华东交大轨道工程复习

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第一章绪论1.铁路、轨道结构的未来发展轨道结构：高速道岔、重型钢轨、高弹性扣件、新型轨枕铁路：高速、重型、城轨高速铁路的优缺点，对轨道结构的三大要求、概念重载铁路2005年标准：（至少达到两条）①列车质量至少达到8000吨②轴重达27吨以上③在长度不小于150km线路区段上，年计费运量至少达4000万吨2.有砟轨道的工作特点P11（1）荷载的随机性和重复性（2）结构的组合性和散体性（3）养护维修的经常性和周期性（无砟轨道工作特点：高平顺性、高稳定性、高强度、少维修）第二章有砟轨道1.组成P35钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔2.作用和特点轨道作用：引导机车车辆运行，直接承受由车轮传来的荷载，并把它分布传递给路基或桥隧构筑物。

⑴弹性好⑵施工方法⑶养护维修方便，但易于变形3.钢轨损伤和防治措施、接头P31-32、轨缝P30钢轨伤损种类：钢轨磨耗、接触疲劳伤损、剥离及轨头核伤、轨腰螺栓孔裂纹。

减缓钢轨伤损的措施：净化轨钢，控制杂物的形态；采用淬火钢轨，发展优质重轨，改进钢轨力学性质；改革旧轨再用制度，合理使用钢轨；钢轨打磨；按钢轨材质分类铺轨等。

：为适应钢轨热胀冷缩的需要，在钢轨接头处在预留轨缝。

预留轨缝构造轨缝：指受钢轨、接头夹板及螺栓尺寸限制，在构造上能实现的轨端最大缝隙值。

接头布置：钢轨接头相对于轨枕的承垫形式可分为两种：悬空式和承垫式。

按两股钢轨接头位置可分为相对式和相错式。

我国一般采用相对悬空式。

即两股钢轨接头左右对齐，同时位于两接头轨枕间。

4.轨枕P42分类：按材质分：木枕、钢枕、混凝土枕按使用部位分：普通枕、桥枕、岔枕等按结构形式分：整体式、组合式、半枕、宽轨枕等依其构造及铺设方法可分为：横向轨枕、纵向轨枕、短枕作用：支承钢轨，保持轨距和方向，并将钢轨对它作用的各向压力传递到道床上。

混凝土枕：I型、II型、III型（强度逐渐加强）I型、II型长度2.5m，III型2.6m（有挡肩、无挡肩两种）功用P48:（1）机车车辆的荷载通过钢轨、轨枕传递给道床，道床将荷载扩散，然后再传给路基，从而减小路基面上的荷载压强，起到保护路基顶面的作用。

（2）道床为轨排提供纵横向阻力，起到保护轨道几何形位稳定的作用，这对无缝线路尤为重要。

（3）道床具有良好的排水作用，减少轨道的冻害和提高路基的承载能力。

（4）道床的弹性和阻尼可吸收轮轨之间的冲击振动。

（5）此外，由于道床的易作业性，使得轨道行位的调整较为方便。

三个特征P50：道床断面包括道床厚度、顶面宽度和边坡坡度3个主要特征。

道床厚度是指在直线上钢轨或曲线上内股钢轨中心线与轨枕中心线相交处，轨枕底面至路基顶面的距离。

顶面宽度为轨枕长度加上两倍的道床肩宽，道床宽度与所要求的轨道横向阻力、轨枕长度有关。

自道床顶面引向路基顶面的斜坡称为道床边坡，其大小对道床的稳定性有十分重要的意义。

道床边坡的大小与道砟材料的内摩擦角和黏聚力有关。

6.扣件（不考）、连接零件第三章无砟轨道1.背景无砟轨道的概念：无砟轨道是利用混凝土板体基础取代传统轨道中的道床（或道床和轨枕）的新型轨道结构，将轮轨力分布传递到桥、隧、路基等结构上。

