第一节 轨道组成及类型
轨道是铁路的主要技术装备之一,是行车的基础。轨道的作用是引导机车车辆运行,直接承受列车荷载作用,并把荷载分布传递给路基或桥隧建筑物。轨道结构应该保证机车车辆在规定的最大载重和最高速度运行时,具有足够的强度、稳定性、平顺性和合理的维修周期。
一、轨道组成
轨道结构由钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备等部分组成。
钢轨是轨道结构最重要的组成部件,为车轮的滚动提供连续且阻力最小的接触面,用于引导列车运行,直接承受列车的荷载,并将所承受的荷载分布传递于轨枕。
轨枕的作用是承受来自钢轨的压力,并把它分布传递至道床;同时利用扣件保持钢轨的正确位置。
联结零件分接头联结零件和中间联结零件。接头联结零件用于钢轨与钢轨的可靠联结,保持钢轨的连续性与整体性;中间联结零件,又称扣件,是联结钢轨和轨枕的部件,其作用是固定钢轨位置,阻止钢轨的纵、横向移动,防止钢轨翻转。
轨道加强设备主要有防爬设备、轨距杆、轨撑等。防爬设备用于加强钢轨与轨枕间的联结,增加线路抵抗钢轨纵向爬行的能力;在线路曲线上安装轨撑和轨距杆,可提高钢轨横向稳定性,防止轨距扩大。
道床是轨枕的基础,用于固定轨枕位置,防止轨枕纵、横向位移并把所承受的压力分布传递给路基或桥隧建筑物,同时还起到排水的作用。
道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备,在铁路站场布置中应用极为广泛。道岔是轨道结构的重要组成部分。
二、轨道类型
轨道类型的划分有两种方法,一是按铁路等级划分,另一种是按运营条件划分。按铁路等级划分的轨道类型要求同一等级的铁路,必须采用同一种类型的轨道。按运营条件划分的轨道,根据年通过总重密度可采用不同类型的轨道。
划分轨道类型和制订轨道标准的主要依据是轨道年通过总质量。轨道年通过总质量是在铁路运营线路上,某一运营区段平均每一千米线路在一年内通过线路的所有质量,其单位为Mt,它是表征轨道承受荷载情况的重要指标,也是线路运营繁忙程度的主要标志。
1.正线轨道类型
我国铁路正线轨道类型划分为特重型、重型、次重型、中型和轻型。设计时应按由轻到重逐步加强的原则,根据路段旅客列车设计行车速度及近期预测运量等主要运营条件按表1-1的规定选用。
表1-1 正线轨道类型
续上表
注:①年通过总质量包括净载、机车和车辆的质量,单线按往返总质量计算,双线按每一条线的通过总质量计算。
②年通过总质量大于50Mt的线路,根据实际的运营条件,经技术经济比选可采用60kg/m的钢轨。
③货物列车设计行车速度120km/h时,应采用特重型或重型轨道,且重型轨道应采用Ⅲ型混凝土枕。
④设计行车速度小于160km/h的改建铁路轨道,可采用Ⅱ型混凝土枕。
⑤明桥面铺设木桥枕时,每千米铺设根数按《铁路桥涵设计基本规范》(TB 10002.1)进行设计。
⑥弹性支承块式混凝土底座厚度系指支承块下混凝土厚度。
⑦特殊情况下采用木枕时,铺设根数可根据设计确定。
2.站线轨道类型
站线轨道类型应根据站线的类别按表1-2所列规定选用。
表1-2 站线轨道类型
续上表
注:①钢轨系指新轨或再用轨。
②到发线(含到达线、出发线和编发线,下同)的钢轨,当正线为50kg/m时,到发线采用43kg/m;当正线为60kg/m及以上时,到发线应采用50kg/m及以上的钢轨。
③驼峰溜放部分线路(系指自峰顶至调车线减速器或铁鞋脱落器出口的一段线路)及延伸一节钢轨,宜采用50kg/m,作业量较小的小能力驼峰也可采用43kg/m钢轨。
④其他站线系指调车线、牵出线、机车走行线及站内联络线,次要站线系指除到发线及其他站线以外的站线。
⑤到发线采用无缝线路轨道时,宜采用与到发线连接的道岔同类型钢轨。
⑥采用18号单开道岔且铺设混凝土枕的线路上,应采用Ⅱ型及以上混凝土枕。