轨道型式及设计要点讲解
第四章轨道结构
图2 单开道岔的组成
转辙器部分 连接部分
辙及护轨部分
通向转辙机械
单开道岔的转辙器由两根基本轨、两根尖轨、 单开道岔的转辙器由两根基本轨、两根尖轨、 各种联结零件和道岔转辙机构组成。基本轨用 各种联结零件和道岔转辙机构组成。基本轨用 12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直 12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直 线，侧股按转辙器各部分的轨距在工厂事先弯折成 规定的折线。尖轨是转辙器的主要部分，车辆进出 规定的折线。尖轨是转辙器的主要部分，车辆进出 道岔由它引导。尖轨在平面上可分为直线型和曲线 型。辙叉是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设 型。辙叉是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设 备，它设置于道岔侧线钢轨与道岔主线钢轨相交处。 辙叉又由心轨、翼轨、护轨及联结零件组成。连接 转辙器和辙叉的轨道称为道岔的连接部分，它包括 直股连接线和曲股连接线。 2.道岔的几何形位 2.道岔的几何形位 道岔各部分几何尺寸正确与否，是保证机车车 辆安全、平稳通过的必要条件。在道岔的养护维修 时，对道岔的轨距、某些特定的尺寸一定要严格检 查，确实保证。道岔各部位的几何尺寸是依据车辆 轮对尺寸和道岔轨距按最不利的组合确定的。
图1 钢轨断面
中性轴 螺栓孔轴线
1 2
3
4.钢轨铺设 4.钢轨铺设 正线地段和半径为250m及以上的曲线地段，应铺设 正线地段和半径为250m及以上的曲线地段，应铺设 长轨节，即无缝线路。高架线上的无缝线路需作特殊设计。 在曲线半径R小于300m地段，要铺设耐磨长钢轨，以减少 在曲线半径R小于300m地段，要铺设耐磨长钢轨，以减少 磨耗和接头振动。由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分 是1/20斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨亦要设置向内倾 1/20斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨亦要设置向内倾 斜的轨底坡。规范规定地下铁道轨底坡为1/40。 斜的轨底坡。规范规定地下铁道轨底坡为1/40。 轨道焊接方法有三种： 1）接触焊又称电阻焊。该法焊接质量稳定，材质均匀， 其强度可达到母材的95%以上。 其强度可达到母材的95%以上。 2）气压焊。一种是在工厂进行的大型气压焊，另一种是 在工地进行的移动式小型气压焊。 3）铝热焊。铝热法焊接设备简单、轻便、成本低，但焊 接质量容易受人为因素影响，质量不稳定，一般焊接强度 为母材的70%-90%。 为母材的70%-90%。 北京地铁一期工程钢轨焊接，是先在工厂采用气压焊 法，将标准钢轨焊接成长钢轨，再将长钢轨运到现场，采 用铝热焊法将长钢轨焊接成轨节。经过20多年地铁得运行， 用铝热焊法将长钢轨焊接成轨节。经过20多年地铁得运行， 铝热焊接头还相当好。
铁路工程的轨道设计
铁路工程的轨道设计铁路工程的轨道设计是铁路建设中至关重要的环节，直接关系到列车运行的安全、舒适性以及运输效率的提升。
合理的轨道设计不仅要考虑地理环境和土地利用等因素，还要充分考虑列车运行的要求和未来的发展需求。
本文将从铁路工程的轨道设计原则、常见轨道类型以及轨道设计的技术要点等方面进行探讨。
一、铁路工程的轨道设计原则在进行铁路工程的轨道设计时，需要遵循一些基本原则，以确保轨道的稳定性、安全性和经济性。
以下是一些常见的轨道设计原则。
1. 最短路径原则：通过优化线路设计，使列车行驶的总距离最短，从而减少能耗和运输时间。
2. 最小曲线半径原则：为了保证列车行驶的稳定性，曲线的半径需要满足最小要求。
3. 最小坡度原则：为了减小列车的能耗和制动距离，坡度的斜率应尽量小。
4. 合理的速度限制：根据地理环境、行车距离以及列车型号等因素，确定适当的速度限制，以确保列车行驶的安全和舒适。
二、常见轨道类型根据不同的铁路工程需求，有多种不同类型的轨道可供选择。
以下是一些常见的轨道类型。
1. I型轨道：也称为悬吊式轨道，是最常见的轨道类型。
该类型的轨道使用悬吊式支架支撑轨道，具有较好的稳定性和承载能力。
2. Ⅱ型轨道：也称为复线轨道，适用于需要安装第二根轨道的场合，可以实现双向行车。
3. Ⅲ型轨道：也称为正常轨道，适用于中低速铁路线路，通常由混凝土垫层和铁轨构成。
4. Ⅳ型轨道：也称为高速轨道，适用于高速铁路线路，具有较好的平顺性和减震性能。
三、轨道设计的技术要点在铁路工程的轨道设计中，存在一些关键的技术要点需要被高度重视。
