【正文】 覆蓋起來，防止雨水及臟污浸入道床內(nèi)部，從而有效地保持道床的整潔，延長(zhǎng)道床的清篩周期。同時(shí)，每塊寬枕的質(zhì)量為500kg左右，可以減小道床的振動(dòng)加速度，使道床的變表減小，殘余變形積累過程延緩，軌道幾何形位易于保持，整個(gè)軌道結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)。圖為混凝土寬枕軌道平面示意圖。 混凝土寬枕在道床上是密排鋪設(shè)，每公里鋪1760塊，每塊枕上安裝一對(duì)扣件，由鋼軌傳來的力處于寬枕軸線的對(duì)稱位臵，可避免荷載的偏心。寬枕長(zhǎng)度與普通混凝土枕長(zhǎng)度相同，而寬度約為后者的兩倍。（一）混凝土寬枕的特點(diǎn)混凝土寬枕是一塊預(yù)制的混凝土塊，與混凝土枕外形相似，又稱軌枕板。對(duì)于無縫線路，軌枕間距應(yīng)均勻布臵。普通軌道上，鋼軌接頭處車輪的沖擊動(dòng)荷載大，接頭處軌枕的間距應(yīng)當(dāng)比中間的小一些并且從接頭間距向中間間距過渡時(shí)，應(yīng)有一個(gè)過渡間距，以適應(yīng)荷載的變化，如圖19所示。符合下列條件之一的地段，下線軌道應(yīng)加強(qiáng)，除按表115列出的每公里鋪枕根數(shù)外，對(duì)于混凝土 枕每公里增加80根，木枕增加160根，當(dāng)條件重合時(shí)，只增加一次，但不能超過前述允許最大鋪設(shè)數(shù)量。軌枕的級(jí)差為每公里80根。但也不能太密，太密則不經(jīng)濟(jì)，而且凈距過小，也會(huì)在一定程度上影響搗固質(zhì)量。軌枕密一些，道床、路基面、鋼軌以及軌枕本身受力都可小一些。無縱橫向移動(dòng)，有利于保持軌道的幾何尺寸，減少養(yǎng)護(hù)修工作量。并適當(dāng)加寬了枕底，使枕下支承面積增加17%，端側(cè)面積約增加20%，軌枕重量增加31%，因此，可有效提高道床的縱、橫向阻力，減緩重載運(yùn)輸所產(chǎn)生的道床累積變形，提高線路的穩(wěn)定性； (2)軌下和中間截面的設(shè)計(jì)承載力，較II型軌枕分別提高了43%和65%。作用條件見表。（，為適應(yīng)不同線路的需要，同時(shí)有，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相同）。III型軌枕是從1988年開始，由鐵道部專業(yè)設(shè)計(jì)院、鐵道部科學(xué)研究院等單位研制，現(xiàn)已正式出圖。J2型軌枕是采用4根直徑10mm的高強(qiáng)度鋼筋，C58級(jí)混凝土。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是按年運(yùn)量60Mt，軸重機(jī)25t、貨車23t，最高行車速度120km/h，鋪設(shè)60kg/m的莧軌。2．II型軌枕。當(dāng)前我國(guó)線路上I型軌枕還占有相當(dāng)比例，從線路上更換下來的軌枕，主要是螺栓孔間的縱裂及軌下正彎矩裂縫。目前使用的I型和II型枕，其外型尺寸完全相同，主要尺寸見表所示。（三）我國(guó)混凝土枕現(xiàn)狀我國(guó)鐵路使用的混凝土畹，隨著軌道荷載（軸重、速度、通過總重）的增加，軌枕截面的顧載彎矩有所加強(qiáng)。而混凝土采用直線配筋，且各截面上的配筋均相同，所以配筋的重心線在軌下部分應(yīng)在截面形心之下,而在中間部分同應(yīng)在截面形心之上。3．軌枕高度 混凝土枕的高度在其叢長(zhǎng)是不一致的,軌下部分高些,中間部分矮些。為適應(yīng)高速、重截的需要，國(guó)外向增加軌枕長(zhǎng)度的方向發(fā)展。根據(jù)圖16三種不同支承情況，對(duì)不同軌長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算表明，長(zhǎng)軌枕可以減少中間截面負(fù)彎矩，但軌下截面上正彎矩將增大，這是矛盾的，一般應(yīng)收軌下截面正彎矩與枕中截面負(fù)變矩保持一定比例來確定軌枕的合理長(zhǎng)度。底面上一般還作出各種花紋或凹槽，以增回軌枕與道床間的摩阻力。當(dāng)中產(chǎn)部分不支承時(shí)，能使鋼軌壓力R與道床反力q的合力晝靠攏，有利于防止中間斷面上出現(xiàn)過大的負(fù)彎矩。