浅谈地铁弹性长枕的技术优势及研究现状
考虑枕下胶垫超弹性本构的弹性长枕轨道动力仿真
第51卷第7期2020年7月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.7Jul.2020考虑枕下胶垫超弹性本构的弹性长枕轨道动力仿真王启好，蔡小培，常文浩，赵闻强(北京交通大学土木建筑工程学院，北京，100044)摘要：为揭示枕下胶垫超弹性本构特征对弹性长枕轨道动力响应的影响，基于Mooney-Rivlin 超弹性本构理论，建立车辆−轨道−隧道−土体空间耦合动力学模型，分析车辆荷载作用下轨道−隧道系统的动力响应，与等效刚度法进行对比，并探讨超弹性本构中枕下胶垫的合理硬度。
研究结果表明：基于超弹性本构仿真得到的轨道各位置位移、加速度数据更真实准确；随着枕下胶垫硬度减小，隧道壁加速度有效值减小，但会放大轨枕垂向位移及下部结构75Hz 频段的振动；综合考虑轨道动力响应、振动传递特性及减振效果，建议弹性长枕轨道枕下胶垫的绍尔硬度取52。
关键词：弹性长枕轨道；枕下胶垫；超弹性本构；动力响应；减振效果；合理硬度中图分类号：U213文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2020）07-2021-07Dynamic simulation of long elastic sleeper track based on hyperelastic constitutive models of ruber cushion under sleeperWANG Qihao,CAI Xiaopei,CHANG Wenhao,ZHAO Wenqiang(School of Civil Engineering,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)Abstract:In order to reveal the influence of rubber elastic cushion under the sleeper on the dynamic behaviors of elastic long sleeper track,a 3D coupling dynamic model of vehicle −track −tunnel −soil was established based on Mooney-Rivlin hyperelastic constitutive theory.The dynamic responses of track-tunnel system were analyzed and compared with equivalent stiffness method,and the reasonable Shore hardness of elastic cushion was discussed.The results show that the displacement and acceleration data obtained by the hyperelastic constitutive method are closer to the measured results at different locations of metro track.The effective value of tunnel wall acceleration decreases with the decrease of the hardness of elastic cushion.The maximum of sleeper displacement and low-frequency vibration near 75Hz of the structure below the cushion are amplified.Considering the dynamic behaviors,vibration transmission and reduction,the ruber with about 52Shore hardness is recommended as elastic cushion.Key words:long elastic sleeper track;rubber cushion under sleeper;hyperelastic constitutive law;dynamic responses;vibration reduction;reasonable hardnessDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.07.027收稿日期：2019−09−15；修回日期：2019−12−25基金项目(Foundation item)：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2018JBZ003)；国家自然科学基金资助项目(51778050)(Project(2018JBZ003)supported by Fundamental Research Funds for the Central Universities;Project(51778050)supported by the National Natural Science Foundation of China)通信作者：蔡小培，博士，教授，从事高速铁路、轨道结构及轨道动力学研究；E-mail:**************.cn第51卷中南大学学报(自然科学版)随着城市轨道交通线网密度的增大，大量线路不可避免地穿过住宅、文教等振动敏感区域。
铁路轨枕研究报告
《铁路轨枕研究报告》摘要：本研究报告旨在深入探讨铁路轨枕的重要性、种类、性能要求以及相关的研究进展。
通过对铁路轨枕的材料特性、力学性能、耐久性等方面的分析，揭示其在铁路运输系统中的关键作用。
介绍了当前轨枕研究领域的新技术、新工艺以及面临的挑战，并对未来轨枕的发展趋势进行了展望。
铁路轨枕作为铁路基础设施的重要组成部分，对保障铁路运行的安全、稳定和高效具有至关重要的意义。