下面是一些常见的轨道设计的技术要点。
1. 轨道几何参数的确定：包括曲线半径、坡度、侧翼等参数的确定，以满足列车运行的稳定性和安全性要求。
2. 轨道的水平和垂直位置控制：通过精确的测量和控制，确保轨道的标高和坐标符合设计要求。
3. 轨道的结构设计：要考虑轨道的承载能力、抗震能力和排水能力等因素，并确保轨道的结构稳定和耐久。
轨道型式及设计要点讲解
按轨枕与钢轨的联结方式：不分开式/分开式扣件
按扣件横向受力：轨枕有挡肩/无挡肩扣件 按弹性扣压件形式：弹条式/弹片式扣件
按弹条紧固方式：有螺栓/无螺栓弹条扣件
（一）轨道系统组成及型式
2.3 轨枕：扣件安装的基础；将钢轨作用力传递至道床
常用的主要有木枕、混凝土枕两大类 木枕通常采取浸油防腐处理，分Ⅰ类(160×220mm)、Ⅱ类
钢轨水平方向的偏离引起的线路中心 线的实际偏差 轨道几何形位与理论值的偏差 列车运行时因静态不平顺或轨道支承 不均匀引起的轨道几何形位动态变化
水平不平顺 (Irregularity of cross level)
三角坑(扭曲) (Track twist)
横 向
轨向不平顺 (Irregularity of alignment) 轨距偏差(Irregularity of gauge) 静 态不平顺
地下线
地下线
高架线
（二）轨道系统结构及特点
2 无缝线路：
将25m标准轨接头焊接，消除轨缝 分固定区、伸缩区、缓冲区 根据低温时的钢轨强度及断轨宽度、高温
时胀轨失稳的计算来确定锁定轨温
无缝线路维修作业有严格规定，如：
直线及R≥2000m曲线在实际锁定轨温 ±10℃范围内操作基本无限制 高于实际锁定轨温20℃以上禁止任何作业 低于实际锁定轨温20℃以上禁止更换钢轨 或接头螺栓
(145×200mm)、木岔枕(160×240mm) 混凝土枕：普通钢筋混凝土短轨枕、预应力混凝土轨枕 其它轨枕：树脂枕、宽枕、双块式轨枕、梯形轨枕、轨道板
（一）轨道系统组成及型式
2.4 道岔：两股轨道在平面上的重叠区，一股道向另一股转换
第四章轨道结构PPT课件
• （2）分开式扣件
分开式扣件用4枚螺纹道钉联结木枕与垫板，两枚 底脚螺栓通过轨卡将钢轨扣紧在垫板上。因轨卡、道钉 和底脚螺栓在平面构成“K”型，故又称K型扣件。
2.预应力混凝土枕（简称PC轨枕）与无碴轨道道床扣 件
（1）扣件类型
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①弹条Ⅰ型扣件 ②扣板式扣件 ③潘特罗（Pandrol）扣件 ④弹条Ⅰ型调高扣件 （2）扣件特性
占全部道岔总数的95%以上。单开普通道岔由引导列车 的轮对沿原线行进或转入另外一条线路运行的转辙部分， 为使轮对能顺利地通过两线钢轨的连接点而形成的辙叉 部分，使转辙部分和辙叉连接的连接部分以及道枕和连
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图2 单开道岔的组成
转辙器部分 连接部分
辙叉及护轨部分
通向转辙机械
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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扎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、钢筋混 凝土或钢材制成，通过道床将荷载传递到路基上去。
一. 钢轨
1.基本要求
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。
图5 高架混凝土桥无碴轨道结构示意图
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五. 扣件及减震垫层
扣件是钢轨与轨枕或其他轨下基础连接的重要联 接件，它的作用是固定钢轨，阻止钢轨纵向和横向位移， 防止钢轨倾斜，并能提供适当的弹性，将钢轨承受的力 传给轨枕或道床承轨台。
1.木枕扣件
• （1）混合式扣件
混合式扣紧方式是我国铁路木枕轨道上使用最广 泛的一种扣紧方式。它除用道钉将钢轨及垫板与木枕一 起扣紧外，另用道钉将垫板与木枕单独扣紧。
轨道专业的知识点总结
轨道专业的知识点总结一、轨道基础知识1. 轨道的定义和分类轨道是地面上的一条线或者是一个曲线，通常用于列车、有轨电车、地铁等轨道车辆的行驶。
根据用途和类型的不同，轨道可以分为铁路轨道、有轨电车轨道、地铁轨道等。
2. 轨道的结构轨道通常由铁轨、轨枕、道岔、轨道连接部分组成。
铁轨是轨道的主体部分，用于承受列车轮轴的荷载和传输列车的重量。
轨枕用于支撑铁轨，均匀分布列车的重量。
道岔用于连接不同轨道或者进行列车的转换。
3. 轨道的几何要求轨道的几何要求包括轨道的水平和垂直几何要求，以确保列车能够在轨道上平稳行驶。
水平几何要求涉及轨道的水平曲率和轨道的中心线偏差等。
