第四节、轨道结构.
轨道结构介绍
焊接长钢轨线路就是无缝线路。 一般而言,焊接长钢轨的无缝线路长为1~
2km,目前技术上已可能做到全路段的超长 无缝线路。
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焊接钢轨
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四、钢轨的功用
除了基本的作用之外,钢轨有时还起到安 全保护的作用,这时称为护轨。
组成:两根基本轨、两根尖轨、转辙机械; 作用:操作转折机械可以改变尖轨的位置,确定道岔的开 通方向。
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手动转辙机
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电动转辙机
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2.连接部分 组成:两根直轨,两根导曲轨; 作用:连接转辙器和辙叉器及护轨部分,
使之成为一组完整道岔。
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轨枕(钢轨的“基座”) 一、作用:支承钢轨,
将钢轨传来的压力传递 给道床,并且还可以保 持钢轨位置和轨距。
二、类型:木枕、钢 筋混凝土枕、钢枕 、 塑料枕。
木枕:弹性好,重量轻, 铺设更换方便;但消耗 木材,使用寿命短。 钢筋混凝土枕:使用 寿命长,稳定性能高, 养护工作量小等。
使机车车辆内倾, 以平衡离心力的 作用,外轨比内 轨高出的部分称 为超高。
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曲线外轨超高量的计算:
式中:
——列车最高运行速度
轨道结构基本知识(最终版)
转辙器构造 1、转辙器组成 转辙器由两根基本轨、两根尖轨及各种 联结零件组成。基本作用是引导车轮从 一线进入另一线
2、基本轨 基本轨的型式及作用 转辙器基本轨由标准钢轨断面的钢轨制 成,一侧为直基本轨,一侧为曲基本轨。 “75”型及以前各型道岔尖轨采用贴尖式, 基本轨轨头不刨切;“92”型道岔尖轨采 用藏尖式,基本轨轨头需要刨切。 基本轨除承受车轮的垂直压力外,还与 尖轨共同承受车轮的横向水平推力,并 保持尖轨位置的稳定。
在混凝土轨枕上,螺纹道钉是通过硫磺 锚固固定在轨枕上的道钉孔中。所用的 材料是以硫横、砂子、水泥和石蜡加热 混合而成,其配合比为硫磺:砂子:水 泥:石蜡=1:1.5:0.5:0.03。
(2)ω 型弹条扣件 ω 型弹条扣件由ω 型弹条、轨距挡板、螺纹道 钉、平垫圈、挡板座、绝缘缓冲垫板组成 ω 型弹有A型与B型之分。 A型弹条称中间弹条, 用于中间扣紧钢轨;B型弹条称接头弹条,用 于扣紧接头。对于50Kg/m钢轨,中间用A型, 接头用B型。对于60Kg/m钢轨及75Kg/m钢轨, 一律用B型弹条。
混凝土桥枕 混凝土桥枕用于道碴桥面的铺设,这种 轨枕的特点是在轨枕顶面有供钉设护轨 的孔眼位置,从而保桥上混凝土枕与护 轨的牢固联结。
3、联结零件
钢轨联结零件分中间联结和接头联结两 类。 接头联结指钢轨与钢轨的联结。包括夹 板、螺栓、垫圈等。 中间联结为钢轨与轨枕之间的联结,中 间联结零件通称扣件。其主要功用是阻 止钢轨作相对于轨枕的纵横向移动,并 保持其稳固位置。
曲线型尖轨 曲线型尖轨的工作边除尖端前部有一小段直线 外,其余均为圆曲线。 曲线型尖轨又分为切线型、半切线型、割线型、 半割线型四种。我国铁路主要采用半切线型、 半割线型曲线尖轨。 b、按尖轨断面型式分普通钢轨断面尖轨和特 种断面钢轨。 c、按尖轨尖端与基本轨的接触型式分为贴尖 式和藏尖式两种。 d、按尖轨跟端构造型式分间隔铁式和可弯式 两种。
《铁道概论》目录结构
章
节
知识点
第四章铁路车辆
第一节概述
车辆种类及标记
第二节车辆构造
车辆的构造
车钩缓冲装置
车辆制动装置
第五章铁路机车
第一节概述
铁路机车的分类
第二节内燃机车
内燃机车的基本组成及作用
第三节电气化பைடு நூலகம்道供电系统
牵引供电系统简介
第四节电力机车
电力机车的基本组成及工作原理
第六章铁路动车组
第一节概述
第八章铁路运输组织
第一节旅客运输组织
铁路旅客运输概述
第二节货物运输组织
货物运输概述
第三节铁路行车组织
列车编组、列车运行图、铁路运输调度指挥简介
第九章高速铁路和重载运输
第一节高速铁路
高速铁路概述
第二节重载运输
重载运输概述
第四节轨道
轨道的组成
道岔
第五节限界
机车车辆限界
建筑限界
第三章铁路车站
第一节概述
车站的定义及分类
区间、闭塞分区、区段及站界
车站线路种类与线路间距
股道和道岔的编号及股道有效长
第二节中间站
中间站的作业和设备及布置图
第三节区段站
区段站的作业和设备及布置图
