【導讀】此來更好的對跨區(qū)間無縫線路的設計及其養(yǎng)護維修提供技術支持。車速度和承載能力。必然發(fā)展趨勢，是提高列車運營速度的技術保證措施之一。需要掌握以下數(shù)據(jù)。貨車為SS，到發(fā)線有效長為850m/1050m。坡度為4‰，最小坡段長度一般不小于400m，個別困難條件下不小于200m，設計目標要求進行平、縱斷面設計。開題報告完成后要讓教師審閱。跨區(qū)間無縫線路相適應的軌道結構。膠接軌的實用技術，更便于跨區(qū)間無縫線路的推廠應用。著重論述了跨區(qū)間無縫線路的養(yǎng)護維修技術條件、技術標準及方法。提出跨區(qū)間無縫線路鋪設前，應對線路進行整修，鋪設初期仍要繼續(xù)整修，部穩(wěn)、上部準”，提高岔區(qū)的質量，可以延長跨區(qū)間無縫線路設備使用壽命。

　　

【正文】 際鎖定軌溫，只能按 ℃計算。在鋪軌時，每根長軌的實際鎖定軌溫各不相同，必須如實記錄作為技術資料。在設計施工工作中，如鎖定軌溫發(fā)生變化時，技術資料須作如實更改。 線路阻力及軌道框架的剛度 無縫線路中的鋼軌溫度力同線路阻力，是方向相反的兩種作用力。只有在線路阻力能夠完全控制住鋼軌溫度力作用的情況下，無縫線路才能得到相對的穩(wěn)定。線路的穩(wěn)定須從三個方面受到控制： 第一：縱向控制 —— 使鋼軌不能自由伸縮或軌道框架爬行 (鋼軌、軌枕釘連在 一起的結構，稱為軌道框架 )。 第二：橫向控制 —— 使軌道框架不能橫向移動。 第三：豎向控制 —— 使軌道框架不能向上膨起。 軌道框架的剛度，也是一種穩(wěn)定因素。 縱向阻力 阻止鋼軌及軌道框架作縱向移動的力，稱為縱向阻力?？煞譃榻宇^阻力，道床縱向阻力和中間扣件阻力三個方面來討論。 (l)接頭阻力 —— 是用螺栓將魚尾板夾緊鋼軌，以阻止鋼軌作縱向移動的力。它的大小與螺栓個數(shù)、擰緊程度、魚尾板類型、螺栓強度等有關。通過理論計算，鋼軌與魚尾板間的縱向摩阻力同螺栓的拉力大體相等。試驗結果也得到同樣的結論。 我國鐵路 1985 年 以前鋼軌接頭螺栓的國家標準將其分為三級， 1985年以后實行其中的兩個等級。螺栓分 和 兩級。 級螺栓直徑為北京交通大學 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計 21 24mm， 級螺栓直徑為 24mm 和 22mm 兩種，螺母均為 10 級。 接頭螺栓各部尺寸 (mm) 螺栓 等級 螺栓 長 帶螺紋部分 無螺紋部分桿徑 長圓徑 螺桿 帽厚 螺母 厚 適用范圍 桿長 紋徑 160 66 24 32 16 24 75kg/m 鋼軌 135 60 24 32 16 24 60kg/m 鋼軌 145 60 24 32 16 24 50kg/m 鋼軌 145 60 24 32 16 24 50kg/m 鋼軌 135 50 24 30 15 22 4 38kg/m鋼軌 表 152 多年來在增加接頭阻力上，我國也采用和引進了很多辦法，如采用上海申廣廠生產(chǎn)的高強度螺栓對接頭進行凍結，接頭螺栓的扭力矩可以達到120ON/M，有效的阻止了接頭軌縫的變化。另一種方法是引進美國的哈克緊固件來代替接頭螺栓，其每條螺栓的拉力可達 25 噸，極大的增加了接頭阻力。二者相比各有特 點，高強度螺栓成本低，安裝工具簡單，哈克緊固件拉力大免維修。 