垂直几何要求涉及轨道的高低点以及坡度等。
4. 轨道的轨距和轨道标准轨距是指轨道两条轨道之间心的水平距离，其标准值根据国家标准的不同而不同。
轨道标准是指轨道的设计和建造标准，包括铁轨的材质和规格、轨枕的材质和规格、道岔的设计和使用标准等。
5. 轨道的维护和检修轨道的维护和检修是保证轨道长期安全运行的关键环节。
包括轨道的检查、铁轨的磨整、轨枕的更换等工作。
同时，在轨道上的维修作业需要注意安全防护和交通管制。
二、轨道技术知识1. 轨道排列方式轨道的排列方式包括单线排列、双线排列、多线排列等。
不同的排列方式适用于不同的运输需求和场景。
2. 轨道车辆的技术要求轨道车辆的技术要求包括车辆的自重、车辆的载荷、车辆的速度等。
车辆的技术要求直接影响到轨道的设计和使用。
3. 轨道的车辆动力系统轨道车辆的动力系统包括内燃动力系统和电力动力系统。
内燃动力系统通常用于铁路运输，而电力动力系统通常用于有轨电车和地铁等城市轨道交通。
4. 轨道车辆的牵引系统牵引系统分为机械传动方式和电子牵引方式，不同的牵引方式适用于不同的车辆和运输需求。
5. 轨道信号系统轨道信号系统是保证列车安全运行的重要组成部分。
包括信号灯、道岔信号、列车位置检测系统等。
6. 轨道车辆的辅助系统轨道车辆的辅助系统包括空调系统、通风系统、防火系统等，这些系统保证了列车在运行过程中的乘客舒适和安全。
铁路轨道工程知识点详解
绪论我国铁路的基本建设程序：(1)预可行性研究(2)可行性研究(3)初步设计(4)施工图(5)工程施工和设备安装(6)验交投产(7)后评估轨道1.轨道的组成：钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及防爬设备。
功用：引导机车车辆运行，承受车轮传来荷载，并把它传布给下部建筑。
钢轨引导机车车辆行驶，并将荷载传布于轨枕、道床及路基，同时为车轮的滚动提供阻力最小的接触面。
轨枕承受来自钢轨的压力，使之传布于道床，同时利用扣件有效地保持轨道的几何形位。
联结零件用于有效地保持钢轨的连续性与整体性。
防爬设备能有效地防止钢轨与轨枕之间发生纵向的相对移动，制止轨道爬行。
道床是轨枕的基础，用以增加轨道的弹性和纵、横向移动的阻力，并便于排水和校正轨道的平面和纵断面。
道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时的线路设备。
2.轨缝的设置目的与条件: 为了满足钢轨热胀冷缩和便于更换钢轨的需要。
条件:(1)当轨温达到当地最高轨温时，轨缝应大于或等于零；(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。
轨道几何形位1.直线轨道的几何形位的定义和作用。
定义：轨距：指钢轨顶面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离（标准轨距1435）。
水平：线路左右两股钢轨顶面的相对高差。
轨向：轨道中心线在水平面上的平顺性。
前后高低：指轨道沿线路方向的竖向平顺性。
轨底坡：轨底与轨道平面之间所形成一个横向坡度。
作用：轨道几何形位正确与否，对机车车辆的安全运行、乘客的旅行舒适度、设备的使用寿命和养护费用起着决定性的作用。
2.曲线轨距加宽的确定原则：保证占列车大多数的车辆能以自由内接形式通过曲线；保证固定轴距较长的机车通过曲线时，不出现楔形内接,但允许以正常强制内接形式通过；保证车轮不掉道，即最大轨距不超过容许限度。
3.外轨超高的作用、设置方法及计算方法定义：外轨超高度是指曲线外轨顶面与内轨顶面水平高度之差。
作用：使机车车辆的自身重力产生一个向心的水平分力，以抵消惯性离心力的作用，使内外两股钢轨受力均匀和垂直磨耗均等，满足旅客舒适感，提高线路的稳定性和安全性。
轨道力学的卫星轨道设计
轨道力学的卫星轨道设计轨道力学是研究物体在引力场中运动规律的一门学科，而卫星轨道设计则是应用轨道力学理论来确定卫星在空间中的轨道和飞行参数。
本文将就轨道力学的相关理论和方法，以及卫星轨道设计的主要流程进行探讨。
一、引力与运动引力是质量之间相互吸引的力量，根据万有引力定律可知，引力的大小与两个物体的质量成正比，与两个物体之间距离的平方成反比。
在轨道力学中，物体围绕天体运动的轨道可以通过计算物体受到的引力和离心力之间的平衡关系来确定。
当物体所受引力和离心力相等时，物体将保持在稳定的轨道上运动。
二、基本轨道类型在卫星轨道设计中，常见的轨道类型包括圆形轨道、椭圆轨道和地心轨道。
1. 圆形轨道：圆形轨道是最简单的一种轨道类型，卫星围绕地球以固定高度的圆轨道运动。
对于圆形轨道，卫星的轨道高度和速度是恒定的，可以通过引力和离心力的平衡关系求解出来。
2. 椭圆轨道：椭圆轨道是一种卫星运动轨迹呈椭圆形状的轨道。
在椭圆轨道中，卫星运动速度和高度并不是恒定的，卫星将在轨道的不同位置具有不同的速度和高度。