一、概述铁路作为现代交通运输的重要方式，承载着巨大的运输负荷。
铁路轨枕作为铁路轨道的基础支撑结构，承担着钢轨的重量、传递列车的动荷载，并保持轨道的几何形状和稳定性。
其性能的优劣直接影响着铁路的运行质量、安全性和经济性。
对铁路轨枕进行深入的研究具有重要的现实意义。
二、铁路轨枕的种类（一）木枕木枕是早期铁路上广泛使用的轨枕类型。
它具有弹性好、易于加工和铺设等优点。
然而，木枕也存在着易腐朽、磨损快、使用寿命短等缺点。
随着铁路运输量的不断增加和对铁路性能要求的提高，木枕逐渐被其他类型的轨枕所取代。
（二）混凝土轨枕混凝土轨枕是目前铁路上使用最为广泛的轨枕类型。
它具有强度高、稳定性好、耐久性强、使用寿命长等优点。
混凝土轨枕还可以根据不同的铁路线路条件和荷载要求进行定制化设计，以满足铁路运输的需求。
（三）钢枕钢枕具有强度高、重量轻、抗冲击性能好等特点。
在一些特殊的铁路线路，如重载铁路、高速铁路等，钢枕可能会被采用。
然而，钢枕的成本较高，且在铺设和维护方面相对较为复杂。
三、铁路轨枕的性能要求（一）强度和刚度铁路轨枕需要具备足够的强度和刚度，以承受钢轨传递的巨大荷载，并保持轨道的几何形状不变。
在设计和选择轨枕时，需要根据铁路线路的荷载情况、列车运行速度等因素进行合理的计算和选型。
（二）耐久性铁路轨枕需要在长期的使用过程中保持良好的性能，具有较高的耐久性。
这包括抵抗腐蚀、磨损、老化等因素的能力，以确保轨枕的使用寿命能够满足铁路运营的要求。
（三）弹性轨枕应具有一定的弹性，能够缓冲列车运行时产生的振动和冲击，减少对轨道和列车部件的损伤，提高铁路运输的舒适性和安全性。
我国铁路轨下基础的现状及发展
我国铁路混凝土轨枕的现状及发展轨枕是轨道结构的重要部件。
它承受来自钢轨的各种作用力，并弹性地将作用力传布于道床，同时有效地保持轨道的轨距、方向和位置。
世界高速铁路有碴轨道正线全部采用混凝土轨枕。
我国既有铁路干线绝大部分铺设混凝土轨枕，在高速铁路、客运专线和既有主要干线则要求全部采用混凝土轨枕。
混凝土轨枕的主要优点是：纵、横向阻力大，提供足够的稳定性，可以满足高速铁路的要求;轨枕承载能力可以根据不同的高速运行条件进行设计，使之满足长期使用的耐久性要求;由于高速运行的平顺性、舒适性要求，高速铁路和客运专线必然铺设无缝线路，理论计算和经验表明，混凝土轨枕及其钢轨扣件的性能完全能够满足无缝线路的需要;寿命长和维修工作量小等。
轨枕的受力是极其复杂的，其上承受的作用力有垂向、横向和纵向作用力。
混凝土轨枕设计中的控制断面是轨枕的轨下截面和中间截面。
这两个截面所受荷载弯矩的大小取决于机车车辆轴重、行车速度、轨道状态和道床支承情况等的不同，同时，轨枕截面所受荷载弯矩在很大范围内波动，不仅每一根轨枕所受的荷载不同，而且同一根轨枕的轨下截面和中间截面在每一次轮载作用下所接受的荷载弯矩也是不同的。
在这种不稳定重复荷载作用下，轨枕在予计使用期内达到失效状态的概率应不超过某一予定值。
这是混凝土轨枕按使用安全度设计理论设计的基本含义。
一、我国铁路混凝土轨枕的现状及存在的主要问题：自1956年我国研制出预应力混凝土轨枕以来，无论是铺设数量、产品系列、质量控制还是技术标准，都有长足的发展。
我国铁路采用整体式混凝土轨枕，基本分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。
Ⅰ型混凝土枕包括1979年以前研制的各型轨枕和1979年以后设计的S-1型、J-1型等。
Ⅰ型混凝土枕的承载能力是按建设型机车、轴重210kN、最高速度85km/h、铺设密度1840根/km设计的。
随着铁路运输条件的变化，Ⅰ型枕早已不能适应，破损加剧，寿命缩短，几乎全部出现钉孔纵裂及轨下正弯矩横裂纹。
城市轨道用混凝土枕现状及存在问题分析
城市轨道用混凝土枕现状及存在问题分析当前全国大中城市城市轨道建设（包括地铁建设、机场连接线建设、城市互联建设等）方兴未艾，城市轨枕用混凝土枕（以下简称城轨用枕）用量极大，以西安地铁建设为例，年平均用量达到5万根以上，因此传统国铁轨枕生产企业纷纷进军城轨用枕市场，以扩大市场占有率，提高企业经济效益。
笔者在轨枕生产企业从事城轨用枕生产技术管理工作数年，取得了一些经验，也发现其中存在一些问题，现提出来与同行共同商榷。
一、城轨用枕现有分类城轨用枕现有城轨短枕、城轨长枕、城轨岔枕等数种，以下分别予以介绍。
1、城轨短枕城轨短枕长度一般为47cm(以图纸为准，在城轨岔枕里会配一定数量不同长度的短枕)，混凝土标号为C50，主筋采用Φ12钢筋，箍筋采用Φ6钢筋。
2、城轨长枕西安城轨长枕目前有DTVI2、YS-DTVI2、DT-UCD等型号（其他城市类似，但可能另起别名），混凝土标号为C60，区别在于不同设计单位由于设计的不同需要或不同设计时间段、不同设计人员等问题，长枕的横截面略有差别，长度约为2.1米，厚度为185.5～192mm，一根城轨用枕的重量约220kg左右，尺寸不同，重量略有差异。
3、城轨岔枕目前，城轨岔枕有252-4、253-5、255-4、267-4、237-2等型号，以下分别予以说明：（1）、252-4是城轨50kg/m钢轨7号单开岔枕，轨枕数量57根，岔枕总延长米168.05米，总重量22.65吨，正弯矩静载抗裂强度96kN,负弯矩静载抗裂强度88kN,每组地铁套管用量300个，主筋采用10根Φ6.25预应力钢丝。
（2）、253-5是城轨50kg/m钢轨7号交叉渡线岔枕，轨枕数量189（215）根，岔枕总延长米655.6米，总重量86.37吨，正弯矩静载抗裂强度96kN,负弯矩静载抗裂强度88kN,每组地铁套管用量1202个，主筋采用10根Φ6.25预应力钢丝。
253-5在生产时可以与252-4配套生产，因此在设计制造模具时建议一并设计，避免重复和浪费。
聚氨酯弹性轨枕垫在有砟轨道的应用探索
聚氨酯弹性轨枕垫在有砟轨道的应用探索武志刚【摘要】论述了弹性轨枕垫的历史发展,描述了弹性轨枕垫的原理,聚氨酯弹性轨枕垫经过在国内石太线、大秦重载铁路等试铺,可以减少维护需求,有效降低轮轨相互作用,减缓道砟粉化、减少轨道养护维修工作量.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)028【总页数】3页(P131-133)【关键词】轨道;轨枕;弹性【作者】武志刚【作者单位】中国铁路太原局集团有限公司工务处,山西太原 030013【正文语种】中文【中图分类】U213.31)随着我国社会经济的快速发展，铁路运输业已进入了一个空前的发展时期。