第四节编组站
编组站的任务和职业作业及布置图
第五节铁路枢纽
《铁道概论》目录结构
章
节
知识点
第一章绪论
第一节现代交通运输的作用、性质和种类
现代交通运输业的作用、性质和种类
第二节铁路运输业
铁路运输业的发展史
第三节和谐铁路建设
和谐铁路建设
第二章铁路线路
第一节概述
分子轨道理论
键级——分子中净成键电子数的一半
注键意级:= 对键成净大级键成小只轨键,能道2电实粗电子际略子数上估数键计-级分反相子键同稳轨的定道分性电子的子稳相数 = 定性也有差别。 2
分子
He2
H2+
键级
2-2 2
=0
1-0 2
=12
键能(kJ·mol-1) 0
256
H2
2-0 2
=1
436
N2
10-4 2
=3
A
6
O2、F2分子的分子轨道能级图 σ *2p
能 量
2p π *2p π 2p
σ 2p 2s σ *2s
2p 2s
1s<*1s<2s <*2s<2px 2py=2pz
σ 2s
*2py=*2pz
1s σ *1s 1s σ 1s
*2px
A.O M.O A.O A
7
σ *2p
例 F2
π *2p
F 电子分布 1s22s22p5
σ *2p
的分子轨道能级
能
2p π *2p 2p
量
σ 2p
1s<*1s
π 2p
< 2s <*2s
2s σ *2s 2s
2py=2pz
σ 2s
<2px
1s σ *1s 1s σ 1s
*2py=*2pz *2px
A.O M.O A.O A
9
能 量
2p
σ *2p
例 N2
π *2p
σ 2p π 2p
N 电子分布 1s22s22p3
是否存在 不存在
不存在
A
12
分子轨道 能级 1s 示意图
第四章轨道结构力学分析
– 钢轨抗弯刚度EI – 钢轨支座刚度D – 道床系数C – 钢轨基础弹性模量u – 刚比系数k – 轨道刚度Kt
第二节 轨道结构竖向受静力计算
轮群作用下的计算原理 ---------线形叠加法
Hale Waihona Puke 三节 轨道强度计算的有限单元法有限元原理
– 将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合 体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分 析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结 构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而 理论分析又无法解决的复杂问题。
连续梁微分方程及其解 y4 4k4y 0 解为:
y Pk ekx coskx sinkx
2u
M P ekx coskx sinkx
4k
R Pka ekx coskx sinkx
2
一般设
kx ekx coskx sinkx kx ekx coskx sinkx
第二节 轨道结构竖向受静力计算
第四章轨道结构力学分析
第一节 轨道受力分析
1、轨道受到竖向荷载、横向荷载和纵向荷载
2、轨道受到静荷载和动荷载
竖向力 …静轮重 …竖向附加力
横向力
…由车辆蛇行产生 …轨道方向不平顺产生 …曲线转向产生 …未被平衡加速度产生
纵向力
…列车启动、制动 …坡道上列车自重分 力
…爬行力 …温度力
第二节 轨道结构竖向受静力计算
动弯应力检算——最大拉应力最大压应力 温度力检算
– 局部应力检算
轮轨接触应力检算
轨枕强度检算
– 轨枕顶面应力检算 – 混凝土枕弯矩检算
道床应力分析
– 道床顶面应力 – 道床内部及路基顶面应力
城市轨道交通(全)PPT课件
➢空间封闭、狭长、结 构类似
➢站内噪声大 ➢站内温度高 ➢发生火灾后扑救困难 ➢机械通风、人工照明 ➢施工比较复杂 ➢节约城市用地 ➢有良好的防护功能
西班牙巴斯克地区比尔包地铁车站
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城市轨道交通概论
❖地面车站
➢车站简易,工程 量小, 布置灵活
➢乘客进出车站方便 ➢可自然通风和天然
采光,节约费用和能源 ➢安全疏散较易 ➢造价较低
值班室等。
辅助用房主要包括厕所、更衣室、 休息室、茶水间、盥洗间、储藏室 等。这些用房均设在站内工作人员 使用的区域内。
城市轨道交通概论
(二)从建筑空间位置角度讲
车站结构由车站主体(站台、站厅、生产、生活用房)、出入口及 通道、通风道及地面通风亭等三大部分组成。
出入口及通道
是供乘客进、出车 站的外部建筑设施。
车站结构
通风道及地面通风亭 的作用是保证地下车 站具有一个舒适的地 下乘车和运营环境。
车站主体(站台、站厅、生产、生活用房) 供乘客集散、候车、换车及上下车。它又
是地铁运营设备设置的中心和办理运营业务 的地方。
城市轨道交通概论
通风道
出入口 人行通道
站台层
四川省体育馆车站
城市轨道交通概论
车站通道