3. 地心轨道：地心轨道是指卫星围绕地球运动的特殊轨道类型，包括低地球轨道（LEO）、中地球轨道（MEO）和高地球轨道（GEO）。
不同类型的地心轨道的高度和速度不同，适用于不同的应用场景。
三、卫星轨道设计流程卫星轨道设计一般涵盖了几个关键步骤，包括任务需求分析、初始参数确定、数值仿真和飞行轨迹验证。
1. 任务需求分析：在轨道设计的开始阶段，需要明确卫星的任务需求，比如通信卫星、定位导航卫星等。
任务需求分析将确定卫星的工作区域、覆盖范围等关键参数。
2. 初始参数确定：根据任务需求，确定卫星的初始参数，包括轨道类型、轨道高度、速度和倾角等。
这些初始参数将在后续的计算和仿真过程中使用。
3. 数值仿真：通过数值仿真计算，可确定卫星的详细运动参数，并验证所设计轨道的稳定性和可行性。
数值仿真可以使用计算机模拟的方法，根据初始参数和物理模型进行计算和分析。
轨道系统设计主要技术标准
轨道系统设计主要技术标准城轨交通轨道系统设计主要技术标准（《地铁设计规范》GB50157-2003学习与实践）二零一零年轨道系统设计主要技术标准目录1.一般设计原则2.钢轨及轨道几何行位3.扣件、轨枕及道床4.道岔及道床5.减振轨道结构6.轨道附属设备及安全设备7.线路标志及有关信号标志我国第一部地铁设计规范《地下铁道设计规范》GB50157－92于1992年发布，1993年实施。
它基于可靠的技术依据和成熟的经验为基础，它总结了我国二十余年来地下铁道工程建设和运营经验，以及历年来的科研成果，同时，借鉴了国外地下铁道有关的成功经验和先进技术，在城市轨道交通工程建设初期起着指导作用。
随着我国地铁建设的迅猛发展，在工程建设和运营管理方面又引入了诸多国内外新技术，积累了各种新经验，为了适应发展的需要对92年版进行了全面修订，并将规范名称简化为《地铁设计规范》GB50157－2003于2003年（以下简称《地规》03年版）发布，2003年实施。
修订后的规范除对原文进行扩充与深化，又新增加了运营组织、高架结构、环境与监控、环境保护、自动售检票等内容，成为一部地铁建设的跨专业、综合性规范。
《地规》03年版实施以来，笔者在学习过程中，结合工程实践对其中部分条文（线路、轨道等）进行探讨，供研究设计人员参考，起到抛砖引玉之作用。
1.一般设计原则轨道是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，因此轨道设计应符合以下主要原则：*轨道结构应具有足够的强度、稳定性、耐久性以及适量的弹性，以确保列车运行平稳、快捷、安全、舒适，并尽量减少养护维修工作量和延长使用寿命。
同时应均衡提高轨道整体结构的承载能力、弹性连续、结构等强、合理匹配。
*轨道结构应根据环境保护对沿线不同地段的减振降噪要求，采用相应级别的减振轨道结构。
*轨道结构在满足以上功能的前提下，要求结构简单，具有通用性和互换性，降低造价。
*钢轨是运行列车牵引用电回流电路，轨道结构应满足绝缘要求，以减少泄漏电流对结构、设备的腐蚀。
城市轨道交通轨道结构
混 凝 土 宽 枕 尺 寸
宽轨枕铺设
2）类型 主要有弦76 、筋76 、弦82 、筋82
5.2 混凝土岔枕
1）优点 提高了道岔的稳定性，轨距、水平、方向等几何尺寸容易保持，并消除
了导曲线反超高及道岔爬行等病害，减少维修工作量约1/3。目前，全路铺设 岔枕10000组，对强化道岔的结构，保证行车安全起到了积极要求，还需要对a、b、c的取值 进行如下判断。
3） 计算结果要求
i) a>b>c(首先尽量满足)（有时可能满足不了）。 ii)a宜取５mm整倍数。
2）问题
混凝土岔枕比混凝土枕受力更复杂，在辙叉等特殊部位由于承受冲击力大 ，更容易发生裂纹；岔枕螺栓的固定方式是预埋尼龙套管，螺栓拧在套管中， 在列车振动作用下容易松动，特别是尼龙套管容易积水，使螺栓锈蚀；扣件零 配件型号繁多，通用性差。
在管理工作中，混凝土岔枕的供应是成组发运，以50kg/m钢轨12号单开道 岔为例，每组岔枕共有26种长度、81种规格的有挡肩岔枕92根，当个别岔枕损 坏后，很难配备更换，另外，随着运量的增加，轨型发生变化，而由于不同轨 型的混凝土岔枕不能通用，致使混凝土岔枕大量拆除下道，不能充分发挥混凝 土岔枕使用寿命长的作用。
a L 2c n2
于是有
式中 L——标准轨长，并考虑轨缝8mm； n—— 一节钢轨下轨枕的根数，由每公里铺设的
轨枕数换算过来； a——中间轨枕间距； b——过渡轨枕间距； c——接头轨枕间距。
b L c (n 3)a 2
注意：b应取最终计算值， 假设值b=(a+c)/2不可使用。
波 形 磨 耗 波 长 80～ 600m m :最 长 达 2m ， 多 发 生 在 曲 线 上 ，
轨道交通车站建筑设计要点分析
轨道交通车站建筑设计要点分析摘要：城市轨道交通车站作为城市轨道交通建设项目的重要组成部分，可以促进城市综合交通体系的构建，对城市交通环境进行有效改善，对城市空间进行充分的开发利用。
