第三章轨枕及轨道板预制(第一、二节)案例分析.ppt

第三章 轨枕及轨道板预制 第一节 轨枕的类型与技术特点 在轨道结构中，轨枕的作用是承受来自于钢轨上的各种力，且传递至道床，同时轨枕还起着保持钢轨方向、轨距和位置等作用。轨枕应具有必要的坚固性、弹性和耐久性，并能便于固定钢轨，有抵抗纵向和横向位移的能力。 轨枕按其材质分为木枕、钢枕和混凝土枕。 一、木枕 木枕根据其在线路上使用部位的不同，分为普通木枕、道岔木枕（岔枕）和桥梁木枕（桥枕）三种。 木枕具有弹性好、形状简单、制造容易、质量轻、铺设及更换方便等优点，但也有消耗量大、易腐蚀、使用寿命短、在列车动力作用下容易产生轨向不良和轨距扩大等缺点。 第一节 轨枕的类型与技术特点 。 二、钢枕 从1825年铁路问世以来，最初都用木枕，1864年法国提出钢枕方案，当时在欧洲发展最快。使用钢枕最多的有德国、瑞士及南美洲，德国最多时钢轨线路占所有铁路的40%，图3-1为德国的工字钢Y型钢枕，图3-2为用在一般线路上的钢枕。 图3-1 Y型钢枕(单位：mm) 图3-2 用在一般线路上的钢枕 第一节 轨枕的类型与技术特点 Y型钢枕的优点是：能保持良好的轨道几何状态，提高轨道的稳定性，节省安装投资，并能够回收利用；可以适用于新建线路、大修线路，以及标准轨距、窄轨距、宽轨距、道岔区等有砟或无砟轨道，通用性比较好。 从1986年到1994年，德国在路基上铺设Y型钢枕63km、隧道内铺设1.734km。 日本大量试铺钢轨在1893年，在上信越干线上，共铺了8公里，10000根左右，当时因技术问题，寿命只有15年。而直到1928年前日本使用的钢枕，都是从法国和德国进口。第二次世界大战后，因预应力混凝土枕（PC枕）出现，钢枕被逐渐取代。 因为钢枕的金属消耗量过大，造价不菲，体积也笨重，钢枕在我国正线上并未使用。 第一节 轨枕的类型与技术特点 三、混凝土枕 随着铁路高速、重载发展的需要，用混凝土枕代替木枕已成为发展方向，由于普通钢筋混凝土枕抗弯能力差，容易开裂失效，后改进为预应力混凝土轨枕，简称为混凝土枕（Pc枕）。 混凝土枕缺点是刚度大、弹性差，致使道床承受的压力和振动加速度增大,在有碴线路上会加剧道碴的粉化,造成轨道的下沉增大，对机车车辆走行部分产生不利影响。同时混凝土枕重量大，Ⅰ、Ⅱ型混凝土轨枕一般在220～250kg, Ⅲ型混凝土枕一般为350 kg，人工更换混凝土枕不方便。 第一节 轨枕的类型与技术特点 （一）混凝土枕分类 1．从制造工艺分：普通混凝土枕、预应力钢筋混凝土枕两类。 两者区别在于后者在制造时采用预应力技术。普通混凝土枕强度较低、抗裂性差，容易开裂失效，已被淘汰。预应力混凝土轨枕，制作时给混凝土施加强大的预压应力，因而具有抗裂性能好，用钢量少的优点，在我国得到广泛应用。 2．按配筋直径大小分：钢弦（高强度钢丝，简称弦、丝S）和钢筋（高强度钢筋，简称筋J）两种。 在我国铁路上，曾先后试铺过多种类型的预应力混凝土轨枕，如“弦61”、“筋63”、“弦79”、“筋81”、“丝81”等型号，“61”、“63”、“79”、“81”代表设计年份。79型以前的混凝土轨枕统称为旧轨枕。 第一节 轨枕的类型与技术特点 3．按结构形式分有整体式、组合式和半枕三种。 整体式混凝土枕整体性强，稳定性好，制作简便，是目前各国使用最多的一种类型。组合式混凝土枕由两个钢筋混凝土块体用一根钢杆连接而成。整体性不如整体性混凝土枕，但由于它用混凝土和钢材组合而成，能充分发挥各自的力学性能优势，如双块式混凝土枕。半枕用两块普通钢筋混凝土块体分别支承左右两股钢轨，彼此间无直接联系，一般用于整体道床，如弹性支承块无砟道床。 第一节 轨枕的类型与技术特点 （二）我国混凝土枕使用现状 我国现行混凝土枕分三类，分别与不同轨道类型配套使用 1.Ⅰ型混凝土轨枕 包括69型、79型，79型是在69型枕配筋不变的情况下，将轨枕外型尺寸统到与Ⅱ型枕一样，强度与69型等强，最后统一为I型混凝土枕（弦79型和筋79型）。Ⅰ型混凝土轨枕的承载能力是按建设型蒸汽机车、轴重21t、最高速度85km/h、铺设密度1840根/km设计的，适用于中型、轻型轨道。随着国民经济和铁路运输发展，机车车辆轴重不断提高，年通过总重也不断增长，Ⅰ型混凝土轨枕的承载能力已不能适应这些条件的变化，破损加剧，寿命缩短。因此，在我国线路上正逐步被淘汰下道。 第一节 轨枕的类型与技术特点 2.Ⅱ型混凝土轨枕 Ⅱ型混凝土轨枕设计有 S-2、J-2、YⅡ-F、TKG-Ⅱ型等，承载力是按韶山型机车、轴重 25 t、 最高时速 120km/h标准设计的, 适用于重型、次重型轨道。随着铁路提速、运输能量增加，Ⅱ型混凝土轨枕某些参数不能满足轨道结构发展需要，新Ⅱ型是Ⅱ型混凝土轨枕的替代产品，目前正在推广使用。图3-3、3-4分别为新Ⅱ