【導(dǎo)讀】此來更好的對跨區(qū)間無縫線路的設(shè)計及其養(yǎng)護維修提供技術(shù)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(shù)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(shè)計目標(biāo)要求進行平、縱斷面設(shè)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(yīng)的軌道結(jié)構(gòu)。膠接軌的實用技術(shù)，更便于跨區(qū)間無縫線路的推廠應(yīng)用。著重論述了跨區(qū)間無縫線路的養(yǎng)護維修技術(shù)條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及方法。提出跨區(qū)間無縫線路鋪設(shè)前，應(yīng)對線路進行整修，鋪設(shè)初期仍要繼續(xù)整修，部穩(wěn)、上部準(zhǔn)”，提高岔區(qū)的質(zhì)量，可以延長跨區(qū)間無縫線路設(shè)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(shù)資料。在設(shè)計施工工作中，如鎖定軌溫發(fā)生變化時，技術(shù)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(jié)構(gòu)，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。可分為接頭阻力，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(guān)。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(jié)果也得到同樣的結(jié)論。 我國鐵路 1985 年 以前鋼軌接頭螺栓的國家標(biāo)準(zhǔn)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(xué) 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)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(jié)，接頭螺栓的扭力矩可以達(dá)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(dá) 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(biāo)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(xué) 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 22 圖 151 使用高強螺栓進行凍結(jié)的凍結(jié)接頭 圖 152 使用哈克緊固件的凍結(jié)接頭 北京交通大學(xué) 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)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(guān)。經(jīng)試驗測定碎石道床在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計斷面下道床縱向阻力見下表： 碎石道床在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(shè)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(shè)備的多少和類型有關(guān)。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(dāng)前采用的各種混凝土軌枕扣件，鐵道部科學(xué)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(xué) 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)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(dāng)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(dá)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(shè)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(dāng)一根軌枕上的扣件阻力小于道床縱向阻力時，應(yīng)采用一定的防爬設(shè)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(guān)北京交通大學(xué) 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 25 外，主要與軌枕頭兩端道床肩寬有關(guān)。肩寬一點比窄一點的阻力要大些。但試驗表明：當(dāng)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(dāng)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(dāng) 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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)到 標(biāo)準(zhǔn)（ 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(xué) 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 26 橋頭、木枕與混凝土軌枕交界處應(yīng)適當(dāng)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(nèi)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(guān)。 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(guān)鍵技術(shù) 膠接鋼軌絕緣接頭 鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路時，軌道電路中的絕緣接頭必須能適應(yīng)無縫線路取消緩沖區(qū)的要求。 隨著軌道結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化的發(fā)展，為滿足鋪設(shè)跨區(qū)間 和整區(qū)間無縫線路的需要，許昌工務(wù)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(jié)構(gòu)： 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(xué) 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 27 如下圖： 膠結(jié)絕緣接頭結(jié)構(gòu)圖 161 結(jié)構(gòu)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(shù)性能檢驗： 根據(jù)“超長無縫線路技術(shù)條件”中的有關(guān)規(guī)定，鐵道部科學(xué)研究院鐵建所曾對該膠接絕緣接頭鋼軌進行了技術(shù)性能檢驗，其結(jié)果如下： （ 1） 疲勞試驗： 檢驗標(biāo)準(zhǔn)：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(jié)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(biāo)準(zhǔn)：大于 3250KN。 北京交通大學(xué) 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 28 檢驗結(jié)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)：大于 10兆歐 (用 5OOV 兆歐表測量 ) 檢驗結(jié)果：均大于 50 兆歐。 上述檢驗結(jié)構(gòu)證明，主要技術(shù)指標(biāo)均超過了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，顯示了膠接絕緣接頭結(jié)構(gòu)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(shè)計需要確定。但確定長度時，應(yīng)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(xué) 2021 級土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 29 膠接絕緣接頭鋼軌的鋪設(shè)： （ 1） 鋪設(shè)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(yīng)由電務(wù)部門測試絕緣性能。測試前應(yīng)將膠接絕緣接頭鋼軌墊起，并加墊絕緣材料。 （ 3） 搬運、鋪設(shè)時嚴(yán)禁摔、撞等沖擊現(xiàn)象的存在。 （ 4） 膠接絕緣接頭鋼軌應(yīng)鋪設(shè)在同類型的軌枕上，軌枕無失效，無空吊，軌枕上設(shè)置高彈性橡膠墊板。 （ 5） 鋪軌或應(yīng)力放散需要撞軌時，撞軌點應(yīng)遠(yuǎn)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(zhǔn)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(wù)軌道設(shè)備之一，絕緣性能由電務(wù)部門負(fù)責(zé)。 （ 2） 膠接 絕緣接頭上道后，電務(wù)部門定期測試絕緣性能。當(dāng)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(yīng)及時通知并會同工務(wù)部門進行處理。 （