本文主要分析轨道交通车站的设计要点，为其提供参考意见。
关键词；轨道交通；车站；设计要点引言城轨道交通车站具备人流量大、运营时间过长、能源损耗较多等特性，但是其作为城市公共建筑的主要类型，会对城市交通的整体建设和运行成效产生一定影响，通过对轨道交通车站的设计原则进行分析，综合工程实例，对轨道交通车站建筑设计的要点进行研究。
1轨道交通车站的设计原则1.1整体性原则轨道交通车站的设计工作较为复杂，不但包括基础性的车站建筑、车辆路线等，还会涉及到不同的专业科目，包含建筑及结构、暖通空调、给排水、通信等，同时各系统工程和专业学科之间具有很强的依赖性和统一性，所以，需要从整体层面出发开展轨道交通车站的建筑设计工作，确保各系统构成和工程结构的设计工作相互统一，继而增强城市轨道交通系统设计的完善性和合理性。
1.2经济性原则从经济角度分析轨道交通车站建筑设计工作，对轨道车站的造价成本和各项工程费用进行严格管控，继而推动城市轨道交通车站建筑设计的经济效益有所提高。
1.3可持续性原则城市轨道交通车站作为公共性建筑的一种，其建筑设计需要满足国内建筑设计的可持续性发展需求，注重人和自然的和谐相处，在建筑设计中应用多种技术方法和建筑材料，促使车站建筑设计和生态环境保护协调发展。
1.4技术先进性原则在轨道交通车站建筑设计中，需要合理应用新技术、新设备以及新型的工艺材料，以便提高车站建筑设计的技术水平，提升整体的设计质量。
2、轨道交通车站建筑设计要点2.1总平面设计在开展城市轨道交通车站的总平面设计中，综合工程状况，重点考虑车站型式及附属设施的设计上。
对车站自身而言，需结合周边客流特性及环境因素影响，合理设置本站出入口及风亭组。
结合周围片区规划，合理考虑各交通之间的换乘便捷性。
铁路轨道工程设计标准
铁路轨道工程设计标准一、轨距与轨道类型1.轨距：轨道中心线之间的距离应符合国家及行业标准，一般采用标准轨距1435mm。
2.轨道类型：根据铁路等级、运量、线路条件和施工条件等因素选择合适的轨道类型，如重轨、轻轨或混合轨等。
二、轨道几何尺寸1.直线段：轨道应平直，不得有明显的弯曲和扭曲。
直线段的几何尺寸应符合标准，如轨距、水平、高低等。
2.曲线段：曲线段的半径、超高、轨距加宽等应按照相关标准和线路条件进行设计。
3.相邻轨道：相邻轨道的平直度和高度差应符合标准，以确保列车行驶的平稳性和安全性。
三、轨道强度与稳定性1.轨道强度：轨道结构应具有足够的强度，以承受列车行驶时产生的载荷。
2.轨道稳定性：轨道结构应具有足够的稳定性，以保持轨道几何尺寸和形状的稳定性。
四、轨道平顺性1.轨道平顺性是指轨道在列车行驶过程中的起伏程度，应符合相关标准和线路条件。
2.为保证列车的平稳性和安全性，轨道平顺性应控制在允许范围内。
五、轨道防滑性1.轨道的防滑性能是指列车在行驶过程中不发生滑动的能力。
2.轨道的防滑性能应符合相关标准和线路条件，以确保列车行驶的安全性。
六、轨道构造与施工1.轨道构造应简单、合理，方便施工和维护。
2.轨道施工应按照施工规范和标准进行，确保施工质量符合要求。
七、轨道维护与保养1.轨道维护与保养是保证轨道安全和稳定的重要措施。
2.应定期对轨道进行检查和维护，确保其始终保持良好的工作状态。
3.对于发现的问题应及时进行处理和修复，防止问题扩大影响行车安全。
4.轨道维护与保养还包括对轨道设备的检查和维护，如道岔、道钉、轨枕等。
5.在维护和保养过程中应注意安全事项，避免造成人身伤害或设备损坏。
6.应建立完善的维护和保养记录，记录设备的维修和使用情况以便于管理和追溯。
7.根据设备的使用情况和维修记录制定合理的维修计划确保设备的使用寿命和安全性。
轨道基本知识PPT课件
•30
1.1 概述
轨道结构组成
钢轨 轨枕 连接零件 轨道加强设备 道床 道岔
•1
1.2 钢轨
一、钢轨的功能及基本要求
钢轨的功能
引导机车车辆车轮前进 承受巨大压力并传到轨枕上 提供连续，平顺和阻力最小的滚动面 作为轨道电路.
•2
钢轨的基本要求
(1) 足够的强度和耐磨性; (2) 抗疲劳强度和冲击韧性; (3) 一定的弹性; (4) 足够光滑的顶面，并有一定的粗糙度； (5) 良好的可焊性； (6) 高平直度（高速铁路钢轨）
•22
弹性短轨枕轨道
• 弹性短轨枕轨道又称弹性支承轨道或低振动轨 道(LVT)
•23
道岔
• 道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过 另一股轨道时必不可少的线路设备，是 铁路轨道的一个重要组成部分。
• 由于道岔具有数量多、构造复杂、使用 寿命短、限制列车速度、行车安全性低、 养护维修投入大等特点，与曲线、接头 并称为轨道的三大薄弱环节。
转辙器 基本轨
尖轨
连接部分
辙叉及护轨 护轨
辙叉
•27
辙岔结构
长翼轨 咽喉
长心轨 短心轨
•28
辙 叉 趾
翼轨 宽
辙叉咽喉
辙叉心轨尖端 辙叉心轨理论尖端