现代铁路运输对轨道的高平顺性、高稳定性、高耐久性的要求越来越严格。
有砟轨道结构作为重载铁路最常用的轨道结构形式，在高速重载列车载荷长期反复作用下已达到承载能力的极限，表现在碎石道床的破坏不断加剧，维修周期越来越短，而限于运输量压力，重载货运线路可容许占用的维修时间越来越少。
2)为了缓解重载有砟轨道的破坏影响，曾采用铺设重型钢轨和重型轨枕强化有砟轨道的技术来减少有砟轨道结构的磨耗。
但是，实践经验表明，这虽然有利于提高轨道的稳定性，保持轨道状态的持久均衡性，提高列车的运行速度，但轨道刚度也会随之增大。
轨道刚度过大时，如果车轮踏面或轨道表面有微小的不平顺，轮轨相互动力作用就十分明显，并且随着列车速度和轴重的提高而急剧增长和恶化，同时由此引发的轨道振动噪声，在城市周边产生的影响更为突出。
特别是在桥梁和隧道等刚性基础上的有砟轨道，因道砟厚度不足，混凝土枕轨道刚度过大，道砟粉化速率过快，道床翻白、板结严重，甚至道砟出现“液化”现象，大大增加了养护维修工作量及其费用，降低了线路的利用率。
严重者，道床刚度过大会加大列车的冲击力，降低轨道几何质量，从而影响混凝土结构的受力状态，降低承载能力。
3)由于行车密度的提高，行车间隔的缩短，可用于养护维修的作业时间却在不断减少，工务设备维修与运输的矛盾十分突出，行车安全隐患也潜在的增多。
关于地铁轨枕设计方案的分析研究
关于地铁轨枕设计方案的分析研究摘要：地铁轨枕既要支承钢轨，又要保持钢轨的相对位置，还要把钢轨传递来的巨大压力再传递给道床。
轨枕作为轨道结构的组成部分在地铁工程中发挥着重要作用。
本文将以成都地铁工程实例为依托，重点围绕轨枕设计方案展开分析。
关键词：地铁轨枕预制轨道板1 地铁轨枕类型地铁设计中可采用的轨枕类型主要有钢筋混凝土短轨枕、预应力混凝土长枕、预制轨道板三种。
钢筋混凝土短轨枕、预应力混凝土长枕、预制轨道板方案对比轨枕钢筋混凝土短轨枕预应力混凝土长枕优缺点1、结构简单轻巧，制造、堆放、安装和运输均方便；2、采用轨排架法施工，技术成熟，作业灵活；3、施工时需同时控制两根轨枕的轨底坡、超高等参数，调整作业1、精调工作量小，轨底坡、轨距等精度易保证；2、作业效率较高（约75～100m/日）；3、轨枕中设有穿孔钢筋，道床整体性强；量大，施工精度较差；4、铺轨进度约50～75m/天；5、水沟布置灵活，中心沟、两侧沟均可。
4、仅能设置两侧沟。
应用情况北京、南京、武汉、广州、南昌等城市地铁。
上海、广州、苏州、无锡等城市地铁。
经济性380万/单线公里400万/单线公里1.1钢筋混凝土短轨枕横断面为梯形，底部伸出钢筋钩以增加短轨枕与道床的联结。
短枕式整体道床施工灵活，既可采用散铺法施工，也可采用轨排法施工，进度快，精度易保证。
1.2预应力混凝土长枕轨枕长度2.1m，轨枕中部预留5个穿筋孔，道床纵筋穿过，以增加稳定性。
轨枕采用混凝土强度等级C60；长轨枕采用轨排法施工，进度快、精度易保证。
1.3预制轨道板预制轨道板是近年来在国内客专广泛应用的道床形式，其道床结构自上而下主要由钢轨、扣件、预制轨道板、调整层（自密实混凝土）及回填层组成，该种轨道取消了传统轨道的轨枕和道床，采用预制轨道板并与板上扣件直接支承钢轨，是一种全新的装配式轨道结构，单公里造价为600万元。
根据调研得知，上海5号线延伸线、9号线延伸线、7号线、12号线、17号线采用了预制板道床且已通车运营，效果良好。
侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板参数研究
侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板参数探究随着城市轨道交通的高速进步，轨道减振技术的探究和应用变得越来越重要。
其中，侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板是一种常用的减振装置。
本文通过对该减振装置的参数进行探究，探讨了不同参数对轨道减振效果的影响，为优化该装置的设计提供了理论依据。
一、引言城市轨道交通系统作为一种快速、高效的交通工具，广泛应用于现代城市。
然而，轨道交通所带来的噪音和震动问题对周边环境和乘客的健康产生了不行轻忽的影响。
因此，轨道减振技术的探究和应用变得至关重要。
二、减振装置的背景侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板是一种常用的轨道减振装置。
其主要原理是通过设置弹性垫板，使得轨道减振装置能够吸纳并分离轨道所传递的震动能量，从而减小噪音和震动对周边环境和乘客的影响。
三、参数探究方法本文通过建立减振装置的数学模型，探讨了几个关键参数对减振效果的影响。
起首，我们分析了弹簧刚度对减振效果的影响，并通过调整弹簧刚度的大小来优化减振效果。
其次，我们探究了阻尼器的阻尼常数对减振效果的影响，并在实际应用中选择适当的阻尼常数。
最后，我们分析了弹性垫板的刚度和厚度对减振效果的影响，并提出了最佳的参数组合。
四、参数探究结果通过对不同参数的探究，我们发现弹簧刚度、阻尼器的阻尼常数、弹性垫板刚度和厚度都对减振效果有着重要影响。
在实际应用中，我们应依据详尽状况选择合适的参数组合，以达到最佳的减振效果。
五、结论本文通过探究侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板的参数，探讨了不同参数对轨道减振效果的影响。
通过优化参数组合，可以有效降低轨道交通所产生的噪音和震动，提高乘客的舒适性。
然而，本文探究还有一定的局限性，需要进一步的试验和理论探究来验证结果。
六、展望将来，我们可以进一步探究和优化侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板的参数，探究新的减振装置设计，以满足不息增长的城市轨道交通需求。
同时，我们还可以结合新的材料和技术，提高减振装置的效果，降低噪音和震动对周边环境的影响。