过街通道
城市轨道交通概论
通往车辆段
中间站 区域站
终点站
换乘站
联运站 枢纽站
城市轨道交通概论
❖按站台形式分
(侧式、岛式、混合式)
岛式站台:站台位于两线中间。常用的一种形式。 特点:站台面积利用率高,灵活调整客流、乘客使用方
便。通常用于较大客流量的车站。
侧式站台:站台位于线路两侧布置。侧式站台根据环境条件 可以布置成:平行相对式、平行错开式、上下重叠式及上下
第7章-轨道结构力学分析
曲线半径(m)
直线
线路平面
4、准静态计算公式
动力计算方法:准静态
计算步骤: 1)计算静态情况下的y、M、R 2)计算系数 3)计算准静态的yd、Md、Rd 4)各部件强度检算
轨道各部件的强度检算
准静态计算方法
1) 静力计算 y,M,R 2) 各种系数 3) 准静态计算 4) 各部件强度检算
轨道结构承载能力计算包括三个方面: (1)强度计算; (2)寿命计算; (3)残余变形计算。
第二节 作用在轨道上的力
1.垂向力 2.横向水平力 3.纵向水平力
三部分:
一、垂向力
静载:自重+载重 动载:附加动压力(动力附加值) 1)机车车辆构造与状态原因引起: a)车轮扁瘢、擦伤——冲击荷载; b)车轮不圆顺——冲击 2)轨道构造与状态引起: a)接头——冲击 b)焊缝——冲击 c)轨道不平顺 3)机车车辆在轨道上的运动方式引 a)蛇行——偏载 b)曲线——偏载
1) 摩擦中心理论 2) 蠕滑中心理论 3) 机车车辆非线性动态曲线通关理论
第六节 机车车辆-轨道动力作用的仿真计算概算
国内外铁路仿真计算情况 目前世界是应用的车辆-轨道动力软件学软件类型较多,主要有NUCARS、SIMPACK、Adams/rail、MEDYNA、AGEM、AutoDYN、SIDIVE、VAMPIRE、VOCO、VICT、TTISIM等。
轨道结构力学分析前沿研究
1 浮置板轨道结构振动力学特性分析的研究 2 高速铁路轨道结构力学模型参数研究 3 路基上双块式无砟轨道道床板空间力学特性研究
单位:
2、钢轨支点弹性系数D
定义:使钢轨支点顶面产生单位下沉而作 用在钢轨支点顶面上的钢轨压力。 公式: 单位:
城市轨道交通的结构类型
4300
400×400打入方柱
三、车站建筑与桥梁整体式结构
线路中心线 线路中心线
400 4450
E
D
6300
6300
22300
C
4450 400
B
A
第三节 地下车站结构
一、矩形框架结构
地下两层双柱三跨车站结构图
地下两层单柱双跨车站结构图
二、拱形结构
1. 大跨度双层单拱结构
500
8879
14440
渡 线 范 围 隧 道 横 剖 面 图
三、盾构法
盾构法是在盾构机刚壳体保护下,依靠其前部的刀盘或挖掘机 开挖地层,并在盾构机壳体内完成出渣、管片拼装、推进等工 作。采用盾构法修建的隧道一般为单圆或多圆隧道。
单圆盾构隧道
双圆盾构隧道
第五节 地面线的路基结构
地面线设计时注意以下几个问题: (1)要结合沿线土体的使用性质从长远的规划上综合慎重考虑是否设置地面线,因 城市轨道交通的行车密度大,地面线要防护隔离,浙江隔断线路两侧的联系,并带 来很大的噪声。 (2)在南方地区要充分考虑路基的防淹和排水问题,以确保线路的运营安全。带调 查搜集当地的暴雨积水强度来确定最小路面高程。如上海轨道交通9号线经过一处高 压走廊,因受高压线高度控制,局部线路由高架降为地面线,且路基高度根据当地 30年一遇的暴雨积水高度确定,并采取了一定的排水和保护措施。
(2)双箱单室箱梁(双线)
路
路
线
线
中
中
心
轨顶面 心
线
线
(3)单箱多室箱梁(双线或多线)
路
路
线
线
中
中
心
轨顶面 心
线
线
四章节轨道结构力学分析
第二节 轨道结构竖向受静力计算
基本假设和计算模型
点支承模型
第二节 轨道结构竖向受静力计算
基本假设和计算模型
车辆——轨道垂直耦合震动模型
第二节 轨道结构竖向受静力计算
Winkler 假设 1867
基础反力与位移成正比 qx uyx
相当于连续弹性支承模型 和实际支承情况不符,但满足精度要求 位移为负时,和实际受力相差较大 结果满足工程精度要求
轨道基本力学参数
钢轨抗弯刚度EI 钢轨支座刚度D 道床系数C 钢轨基础弹性模量u 刚比系数k 轨道刚度Kt
第二节 轨道结构竖向受静力计算
轮群作用下的计算原理 ---------线形叠加法
第三节 轨道强度计算的有限单元法
有限元原理
将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合 体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分 析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结 构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而 理论分析又无法解决的复杂问题。