辙 叉 ' 趾 宽
短心轨
•29
轨底坡
• 车轮踏面和钢轨顶面主要接触部分是1:20的斜 坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨不应竖直铺设， 而要适当地向内倾斜。如果钢轨保持竖直，车 轮的压力将离开钢轨的中心线而偏向道心一例， 且略向外斜，其结果将使钢轨头部磨耗不均， 腰部弯曲，在轨头与轨腰连接处发生纵裂，甚 至折损。
板式无砟轨道—CRTSI型板式无砟轨道
《轨道施工技术》
1 CRTSⅡ型板式无砟轨道的结构
《轨道施工技术》
路基与隧道地段CRTSⅡ型板式无砟轨道系统自上至下依次为：钢轨，扣件，轨道板，
沥青水泥砂浆调整层，水硬性支承层，防冻层。（严寒区基层表面铺设的非粘结性碎
石层）
钢轨及扣件
板间连接件
钢筋混凝土轨道板
筋），将纵向力传递至桥梁基础。
2 CRTSⅡ型板式无砟轨道的特点
《轨道施工技术》
➢ 梁缝两侧一定范围内梁面铺设硬泡沫塑料板，减小梁端转角对轨道结构 的影响。
➢ 底座板与梁面为滑动状态，通过设置普通侧向挡块对底座板横向限位； 设置扣压型挡块，保证底座板的压屈稳定性。
➢ 通过在桥台后的路基上设置摩擦板、端刺等锚固体系，使桥上轨道传递 的纵向力不影响路基和无砟轨道结构的稳定性。
5.轨道板的吊装、运输、铺设与状态调整
《轨道施工技术》
2 CRTSI型板式无砟轨道施工要点
5.轨道板的吊装、运输、铺设与状态调整
《轨道施工技术》
2 CRTSI型板式无砟轨道施工要点
5.轨道板的吊装、运输、铺设与状态调整
《轨道施工技术》
2 CRTSI型板式无砟轨道施工要点
6.CA砂浆灌注 ➢ CA砂浆作为板式轨道混凝土底座与轨 道板间的弹性调整层，是一种具有混凝 土的刚性和沥青弹性的半刚性体。 ➢ 灌注前必须进行流动度、可工作时间、 含气量和温度等项目的试验。
下工程的标准化设计。 ➢ 现场混凝土施工量少，水泥沥青砂浆袋装灌注，施工工效高。 ➢ 轨道板为工厂预制，质量易于保证，还可釆用框架结构，经济性好； ➢ 水泥沥青砂浆可实现上下部结构分离，结构可修复性较好。
3 CRTSI型板式无砟轨道的优缺点
轨道工程结构设计方案
轨道工程结构设计方案一、引言随着城市化进程的加快和交通需求的不断增长，轨道交通系统作为一种高效、快速、便捷的交通方式，被越来越多的城市所采用。
为了确保轨道交通系统的安全、舒适、高效运行，轨道工程结构设计显得尤为重要。
本文将以某城市轨道交通工程为例，探讨其结构设计方案。
二、轨道工程结构设计概述1. 工程概况某城市轨道交通工程为城市铁路交通网络的重要组成部分，总里程约为100公里，共设有30座车站。
工程的设计目标是实现行车速度高、运营效率高、安全性强、乘客舒适度高的轨道交通系统。
2. 结构设计原则本工程的结构设计原则主要包括以下几个方面：（1）安全性原则：保证轨道交通的安全运行。
（2）经济性原则：设计合理的结构方案，尽量减少投资成本。
（3）便捷性原则：确保乘客出行的便捷性和舒适性。
（4）环保性原则：结构设计要符合环保要求，减少对周围环境的影响。
（5）可持续性原则：结构设计要考虑未来可持续发展的需求。
3. 结构设计内容本工程的结构设计内容主要包括轨道线路、车站、桥梁和隧道等部分，其中轨道线路和车站是最主要的构筑物。
三、轨道线路设计1. 轨道类型选择根据城市地形和轨道交通的需求，本工程轨道线路采用了地铁形式。
地铁是一种在城市地下或地上与道路分离的铁路系统，具有运行速度快、能源消耗低、装备精良等特点，适合于城市交通拥堵情况的缓解。
2. 线路走向规划在轨道线路的设计中，需考虑到城市的地形、交通状况、人口密度等因素。
根据城市的规划和交通需求，设计线路的走向，确保能够贯穿城市主要区域，并与其他交通方式相连，便于乘客出行。
3. 轨道平面和立面设计轨道线路的平面和立面设计要考虑到轨道线路与周边环境的协调性，以及乘客的安全和舒适度。
根据地形和城市规划，设计合理的轨道线路平面和立面，确保轨道线路与周边环境和谐统一。
4. 轨道线路道床设计轨道线路的道床设计要考虑到轨道的稳定性和运行安全，需选择适宜的轨道道床结构，提供良好的承载能力和平稳性。
我国铁路正线轨道类型分为特重型
我国铁路正线轨道类型分为特重型、重型、次重型、中型和轻型。
新建和改建铁路的轨道，应根据此设计线路在铁路网中的作用、性质、行车速度和年通过总质量确定轨道类型。
轨道部件的选择应根据运输需要，均衡提高轨道结构及路基面的承载能力，实现合理匹配，并满足标准化、系列化和通用化的要求。
设计时应本着由轻到重逐步增强的原则，根据路段列车设计行车速度及近期预测运量等主要运营条件按表2－1的规定选用。
钢轨的功能：①直接承受车轮荷载并将其传于轨枕，引导列车的车轮运行,为车轮滚动提供阻力最小的表面。
②在电气化铁路或自动闭塞区段，钢轨兼有轨道电路之功能。
钢轨的要求：足够的强度、刚度、表面应具有良好的平顺性和耐磨性，使车轮经过时，钢轨不产生过大的变形，以减小轮轨之间的动力冲击。