铁路道枕：支撑铁路轨道的重要组成部分
更换道枕的原 因：损坏、老
化、变形等
更换道枕的步 骤：拆卸、安
装、调整等
修复道枕的方 法：打磨、涂
油、加固等
更换和修复后 的检查：确保 道枕的质量和
安全性
保养和存储方式
定期检查：定期 对铁路道枕进行 检查，确保其完 好无损
清洁：定期清洁 铁路道枕，去除 表面的灰尘和杂 物
润滑：定期对铁 路道枕进行润滑 ，保持其良好的 工作状态
存储：将铁路道 枕存储在干燥、 通风的环境中， 避免阳光直射和 雨水侵蚀
铁路道枕的发展趋势和未来展望
提高耐久性和性能
研发新型材料： 提高道枕的耐磨 性和抗压性
优化生产工艺： 提高道枕的质量 和稳定性
加强维护保养： 延长道枕的使用 寿命
智能化管理：实 现道枕的实时监 控和预警
研发新材料和新技术
开发智能化、自动化的生产 工艺和技术
特点：强度高、 耐久性好、稳定 性高
制作方法：采用 混凝土浇筑成型
优点：使用寿命 长，维护成本低
应用范围：广泛 应用于高速铁路、 重载铁路等线路
材质：采用优质木材，如松木、 杉木等
木料道枕
优点：具有良好的抗冲击性和抗 腐蚀性，使用寿命长
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
特点：重量轻，弹性好，易于加 工和安装
铁路道枕
汇报人：XX
目录
01
02
03
04
05
铁路道枕的 铁路道枕的 铁路道枕的 铁路道枕的 铁路道枕的
概述
重要性 类型和特点 维护和保养 发展趋势和
未来展望
铁路道枕的概述
定义和功能
铁路道枕的定 义：用于支撑 和固定铁路轨
浅谈深圳地铁2号线弹性短轨枕病害和整治技术问题
浅谈深圳地铁2号线弹性短轨枕病害和整治技术问题发表时间：2019-06-11T10:39:16.163Z 来源：《城镇建设》2019年第04期作者：蔡永宏[导读] 针对深圳地铁2号线弹性短轨枕轨道出现的病害，全面分析病害发生的原因，找到了解决病害关键的问题；通过试验成功后，进行分析总结，提出了弹性短轨枕轨道病害的根本性整治技术方案，进行全面整治的实践，彻底解决轨道弹性短轨枕的病害。
深圳市地铁运营集团有限公司广东深圳 518040提要：针对深圳地铁2号线弹性短轨枕轨道出现的病害，全面分析病害发生的原因，找到了解决病害关键的问题；通过试验成功后，进行分析总结，提出了弹性短轨枕轨道病害的根本性整治技术方案，进行全面整治的实践，彻底解决轨道弹性短轨枕的病害。
关键词：地铁；弹性短轨枕；病害整治深圳地铁2 号线是深圳市轨道交通开通运营8年的线路。
近期，根据轨道专业检查发现，弹性短轨枕轨道出现病害比较多。
为避免事故的发生，除了加强该地段的巡视和观察外，现场主要采取临时加装轨距拉杆的措施以保持轨距，保证线路的稳定性，并采取了临时措施，在轨下、铁垫板下设置调高垫板等进行临时处置，这些临时措施不能长久保持轨道整体框架几何尺寸的稳定，无法从根本上解决弹性短轨枕轨道的病害问题。
一、弹性短轨枕轨道病害及原因弹性短轨枕轨道作为一种中等减振设备，反复承受列车荷载的结构物，在其长期使用过程中，受列车荷载影响，容易产生病害。
深圳地铁2号线水湾至东角头站区间上行K4+650～K5+262.2m地段，换铺长度612.2m，圆形隧道弹性短轨枕整体道床，具体病害如下：1、橡胶套靴老化、失去弹性，减振性能及效果下降或失效。
2、轨枕、套靴、道床三者之间出现剥离、间隙扩大，造成轨枕松动、空吊，导致列车运行时发生“跳动”和“晃动”的现象，给行车安全埋下较大的隐患。
二、弹性短轨枕轨道病害整治措施1、设计方案比选将原橡胶套靴弹性短轨+DTⅢ扣件更换成为普通短枕+预埋式双层非线性减振扣件，恢复无缝线路，最后在轨腰安装减振阻尼。
有砟轨道混凝土轨枕枕下弹性垫板技术研究
技术应用有砟轨道混凝土轨枕枕下弹性垫板技术研究朱超1，张正超1，尤瑞林2（1.蒙西华中铁路股份有限公司，北京100073；2.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京100081）摘要：弹性轨枕是指在混凝土轨枕底部粘贴弹性垫板而构成具有一定弹性的轨枕，弹性轨枕结构对于轨道的刚度均匀化、减少道床应力、减轻道床及下部基础的冲击效应具有良好效果。
研究总结奥地利、法国、英国、西班牙等国外常用的枕下弹性垫板技术方案和我国前期研究设计的枕下弹性垫板技术方案，分析不同方案在连接方式、成形工艺以及弹性垫板底表面设计等方面各自特点和不足。
通过对国内外枕下弹性垫板技术方案的总结分析，提出枕下弹性垫板的设计应综合考虑产品性能和生产制造便利性、弹性轨枕的弹性和稳定性应统一设计的理念，相关建议可为我国枕下弹性垫板技术的深化研究提供借鉴。
关键词：有砟轨道；弹性轨枕；弹性垫板；技术方案中图分类号：U213.3文献标识码：A文章编号：1001-683X（2020）02-0116-06DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2020.02.116弹性轨枕是指在混凝土轨枕底部粘贴弹性垫板而构成具有一定弹性的轨枕结构，粘贴至轨枕底部的弹性垫板称为枕下弹性垫板（Under Sleeper Pads，USP）。
既有研究成果表明，弹性轨枕可减轻下部基础振动冲击，使轮轨相互作用荷载在轨道结构纵向分配的范围更广、枕底压力更小。
同时设置枕下弹性垫板可增大枕底道砟的接触面积，从而减缓道砟粉化，延长道床大修周期。
铺设弹性轨枕有利于后期降低养护维修工作和运营维护成本，减小轨道结构的全生命周期成本[1]。
枕下弹性垫板在欧洲铁路应用较多，法国、瑞士、德国、奥地利等国家都针对枕下弹性垫板开展了大量研究试验工作，日本也曾针对有砟轨道枕下弹性垫板基金项目：蒙西华中铁路股份有限公司科技研究开发计划项目（MHHTZX〔2018〕0023）；中国铁道科学研究院集团有限公司科技研究开发计划项目（2018YJ043）第一作者：朱超（1984—），男，高级工程师。
高速铁路和城市轨道线路橡胶减震制品的现状和发展
图５客运专线道岔扣件系统
图６弹性铁垫板
表１ 弹性铁垫板胶料物理性能指标
项
目
指标
试验方法
邵尔Ａ型硬度／度 ２００％定伸应力／ＭＰａ 拉伸强度／ＭＰａ 拉断伸长率／％
ห้องสมุดไป่ตู้
ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０ ＡＳＴＭ Ｄ ４１２—９ａ ＡＳＴＭ Ｄ ４１２－９ａ ＡＳＴＭ Ｄ ４１２—９ａ
高温压缩永久变形 （７０℃×２２ ｈ）／％
轨道交通噪声通常具有宽带特性，频率范围 在０～６ ｋＨｚ之间，其中对环境影响大的频率在 ０．１～１ ｋＨＺ范围。从理论上讲，控制振源与声 源是最根本的方法，但目前就我国的实际情况 来看，开展这～工作还存在一定困难。本文主 要对改善轨道线路振动和降低噪声的方法进行 概述。
万方数据
２ ·
·
橡胶科技市场
４．客运专线道岔弹性铁垫板。目前国际上拥
图４蛋型专线轨道减震器
有客运专线道岔生产技术的厂商主要有代表法国 技术的ＶＯＳＳＩ。ＯＨ（科吉富）公司和代表德国技 术的ＢＷＧ公司。国产道岔的生产厂家有：中铁 宝桥集团股份有限公司、中铁山桥集团有限公司 和中铁轨道公司。自２００６年３月起，中国铁道科 学院与株洲时代新材料科技有限公司联合开发客 运专线道岔扣件系统（见图５），其中时速３５０ ｋｍ 的１８号单开道岔弹性铁垫板是满足最高时速 ３５０ ｋｍ客运专线、轴载荷１７０ ｋＮ运营条件的新 型道岔用垫板（见图６），该产品的性能要求高，主 要体现在弹性垫板具有较高的橡胶材料物理性能 （见表１）和产品性能（见表２）。
常用的钢轨减振方法包括打磨钢轨，使轮轨 表面平滑和采用重型钢轨。另外，国外还采用了 减振降噪型钢轨，列车通过钢轨顶面时，由于钢轨 腹板的厚度较小，轨腰产生振动，这一振动向外传 播产生噪声。为了最大限度地减小钢轨腹板振 动，可在钢轨腹板两侧粘贴减震橡胶和钢板（见 图１）。粘贴钢板是为了增大振动质量，起到衰减 振动的作用；粘贴橡胶则是增大阻尼振动，达到吸 振目的。
弹性长枕式无砟轨道枕长与支撑长度比例分析
摘
要 ：根据 弹性 长枕 的结构特点及受力特性 ，运 用有 限单元 法建立弹性长枕无砟轨道 垂向受力
有 限元计算模型。通过分析 不同长度弹性轨枕在不 同支撑 长度 下的轨 下及枕 中弯矩情况 ，确定 了弹性
长枕 式 无 砟 轨 道枕 长 与 支撑 长度 的合 理 比例 约 为 ０ ４ ．。
关键词 ：弹性 长枕 ；枕 长；支撑长度 ；有限单元法 中图分类号 ：Ｕ １． ２３ ２
０ 引 言
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１０ —８２ （０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ３ ８ ５ ２ １ ）４— ２ ２— ２
的斜面 ；③ 承轨槽设 １４ ／ ０轨底 坡 ；④ 混凝 土等级 为
Ｃ０ ６ ，采用先 张法厂 内预制 。支承块按构造布置钢筋 ； ⑤供螺旋道钉用的尼龙套 管外侧 布螺旋 筋 ；⑥ 道床板 宽 ３０ ０ｍ ０ ｍ，厚 ４０ｍ ０ ｍ，纵 向每隔 ５ｍ设一排水孔 ，
一 弓 、 静 Ⅲ＿
２ １ １ —１ １
表 ２ 不 同长 度 弹 性 轨枕 在 不 同 支撑 长 度 下轨 下 及 枕 中 弯矩
。 姗
表 ３ 轨 枕 长 度 与支 撑 长 度
轨枕 长度／ ｍ
２ ０ ．１ ２ ３ ． Ｏ
支撑长度／ ｍ
０． ８ ５ ０． ８ ７
邑
一
５０ ００
１０ ０ ００ ｌ ｏ） ５（ ０ ０６ Ｏ７ ０８ ０９ １ ． － ． ． ． ． ． １１ ２ ０ １
・
２０ ・ ２
路 基 工 程 Ｓｂ ａｅ ｎｉ ｅｎ ｕｇ ｄ ｇ ｅｒｇ ｒ Ｅ ｎ ｉ
２１ ０ ０年第 ４期 （ 总第 １１ ） ５期
弹性 长枕 式 无 砟 轨道 枕 长 与 支 撑 长度 比例 分 析
TDZⅢ型复合弹性轨枕的技术经济分析
一
倍 ，其 投入 产 出基本持 平 。如考 虑 因 线路伞起全 捣作业所 需天 窗时 间对 运输
复合 弹性轨枕 及轨下 垫板来 改善轨道 整
体 刚 度 ，这 些 问题 迎 刃而 解 。胶 济 线 Ｋ１ ５ ＋１４涵洞 为 ｌ ５ ３ ～４ｍ盖 板涌 ， 线 双
０～８ Ｎ／ ０ｋ ｍｍ 时 ，轨道整 体 刚度 保持 约 既有铁 路提速 和重 载发展 的因 素之 一 。在 维持 既有 线纵断 １台弹 性 轨枕 的刚 度在 ４
面 的条件 下 ， 改善轨道 整体 刚度 是解决 这些 问题 的技术 对策 ，
而 利用 ＴＤＺⅢ型复 合弹 性轨 枕 及ＴＤ型 轨下复 合橡 胶垫 板是 便 捷的 技术措施 。
的因素之一。 通过对 复合弹性轨枕的技术经济分析 表明 ， 既有 线换 铺弹性轨枕技术上是合理 的 ， 经 济上是可行 的。 结合试验和工程实践 ， 对桥 上线路抬 道作业和涵洞 改造进行 了分析比较 ， 铺
设 复合 弹 性 轨 枕 和 轨 下 垫 板 费 用低 ， 善 了轨 道 结 构 的使 用性 能和 轨 道 的各 项 动 力性 能 ， 改 降低
１ ７ ２万 元 。 ．５
明 ， 胶材 料 的老 化 寿命一 般不 低于 ２ 橡 ０ 年 ， 计在繁 忙铁 路干 线上 其平均 使用 预 寿命为 两个 线路大修 周 期 （ ０ ） 通 约２ 年 ，
标准 要求 ｌ ０ｃｆ卡 差 ８ Ｉ ， ｒ Ｈ １Ｃ Ｉ 是标准 要 ２ ｉ Ｔ 求 的 ３ ．％。考虑填 方厚 度 限制 以及结 ２５ 构形 式 的优缺 点 ， 果将 该涵 洞改造 为 如 １ ～４ｍ框构 涵 （ 一般 既有 线涵 洞改建 为 框构 涵 ） ，并 通 过适 当 降低涵 下 路而 等 措施 使框构 涵 顶填方 厚度 满足 ８ １ 的 ０Ｃ Ｉ Ｔ 标 准要求 ， 需费用 约 ４ 万 元。换铺 复 则 ８
铁路轨枕使用现状及发展趋势
铁路轨枕使用现状及发展趋势我国是一个地域辽阔的大陆国家，人口众多，资源分布不均衡，经济发展存在地区差异，这就必然决定了大量资源与人员需要长途调运。
在五大主要运输方式中，不论是运输里程还是运输量，铁路运输的比例都是最高的。
铁路是保证我国经济快速发展的基础和根本。
进入21世纪以来，随着我国国民经济持续快速发展，物流系统的不断完善，对铁路建设提出了更高的要求。
这其中铁路设施建设是硬件，而轨枕是铁路行车部分的重要组成要素，是建设的关键。
1我国铁路轨枕使用现状及分析截止20世纪末，我国铁路建设总里程突破11万km。
