第3章 轨道讲课讲稿
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1.掌握城市轨道交通轨道的概念 2.能说出轨道结构的构成要素和其所起的作用 3.能有效地辨别轨道的不同部件
轨道的概念
轨道是城市轨道交通系统的重要组成部分。轨 道是作为一个整体结构，铺设在路基之上，直 接承受列车车辆及其荷载的巨大压力，对列车 运行起着导向作用的一组设备。
二.城市轨道交通轨道的组成
图３-16 扣件构成图
3.扣件的种类 (1)按其结构不同为 可分为弹条式扣件、扣板式扣件和弹片式扣件。
图３-17 弹条式扣件结构
图３-5 伸缩接头
功能
直接承受列车载荷并将其传递到扣件、轨枕、 道床至结构底板（例如路基或桥梁）中
依靠钢轨头部内侧与车辆轮缘的相互作用，引 导列车前进
变形
在列车动载荷作用下，钢轨产生弹性挠曲和横 向弹性变形
4.钢轨的功用 (1)防脱护轨 当列车以高速转弯时，外弯一面的轮缘受着极大的压力， 为防止轮缘负荷过重，在内弯的轨条处会装设一段钢轨，使另一边的 轮缘分担列车转向时所产生的离心力，而通常这附加的轨条会比正常 的轨条高些，以加强保护(见图３-6)。
钢轨是指两条直线形呈平行分布，安装在轨枕或路基之上的由钢铁
材料制成的金属构筑物。 钢轨断面形状为“工”字形，由轨头、轨腰、轨底三大部份组成。
这个形状，受力好、省材料，具有最佳抗弯性能。
钢轨断面结构图
要求
一般钢轨应具有足够的承载能力、抗弯强度、 断裂韧性及稳定性、耐磨性和耐腐蚀性
2.钢轨的分类
功能
支承钢轨
保持轨距和方向
将钢轨对它的各向压力传递到道床上
使用扣件把轨枕和钢轨连在一起形成“轨道框 架”，增加了轨道结构的横向刚度
2.轨枕的种类 (1)轨枕按制造材料分为四种 1)木枕。2)钢筋混凝土轨枕。3)钢枕。4)塑料轨枕。
图３-10 钢筋混凝土轨枕
✓ 优点 • 弹性好 • 重量轻 • 易加工 • 绝缘性好
（6）从技术角度出发，轨道结构应采用成熟、先进的技术和施工 工艺。
（7）轨距设计要求：直线地段轨距采用标准轨距1435厘米，曲线 地段轨距应按规定加宽。
（8）水平位置设计要求：直线地段两股钢轨的顶面应保持同一水 平，其误差按《铁路技术管理规程》规定正线不得大于4厘米；曲 线地段为保证行车安全和乘客舒适，曲线外轨须按规定设置超高。 （9）平面曲线设计要求：为使列车能平稳地由直线进入圆曲线或 由圆曲线转入直线，应在直线和圆曲线之间按规定设置缓和曲线， 以适应逐步加宽轨距和设置超高的需要。
1.轨枕的概念 轨枕是轨道的基础部件，它是承垫于钢轨之下，
将钢轨所承受的重量压力，平均传递到道床上，同时又能有效地保持 钢轨轨距和方向几何形位的轨道部件（如图3－9）。
图３-9 轨枕
钢轨接头
在两根定长钢轨之间用夹板连接，这种夹板称 为钢轨接头
在无缝线路的缓冲区、轨道电路的绝缘区、有 道岔的线路区段中
图３-6 防脱护轨
(2)桥上护轨 在钢轨两侧分别装设两段钢轨，以防止列车在桥上或高 地出轨时继续向外冲(见图３-7)。
图３-7 桥上护轨
(3)道岔护轨 在道岔区防止车轮在岔心处进错路线而安装的护轨(见 图３-8)。
图３-8 道岔护轨
5.钢轨的损伤与维修养护 (1)钢轨折断 钢轨折断是指钢轨全截面至少断成两部分，或裂缝已经 贯通整个轨头截面或轨底截面，或钢轨顶面上有较大的掉块。 (2)钢轨裂纹 钢轨裂纹是指除钢轨折断之外，钢轨部分材料发生分离， 形成裂纹。 (3)钢轨磨耗 钢轨磨耗是指小半径曲线上钢轨的侧面磨耗和波浪磨耗。 (4)其他损伤 其他损伤如钢轨接触疲劳伤损、钢轨纵向疲劳裂纹而导 致剥离及轨头因内部存在微小裂纹或缺陷而导致的内部损伤、轨腰螺 栓孔裂纹等。
(1)从钢轨的断面Baidu Nhomakorabea状上分
1)槽形钢轨。 2)双头钢轨。 3)平底钢轨。
图３-3 钢轨断面形状图
(2)从钢轨的质量和强度上分
按钢轨的质量和强度不同，城市轨道交通所使用的钢轨有如下四种 (钢轨的强度以kg/m表示，数值越大表明其所能承受的重量亦越大)：4 3kg/m、50kg/m、60kg/m和75kg/m共四种。