接頭螺栓主要機械性能 螺栓等級 抗拉強度 δ b（ N/mm2） 屈服極限 δ S（ N/mm2） 洛氏硬度 HRC（ min/max） 伸長率 δ S（ %） 螺栓等級 標志 1040 940 34/41 9 螺桿帽為平錐 頭 830 660 25/25 12 螺桿帽為半圓球頭，加兩圈凸棱 表 153 北京交通大學 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計 22 圖 151 使用高強螺栓進行凍結的凍結接頭 圖 152 使用哈克緊固件的凍結接頭 北京交通大學 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計 23 (2)道床縱向阻力 道床抵抗軌道框架縱向 位移的阻力，稱為道床縱向阻力。它與道床的種類，搗固堅實程度，道床石砟多少，軌道框架重量等因素有關。經(jīng)試驗測定碎石道床在標準設計斷面下道床縱向阻力見下表： 碎石道床在標準設計斷面下道床縱向阻力表 線路特征 每根軌枕的道床縱向阻力（ N） 每公里 1840 根軌枕，一股鋼軌下的道床單位縱向阻力（ N/cm） 木枕線路 7000 64 混凝土枕線路 10000 92 表 154 表中的道床單位縱向阻力按下式計算： = 1 c m? ?每 公 里 軌 枕 根 數(shù) 每 根 軌 枕 道 床 縱 向 阻 力 （ N ）道 床 單 位 縱 向 阻 力 公 里 長 度 （ ） 2 以混凝土枕線路為例，每公里 1840 根軌枕計 算： 1 8 4 0 1 0 0 0 0 = 9 2 /1 0 0 0 0 0 c m 2 N N c m? ?（ 根 ） （ ） （ ）（ ） （ 股 ） （ 3）各種扣件阻力 是指線路上中間扣件和防爬設備抵抗鋼軌縱向伸縮的阻力而言的。它與扣件類型、擰緊程度以及防爬設備的多少和類型有關。經(jīng)試驗測定一個穿鎖孔防爬器在打緊的狀態(tài)，其阻力為 2021N。對當前采用的各種混凝土軌枕扣件，鐵道部科學研究院 1979 年提出的扣壓阻力試驗數(shù)值如下表。表中所列數(shù)字是膠墊在不同壓壓縮量下，一套扣件的剩余扣壓力及爬行阻力值。其中一股鋼軌在一根軌枕一端上的扣件為一套。 北京交通大學 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計 24 扣件剩余扣壓力及爬行阻力值表 (單位： N) 扣件類型 初始扣壓力（ KN） 膠墊壓縮量（ mm） 0 1 2 3 4 5 6 7 彈條Ⅰ型 2740021900 1450011600 11008800 97007760 86006880 74005820 61004880 50004000 1490011900 113609030 93007430 79006320 66005280 54004320 43003440 31002480 67型 1260012500 78006230 53004320 31002480 // 00 70型 1560012500 53004220 25002021 14001120 900720 說明：分子為剩余扣壓力，分母為爬行阻力 表 155 彈條 I型 的初始扣壓力，是指第二接觸點與軌距擋接觸后的扣壓力。相當于螺帽上擰 150N178。 m時的扭力矩。其余的初始扣壓力，須在扭力矩為 1OON178。 m時，尚能達到。通常采用的扣件阻力，以膠墊壓縮 3mm 時的阻力值為宜。 在無縫線路設計時，必須使扣件阻力大于軌枕下道床的縱向阻力，否則，鋼軌將會沿軌枕面 縱向移動，道床縱向阻力值再大些，也是沒有意義的。