軌枕項(xiàng)面支承鋼軌的部分 稱為承軌槽，做成1：40的斜面,以適應(yīng)軌底坡的要求。梯形截面可以節(jié)省混凝土用量，減少自重，也便于脫模。由圖中可以看出，軌下截面正彎矩以中間部分不支承時(shí)為最大，而枕中截面負(fù)糨矩則以全支承時(shí)為最大。 混凝土枕受力狀況與道床支承條件有密切關(guān)系，支承條件有中間不承、中間部分支承和全支承三種情況。（二）混凝土枕外形及尺寸混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要決定于其受力狀況。我國(guó)主要采用整體式、預(yù)應(yīng)力混凝土枕，簡(jiǎn)稱混凝土枕（Pc枕）。普通鋼筋混凝土抗彎能力很差，容量開裂失效，已被淘汰。圖14為法國(guó)鐵路上采用的雙塊式混凝土枕。組合式混凝土由兩個(gè)鋼筋混凝土塊體用一根鋼桿連接而成。按結(jié)構(gòu)型式分有整體式、組合式和半枕三種。故對(duì)軌下部件的彈性提出了更高的要求，以提高線路抗振能力?；炷琳淼奶攸c(diǎn)是自重大、剛度大，與木枕線路相比其軌底撓度較平順，故軌道動(dòng)力坡度小?；炷琳聿皇軞夂?、腐朽、蟲柱及火災(zāi)的影響，使用壽命長(zhǎng)。二、混凝土枕類型隨著鐵路高速、重載發(fā)展的需要，用混凝土枕代替已成為發(fā)展方向。相反，木枕一旦出現(xiàn)機(jī)械磨損和開裂，木質(zhì)受到損傷，這就為加速腐朽提供了有得條件。這三者是互為因果的。 木枕的使用壽命短，其失效原因很多，主要是腐朽、機(jī)械磨損和開裂。但木枕要消耗大量?jī)?yōu)質(zhì)木材，由于資源有限，其價(jià)格較貴。一、木枕木枕又稱枕木，是鐵路最早采用而且仍然繼續(xù)使用的一種軌枕?？v向軌枕一般僅用于特殊需要的地段，短軌是在左右兩股鋼軌下分開鋪設(shè)的軌枕，常用于混凝土整體道床。軌枕依其構(gòu)造及鋪設(shè)方法分為橫向軌枕、縱向軌枕及短軌等。 第二節(jié) 軌枕概述軌枕承受來自鋼軌的各向壓力，并彈性地傳布于道床，同時(shí)，有效地保持軌道地幾何行位，特別是規(guī)矩和方向。它力圖控制鋼軌表面接觸疲勞的發(fā)展，打磨周期較短，以便在鋼軌表面裂紋萌生時(shí)就予以消除。但是這種打磨方式并不能消除引起波磨、鋼軌剝離及掉塊的潛在的接觸疲勞裂紋，在以后列車通過時(shí)，這些裂紋還將繼續(xù)擴(kuò)展。鋼軌的定期打磨，可以消除和延緩波磨、消除鋼軌表面的接觸疲勞層防止剝離掉塊、對(duì)斷面打磨還可改善輪軌接觸條件，降低接觸應(yīng)力。3．鋼軌打磨 對(duì)鋼軌進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打磨始于本世紀(jì)50年代，最初用于整治波形磨耗，現(xiàn)已發(fā)展成為一種多功能的現(xiàn)代化養(yǎng)路技術(shù)。因此，需要對(duì)鋼軌表面病害及時(shí)整治。2．鋼軌整修技術(shù) 軌端不均勻磨耗和掉塊、擦傷是鋼軌運(yùn)營(yíng)過程中產(chǎn)生的各種傷損和缺陷的主要形式之一。鋼軌設(shè)備的運(yùn)營(yíng)制度應(yīng)是“隊(duì)梯式”的，鋼軌隨著其承載能力的減弱而逐步移到運(yùn)量較小的區(qū)段下使用。因?yàn)橛眠^的較重的鋼軌就相當(dāng)于較輕的新軌。德國(guó)在實(shí)行鋼軌分級(jí)管理時(shí)，是將再用軌作為一種資源儲(chǔ)備。例如聯(lián)邦德國(guó)一直對(duì)鋼軌與通過運(yùn)量和養(yǎng)護(hù)維修間的關(guān)系進(jìn)行研究，以期獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。舊軌整修通常分為三類：綜合整形軌、一般整形軌和焊接再用長(zhǎng)軌條。重型舊軌的多次使用，可使整個(gè)非繁忙線路的設(shè)備得到顯著加強(qiáng)。軌頭核傷產(chǎn)一的主要原因是軌頭鋼軌分級(jí)使用包含兩個(gè)方面的含義：鋼國(guó)的二次或多次使用和鋼軌在一次使用中的合理倒換使用。缺口區(qū)的存在，還會(huì)阻礙金屬塑性變形的發(fā)展，使鋼軌塑性指標(biāo)降低。軌頭工作邊上圓角附近的剝離主要是由以下三個(gè)原因引起的：由夾雜物或接觸剪應(yīng)力引起縱向疲勞裂紋而導(dǎo)致剝離；導(dǎo)向輪在曲線外軌引起剪應(yīng)力交變循環(huán)促使外軌軌頭疲勞，導(dǎo)致剝離；車輪及軌道維修不良加速剝離的發(fā)展。