运营里程达到10．64万km，计划到2050年中国铁路网规模达到14万km。
根据运量和行车速度等运营条件的要求，每公里线路上铺设轨枕的数量在1440—1840根，如按最低限计算，需要轨枕1．06亿根。
加上需要更替的轨枕，将有1.2亿根轨枕缺口，如这一问题不能很好解决，将严重制约国民经济的快速发展。
目前我国铁路使用的轨枕主要是木枕和钢筋混凝土枕两大类。
1．1木枕木枕是指由原木直接加工而成的实木轨枕，是目前使用最多、最普遍的一种，在我国占铁路轨枕的60％～65％L2。
木材是一种天然高分子材料，是人类最早应用的材料之一，由于木材的优良特性，到目前它仍然是材料世界的主要成员。
以木材为原料的木枕具有弹性好、形状简单、加工容易、重量轻、铺设更换方便等优点。
所以，木枕在整个轨枕市场中一直占据着首要位置。
随着钢筋混凝土轨枕的发展，木枕的数量在逐渐减少。
这主要是由于木枕在使用过程中具有诸多优点的同时，也存在着难以克服的缺点。
(1)我国是个少林国家，木材资源严重不足，长期以来木材供需矛盾尖锐，无法满足市场需求。
生产枕木所需树木的年龄一般在80～100年，而在我国这样年龄的立木蓄积量微乎其微。
另外，木材产品市场的发展趋势证明，利用木材原料生产其他木制品比生产枕木更具有发展前景和价值，从经济学的角度也是不可取的。
(2)由于木材为有机物质，易为虫、菌侵蚀而腐朽变质，所以木枕使用寿命短，经防腐处理后额定使用年限13～19年，如货流加大、速度和载量提高，将降至8～10年J。
国内外弹性轨枕的研究与应用
国内外弹性轨枕的研究与应用尤瑞林;刘伟斌;仇鹏;杜香刚【摘要】铺设弹性轨枕是减少有砟轨道结构道床养护维修工作量的一项重要技术措施,国内外均对此开展了大量研究工作.国内外研究现状的总结分析表明:弹性轨枕对于轨道的刚度均匀化、减少道床应力、减轻道床及下部基础的冲击效应具有一定的效果,但铺设弹性轨枕的线路存在轨枕横向阻力降低、钢轨和轨枕振动加速度增大、道床不稳定、线路噪声增加等问题;设计时枕下弹性垫板刚度应与轨道结构的整体受力统一考虑,硬的轨下垫板与非常软的枕下弹性垫板组合使用可能会导致轨枕出现裂纹,软的轨下垫板与硬的枕下弹性垫板组合为较合理的配置方式.总体来看,弹性轨枕对于改善整个轨道结构弹性是有利的,可在下部基础刚度较大的特殊区段使用.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2018(058)007【总页数】4页(P5-8)【关键词】轨道结构;弹性轨枕;枕下弹性垫板;结构特点;现场试验;总结分析【作者】尤瑞林;刘伟斌;仇鹏;杜香刚【作者单位】中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京 100081;中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】U213.3我国重载铁路和高速铁路正经历着快速发展的时期。
轨道是铁路建设中重要的基础设施,良好的轨道结构是铁路运营安全可靠、舒适高效的重要保证。
我国铁路轨道结构分为无砟轨道和有砟轨道2大类型,前者主要用于高速铁路和其他类型铁路的特殊区段(如长大隧道内)[1-2]。
从铺设的长度来看,有砟轨道仍然是我国铁路的主要轨道结构形式。
有砟轨道结构的主要优点是建设成本低、养护维修方便,但同时也存在着养护维修工作量较大的缺点。
有砟轨道结构及部件的养护维修工作的主要内容包括道床捣固清筛、钢轨打磨更换、扣件维修、轨枕更换等。
弹性轨枕垫在重载铁路中的应用
总544期2020年第22期（8月上）0 引言近年来，我国重载铁路网络正在迅猛增长。
总里程653km 的大秦铁路（运煤专线）是将煤炭由西部（山西、陕西和内蒙古自治区）运输到东部（我国最大的煤炭出口港口城市秦皇岛）的主要通道（见图1）。
这条轴重 25t 的双线电气化铁路于1992年12月开通，近几年的总运量可达4.5亿t/年。
为了支持如此高的运量，该铁路采用更宽的路基和强度更高的钢轨 （75kg/m ），并进行了其他必要的调整。
大秦铁路的技术符合国际标准，是我国首条使用微型计算机集中交通控制系统和光纤通信系统的重载铁路。
该铁路中实现的技术突破，使我国在重载铁路运输领域取得了实质性的进展。
上部结构部件损坏和磨损会降低线路的可用性，加大维护需求并提高运营成本。
大秦铁路如此高的运输频率，要求货运线路运营单位使用更加耐用的线路上部结构。
由于重载货运线运量巨大，道砟毁坏很常见，从而导致重要的上部结构部件损坏。
例如，引起弹条断裂和轨枕开裂等（如图2所示）。
如果道砟保持完好无损，整个系统将维持较高的质量，同时降低诸如钢轨和轨枕等轨道部件受到的应力。
—），男，博士，教授，主要研究方向为轨道稳定性和轨枕垫领域。
弹性轨枕垫在重载铁路中的应用董惠定，Ferdinand Pospischil ，Harald Loy（格士纳材料（北京）有限公司，北京 100000）摘要：道砟是上部结构中最薄弱的环节，通过安装轨枕垫可以显著减少道砟捣固工作，同时大幅提高线路可用性。
结合当前我国铁路结构部件状况，并引入轨道弹性部件的概念，通过对现场测量结果以及弹性轨枕地段和普通轨枕地段的对比，证明在轨道上部结构使用轨枕垫，可增加重载铁路网络轨道系统的耐久性并降低其全寿命周期成本。
关键词：道砟；弹性轨枕；轨道部件；轨道稳定性中图分类号：U213.2.2 文献标识码：B图1正在行驶的大秦运煤专线列车图 2普通混凝土轨枕导致的道砟破碎、弹条断裂和轨枕损坏1 工程概况为验证弹性轨道结构的优势，预先选定的弹性轨枕试铺地段需涵盖各种下部结构的工况（路基/隧道/桥梁）。
地铁弹性长枕的技术优势及研究现状论文五篇
地铁弹性长枕的技术优势及研究现状论文五篇第一篇：地铁弹性长枕的技术优势及研究现状论文截至2013 年底，我国开通轨道交通的城市达到19 个，累计运营里程2746 公里，2020 年线路规划里程甚至超过一万公里。
轨道交通的蓬勃发展，给人们的出行提供了极大的方便，促进了经济与社会的发展。
但是由列车运行产生的振动与噪声，严重影响着沿线居民的工作和生活。
对城市轨道交通进行振动与噪声的研究，对于轨道交通的健康发展具有重要意义。
文章对传统中等减振措施与弹性长枕进行对比分析，并对近年来取得的一些理论成果进行了阐述。