因而，當一根軌枕上的扣件阻力小于道床縱向阻力時，應采用一定的防爬設備與扣件阻力聯(lián)合，以抵抗此力。 道床橫向阻力 道床橫向阻力是道床阻止軌道框架橫向移動的力，這是防止線路脹軌跑道的重要因素。影響橫向阻力的大小，除了和影響縱向阻力的因素有關北京交通大學 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計 25 外，主要與軌枕頭兩端道床肩寬有關。肩寬一點比窄一點的阻力要大些。但試驗表明：當其他條件不變，只變化道床肩寬來測定道床橫向阻力，道床肩寬為 300～ 550mm 時，橫向阻力可接近最大值，肩再寬一些，阻力就沒有明顯增加了。所以道床肩 寬太大也沒有必要。 道床橫向阻力值 道床肩寬（ mm） 300 200 450 550 650 阻力實測值（ N/根） 8480 7680 9080 9840 9920 百分比 % 100 90 107 116 117 表 156 上表中列出的是當軌枕位移 2mm 時，各種不同肩寬的道床橫向阻力值。 為了尋求提高道床阻力，減少石砟用量的途徑，對特種道床斷面橫向阻力進行了實測。即在道床肩寬為 300mm 和 500mm 的道床肩上堆高石砟，然后測定道床橫向阻力。堆高石砟的道床肩上堆高石砟，然后測定道床橫向阻力。 當 軌枕橫向位移 2mm 及道床破壞時，特種道床斷面的道床橫向阻力值與標準道床斷面的道床橫向阻力值比較如下表： 道床堆高情況 位移 2mm 時 道床破壞時 阻力實驗值 （ N/根） % 阻力 實驗值 % 標準道床斷面 8480 100 9120 100 肩寬 300mm 堆到軌底邊 10720 129 12640 139 肩寬 550mm 堆到軌枕頭 11360 134 12960 142 肩寬 550mm 堆到軌底邊 11840 140 14000 154 表 157 為了提高道床橫向阻力，首先要保證道床肩寬要達到 標準（ 30Omm）以上，同時維修作業(yè)中要堅持夯實道床。對一些薄弱處所，如道口、曲線、北京交通大學 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計 26 橋頭、木枕與混凝土軌枕交界處應適當增加道床肩寬以提高道床的阻力。在夏季遇到線路方向不好有脹軌危險時，可在道床肩 .上堆高石砟作為臨時緊急處理辦法。 軌道框架剛度和軌道豎向阻力 軌道框架的剛度，是指軌道框架在垂直面或平面上抵抗彎曲的能力。所以它在豎直面上抵抗軌道鼓起，在平面上抵抗軌道橫向移動 (跑道 )起著一定作用。剛度的大小在豎直面上等于兩根鋼軌剛度之和 。在平面內則等于兩根鋼軌在水平面的剛度與鋼軌同軌枕節(jié)點扭矩的總和 。所以它與 扣件類型、扣壓力大小、軌枕和鋼軌類型等有關。 軌道往往先行鼓脹而后跑道，抵抗軌道鼓起的力稱為豎向阻力，豎向阻力除上述軌道框架在豎直面上的剛度以外，主要是軌枕的重量，至于道床在夯實的情況下也是較小的，據(jù)國外試驗資料，碎石道床每根木枕的豎向阻力只有 1500～ 1660N。由此看來，在線路危險地段，采用特種道床斷面，是很有意義的。 跨區(qū)間無縫線路關鍵技術 膠接鋼軌絕緣接頭 鋪設跨區(qū)間無縫線路時，軌道電路中的絕緣接頭必須能適應無縫線路取消緩沖區(qū)的要求。 隨著軌道結構現(xiàn)代化的發(fā)展，為滿足鋪設跨區(qū)間 和整區(qū)間無縫線路的需要，許昌工務段同鐵科院鐵建所曾共同開發(fā)研制了新型膠接絕緣接頭。 