扣件为弹条型扣件，随着重载高速铁路的发展，近年来又研制成功弹条，型扣件等。其中，型扣件为无螺栓无挡肩扣件。,钢轨扣件性能特点,抗断优全钢冷压国标连接扣件结构先进，全钢板冷压成型，强度及韧性超过国家标准及国际标准，彻底消除了铸铁老扣件因扣件断裂导
11、致脚手架坍塌的事故隐患。 抗滑优面贴合面积大保证了钢管与扣件呈面贴合状态，且贴合面积最大，克服了老扣件与钢管呈点或线贴合，消除了钢管滑脱的隐患，从而保证和提高了脚手架的整体力学性能与安全性能。 抗脱强新型连接保证了在钢管变异的情况下，扣件始终能垂直正确牢固固定，消除了钢管滑脱的可能。 抗锈强盾化处理整件经过钝化及镀锌双重防锈蚀处理，其抗锈蚀能力大为提高，寿命远远超过老扣件。 快速轻便结构优化扣件轻便、漂亮、舒适，装卸速度增快，劳动强度降低。,扣板式扣件是由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座及缓冲垫板组成，螺纹道钉用硫磺水泥砂浆锚固在混凝土轨枕承轨台的预留孔中，然后利用螺栓将扣板扣紧。,弹条型,弹条
12、扣件有弹条、型。弹条型由弹条、螺旋道钉、轨距挡板及橡胶垫组成。它的扣压力不足，弹程偏小。 弹条型的外形与弹条型相同，弹程不小于10mm。扣压力较弹条型有所提升。 弹条型为无挡肩扣件，适合于重大运量、高密度的运输条件，它具有扣压力大，弹性好等优点，特别是取消了混凝土挡肩，消除了轨底在横向力作用下发生横位移的可能性。,弹条型,弹条型,型扣件,WJ-7型扣件,WJ-8型扣件,扣件铸钢底板,扣件橡胶轨下垫板,潘德罗扣件,无砟轨道对扣件的要求,扣件是轨道结构的重要组成部件，为保证行车绝对安全和旅客乘坐的舒适性，要求钢轨扣件具有足够的扣压力，良好的绝缘性能、较低的刚度；要求少维修、各节点刚度一致等，因此，
13、扣件技术是无砟轨道结构关键技术，做好钢轨扣件设计，是高速铁路轨道设计的重点。扣件不仅要有足够的强度和扣压力，还应具有良好的弹性和一定的调整能力等。扣件类型不同，使用范围也不同，设计中应根据扣件的性能参数、设计原则和上述选型设计要求，合理选用不同类型的扣件，才能充分发挥扣件的性能，达到经济合理、安全运营的目的。,线路防爬及曲线加强 一轨距杆 主要用于设轨道电路的小半径曲线用以保持轨距 二轨撑 三防爬设备 线路爬行 原因 列车运行时纵向的作用 危害 轨缝不均，轨枕歪斜 对轨道造成极大破坏，危及行车安全 防爬措施 安装防爬器和防爬撑,轨距拉杆,规矩拉杆是用一根杆件在轨底将两根钢轨连接起来，以提高钢轨
14、的横向稳定性，提高轨道保持轨距的能力。有些线路有轨道电路，轨距拉杆当中用绝缘零件隔开。,轨撑,轨道部件中，为了有效地抗轮轨横向力，在钢轨外侧安装的部件。轨撑一般安装在小半径曲线轨道外股钢轨的外侧，以防止列车通过曲线时，过大的横向力造成轨道横向位移过大，甚至造成钢轨的翻倒。一般轨撑用于木枕轨道较多。在大多数道岔尖轨部位，在基本轨外侧也安装轨撑，以提高钢轨的横向刚度，轨撑的形状也较多。,曲线加强型轨撑（左图） 和木枕轨撑垫板（右图）,穿销式防爬器,穿销式防爬器是由带挡板的轨卡的穿销组成的。安装时，轨卡的一边卡紧轨底，另一边楔进穿销，使整个防爬器牢固地卡住轨底。这样，钢轨在受到纵向阻力时，由于轨卡的
15、挡板紧贴着轨枕，于是轨枕和道订就阻止钢轨爬行。为了充分发挥防爬器的作用，通常在轨枕之间还安装防爬撑，把35根轨枕联系起来，共同抵抗钢轨爬行。,缺点：穿销容易松动，穿销套容易折断，失效率高；整治成本高。,弹条式防爬器,工作原理：用弹条卡紧在钢轨底部，并靠近轨枕，从而提供更大扣件阻力，达到防止钢轨爬行的目的。缺点是该防爬器防爬力小，安装数量多。,螺栓式防爬器,防爬力大，可根据调节螺栓扭力来调节防爬力，其防爬力可由螺栓扭力和摩擦系数计算。,不同的钢轨对方爬器的影响较大，因为有油污的钢轨比干燥的钢轨摩擦系数小，前者的防爬力小于后者；在实际线路中，钢轨生锈防爬器与钢轨之间摩擦力增大，其防爬力也就增大。 目前，在我国普遍采用的是穿销式钢轨防爬器，但是在列车运行过程中，因穿销的松动和脱落则会失去防爬效果，并且随着列车速度的提高和轴重的增加，钢轨所受的作用力将大大增加，钢轨爬行现象日趋严重，从而增加了养护维修工作。 螺栓式防爬器的防爬力大于穿销式防爬器，且易于安装、拆卸，减少了轨道爬行和养护维修工作量，具有显著经济效益。,结论,谢谢！,