第三階段為軌頭接觸疲勞的形成，由于金屬接觸疲勞強(qiáng)度不足和重載車輪的多次作用，當(dāng)最大剪應(yīng)力作用點(diǎn)超過剪切屈服極限時(shí)，會(huì)使該點(diǎn)成為塑性區(qū)域，車輪每次通過必將產(chǎn)生金屬顯微組織的滑移，通過一段時(shí)間的運(yùn)營(yíng)，這種滑移產(chǎn)生積累和聚集，最終導(dǎo)致疲勞裂紋的形成。 2．鋼軌接觸疲勞傷損 接觸疲勞傷損的形成大致可分三個(gè)階段：第一階段是鋼軌踏面外形的變化，如鋼軌踏面出現(xiàn)不平順，焊縫處出現(xiàn)鞍形磨損，這些不平順將增大車輪對(duì)鋼軌的沖擊作用；第二階段是軌頭表面金屬的破壞，由于軌頭踏面金屬的冷作硬化，使軌頭工作面的硬度不斷增長(zhǎng)，通過總質(zhì)量150~200Mt時(shí)，硬度可達(dá)HB360；此后，硬化層不再發(fā)生變化，對(duì)碳素鋼軌來說，通過總質(zhì)量200~250Mt時(shí)，在軌頭表層形成微裂紋。即當(dāng)鋼軌磨耗達(dá)到允許限度里，一是還能保證鋼軌有足夠的強(qiáng)度和抗彎剛度；二是應(yīng)保證在最不利情況下車輪緣不碰撞接頭夾板。除此還有以下一些措施可以減緩波磨的發(fā)展：用連續(xù)焊接法消除鋼軌接頭，提高軌道的平順性；改進(jìn)鋼軌材質(zhì)采用高強(qiáng)耐磨鋼軌，提高熱處理工藝質(zhì)量，消除鋼軌殘余應(yīng)力；提高軌道質(zhì)量，改善軌道彈性，并使縱橫向彈性連續(xù)均勻；保持曲線方向圓順，超高設(shè)臵合理，外軌工作邊涂油；輪軌系統(tǒng)應(yīng)有足夠的阻尼等。事實(shí)上單靠某一方面的分析來概括鋼軌波磨的所有成因是相當(dāng)困難的，而必須把車輛和軌道作為一個(gè)系統(tǒng)，研究多種振動(dòng)形成，從整體上進(jìn)行多方面、多學(xué)科的研究，才能把握波磨成因的全貌。目前，關(guān)于波磨成因的理論有數(shù)十種，大致可分為兩類：動(dòng)力類成因理論和非動(dòng)力類成因理論。影響鋼軌波磨發(fā)生發(fā)展的因素很多，涉及到鋼軌材質(zhì)、線路及機(jī)車輛條件等多個(gè)方面。列車速度較高的鐵路上，主要發(fā)生波紋磨耗，且主要出現(xiàn)在直線和制動(dòng)地段。波紋為波長(zhǎng)約50~100mm，～；長(zhǎng)波為波長(zhǎng)100m以上，3000mm以下，波幅2mm以內(nèi)的周期性不平順。其發(fā)展速度比側(cè)磨還快，成為換軌的主要原因。波磨會(huì)引起很高的輪軌動(dòng)力作用，加速機(jī)車車輛及軌道部件的損壞，增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用；此外列車的劇烈振動(dòng)，會(huì)使旅客不適，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅到行車安全；波磨也是噪音的來源。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)維修，設(shè)臵合適的軌距、外軌超高及軌底坡，增加線路的彈性，在鋼軌側(cè)面涂油等，都可以減小側(cè)面磨耗的效果。改善列車通過曲線的條件，如采用磨耗型車輪踏面，采用徑向轉(zhuǎn)向架等會(huì)降低側(cè)磨的速率。列車通過小半徑曲線時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)輪軌兩點(diǎn)接觸的情況，這時(shí)發(fā)生的側(cè)磨最大。(1)側(cè)面磨耗 側(cè)面磨耗發(fā)生在小半徑曲線的外股鋼軌上，是目前曲線上傷損的主要類型之一。至于垂直磨耗一般情況下是正常的，隨著軸重和通過總重的增加而增大。對(duì)于年軌溫差大于100℃的地區(qū)應(yīng)個(gè)別設(shè)計(jì)。由于構(gòu)造軌縫ag以及接頭和基礎(chǔ)阻力的限制，不是所有地區(qū)都能鋪設(shè)25m長(zhǎng)的鋼軌。《鐵路線路維修規(guī)則》規(guī)定普通線路預(yù)留軌縫計(jì)算公式為： （11）式中 a0——換軌或調(diào)整軌縫時(shí)的預(yù)留軌縫（mm） a——鋼軌鋼線膨