第四节 轨道动力响应的准静态计算
结构本身无动力反映
动荷载只体现在荷载的 增加上
速度引起的荷载增加:速 度系数α
偏载系数β
横向水平力系数f
计算公式
yd y j1 Md M j1 • f R d R j1
第五节 轨道强度检算
钢轨应力检算
基本应力检算
动弯应力检算——最大拉应力最大压应力 温度力检算
局部应力检算
轮轨接触应力检算
轨枕强度检算
轨枕顶面应力检算 混凝土枕弯矩检算
道床应力分析
道床顶面应力 道床内部及路基顶面应力
第八节 车辆脱轨条件
脱轨原因
轨道原因
车辆原因
1、轨道组成及类型
如何实现钢轨向内倾斜? 在木枕地段,轨底坡是通过楔形垫板设置的,钢筋混凝 土轨枕槽事先就按轨底坡的规定做成斜面,不需另设垫板。
在曲线地段,外轨设有超高,轨枕处于倾斜状态。当倾斜 到一定程度时,内股钢轨中心线即偏离垂直线而外倾,在车 轮作用下有可能推翻钢轨。因此,在曲线地段就需根据外轨 超高而加大内轨的轨底坡。
轨道基本知识 27
二、选择题 1、轨向是指轨道中心在水平面上的平顺性,也称方向。 允许偏差管理值中,速度超过160km/h 线路上作业验收标 准是( A )。 A. 不超过3mm B. 不超过4mm C. 3mm D.4mm 2、重型轨道结构采用的钢轨类型为(B ) 。 A.75kg/m B. 60kg/m C. 50kg/m D. 43kg/m 3、一般情况下我国铁路轨底坡采用的标准是(D )。 A.1/10 B. 1/20 C. 1/30 D. 1/40 4.轨底坡用1:n表示,它反映了放置钢轨时倾斜的程度, n越大,则倾斜越(B )。 A.大 B. 小 C. 不变 D. 渐变
中型
8~15 ≤100
轻型
<8 ≤80
Kg/m
75或60 Ⅲ
60 Ⅲ 1680
60 Ⅲ或 Ⅱ 1840 或 1680 Ⅰ
50 Ⅱ 1680 ~ 1760 Ⅰ
50 Ⅱ 1600 ~ 1680 Ⅰ
50或43 Ⅱ 1520~ 1640 Ⅱ
根/km
1680/17 20
轨 道 结 构 碎石 道床 厚度
防腐木枕
轨道基本知识 3
第一节 轨道组成及类型 本节主讲内容
一、轨道组成 二、轨道类型
轨道基本知识
4
一、轨道组成 轨道:由钢轨、轨枕、道床、联结零件、道岔 及防爬设备组成。 作用:引导列车行驶方向,支承其载重及其冲击 力,并将其传递至路基或桥隧等建筑物。 组合形式:是在路基面上铺设道床,在道床上铺设 轨枕,在轨枕上铺设钢轨、道岔。钢轨与钢轨之间, 钢轨与道岔之间,钢轨、道岔与轨枕之间用联结零 件扣紧连接而成。
铁路轨道结构重点知识
● 1.轨道结构自上而下由钢轨,轨枕,碎石道床或混凝土整体道床等力学性能不同的材料组成,钢轨之间用接头联结零件联结或焊接,钢轨和轨枕用扣件联结,在站场还有用于列车转换轨道的道岔。
轨道的结构特点是组合性散体性● 2.运营条件用行车速度,轴重和运量三个参数●钢轨作用:为车轮提供连续,平顺和阻力最小的滚动表面,引导列车运行;直接承受车轮巨大压力,并分布传递到轨枕;在电气化铁路或自动闭塞区段,兼作轨道电路(需要有足够强度和耐磨性,较高抗疲劳强度和冲击韧性,一定弹性,足够光滑顶面,良好可焊性,高速铁路钢轨的高平直度)● 3.钢轨类型:75,60,50,43kg/m,我国钢轨标准长度有25和12.5m,长定尺钢轨长度有50和100m● 4.钢轨“工”字形,由轨头,轨腰,轨底组成● 5.钢轨机械联接形式按相对于轨枕位置:悬空式,承垫式。
按两股钢轨接头相对位置:相对式,相错式。
我国一般采用相对悬空式。
● 6.预留轨缝条件:(1)当轨温达到当地最高轨温时,轨缝应大于等于0,使轨端不受挤压力,以防温度压力太大而胀轨跑道。
(2)当轨温达到当地最低轨温时,轨缝应小于或等于构造轨缝,使接头螺栓不受剪力,以防止接头螺栓拉弯或拉断。
●7.轨枕:横向轨枕,纵向轨枕,短枕(按构造和铺设方法分)一般区间的普通轨枕,用于道岔上的岔枕,用于无砟桥梁上的桥枕(按使用目的)木枕,混凝土枕,钢枕(按材质)混凝土枕有I,II,III型●8.扣件:足够扣压力,适当弹性,一定的轨距和水平调整量●9.扣件功用:长期有效的保持钢轨与轨枕的可靠联结,阻止钢轨相对于轨枕移动,并能在动力作用下充分发挥其缓冲减振性能,延缓轨道残余变形积累●10.道床:轨枕的基础,用于固定轨枕位置,防止轨枕纵、横向位移并把所承受的压力分布传递给路基或桥隧建筑物,同时起到排水作用●11.道床功能:(1)承受来自轨枕压力并均匀的传递到路基面(2)提供轨道的纵、横向阻力,保持轨道的稳定(3)提供轨道弹性,减缓和吸收轮轨的冲击和振动(4)提供良好的排水性能,以提高路基的承载能力,减少基床病害(5)便于轨道养护维修作业,校正线路的平纵断面●12.