钢轨的类型：以每米质量千克数表示。
我国铁路钢轨的主要类型有75、60、50、43四种类型、其每米的质量分别为74.414、60.64、51.514、44.653kg。
在提速干线、高速铁路上广泛采用60轨，75轨多用于重载线路。
钢轨在列车车轮竖向荷载作用下产生弯曲，其弯曲应力多分布于轨头和轨底，中部轨腰部位应力接近零，其最佳断面为工字形，由轨头、轨腰和轨底三部分组成。
钢轨采用平炉、氧气转炉冶炼的镇静钢制造。
为保证钢轨没有缩孔和有害偏析，钢锭头、尾部分的钢坯应进行充分切除。
应采用使钢轨中不产生白点的生产工艺。
钢轨的强度，耐磨性能及抵抗冲击的性能，主要取决于钢轨的化学成分、金属组织及生产工艺过程和热处理工艺。
世界各国开发的钢轨钢主要有碳素钢、合金钢和热处理钢三种。
按其金相组织又分为珠光体钢、贝氏体钢和马氏体钢三种。
钢轨的物理力学性能指标或机械性能包括强度极限、屈服极限、疲劳极限、伸长率、断面收缩率、冲击韧性（落锤试验）及硬度指标。
这些指标对钢轨的承载能力、磨耗、压溃、断裂及其他伤损有显著的影响。
钢轨依其力学性能可分为三类：第一类为普通钢轨，其抗拉强度为 800MPa；第二类为高强度钢轨，其抗拉强度不小于900MPa；第三类为耐磨轨，其抗拉强度不小于1100MPa标准轨的定尺寸长度为12.5m及25m。
轨道知识点
第一章第一节1、无砟轨道概念: 无砟轨道是由混凝土或沥青混合料等取代散粒道砟道床而组成的轨道结构形式2、无砟轨道特点：①轨道平顺性好②刚度均匀性好③轨道几何形位能力保持持久④维修工作量显著减少3、无砟轨道结构形式：板式无砟轨道和双块式无砟轨道板式无砟轨道有两种结构形式：分别是从日本新干线板式轨道引进的CRTS I型板式无砟轨道和从德国博格板式轨道引进的CRTS II型板式无砟轨道。
4、组成：CRTS I型板式无砟轨道是由混凝土底座、CA砂浆层、轨道板、凸形挡台等部分组成，凸形挡台的作用是防止单元轨道板发生横向和纵向移动。
CRTS II型板式无砟轨道的轨道板是连续的，没有凸形挡台。
5、应对轨道电路问题的方法:①增大钢轨距无砟轨道结构中的钢筋网的距离，降低互感影响②采取结构或绝缘措施，阻止钢筋网形成回路6、相对于有砟轨道而言，无砟轨道突出的特点之一就是能确保轨道高平顺性，保证旅客列车高速运行时的安全性和舒适度。
7、我国无砟轨道设计与施工中有哪些措施以应对轨道电路问题？答：无砟轨道结构设计与施工中要求增大钢轨距无砟轨道结构中钢筋网的距离，降低互感影响；采取结构或绝缘措施，防止无砟轨道结构中钢筋网形成回路；减少钢筋电环路表面整体面积。
第二节1、关键技术：工程测量技术、关键施工工艺、质量控制2、三网合一：客运专线勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网3、三级无砟轨道控制网：基础平面控制网（CPI）、线路控制网（CPII）、基桩控制网（CPIII）4、我国统一的高程系统：黄海高程系统5、CA砂浆（乳化沥青砂浆） CA-2是指骨料最大粒径为20㎜的乳化沥青砂浆6、客运专线无砟轨道施工关键工艺：① 道板（枕）预制场建设② 实验室建设③ 原材料控制④ 预制件生产⑤ 精密测量⑥ 物流管理⑦ 底座(支承层)施工⑧ 轨道板（道床板）施工⑨ 乳化沥青砂浆充填层施工⑩ 轨道精调⑪成品保护7、客运专线轨道施工质量控制：①落实质量责任②加强技术管理③统一作业标准④严格质量管理⑤做好施工组织设计⑥推行无砟轨道工艺试验⑦严格准入制度⑧做好开工前的评估及验收⑨加强人员培训⑩推行专业化施工⑪提高机械化施工⑫推行信息化管理8、无砟轨道制造和施工要推行“试验先行，样板引路”的管理方法。
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（一）轨道系统组成及型式
2.1 钢轨及配件
地铁正线一般采用60kg/m轨，车辆段一般采用50kg/m轨 钢轨主要有U71Mn、U75V两种材质，强度等级和硬度不同 配件主要指接头夹板、接头螺栓
50kg/m～60kg/m钢轨接头异型轨
（一）轨道系统组成及型式
2.2 扣件：保持及调整轨道几何状态、提供弹性及绝缘
P/2 轴距 P/2
a
1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 500
a
a
a
a
a
a
钢轨最大组合应力(MPa)
270
a
a
a
a
钢轨动下沉(mm)
260
250 240 500
600
700
800
900 1000
6007008源自0900 1000扣件支承间距(mm)
扣件支承间距(mm)
国内外地铁中不同轨底坡对应的钢轨磨耗“光带”
（一）轨道系统组成及型式
3.3 曲线超高：用于平衡离心力；国内传统地铁最大超高120mm、 欠超高61mm；国铁最大超高150mm，欠超高75mm
（一）轨道系统组成及型式