弹性长枕轨道结构形式及减振机理1.1 弹性长枕轨道结构形式弹性长枕无砟轨道是在弹性支承块的基础上发展起来的，弹性长枕的结构形式为：采用的特殊预应力混凝土枕增强了轨距保持能力;包裹支承块的套靴被被包裹预应力轨枕的两端开启式的橡胶靴替代，可以排除进入箱内的雨水，并有利于结构的施工和后期维护。
1.2 弹性长枕轨道减振机理在弹性长枕轨道结构中，较低刚度的弹性垫层布设在轨枕底部，并置于橡胶套靴之上，实现了把长轨枕与道床隔离开的目的。
当列车通过弹性长轨枕时，垂直方向被压缩一定的距离，但由于起缓冲作用的弹性垫层的存在，从而达到了减振的目的。
传统地铁常用中等轨道减振措施所面临的问题国内传统地铁常用中等轨道减振措施主要有轨道减振器扣件及弹性短轨枕。
2.1 轨道减振器轨道减振器又称科隆蛋，最早由德国设计并实际应用，随后被许多国家所采用。
我国也在上海和广州地铁中采用了该扣件。
轨道减振器扣件良好的减振性能在开通运营后得到完美体现，满足了对减振降噪预期的设计要求。
但是，轨道减振器在我国的应用并不理想，主要是存在着以下几个缺点：其减振性能在运营一年以后衰减较快，减振性能约衰减20%;一旦橡胶失效，需成套更换;长时间运营后，诱发严重的钢轨波磨。
2.2 弹性短轨枕弹性短轨枕轨道结构得到广泛应用并具有良好的减振降噪性能，但有以下几个缺点：施工质量对弹性轨枕减振效果影响较大;套靴中夹入杂物或短轨枕与套靴绑扎不密贴，会导致病害的出现，且减振性能也会大打折扣;弹性层失效后不易被检测发现，即使发现后，更换也很麻烦;轨距和轨底坡调整困难;在曲线地段钢轨产生严重的波浪磨耗。
弹性长枕无砟轨道长枕稳定性研究
・ １・ ５
弹性 长枕 无 砟 轨 道 长 枕 稳 定 性研 究
杨 俊 斌
（ 西南 交通大学峨眉校 区土木工程系 ，四川峨眉 ６ ４ ０ ） １２２
摘 要 ：建立 了弹性长枕 无砟轨道结构的有限元模型 ，分析 了长枕 埋深、橡胶套靴及微 孔橡胶垫 板 的刚度 变化对 弹性长枕 的竖 向位移 、横 向位移及 自振频率的影响 。结果表明 ：弹性 长枕埋 深的 变化 对长枕竖 向、横 向位移的影响不明显。橡胶 套靴 、微 孔橡胶 垫板 的刚度 变化 对长枕横 向位移 影响不 明
簧单元。 计算 中 ，沿 线路 中心 线 为 轴 ，取 其 一 半作 研 究 对 象。
收稿 日期 ：２ １ ０ Ｏ ０ Ｏ～ ４一 １
基金项 目：西南 交通大学峨眉 校区科学研 究基金 （０８１３ ；西 ２０００ ）
南交通 大学青年教师百人计划资助项 目
图 ２ 弹性 长 枕 轨 道 有 限 元 分 析模 型
１ ２ 荷载参数 ．
３ 周 向刚度对长枕位移 的影 响
橡 胶套 靴以丁苯橡胶制造 ，其功能是缓 冲列车 的 横向冲击荷载 ，故在横 向断面上设 有沟槽 ，以弹性缓 冲横向荷载 ，底部主要起隔离作用 ，也不设 沟槽 ；国 外 ，橡胶套靴 的静 刚度为 １０—１５ｋ ／ ｍ，具 有 较 ４ ６ Ｎ ｍ
寸如 图 １ 。长 枕两 端周 向各 有 三个 面被 厚度 为 ７ｍ ｍ 的橡胶套靴包裹 ，为长枕提供周 向支承 刚度 ；长枕底 部 由厚度分 别 为 ７ ｍ 的橡 胶套 靴 （ 要 起 隔离 作 ｍ 主
１ 有限元模型及参数
建立包括钢 轨 、轨枕 、扣件 、道床板 、橡胶 套靴
及微孔橡胶 垫 板 的弹性 长枕 无 砟轨 道 有 限元 分析 模
地铁车辆段岔枕的使用及受力分析
地铁车辆段岔枕的使用及受力分析摘要：介绍目前国内道岔枕木的类型及相关特点，同时对轨枕道床进行受力分析,结合实例,对广州地铁使用的岔枕进行探讨,为地铁用岔枕的设计和施工、养护维修提供参考。
关键词：地铁；受力分析Abstract: the article introduces the current domestic rail sleepers types and related characteristics, and at the same time for the track sleeper mechanics analysis, with practical examples, the use of guangzhou metro bifurcation pillow carries on the discussion, to the cross tie with the design and construction of the maintenance, to provide the reference.Key words: the subway; Stress analysis1 前言目前国内道岔使用的枕木有木枕、合成轨枕和混凝土枕木三种类型，各种枕木类型都有各自的特点，木枕特点：木枕弹性好，宜于加工，运输、铺设、养护及修理方便等优点；缺点是容易腐朽、不环保，受气候影响枕木开裂，性价比较低。
混凝土枕木特点：混凝土枕尺寸统一，轨道弹性均匀，提高轨道的整体稳定性，不受气候影响；缺点是弹性差，连接零件复杂，绝缘性能低，重量大更换比较困难。
合成轨枕特点：不受天气气候、腐朽的影响，重量轻，易于加工，运输、铺设、养护和维修；缺点是价格较高，废弃后无法处理。
技术经济比较详见下表（7号单开道岔为例）。
2、受力分析与普通混凝土枕木不同，岔枕有多根钢轨同时作用在上面，转辙器部分岔枕较短，其受力情况类似普通轨枕；导曲线部分岔枕逐渐增长，直股与侧股钢轨交叉布置，受力轨与非受力轨之间间隔较大，同时，非受力轨与纵向岔枕连接，具有较大的抗弯性，因而对岔枕弯曲产生较大的抵抗，在辙叉后部分，岔枕的长度逐渐增长，直股和侧股钢轨已完全分开，并且间隔也逐渐加大，非受力轨的影响也逐渐减弱。
弹性短轨枕在武汉地铁应用中的问题及解决方法
弹性短轨枕在武汉地铁应用中的问题及解决方法
易勇;罗川萍;李群
【期刊名称】《都市快轨交通》
【年(卷),期】2017(030)006
【摘要】为减少振动及噪声,武汉地铁1号线使用了弹性短轨枕,但在长时间运营后出现了轨枕—套靴—道床之间剥离、间隙扩大、轨枕空吊、轨距变化大、减振量下降、短轨枕破裂等现象,分析出现问题的原因,并对轨道状态较差路段的钢轨、轨枕变形测试数据进行对比分析,最后针对弹性短轨枕轨道病害总结出轨枕更换、空吊整治、减振方式改造3种维修方案.