无咋轨道是指采用混凝土,沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构:其轨枕本身由混凝土浇灌而成,而路基也不用碎石,钢轨,轨枕直接铺设在混凝土路基上●13.CRTS 1型板式无砟轨道啊:由60kg/m钢轨,WJ-2型扣件,预制轨道板,CA砂浆层,钢筋混凝土底座组成,底座采用C40钢筋混凝土,凸型挡台,现浇道床●14.CRTSII型板式无咋轨道(1)轨道板下填充层-CA砂浆层(2)极限位方式-凸形挡台(3)板间纵连方式-不纵连●15.CRTSIII型板式轨道(1)板下U形筋(2)自密实混凝土(3)底座凹槽的限位方式●16.CRTSI型双块式无咋轨道,现浇道床●17.CRTSII型双块式无咋轨道:埋入式无咋轨道,区别于I型采用的施工工艺是先浇筑道床板混凝土,然后通过振动法将轨枕压入到混凝土中,直至达到精确的位置并适应ZPW-2000轨道铁路●18.轨道的几何形位包括:轨距,水平,轨向,高低,轨底坡●19.轨距:钢轨顶面下16mm处两股钢轨头部作用边之间的最小距离●20.游间:当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨作用边时,另一个车轮轮缘与另一股钢轨作用边之间便形成一定的间隙,称为…●游间:对列车平稳性和轨道平稳性有重要影响,如果游间太小,就会增加行车阻力和钢轨及车轮的磨损,甚至可能卡住车轮、挤翻钢轨或导致爬轨,危及行车安全;如果游间过大,车辆运行时蛇行运动幅度越大,横向加速度越大,作用于钢轨上横向力越大,动能损失越大,轮轨间撞击越大,加剧轮轨磨耗和轨道变形,严重时引起脱轨和行车安全●21.水平指的是线路左右两股钢轨顶面的相对高差,一般用道尺测量●22.钢轨水平误差危害:(1)水平差,在一段相当长的距离内,一股钢轨的轨顶水平,较另一股始终高(2)三角坑,一段不太长的距离内,先是左股钢轨高,后是右股钢轨高(或相反)两最大水平误差点之间距离不足18m,对行车安全危害大,延长不足18m距离内出现水平差超过4mm的三角坑,就会出现车轮不能全部正常压紧钢轨的情况,甚至爬上钢轨,引起脱轨事故。
轨道系统基础知识一轨道结构和受力分析
第三节 轨枕
混凝土枕 断面多为梯形,按制造工艺不同分为普通钢筋混凝土枕(地 铁的短枕)、预应力混凝土枕(铁路及地铁的长轨枕) 轨枕长度 铁路有砟轨道用Ⅰ、Ⅱ型枕长2.5m;Ⅲ型枕长度有2.6m和 2.5m 地铁无砟轨道用短枕长0.45m、长枕长2.2~2.4m。 优点 强度高,寿命长;弹性均匀,稳定性好;自重大,道床阻力 较高;刚度大,轨底挠度平顺。 缺点 列车通过不平顺的混凝土枕线路时,轨道附加动力增大,故 对轨下部件的弹性提出了更高的要求。
第二节 钢轨
第二节 钢轨
钢轨的类型 分类方式二 按长度分:标准定尺轨、曲线缩短轨、长定尺轨、短尺轨 标准轨长度定尺轨:25m、12.5m 曲线缩短轨:24.96m、24.92m、24.84m及 12.46m、12.42m、12.38m 长定尺轨:50m、100m(铁路跨区间无缝线路用) 短尺轨:21m、22m、23m、24m、24.5m及 9m、9.5m、11m、11.5m、12m 分类方式三:按钢轨材质分有U71Mn、U75V等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 第二节 钢轨
钢轨的工作性质 作为一根支撑在连续弹性基础或点支撑上的无限长梁进行 工作。
主要承受的作用力 轮载作用下的弯曲应力; 轮轨接触点上的接触应力; 轨腰与轨头或轨底连接处可能产生的局部应力和温度变化 作用下的温度力。
产生的主要变形 压缩、伸长、弯曲、扭转、压溃、磨耗等。
第二节 钢轨
对钢轨的基本要求 为了使应力和变形均不超过规定的限值,要求钢轨具有 足够的强度、韧性和耐磨性等性能,具体如下:
钢轨的类型
第二节 钢轨
第二节 钢轨
铁路轨道施工技术手册(上)
铁路轨道施工技术手册(上)铁路轨道的施工对整个铁路建设工程来说具有重要意义,其施工质量的好坏直接关系到铁路工程能不能正常投入运行。
下面是店铺精心为你们整理的铁路轨道施工技术手册的相关内容,希望你们会喜欢!铁路轨道施工技术手册第一章:轨道结构轨道由钢轨、轨枕、扣件、道床等部分组成。
这些力学性质绝然不同的材料承受来自列车车轮的作用力,它们的工作是紧密相关的。
任何一个轨道零件强度和结构的变化都会影响所有其他零部件的工作条件。
钢轨直接承受由车辆传来的巨大压力,并传向轨枕;轨枕承受钢轨传来的竖向垂直力、横向水平力后再将其分布于道床,并保持钢轨正常的几何位置;轮轨间的各种作用力通过轨枕和扣件的隔振、减振和衰减后传递给道床,使道碴重新排列,并将作用力扩散传递给路基。
第一节:轨道道床一、道床的主要作用道床是轨枕的基础,主要作用有:1、均匀传布轨枕荷载到较大的路基面上,使之不超过路基面的允许应力;2、稳定周期短,具有足够的初期及夯实后的抗剪强度,提供轨道框架的纵、横向阻力,保持轨道的正确位置和稳定性; 3、使轨道具有必要的弹性和缓冲性能;4、提供良好的排水性能,以提高路基的承载力及减少路基病害;5、便于校正轨道的平面和纵断面,为轨道几何尺寸超限的维修保养提供方便条件,保证良好的养护机械化作业质量和较高的机械化作业效率;二、道床材料的选用道床材料的主要工作性能是由道碴的接触强度、冲击韧性、质地坚硬、有弹性、不易压碎和捣碎,排水性能好,吸水性差,不易风化,不易被水冲走或被风吹动等。