（1）轨道是城市轨道交通运营设备的基础，它直接承受列车荷 载，并引导列车运行，在列车运行的动力作用下，它的各个组成 部分必须具有足够的强度和稳定性，承受来自于列车的纵向和横 向的位移推力，保证列车按照规定的速度、方向及不间断地运行。 （2）同时轨道还需具有耐久性及适量的弹性，以确保列车安全、 平稳、快速运行和乘客舒适。 （3）城市轨道交通均采用电力牵引，故要求轨道结构具有良好 的绝缘性以减少杂散电流。 （4）根据环境保护对沿线不同地段的减振、降噪要求，轨道应 采用相应的减振轨道结构。 （5）从形式上看，全线轨道结构宜统一形式，采用统一的零部 件，并要求外观整齐、维修工作量少且方便。
✓ 缺点 • 易腐蚀、磨损 • 重量轻 • 弹性不一致 • 资源缺乏
特点 稳定性好 使用寿命长
能提供较大阻力 质量较大，不利于运输与铺设
弹性较差
(2)轨枕按构造的种类分为三类 1)横向与纵向轨枕。2)短轨与长轨枕。 3)宽轨枕。
图３-11 横向与纵向轨枕
图３-12 短轨枕与长轨枕
钢轨枕 塑料轨枕
图３-13 宽轨枕
(3)轨枕按铺设位置分为三种 轨枕按铺设位置不同分为普通轨枕、道 岔区岔枕和桥枕三种。 1)普通轨枕。2)道岔区的岔枕。3)桥枕。
图３-14 岔枕
图３-15 桥枕
1.扣件的概念与构成
扣件是用于联结钢轨与轨枕的零件。
扣件的构成：扣件由钢轨扣压件和轨下垫层两部分组成。
主要包括：（1）弹性扣件：用来把钢轨紧扣在枕木上。（2）承托物： 作用是把扣件固定于枕木上。（3）弹性垫板：使钢轨与枕木之间互 相绝缘 , 避免钢轨漏电, 并且能够增加轨道弹性（如图3－16）。
3.钢轨的连接安装
(1)传统的连接安装法
传统的连接安装法是把20m左右一节的钢轨固 定在轨枕之上，各节钢轨之间的接头(称为钢 轨接头，亦称接缝)，通常使用鱼尾板和螺栓 接合(见图３-4)。
鱼尾板 螺栓
图３-4 钢轨接头图—中间联接零件
(2)较新的连接安装法
该法是持续焊接钢轨，使原本一节一节的钢轨经焊接后成为无缝钢轨 或长钢轨。
轨道的概念
轨道是城市轨道交通系统的重要组成部分。轨 道是作为一个整体结构，铺设在路基之上，直 接承受列车车辆及其荷载的巨大压力，对列车 运行起着导向作用的一组设备。
二.城市轨道交通轨道的组成
图３-16 扣件构成图
3.扣件的种类 (1)按其结构不同为 可分为弹条式扣件、扣板式扣件和弹片式扣件。
图３-17 弹条式扣件结构
图３-5 伸缩接头
功能
直接承受列车载荷并将其传递到扣件、轨枕、 道床至结构底板（例如路基或桥梁）中
依靠钢轨头部内侧与车辆轮缘的相互作用，引 导列车前进
变形
在列车动载荷作用下，钢轨产生弹性挠曲和横 向弹性变形
4.钢轨的功用 (1)防脱护轨 当列车以高速转弯时，外弯一面的轮缘受着极大的压力， 为防止轮缘负荷过重，在内弯的轨条处会装设一段钢轨，使另一边的 轮缘分担列车转向时所产生的离心力，而通常这附加的轨条会比正常 的轨条高些，以加强保护(见图３-6)。
钢轨是指两条直线形呈平行分布，安装在轨枕或路基之上的由钢铁
材料制成的金属构筑物。 钢轨断面形状为“工”字形，由轨头、轨腰、轨底三大部份组成。
这个形状，受力好、省材料，具有最佳抗弯性能。
钢轨断面结构图
要求
一般钢轨应具有足够的承载能力、抗弯强度、 断裂韧性及稳定性、耐磨性和耐腐蚀性
2.钢轨的分类
功能
支承钢轨
保持轨距和方向
将钢轨对它的各向压力传递到道床上
使用扣件把轨枕和钢轨连在一起形成“轨道框 架”，增加了轨道结构的横向刚度
2.轨枕的种类 (1)轨枕按制造材料分为四种 1)木枕。2)钢筋混凝土轨枕。3)钢枕。4)塑料轨枕。
图３-10 钢筋混凝土轨枕
✓ 优点 • 弹性好 • 重量轻 • 易加工 • 绝缘性好
（6）从技术角度出发，轨道结构应采用成熟、先进的技术和施工 工艺。
（7）轨距设计要求：直线地段轨距采用标准轨距1435厘米，曲线 地段轨距应按规定加宽。
