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1、5.3.6高速铁路扣件测定5.3.6.1高速铁路扣件组装扣压力的测定 扣件组装扣压力的室内测试方法通过测定使钢轨脱离钢轨支承表面的力来 确定扣件组装扣压力。5.3.6.1.1检测仪器1）钢轨一段长度约0.5m的短钢轨，其断面与受试扣件组装或组装疲劳性能试 验用的钢轨断面相同。钢轨应无剥离，表面无浮锈。2）加载设备加载速率9kN/min11kN/min,静态加载能达到50kN的施加垂向荷 载的设备。对基准试验方法，荷载施加到钢轨上；对替代试验方法，荷载施 加到支承在轨枕上的加力架上。3）位移传感器测定钢轨相对于轨枕垂向位移的仪器，示值误差0. 01mm。4）荷载传感器 测定施加到钢轨上或施加到支
2、承在轨枕上的加力架上荷载的仪 器，精度等级0. 5级。5）记录设备 在试验过程中能进行数字记录并画出荷载-位移曲线的设备，采样 频率不低于50Hz。6）钢垫片 钢垫片的尺寸为25mmX25mm，厚度为0. 25mm0. 05mm。7）轨枕 带有扣件预埋件或预留螺栓孔的轨枕、1/2根轨枕或板式轨道单元（本 试验方法中均记述为轨枕）。轨枕的承轨面不应为试验而进行整修。8）扣件 包括所有部件的全套扣件。5.3.6.1.2检测前准备按标准组装状态用扣件将钢轨固定在轨枕上，把轨枕放在刚性基础上并予以锚定，试验布置如图1所示，在钢轨轨头施加垂直于钢轨底面的荷载 在钢轨四 角对称布置四个位移传感器测定钢轨的
3、垂向位移值（位移传感器固定在轨枕上）， 并把位移传感器置零。如果轨下垫板带边棱，垫板的边棱应予以切除以方便轨下垫板抽出，垫板的 轨下部位不应切除。图 1 基准方法试验布置示意5.3.6.1.3加载和测试1）扣件系统带轨下垫板时的加载和测试以9kN/mi n11kN/mi n的恒定加载速率向钢轨施加荷载，加载过程中应保证 钢轨底面与承轨面（当轨枕承轨面设置轨底坡时）或与铁垫板上表面（当铁垫板 设置轨底坡时）保持平行，直到轨下垫板刚刚能被抽出。抽出轨下垫板并卸载到 位移传感器的平均读数为零，记录 值，继续卸载到约0.9 。然后以相同加载速率加载，直到荷载为1.1 ，同时记录d值（4个传感器的 平均
4、值）。从荷载-位移曲线（图2）中读取d=0时的 值，该值即为扣件组装扣 压力。试验中对扣件不应进行任何方式的拆卸或调整，重复上述试验两次，每次卸载后停留3mi n再继续加载，以三次试验的平均值作为扣件组装扣压力值。其中：P:作用在钢轨或轨枕上的垂向力，单位为千牛（kN）;:恰好抵消扣压力，钢轨零位移时的垂向力，单位为千牛（kN）；:卸载到位移传感器平均读数为零时作用在钢轨或轨枕上的垂向力，单位为千牛（kN）。荷栽（kN）图 2 荷载位移曲线2）扣件系统不带轨下垫板时的加载和测试以9kN/mi n11kN/mi n的恒定加载速率向钢轨施加荷载，直到刚好能在轨下 塞人钢垫片（承轨面每个角一片），卸
5、载回零，然后以相同加载速率加载直到钢 垫片刚好被取出，将此时的荷载记为 ，该值即为扣件组装扣压力。试验中对扣件不应进行任何方式的拆卸或调整。重复上述试验两次，每次卸 载后停留 3min 再继续加载，以三次试验的平均值作为扣件组装扣压力值。5.3.6.1.4替代方案 按标准组装状态用扣件将钢轨固定在轨枕上，支承钢轨，使轨枕悬挂在钢轨 上，如图3所示。通过精确切割轨枕或添加平衡配重保证荷载P与钢轨底面垂直。 在钢轨四角对称布置四个位移传感器测定钢轨的垂向位移d值（位移传感器固定 在轨枕上）。对加力架（和轨枕联结在一起）施加向上的力以抵消轨枕和加力架 重量对扣件的影响，将位移传感器置零，然后卸除向上