3.4 轨枕布置间距：即扣件间距，关系到轨道系统的强度、变形、 平顺性、扣件及轨枕数量等，正线一般采用600、625mm
按扣压件的弹性特征：刚性/弹性扣件
按轨枕与钢轨的联结方式：不分开式/分开式扣件
按扣件横向受力：轨枕有挡肩/无挡肩扣件 按弹性扣压件形式：弹条式/弹片式扣件
按弹条紧固方式：有螺栓/无螺栓弹条扣件
（一）轨道系统组成及型式
2.3 轨枕：扣件安装的基础；将钢轨作用力传递至道床
常用的主要有木枕、混凝土枕两大类 木枕通常采取浸油防腐处理，分Ⅰ类(160×220mm)、Ⅱ类
2.7 附属设备(线路标志、道口板)
平交道口：预制道口板、现浇整体道口、沥青混凝土道口、
橡胶道口板
（一）轨道系统组成及型式
• 3、轨道几何尺寸及参数
轨距及加宽
轨底坡
曲线超高
轨枕布置间距 轨道结构高度 轨道不平顺
（一）轨道系统组成及型式
3.1 轨距及加宽：标准轨距1435mm，小半径曲线根据转向架通过 需要考虑加宽
(145×200mm)、木岔枕(160×240mm) 混凝土枕：普通钢筋混凝土短轨枕、预应力混凝土轨枕 其它轨枕：树脂枕、宽枕、双块式轨枕、梯形轨枕、轨道板
（一）轨道系统组成及型式
2.4 道岔：两股轨道在平面上的重叠区，一股道向另一股转换
主要由转辙器、辙叉及导曲线部位三部分组成 尖轨类型有直线型、曲线型；辙叉有固定型、可动心轨型 地铁常用的有60kg/m钢轨9号单开道岔及交叉渡线，50kg/m钢
（一）轨道系统组成及型式
3.5 轨道结构高度
碎石道床：176(钢轨)+12(弹性垫板)+200(轨枕)+250(面
碴)+200(底碴)=838mm(左右股钢轨处较小值)
（一）轨道系统组成及型式
3.5 轨道结构高度
矩形隧道：176(钢轨)+42(扣件)+170(轨枕)+172(混凝土道
床)=560mm
不能 适应
（一）轨道系统组成及型式
3.2 轨底坡：需考虑轮轨动态匹配；国内一般采用1/40、国外用 得较多的是1/20；一般可通过轮轨磨耗“光带”判断其合理性
⑴ 北京2号线(1/40)
⑵ 北京八通线(1/40)
⑶ 深圳1号线(1/40)
⑷ 福冈3号线(1/40)
⑸ 新加坡南北线(1/20) ⑹香港九广马铁(1/20) ⑺温哥华SkyTrain(1/20) ⑻德黑兰1号线(1/20)
（一）轨道系统组成及型式
2.6 轨道安全设备(车挡、防脱轨设备)
防脱轨、防掉道二大类
（一）轨道系统组成及型式
2.7 附属设备(线路标志、道口板)
线路标志：公里标、百米标、坡度标、
曲线要素标、道岔编号标等
(与工务有关的)信号标志：限速标、停
车标、终点停车标、警冲标
（一）轨道系统组成及型式
目前城市轨道交通中使用的钢轨主要有三种：
槽形钢轨：多用于有轨电车的街道轨道，使用后路面与钢轨在 同一平面，基本不影响城市其它交通运输。如香港屯门地铁、 欧洲有轨电车等中有使用，是一种重新兴起轨道。
双头钢轨：19世纪曾经应用过，现已基本淘汰； 平底钢轨：现在普遍使用的工字钢轨。 我国铁路中钢轨主要有：50、60、75kg/m几种，城市轨道中一 般正线尽量采用60轨，可增加轨道稳定性、增加牵引电流回流 断面，减少杂散电流。车场线、停车线等可用50或更低的钢轨。
车 型 A型车 直线 电机 轴距(mm) 2500 轮背内 轮缘 侧距(mm) 厚(mm) 转向架 类型 固定型 转向架 迫导向径 向转向架 轨距加宽值(mm)
150＜R≤200 100＜R≤150
35＜R≤100
B型车 2300(2200)
1900
1353 1356
32 28
10
15
5
10
国外使用无加宽， 但还需针对本线分析
（一）轨道系统组成及型式
轨道型式及设计要点
目 录
一、轨道系统组成及型式
二、轨道系统结构及特点
三、轨道系统设计要点
一、轨道系统组成及型式
（一）轨道系统组成及型式
• 1、轨道定义
轨道是轨道交通的主要设备，除引导列车运行方向 外，还直接承受列车的竖向、横向及纵向力，因此轨 道结构应具有足够的强度，保证列车快速安全运行。 地铁是专运乘客的城市轨道交通，轨道结构要有适 量的弹性，使乘客舒适。
轨7号单开道岔及交叉渡线
可动心轨
焊接接头
（一）轨道系统组成及型式
2.5 伸缩调节器：以变形释放温度力的设备
一般用在无缝线路高架桥道岔两端及大跨梁上 分单向及双向两种，双向即两组单向的组合
（一）轨道系统组成及型式
2.6 轨道安全设备(车挡、防脱轨设备)
车挡按缓冲能力分为固定式、缓冲式 缓冲式分为滑动缓冲式、液压缓冲式 车挡按撞击部位分车钩撞击式、车轮阻挡式
钢轨是地铁列车牵引用电回流电路，轨道结构应满 足绝缘要求，以减少泄漏电流对结构、设备的腐蚀。
（一）轨道系统组成及型式
• 2、主要轨道设备
轨道----路基面以上的线路部分，由钢轨及配件、扣 件、轨枕、道岔、伸缩调节器、安全设备、附属设备等 组成
（一）轨道系统组成及型式
2.1 钢轨及配件：支承、导向并提供牵引力和制动力。