道床材料首先结构均匀、坚硬、耐风化的硬质岩石,道碴接触强度愈高,不宜破碎,道床残余下沉的积累就愈慢。
反之,道碴与道碴、道碴与轨枕底挤压及修理时容易风化,道床中的细小颗粒将大量增加,不仅造成道床残余下沉,而且造成道床板结,影响排水。
另外,道碴还应具备较好的冲击韧性。
冲击韧性是指在冲击荷载作用下道碴抵抗破碎的性能,它的数值愈小,表明在列车荷载作用下及捣固作业的冲击下愈易于破碎。
轨道结构组成
轨道结构组成
轨道结构是由多个不同类型的轨道组成的,它们分别承载不同的任务和功能。
以下是一些可能的轨道类型和它们的主要功能:
1.地球同步轨道(GSO):这是环绕地球的一个特殊轨道,其
周期与地球自转周期相等,使得卫星可以持续地覆盖同一地区。
这种轨道常用于通讯和气象卫星。
2.极地轨道:这是一个朝北或朝南方向的近地轨道,允许卫星
在极地区域上空穿过。
这种轨道通常用于地球观测和科学研究。
3.低地球轨道(LEO):这是一个比GSO更低的轨道,通常
在几百公里到一千公里之间。
LEO卫星可以更快地周游地球,可以用于地球观测、通讯、导航和情报收集。
4.中地球轨道(MEO):这是一个介于GSO和LEO之间的轨道,通常在几千公里到一万公里之间。
MEO卫星常常用于导
航和位置服务。
5.高地球轨道(GEO):这是一个比GSO更高的轨道,大约
在36,000公里的高度。
GEO卫星用于通讯和广播。
6.转移轨道(TO):这是用于将卫星从地球到达它们最终轨
道的过渡轨道。
转移轨道通常是高度和速度相对较高的轨道。
7.星座轨道:这是由多个卫星组成的轨道,它们一起工作以覆
盖更广泛的地区或提供更好的服务。
星座轨道通常是经过精心
设计和控制的,以确保卫星之间的交互正常运作。
以上只是一些可能的轨道类型,实际上还有很多其他类型的轨道,如高偏心率轨道、赤道交叉轨道等等。
不同的卫星和任务需要不同类型的轨道,以最大程度地发挥它们的效益。
《城市轨道交通概论》教案案例
道转入另一股道的线路连接设备,通常在车站、
编组站大量铺设。
看图讨论
10 掌握道岔的组成部分
2、道岔的构成:分的作用
导轨: 引导车轮进入辙叉。
40
护轨: 防止车轮在岔心处进错路线。轨距拉杆 :
用来维持两尖轨的距离。转辙拉杆 : 用来控制
尖轨的位置。辙叉: 用来引导车轮准确地进入岔
课题 2
城市轨道交通轨道构成(二) (共 4 课时,每周 4 课时)
部门名称:
课题 2 城市轨道交通轨道构成(二) (共 4 课时,每周 4 课时)
授课教师
XX
任教课程
城市轨道交通概论
授课班级
XXXXX
课题名称
轨道构成二(4 课时)
授课时间 授课地点
第2周 教室
课型
理论■ 实训□
实验□ 习题□ 复习□ 其它□
知识目标:道岔、独轨铁路 教学目标 能力目标:1、说出道岔结构的构成要素和作用。
德育目标:认识轨道交通的发展现状,激发学员对课程学习的积极性
教学重点 道岔结构、道岔种类
教学难点 道岔结构
教学方法 讲授、讨论、案例、练习
教学手段 板书设计
教材、黑板
一、道岔
第四节 轨道结构之----道岔
1、 道岔的概念
心 。岔心 : 用来连接两边钢轨。
分析不同地点的护 通过分析知道护轨的
3、护轨的作用:倘若没有护轨 , 车轮很容易会 轨作用
在岔心处进错路线。当加设护轨后 , 车轮便可
重要性
准确地进入岔心了。
30
4、道岔的扳动方式 :道岔的扳动方式主要分为
电动和手动两种。电动扳动依靠马达的动力来推
动转辙拉杆 , 从而扳动尖轨 , 这种设计的好
城市轨道交通轨道结构
第八节 车挡
车挡设置在线路尽头线末端,用于 阻止由于操作不当时车辆冲出线路尽头 发生事故。 国外的车挡有磁力式、液压式和滑 动式几种。 国内地铁线路采用的车挡有: 1、沙堆弯轨式 2、DT型车挡 3、缓冲滑动式车挡
第八节 车挡
第八节 车挡
第九节 无缝线路
第十节 其它类型轨道结构
一、独轨线路的轨道结构 二、磁浮线路的轨道结构
第七节 道岔
使列车由一条线路转向另一条线路运 行的设备称为道岔。 道岔的基本类型有: 普通单开道岔 单式对称道原理图
第七节 道岔
单开道岔的组成 一、转辙部分——转辙器 转辙器由两根基本轨、两根尖轨、各种 连接零件和道岔转辙机构组成 常见的道岔转辙机构分为机械式和电动 式两种。 道岔转辙机构必须具备转换(改变道岔 方向)、锁闭和显示三种功能。
第七节 道岔
二、辙叉及护轨部分 设置于道岔主线轨与侧线轨相交处、使 车轮从一股轨道越过另一股轨道的设备。 辙叉由、心轨、基本轨、翼轨、护轨和 连接零件组成。 三、连接部分 连接转辙器和辙叉的轨道称为道岔的连 接部分。
第七节 道岔
第七节 道岔
第七节 道岔