結構： 膠接絕緣接頭鋼軌由特種斷面夾板 (長度 1000mm)，高強度大六角螺栓(Φ 27mm)，高強度平墊圈，絕緣膠板，絕緣套管，軌端絕緣及鋼軌等組成，北京交通大學 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計 27 如下圖： 膠結絕緣接頭結構圖 161 結構特點：此種加強型膠接絕緣接頭與長度 820mm 夾板和Φ 24mm 螺栓的膠接絕緣接頭相比，夾板剛度增大了 20%，緊固力增大了 %，整體剪切強度提高了 30%，動載下?lián)隙葴p少了 15%，從而提高了膠接絕緣接頭鋼軌的工作可靠性和使用壽 命。 技術性能檢驗： 根據(jù)“超長無縫線路技術條件”中的有關規(guī)定，鐵道部科學研究院鐵建所曾對該膠接絕緣接頭鋼軌進行了技術性能檢驗，其結果如下： （ 1） 疲勞試驗： 檢驗標準：膠接絕緣接頭跨中截面的位移峰至峰值，小于同斷面母材鋼軌跨中截面位移峰至峰值的 10%。 檢驗結果：在 200 萬次疲勞試驗時，母材鋼軌跨中截面的位移至峰值為 ，而膠接絕緣接頭跨中截面的位移峰至峰值為 。證明膠接絕緣接頭的剛度大于母材鋼軌的剛度。 （ 2） 整體剪切強度試驗： 檢驗標準：大于 3250KN。 北京交通大學 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計 28 檢驗結果：見下表 整體 剪切強度檢驗表 試件號 荷載（ KN） 最大位移（ mm） 結果 附注 11 4300 無破壞跡象 已做疲勞試驗 12 4400 無破壞跡象 21 4400 無破壞跡象 未做疲勞試驗 22 4400 無破壞跡象 表 161 （ 3） 絕緣試驗 檢驗標準：大于 10兆歐 (用 5OOV 兆歐表測量 ) 檢驗結果：均大于 50 兆歐。 上述檢驗結構證明，主要技術指標均超過了規(guī)定標準，顯示了膠接絕緣接頭結構強度高的特點。 產(chǎn)品規(guī)格： 常見的有為以下三種規(guī)格，見下表。 膠接絕緣接頭鋼軌長度可根據(jù)設計需要確定。但確定長度時，應同時考慮運輸方式。 膠接軌規(guī)格 簡稱 用途 全長 （ m） 絕緣街頭兩端鋼軌 長度（ m） 備注 焊接 膠接軌 鋪軌道與長軌條 直接焊聯(lián) 急救 膠接軌 膠接絕緣接頭 損壞時處理 備焊 膠接軌 已臨時處理的絕緣接頭進行永久處理 表 162 北京交通大學 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設計 29 膠接絕緣接頭鋼軌的鋪設： （ 1） 鋪設無縫線路時，膠接絕緣接頭鋼軌必須與長軌條采用同類型鋼軌 以便焊連。 （ 2） 在膠接絕緣接頭鋼軌與長軌條焊聯(lián)之前，應由電務部門測試絕緣性能。測試前應將膠接絕緣接頭鋼軌墊起，并加墊絕緣材料。 （ 3） 搬運、鋪設時嚴禁摔、撞等沖擊現(xiàn)象的存在。 （ 4） 膠接絕緣接頭鋼軌應鋪設在同類型的軌枕上，軌枕無失效，無空吊，軌枕上設置高彈性橡膠墊板。 （ 5） 鋪軌或應力放散需要撞軌時，撞軌點應遠離膠接絕緣接頭至少5Om。 （ 6） 安裝接頭扣件時，軌距擋板或彈條不準頂住夾板，以避免聯(lián)電。 膠接絕緣接頭鋼軌的養(yǎng)護： （ 1） 膠接絕緣接頭仍屬電務軌道設備之一，絕緣性能由電務部門負責。 （ 2） 膠接 絕緣接頭上道后，電務部門定期測試絕緣性能。當發(fā)現(xiàn)絕緣性能下降，影響信號正常使用時，或在日常巡視檢查中發(fā)現(xiàn)外觀狀態(tài)不良時，應及時通知并會同工務部門進行處理。 （