6、的力。如果轨下垫板带边棱，垫板的边棱应予以切除以方便轨下垫板抽出，垫板的 轨下部位不应切除。说明：1-钢轨；2-轨枕；3-加力架。图 3 替代方法试验布置示意1）扣件系统带轨下垫板时的加载和测试以9kN/min-11kN/min的恒定加载速率向加力架施加荷载，直到轨下垫板刚刚 能被抽出。抽出轨下垫板并卸载到位移传感器的平均读数为零，记录值，继续卸 载到约0. 9然后以相同加载速率加载，直到荷载为1.1 ，同时记录d值（四个 传感器的平均值）。从荷载-位移曲线（图2）中读取d=0时的 值，并按下式计 算扣件组装扣压力。试验中对扣件不应进行任何方式的拆卸或调整。重复上述试验两次，每次卸载后停留3m
7、i n再继续加载，以三次试验的平均值作为扣件组装扣压力值。其中：d:轨枕相对钢轨的垂向位移，单位为毫米（mm）;：用于测试的轨枕或部分轨枕和组装在其上的扣件部件的质量，单位为 千克（ kg）;:由轨枕支承的加力架的质量，单位为千克（kg）;2）扣件系统不带轨下垫板时的加载和测试以 9kN/min-11kN/mm 的恒定加载速率向加力架施加荷载，直到刚好能在轨 下塞人钢垫片（承轨面每个角一片），卸载回零，然后以相同加载速率加载直到 钢垫片刚好被取出，将此时的荷载记为 ，并按下式计算扣件组装扣压力。试验中对扣件不应进行任何方式的拆卸或调整。重复上述试验两次，每次卸载后停留3mi n再继续加载，以三
8、次试验的平均值作为扣件组装扣压力值。6.3.6.2高速铁路扣件组装静刚度的测定组装静刚度的测定通过试验机向组装扣件系统的钢轨（单个承轨面组装）施加垂直于钢轨底面的荷载，测定钢轨在荷载作用下产生的相对于轨枕的位移。6.3.6.2.1检测仪器1）钢轨 一段长度约 05m 的短钢轨，其断面与受试扣件组装或组装疲劳 性能试验用的钢轨断面相同。钢轨应无剥离，表面无浮锈。2）加载设备加载速率2kN/-6kN/s，静态加载能达到110kN向钢轨轨面施 加垂向荷载的设备。3）位传感器 测定钢轨相对于轨枕垂向位移的仪器，示值误差 001mm。4）荷载传感器 测定施加到钢轨上荷载的仪器，精度等级05 级。5）记录
9、设备 在试验过程中能进行数字记录并画出荷载一位移曲线的设备， 采样频率不低于 50Hz。6）轨枕 带有扣件预埋件或预留螺栓孔的轨枕、1/2根轨枕或板式轨道单元 （本试验方法中均记述为轨枕）。轨枕的承轨面不应为试验而进行整修。7）扣件 包括所有部件的全套扣件。6.3.6.2.2检测前准备1）实验环境试验应在环境温度23C5C的室内进行。进行试验前，所有用于试验的扣 件部件均应在上述温度环境下静置不少于 24h。2）实验准备按标准组装状态用扣件将钢轨固定在轨枕上，把轨枕放在刚性基础上，在钢 轨轨顶面施加垂直于钢轨底面的荷载。在钢轨四角对称布置四个位移传感器 测定钢轨的垂向位移（位移传感器固定在轨枕
10、上）。6.3.6.2.3 加载和测试将位移传感器置零，然后以110kN/min130kN/min的恒定加载速率向钢轨 施加荷载，加载至70kN,分别记录荷载加至 （5KN）和 （55kN）时钢轨的位 移 、 （均为四个位移传感器的平均值）。按下式计算扣件组装静刚度：当任何一个位移传感器测定的 和 下位移差与四个位移传感器测得的（）值相差大于 20时，应重复进行试验，确保荷载垂直地施加到支承上。其中：:向被测扣件系统施加的最小荷载，单位为千牛（KN）;:向被测扣件系统施加的最大荷载，单位为千牛（KN）;:钢轨在加载至时的位移，单位为毫米（mm）;:钢轨在加载至F2时的位移，单位为毫米（mm）;:
11、组装静刚度，单位为千牛每毫米（KN/mm）。试验中对扣件不应进行任何方式的拆卸或调整。重复上述试验两次，每次卸 载后停留 3min 再继续加载，以第三次试验值作为扣件组装静刚度。当利用试验机自身的位移传感器测定钢轨的位移时，应消除试验机加载时自 身变形引起的系统误差。6.3.6.3 高速铁路扣件组装疲劳性能测试 高速铁路扣件组装疲劳性能测试在如图 1 所示的加载位置和方向对钢轨轨 头施加循环荷载。通过试验过程中扣件组装扣压力、钢轨纵向阻力、扣件组装静 刚度和钢轨位置的变化，以及扣件部件疲劳后的状态确定扣件的组装疲劳性能。 循环荷载的最大荷载，循环荷载的加载度。1- 荷载作用线;2- 轨头内侧角
12、圆弧中心。图 1 荷载作用位置6.3.6.3.1 检测仪器1）钢轨 一段长度约 05m 或 1m 的短钢轨（在 60kg/m 钢轨轨腰处截去 15mm，总高度为161mm，轨底不应修整，如图2所示）。钢轨应无剥 离，表面无浮锈，轨底没有由于重复试验被磨光。当要求同时对 2 个或 4 个承轨面加载时，其加载能力应相应增大。3) 加载装置 能按图 1 所示的加载位置、方向对钢轨轨头施加循环荷载。 该装置允许钢轨在荷载作用下自由转动，平行钢轨轴线的宽度为 100mm 10mm，其与轨头接触部分的半径大于轨头接触表面的圆弧半径，保 证所有荷载条件下，其与钢轨保持线接触。4) 枢轴 加载设备、加载装置或
13、加力架上的自由枢轴，从枢轴到钢轨的距 离不应小于 04m。5) 加力架 加力架应能把施加的荷载按要求的作用线平均分配到两根钢轨 上，能按图 1 所示的加载位置、方向对钢轨轨头施加循环荷载。该装置 允许钢轨在荷载作用下自由转动，平行钢轨轴线的宽度为 100mm 10mm，其与轨头接触部分的半径大于轨头接触表面的圆弧半径，保证 所有荷载条件下，其与钢轨保持线接触。6) 位移传感器 测定钢轨相对于轨枕的垂向位移和横向位移的仪器，示值 误差 001mm。7) 荷载传感器 测定施加到钢轨上或加力架上荷载的仪器，精度等级 1 级。8) 轨枕 带有扣件预埋件或预留螺栓孔的轨枕、1/2 根轨枕或板式轨道单元
14、(本试验方法中均记述为轨枕)。轨枕的承轨面不应为试验而进行整修。 当扣件预埋件或预留孔相对于轨枕纵向中心线不对称时，采用两根或两 个 1/2 根轨枕进行试验。9) 扣件 包括所有部件的全套扣件。6.3.6.3.2 检测前准备1) 单根钢轨的试验方法适用于用扣件将单根钢轨固定在轨枕的一端或半根轨 枕上的试验。在试验的过程中不应对扣件组装进行任何调整、复拧或整修。2) 在轨枕纵向中心线布置的扣件，如果扣件在轨枕纵向中心线上对称布置，按 照相应产品要求进行组装，用扣件将一根长约 05m 的短钢轨固定在轨枕的 承轨面上，依次按 83、84、85、86 和 87 的次序进行试验。3) 错开布置的扣件，如
15、果扣件错开布置，按照相应产品要求进行组装，先用扣 件将一根长约 1m 的短钢轨的一端固定在 A 轨枕的一个承轨面上，依次按&3、 84 和 8，5 的次序进行试验，然后将此根钢轨的另一端用扣件安装在 B 轨 枕的一个承轨面上，如图 3 所示。安装完毕后进行&6 的试验，试验完毕后 拆卸B轨枕上的扣件，再对A轨枕上的扣件按8, 7进行试验。B轨枕上扣 件安装和拆卸过程中，不应对A轨枕上的扣件产生扰动。-JdU-B图3 扣件错开布置时试验轨枕的布置4) 组装扣压力，按 TB/T3392.2 规定的方法测定扣件组装扣压力。5) 钢轨纵向阻力，按 TB/T3392.1 规定的方法测定扣件钢轨纵向阻力。6) 组装静刚度按 TB/T3392.3 规定的方法测定扣件组装静刚度。6.3.6.3.3 加载和测试 循环加载 采用图 4 所示的试验装置，轨枕应支承和固定在刚性基础上，在轨枕和刚性基础 间放置压木或其他类似材料垫层，保证轨枕与刚性基础密实接触。说明：1- 轨枕或 1/2 根轨枕；2- 钢轨；3- 扣件系统；4- 加载装置；