第七节 道岔
第七节 道岔
城市轨道交通基本采用双线线路,线路 中间站通常不设配线,一般也没有线路的交 叉和连接。故道岔设备主要用于:设有渡线 和折返线的车站以及站场和车辆段内。
第四节 扣件
混凝土轨枕扣件
第四节 扣件
第五节 道碴道床
用石碴铺筑形成的道床称为道碴道床。 道碴道床的优点是造价低、弹性好、易于 维修以恢复轨道形态,但缺点是自重大、不 易保持轨道几何形态、维修工作量大、容易 脏污。 用作道碴的材料有碎石、熔炉矿渣、筛选 卵石等。材料要满足质地坚韧,吸水度低, 排水性能好,耐冻性强,不易风化,不易压 碎、捣碎和磨碎,不易被风吹动和被水冲走 的要求。
轨道的作用
4.2.3轨道的组成——联结零件
• 中间联结零件(或称扣件) 作用:将钢轨紧扣在轨枕上; 分类:木枕用和钢筋混凝土用。
第四节
轨 道
木枕用中间联结零件
第四节
轨 道
• 混凝土枕由于重量大、刚度大的特点,对 扣件性能要求较高,对其扣压力、弹性、 和可调性均有较严格的要求
ω型弹条扣件
4.2.4轨道的组成——道床
80
43-38 1600-1520 1600 20 15 25
kg/ m
根 /km
轨 轨 枕 道 根 数 结
预应力混 凝土枕
木枕
18401760
1840 30
17601680 18401760
25 20 30
非渗 面层 道 水土 构 床 路基 垫层 厚 度 岩石、渗 水土路基
cm
20 35
第四节
轨 道
• 作用:连接转辙器和辙叉器及护轨部分,使 之成为一组完整道岔。
第四节
轨 道
用中心线表示道岔 一般在图纸上,都采用中心线形式表示道岔。
第四节
轨 道
道岔号数
• 道岔因其辙叉角的大小不同,有不同的道 岔号(N) • 道岔号数代表了辙叉角(α)的余切值,也 就是辙叉心部分直角三角形两条直角边FE 和AE的比值,即N=ctgα=FE/AE
道床指轨枕下面,路基面上铺设的石碴(道碴)垫层 (1)作用:
第四节
轨 道
• 支承轨枕,把从轨枕上传来的压力均匀地传给路基, 大大减少了路基的变形 ; • 固定轨枕的位置,阻止轨枕纵向和横向移动; • 缓和机车车轮对钢轨的冲击。
第四节
轨 道
4.2.4轨道的组成——道床
• (2)分类 • 道床分为有砟道床与无砟道床
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二、轨 枕
• 由于城市轨道交通车辆轴重较小,可以直 接采用常规铁路的须应力混凝土s-l型或J-1 型轨枕,J-1型的主要外型尺寸如图所示, 重约260kg。在直线区段,每km配置1000 根,在曲线半径300m及以下地段,每km增 加80根。
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三、道
岔
车辆从一股轨道转向或越过另一股轨道的 设备,称为道岔。道岔有线路连接、线路 交叉及线路连接与交叉3种形式。常见的线 路连接有普通的单开道岔,单式对称道岔 及三开道岔。线路交叉有直角交叉及菱形 交叉。连接与交叉有又分道岔及各种交叉 渡线。应用这些道岔,可以把不同位置和 方向的轨道相互连接起来。
第四节 轨道结构
轨道是由钢轨、轨枕、连接零件、道 床、道岔和其他附属设备等不同力学性 质的材料组成的构筑物。现代的轨道通 常用两根专门轧制的工字形截面的钢轨 固定在轨枕上而形成。轨枕一般横向铺 设,用木材、钢筋泥凝土或钢材制成, 通过道床将荷载传递到路基上去。
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一、钢
轨
钢轨是轨道结构的重要组成部分,是轨 道的基本承重结构,它用来引导轻轨车辆的 行驶,并将所承受荷载传到轨枕、道床及路 基上去,也为车轮滚动提供最小阻力的接触 面。
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15
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五、减振垫层与扣件
由于整体道床轨道结构没有有碎石道床 提供必要的弹性,因而一般要配用弹性较好 的扣件以减小振动和噪声。扣件节点的垂直 刚度要在50 kN/mm以下。根据发展城市轨 道交通的需要,我国新近研制了用于城市轨 道交通无碴轨道的减振垫层及扣件。
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(一)减振垫层
• 减振垫层为压缩型橡胶垫板,放在钢轨与 承轨台之间。 减振垫层力求结构简单、 加工容易、原材料节省、便于推广,具有 15年以上的使用寿命,能显著减小车辆振 动,降低噪声, 减振垫层最重要的设计参 数是减振垫层的静刚度(或称静弹簧系数), 这一设计参数决定于减振要求,同时还决 定于扣件能否与减振垫层相适应。
