(完整版)第二章 有碴铁路轨道结构

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1、钢轨是轨道的主要部件，用于引导机车 车辆行驶，并将所承受的荷载传布于轨枕、道 床及路基。同时，为车轮的滚动提供阻力最小 的接触面。
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2、轨枕是轨道结构的重要部件，一般横 向铺设在钢轨下的道床上，承受来在钢轨的 压力，使之传布于道床。同时，利用扣件有 效地保持两股钢轨的相对位置。轨枕主要有 木枕和混凝土枕两类。
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另外钢轨按厂制钢轨长度的不同可分为：
标准轨：12.5m、25m、100m
12.5m轨缩短量为40、80、120mm 缩短轨：
25m轨缩短量为40、80、160mm 按材质的不同可分为：碳素轨、合金轨、热处理轨。
按强度的不同可分为五级：850、900、1000、 1200、1300MPa。
按货源可分为：国产轨、进口轨、试验轨。
常用轨：
U74（抗拉强度σb=785Mpa）――碳素钢； U71Mn （σb=883Mpa） ――合金钢。 PD3（一般σb=980Mpa），秦沈采用PD3全长淬 火
高碳微钒轨（σb=1300Mpa） －寿命提高50％ 以上）
（淬火：采用电感应加热的方法，以局部改变轨
头钢的组织，从而提高钢轨的强度和韧性。）
钢轨伤损分类具体内容可见“铁道工务技术手册
（轨道）”。
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1、钢轨折断是指有下列情况之一者：
钢轨全截面至少断成两部分；
裂缝已经贯通整个轨头截面或轨底截面；
钢轨顶面上有长大于50mm、深大于10mm的
掉块。
������ 钢轨折断直接威胁行车安全，应及时更换。
2、钢轨裂纹是指除钢轨折断之外，钢轨部分材料
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二、钢轨类型及断面尺寸
1．钢轨的类型及长度 钢轨的类型通常以kg/m来表示。每米钢轨
的质量越重，它所承受的荷载越大。世界上第 一条铁路的钢轨为18kg/m，最重的钢轨在美国， 重达77kg/m。
我国现行的钢轨标准有50kg/m、60kg/m、 75kg/m三种。为了提高线路的通过能力，我国 铁路正逐步淘汰小重量钢轨，主要线路一般铺 设60kg/m或75kg/m的重型钢轨。
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4、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，制止钢轨爬行。
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5、道床是轨枕的基础，在其上以规 定的间隔布置一定数量的轨枕，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。主要 材料有碎石和筛选卵石等。
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6、道岔是机
车车辆从一股轨道 转入或越过加一股 轨道时必不可少的 线路设备，在铁路 站场布置中应用极 为广泛。它是轨道 结构 的重要组成 部分。
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2．钢轨断面设计 钢轨断面形状为工字形，由轨头、轨腰、轨底三 大部份组成。这个看似简单的工字，受力好、省材 料，具有最佳抗弯性能。
钢轨断面
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三、钢轨的材质及机械性能
������ 钢轨钢的物理力学性能包括强度极限、屈服极
限、疲劳极限、伸长率、断面收缩率、冲击韧性及
硬度等。
������ 参见（p11表1.2）
发生分离，形成裂纹。
������ 钢轨伤损种类很多，常见的有钢轨磨耗(侧
磨、波磨、磨耗限)、接触疲劳伤损、剥离及轨头
核伤、轨腰螺栓孔裂纹ห้องสมุดไป่ตู้。
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右图：轨头压溃飞边
左图：接头钢轨断裂
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3、钢轨伤损减缓措施： 净化钢轨、淬火轨、合理使用钢轨、
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3、联结零件是联结钢轨或联结钢轨和轨 枕的部件。前者称接头联结零件,后者称中间 联结零件（或扣件）。其作用是有效地保证钢 轨与钢轨或钢轨与轨枕间的可靠联结,尽可能 地保持钢轨的连续性与整体性。阻止钢轨相对 于轨枕的纵横向移支，确保轨距正常，并在机 车车辆的动力作用下，充分发挥缓冲减振性能， 延缓线路残余变形的积累。
第一章 轨道结构
本章主要内容：
1．钢轨 2．轨枕 3．接头联结 4．中间联结——扣件 5．道床
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§1.1 概述
轨道是铁路线路的组成部分，这里所指的轨道包 括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等。 作为一个整体性工程结构，轨道铺设在路基之上，起 着列车运行的导向作用，直接承受机车车辆及其荷载 的巨大压力。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，保证列车按照 规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行。
2、钢轨整修技术
������ 轨端不均匀磨耗和掉块、擦伤是钢轨运营 过程中产生的各种伤损和缺陷的主要形式之一。 ������ 需要对钢轨表面病害及时整治。钢轨表 面的整治工作包括磨修和焊修。
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（三）钢轨打磨
������ 对钢轨进行现场打磨始于本世纪50年代， 最初用于整治波形磨耗，现已发展成为一种多功 能的现代化养路技术。 ������ 打磨的重点已从钢轨修理转向钢轨保养。 ������ 钢轨的定期打磨，可以消除和延缓波磨、 消除钢轨表面的接触疲劳层防止剥离掉块、对断 面打磨还可改善轮轨接触条件，降低接触应力。
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第二节 钢轨
一、钢轨功用及基本要求 1、钢轨的功用 钢轨的作用是直接承受车轮传递的列车及其荷载
的重量，并引导列车的运行方向。
①导向；②承重；③传力；④导电
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2．钢轨的基本要求
随着铁路向高速、重载方向发展，钢轨也 正向重型化、强韧化及纯净化发展。对钢轨质 量、断面、材质三要素均提出了相应的要求。 • 1．足够的强度和耐磨性。 • 2．较高的抗疲劳强度和韧性。 • 3．一定的弹性。 • 4．足够光滑的顶面。 • 5．良好的可焊性。 • 6．高速铁路钢轨的高平直度。
钢轨打磨、按材质分类铺轨等。
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（二）钢轨的合理使用
钢轨的发展方向是重型化、强韧化和纯净化； 对合理使用钢轨也有明确规定：应根据钢轨 综合经济效益分析，确定钢轨合理的使用周期， 实行钢轨分期使用制度，并积极做好旧轨的整修 工作。
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1、钢轨的分级使用
������ 钢轨分级使用包含两个方面的含义： (1)钢轨的二次或多次使用； (2)钢轨在一次使用中的合理倒换使用。
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四、钢轨伤损及合理使用
（一）钢轨伤损
是指钢轨在使用过程中，发生折断、裂纹及其它
影响和限制钢轨使用性能的伤损。
为便于统计和分析钢轨伤损，需对钢轨伤损进行
分类。
根据伤损在钢轨断面上的位置、伤损外貌及伤损
原因等分为九类32种伤损，用两位数编号分类，十
位数表示伤损的部位和状态，个位数表示造成伤损的
原因。