（8）水平位置设计要求：直线地段两股钢轨的顶面应保持同一水 平，其误差按《铁路技术管理规程》规定正线不得大于4厘米；曲 线地段为保证行车安全和乘客舒适，曲线外轨须按规定设置超高。 （9）平面曲线设计要求：为使列车能平稳地由直线进入圆曲线或 由圆曲线转入直线，应在直线和圆曲线之间按规定设置缓和曲线， 以适应逐步加宽轨距和设置超高的需要。
1.轨枕的概念 轨枕是轨道的基础部件，它是承垫于钢轨之下，
将钢轨所承受的重量压力，平均传递到道床上，同时又能有效地保持 钢轨轨距和方向几何形位的轨道部件（如图3－9）。
图３-9 轨枕
钢轨接头
在两根定长钢轨之间用夹板连接，这种夹板称 为钢轨接头
在无缝线路的缓冲区、轨道电路的绝缘区、有 道岔的线路区段中
图３-6 防脱护轨
(2)桥上护轨 在钢轨两侧分别装设两段钢轨，以防止列车在桥上或高 地出轨时继续向外冲(见图３-7)。
图３-7 桥上护轨
(3)道岔护轨 在道岔区防止车轮在岔心处进错路线而安装的护轨(见 图３-8)。
图３-8 道岔护轨
5.钢轨的损伤与维修养护 (1)钢轨折断 钢轨折断是指钢轨全截面至少断成两部分，或裂缝已经 贯通整个轨头截面或轨底截面，或钢轨顶面上有较大的掉块。 (2)钢轨裂纹 钢轨裂纹是指除钢轨折断之外，钢轨部分材料发生分离， 形成裂纹。 (3)钢轨磨耗 钢轨磨耗是指小半径曲线上钢轨的侧面磨耗和波浪磨耗。 (4)其他损伤 其他损伤如钢轨接触疲劳伤损、钢轨纵向疲劳裂纹而导 致剥离及轨头因内部存在微小裂纹或缺陷而导致的内部损伤、轨腰螺 栓孔裂纹等。
(1)从钢轨的断面Baidu Nhomakorabea状上分
1)槽形钢轨。 2)双头钢轨。 3)平底钢轨。
图３-3 钢轨断面形状图
(2)从钢轨的质量和强度上分
按钢轨的质量和强度不同，城市轨道交通所使用的钢轨有如下四种 (钢轨的强度以kg/m表示，数值越大表明其所能承受的重量亦越大)：4 3kg/m、50kg/m、60kg/m和75kg/m共四种。
（1）轨道是城市轨道交通运营设备的基础，它直接承受列车荷 载，并引导列车运行，在列车运行的动力作用下，它的各个组成 部分必须具有足够的强度和稳定性，承受来自于列车的纵向和横 向的位移推力，保证列车按照规定的速度、方向及不间断地运行。 （2）同时轨道还需具有耐久性及适量的弹性，以确保列车安全、 平稳、快速运行和乘客舒适。 （3）城市轨道交通均采用电力牵引，故要求轨道结构具有良好 的绝缘性以减少杂散电流。 （4）根据环境保护对沿线不同地段的减振、降噪要求，轨道应 采用相应的减振轨道结构。 （5）从形式上看，全线轨道结构宜统一形式，采用统一的零部 件，并要求外观整齐、维修工作量少且方便。
✓ 缺点 • 易腐蚀、磨损 • 重量轻 • 弹性不一致 • 资源缺乏
特点 稳定性好 使用寿命长
能提供较大阻力 质量较大，不利于运输与铺设
弹性较差
(2)轨枕按构造的种类分为三类 1)横向与纵向轨枕。2)短轨与长轨枕。 3)宽轨枕。
图３-11 横向与纵向轨枕
图３-12 短轨枕与长轨枕
钢轨枕 塑料轨枕
图３-13 宽轨枕
(3)轨枕按铺设位置分为三种 轨枕按铺设位置不同分为普通轨枕、道 岔区岔枕和桥枕三种。 1)普通轨枕。2)道岔区的岔枕。3)桥枕。
图３-14 岔枕
图３-15 桥枕
1.扣件的概念与构成
扣件是用于联结钢轨与轨枕的零件。
扣件的构成：扣件由钢轨扣压件和轨下垫层两部分组成。
主要包括：（1）弹性扣件：用来把钢轨紧扣在枕木上。（2）承托物： 作用是把扣件固定于枕木上。（3）弹性垫板：使钢轨与枕木之间互 相绝缘 , 避免钢轨漏电, 并且能够增加轨道弹性（如图3－16）。
3.钢轨的连接安装
(1)传统的连接安装法
传统的连接安装法是把20m左右一节的钢轨固 定在轨枕之上，各节钢轨之间的接头(称为钢 轨接头，亦称接缝)，通常使用鱼尾板和螺栓 接合(见图３-4)。
鱼尾板 螺栓
图３-4 钢轨接头图—中间联接零件
(2)较新的连接安装法
该法是持续焊接钢轨，使原本一节一节的钢轨经焊接后成为无缝钢轨 或长钢轨。