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• 高架桥上的道床与隧道内相似,也分为碎石 道床和混凝土整体道床。碎石道床与前述土 路基上道床相同。桥上整体道床结构也称无 渣无枕梁结构,是通过扣件直接把钢轨和混 凝土桥面联结起来。应用较广泛的是在混凝 土梁上二次浇注混凝土纵向承轨台。图是高 架混凝土桥无碴轨道结构。纵向承轨台高150 mm分段隔开,以利排水。两纵向支承台间设 置防脱轨矮墙以道内的轨道结构可分有碴(有碎石道床)和无碴(无碎石 道床)两种。有碴道床同土路基上道床一样,施工简单, 防噪声性能好,但需要增加隧道的开挖量,而且维修工作 量较大,一般城市轨道交通中不采用。无碴道床最为普遍 的是混凝土整体式道床,这种结构利用扣件把钢筋和混凝 土基础直接连结在一起。 整体式道床采用就地连续浇注 混凝土基床或纵向承轨台,简称PACT型轨道。这种型式 结构简单,减振性能较好,但施工较为复杂。此外也可以 把预制好的混凝土枕与混凝土道床浇筑成一个整体。或者 采用预制的钢筋混凝土支承块与混凝土道床浇注成—体, 这被我国铁路隧道广为采用,北京和天津地铁也采用这种 结构,如图所示。
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• 3.动车以最高运行速度通过道岔例股时, 最大允许的未被平衡超高值(欠超高),比照 区间线路,定为 90 mm, 正线道岔据上述侧 向最高运行速度 25 km/h,最大欠超高
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四、道
床
• 土路基上道床厚度为250 mm,在铺设无缝线路 地段,为增大轨道横向稳定性,道床肩宽应不小 于30 cm,在R<600mm的曲线地段,曲线外测 道床肩部加宽10 cm。轨枕中部道床不掏空。直 线和曲线地段道床分别如图(A)和(B)所示。
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• 由于城市轨道交通车辆在市区运行,常遇到 小半径曲线,而且中间站通常不设配线。在 没有渡线和折返线的车站,必须设置道岔来 实现车辆的转线;在车场内,股道则通过道 岔逐级与走行线连接。由于车辆的运行条件 规定,其最小通行半径为25m,考虑运行速 度及节约用地要求,应在不同场合选用不同 的辙叉号数和道岔结构。
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• 1.动车最大运行速度为60 km/h时,道岔直 股结构应满足60 km/h通过的要求,如留有安 全储备,道岔的直股设计速度为80 km/h。如 用于车场道岔,由于无较高的速度要求,采 用40 km/h作为道岔的直股设计速度。
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• 2.道岔侧股的允许通过速度,主要取决于 动车通过道岔侧股的运行速度要求。在折 返站,动车在出发前由邻线转入,以改变 运行方向,属于调车性质,最高运行速度 定为25 km/h。用于车场的道岔,动车通过 道岔例股均为调车,考虑节约用地,最高 运行速度定为15 km/h
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用于无碴轨道减振垫层的基本要求是,使用 该减振垫层的无碴轨道,其振动衰减性能相当或 优于有碴轨道。此时,减展垫层的静刚度应为1350 kN/mm。由于轻轨车辆轴重较轻(约l00 kN), 因此,减振垫层的静刚度选择在此范围接近下限 的数值,即不大于20 kN/mm。 试验和理论证明, 橡胶材料的泊松比接近于0.5, 因而其体积是不可 压缩的,为了提高其弹性,必需使胶垫能自由地 横向变形,即要使减展垫层有足够的自由表面积。 胶垫的硬度也将影响刚度值,因而适当降低硬度 是有益的。胶垫的几何尺寸也是影响刚度的一个 因素,当平面尺寸扩大有困难时,适当增加胶垫 厚度,也将能使刚度合理降低。
2
•
钢轨要求有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳 定性及耐腐蚀性,其断面形状为工字形,由轨头、轨腰和 轨底3部分组成。钢轨的类型是按每米大致重量来区分的。 选用钢轨原则上应以轨道承受荷载的轻重来确定,虽然城 市轨道交通车辆的轴重较轻,如我国城市轨道交通样车的 铀重只有100kN,但为了保证客运车辆的运行质量,使钢 轨有较长的使用寿命,以及适应铺设无缝线路的需要,在 正线上宜采用50kg/m的钢轨,在车场可采用43kg/m的钢 轨。 50 kg/m的钢轨与43 kg/m钢轨相比,前者较后者重 15%,横向刚度和抗扭系数分别增加37%和28%,采用 50 kg/m钢轨有利于增加轨道的横向稳定性,减少动态轨 距扩大以及扩大无缝线路的铺设范围。50 kg/m钢轨断面 形式如图所示。