【总页数】5页(P79-83)
【作者】易勇;罗川萍;李群
【作者单位】武汉地铁运营有限公司,武汉430030;武汉地铁运营有限公司,武汉430030;武汉地铁运营有限公司,武汉430030
【正文语种】中文
【中图分类】U231
【相关文献】
1.地铁弹性短轨枕应用及维护工作 [J], 廖湘志
2.武汉地铁1号线弹性短轨枕轨道病害及整治技术研究 [J], 郭积程
3.地铁运营线路既有弹性短轨枕扣件地段更换Vanguard（先锋）扣件施工工艺[J], 郭春华
4.地铁弹性短轨枕轨道的钢轨波磨萌生原因 [J], 李伟;周志军;温泽峰
5.地铁运营线路弹性短轨枕改造大修技术研究 [J], 王海峰
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浅谈地铁弹性长枕的技术优势及研究现状
截至2013 年底,我国开通轨道交通的城市达到19 个,累计运营里程2746 公里, 2020 年线路规划里程甚至超过一万公里。
轨道交通的蓬勃发展,给人们的出行提供了极大的方便,促进了经济与社会的发展。
但是由列车运行产生的振动与噪声,严重影响着沿线居民的工作和生活。
对城市轨道交通进行振动与噪声的研究,对于轨道交通的健康发展具有重要意义。
文章对传统中等减振措施与弹性长枕进行对比分析,并对近年来取得的一些理论成果进行了阐述。
1 弹性长枕轨道结构形式及减振机理
1.1 弹性长枕轨道结构形式
弹性长枕无砟轨道是在弹性支承块的基础上发展起来的,弹性长枕的结构形式为：采用的特殊预应力混凝土枕增强了轨距保持能力;包裹支承块的套靴被被包裹预应力轨枕的两端开启式的橡胶靴替代,可以排除进入箱内的雨水,并有利于结构的施工和后期维护。
1.2 弹性长枕轨道减振机理
在弹性长枕轨道结构中,较低刚度的弹性垫层布设在轨枕底部,并置于橡胶套靴之上,实现了把长轨枕与道床隔离开的目的。
当列车通过弹性长轨枕时,垂直方向被压缩一定的距离,但由于起缓冲作用的弹性垫层的存在,从而达到了减振的目的。
2 传统地铁常用中等轨道减振措施所面临的问题
国内传统地铁常用中等轨道减振措施主要有轨道减振器扣件及弹性短轨枕。
2.1 轨道减振器
轨道减振器又称科隆蛋,最早由德国设计并实际应用,随后被许多国家所采用。
我国也在上海和广州地铁中采用了该扣件。
轨道减振器扣件良好的减振性能在开通运营后得到完美体现,满足了对减振降噪预期的设计要求。
但是,轨道减振器在我国的应用并不理想,主要是存在着以下几个缺点：其减振性能在运营一年以后衰减较快,减振性能约衰减20%;一旦橡胶失效,需成套更换;长时间运营后,诱发严重的钢轨波磨。
2.2 弹性短轨枕
弹性短轨枕轨道结构得到广泛应用并具有良好的减振降噪性能,但有以下几个缺点：施工质量对弹性轨枕减振效果影响较大;套靴中夹入杂物或短轨枕与套靴绑扎不密贴,会导致病害的出现,且减振性能也会大打折扣;弹性层失效后不易被检测发现,即使发现后,更换也很麻烦;轨距和轨底坡调整困难;在曲线地段钢轨产生严重的波浪磨耗。
3 中等减振措施中弹性长枕存在的优势
弹性长枕轨道的雏形,最早由日本于20 世纪70 年代提出。
弹性长枕轨道作为一种新型减振降噪轨道结构,广泛的应用于很多国家。
弹性长枕轨道主要存在以下几点技术优势：弹性长枕轨道的轨枕设计成长枕,增强了轨排结构的整体性,提高了轨枕稳定性;在道床上设计了中央排水沟,便于橡胶套靴中的积水尽快排出;检查和更换弹性垫层方便。
4 我国弹性长枕式无砟轨道的应用及研究现状
4.1 我国弹性长枕无砟轨道的应用
相对其他国家对弹性长枕轨道结构的广泛应用,我国的应用较少。
仅在北京地铁机场线、兰新二线的乌鞘岭隧道、上海地铁7 号线、北京地铁9 号线有少量铺设。
4.2 我国弹性长枕无砟轨道的研究现状
近几年,我国学者才开始关注弹性长枕这一新型轨道结构型式,并对其进行了一些理论和实验研究。
以下介绍我国弹性长枕无砟轨道研究现状。
吴曾等人建立无砟轨道弹性长枕梁-梁-板模型,分析了行车速度与垂向位移、加速度的关系;行车速度与扣件瞬时上拔力的关系;垂向位移、加速度分别与轨道结构刚度和质量的关系;进一步分析了不同轨道结构刚度和质量下弹性长枕的动力响应;找出了轨道结构刚度和质量与垂向速度、加速度等的关系;最后计算了不同列车速度下的动力响应。
王伟华等人对弹性长枕无砟轨道进行了稳定性分析。
通过建立弹性长枕模态分析及抗翻转刚度模型,得出结论：轨枕的埋深对抗翻转刚度的影响更大;得出了弹性长枕支承刚度及埋深的合理取值。
赵信洋运用ANSYS 软件建立弹性长枕垂向受力模型,分析了弹性长枕轨下及枕中弯矩在不同枕长和不同支撑长度下的数值,得出以0.4 作为弹性长枕枕长与支撑长度的合理比例关系。
范志材利用ANSYS/LS-DYNA 软件和落轴试验原理,对桥上弹性长枕无砟轨道的枕下、轨下刚度进行分析,并给出了合理的取值范围;利用xxxx 软件建立车辆-轨道-线路模型,分别分析了列车各轮轨力在同一速度和不同速度条件下的变化规律;利用ANSYA 建立桥上弹性长枕无砟轨道模型进行模态分析,并分析不同速度的轨下刚度、枕下刚度和轮轨力对结构动力响应的影响。
焦雷建立车辆-轨道-下部基础空间耦合动力学模型,分别从直线与曲线地段分析了结构的动力响应;从频域分析的角度,采用模态分析、荷载冲击数值模拟和行车过程仿真分析三种方法对地铁弹性长枕轨道结构减振效果进行分析;针对轨道结构参数的变化,分别对地铁直线段和曲线段轨道结构的动力学特性进行研究。
赵磊等人建立了预应力配筋弹性长枕并考虑实际截面尺寸的新型计算模型。
分两种情况分析了枕下套靴硬化对轨枕强度的影响,分析出了枕中裂纹产生原因,并对套靴硬化给出限制建议。
姜浩等人建立弹性长枕三维有限元模型,对不同参数的轨道结构进行模态分析,得出结构参数的合理匹配。
并对三种减振型轨枕进行稳定性对比分析,得出结论;弹性长枕的结构最优。
综上所述,相比轨道减振器和弹性短轨枕,弹性长枕轨道结构拥有明显的技术优势、减振效果较好。
结构参数的选择和匹配对充分发挥减振效果至关重要。
5 结束语
作为一种新型且具有中等减振功能的轨道结构,相对传统中等减振措施,弹性长枕有相当多的优点。
随着传统中等减振措施所暴露出的缺陷,以及弹性长枕轨道结构在我国的逐步应用,弹性长枕轨道必将会被越来越多的设计、施工、运营单位所认可。
虽然我国学者对弹性长枕进行了一些研究,但是弹性长枕的一些结构和性能参数尚未很明确,这就要求科研工作者对其进行进一步的理论和试验研究,进而创造更好的经济和社会效益,造福全人类。
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