2.特点（与有砟轨道相比）（1）轨道稳定性好，平顺性高，舒适性好（2）养护维修工作量小，使用寿命长（有砟轨道需要经常养护维修）（3）外形整洁美观，利于环保（4）初期建设投资相对较高（5）轨道必须建于坚实、稳定、不变形或有限变形的基础上，一旦下部基础变形下沉超出轨道可调整范围或导致轨道结构损伤等，其修复和整治是十分困难的（6）弹性差（现可通过减振降噪扣件改善弹性） 3.国外常见（了解）4.国内常用（掌握）（Ⅲ型）通过引进国外技术和再创新攻关，我国确定了以下几种高速铁路无砟轨道形式：CRTS Ⅰ型板式轨道——板式轨道（秦沈）CRTS Ⅱ型板式轨道——博格桥上纵连方案基础上的创新方案，带滑动层（京津） CRTS Ⅲ型板式轨道——板式轨道（遂渝） CRTS Ⅰ型双块式轨道——雷达2000（武广） CRTS Ⅱ型双块式轨道——旭普林（郑西） 长轨枕埋入式5.Ⅱ型板在桥上应用的创新和发展 京津城际铁路桥上纵连板轨道方案特点：（1）预制轨道板和底座板为跨过梁缝的连续结构（2）底座板与梁面设置滑动层解决桥梁纵向变形对轨道系统的影响 （3）桥梁固定在支座上方设置剪力齿槽传递纵向力（4）梁缝处设置硬泡沫塑料板减弱梁端转角对轨道结构的影响无轨枕有轨枕预制道床板单元式 纵连式日本板式道床 德国博格板现浇道床板PACT轨枕支承式混凝土道床板 BTD ATD沥青道床板轨枕嵌入式 轨枕埋入式Rheda 2000 Zűblin无砟轨道的类型（5）侧向挡块限制轨道板和底座的垂向、横向变形（6）台后路基设置摩擦板和端刺避免桥上轨道系统作用力传递至路基6.城市轨道中常用类型（减振降噪）包括整体道床式轨道、弹性支撑块式轨道、梯形轨枕、钢弹簧浮置板轨道等。

其中后几种主要用于减振降噪要求较高的地段。

钢弹簧浮置板轨道：钢弹簧浮置板系统，即弹簧—质量—隔振系统。

是将轨道固定在钢筋混凝土整体道床上，道床再放在主要有钢弹簧组成的隔振器上组成系统。

是目前减振轨道系统中最先进的一种，适用于地铁中减振等级要求较高的地段。

第四章几何形位1.直线上几何行位的概念及要求、量测（三角坑空吊板暗坑）直线的几何行位包括轨距、水平、轨向、高低和轨底坡。

曲线轨道还有外轨超高、缓和曲线和轨距加宽等特殊的几何行位要求。

轨距P123：轨距是钢轨顶面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。

直线轨道的轨距规定值为1435mm。

轨距变化率：正线和到发线不应超过2‟（规定递减部分除外），站线和专用线不得超过3‟，高速铁路不超过1‟。

量测：道尺（静态）；轨检车（动态）水平：水平是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。

《铁路线路维修规则》规定：两股钢轨顶面水平的容许偏差，正线及到发线不得大于4mm，其他站线不得大于5mm。

两股钢轨顶面水平偏差沿轨道方向的变化率不可太大，要求在1m范围内，变化不得大于1mm。

量测：道尺（静态）；轨检车（动态）三角坑P124：在延长米不足一定基长（如18米）的距离内出现水平差超过一定值（如18米对应的4mm水平差）的三角坑（未必先高后低）。

如果在延长米不足18米的距离内出现水平差超过4mm的三角坑，将使同一转向架的四个转轮中，只有三个正常压紧钢轨，另一个形成减载或悬空。

如果恰好在这个车轮上出现较大的横向力，就可能使浮起的车轮只能以它的轮缘贴紧钢轨，在最不利的情况下甚至可能爬上钢轨，引起脱轨事故。

因此，一旦发现，必须立即消除。

轨向：轨向是指轨道中心线在水平面上的平顺性。

（直线笔直，曲线圆滑）直线轨道上的偏差是用10米弦量得的偏离直线方向最大矢度，正线不得超过4mm，站线和专用线不得超过5mm；曲线轨道上的偏差是用20米弦量得的圆曲线或缓和曲线上的正矢与计算正矢之差。

高低：轨道沿线路方向的竖向平顺性称为高低。

前后高低用10m弦测量时，最大矢度值不应超过4mm量测：一米长的轨道不平顺仪；10（20、40）m弦等；轨检车或轨道不平顺检测小车。

高低产生的原因：1.线路基础沉陷—桥头过渡段…2.道床沉陷或密实程度不均匀3.轨道结构和基础及部件弹性不一致4.轨底和铁垫板或轨枕之间存在问题空吊版—轨底与铁垫板或轨枕之间存在间隙（间隙超过2mm时称为吊板）暗坑—轨枕底与道砟之间存在空隙（空隙超过2mm时称为暗坑）5.钢轨表面的不平顺—钢轨磨耗（波磨）焊缝、轨面擦伤…6.……轨底坡：指轨底与轨道平面之间形成的横向坡度。

直线地段轨底坡1:40，曲线地段因超高影响，需加大内轨轨底坡。

在任何情况下，轨底坡不应大于1:12，或小于1:60。

根据钢轨顶面由车轮踏面碾磨形成的光带位置来判断轨底坡设置的正确与否，一般情况下，要求光带宽度一致，并稍偏向轨头中心内侧。

如光带偏向钢轨中心内侧较大，则说明轨底坡不足；如偏向外侧，说明轨底坡过大。

2.加宽填空3503.超高（定义、作用、公式推导） 定义：为抵消机车车辆通过曲线时的离心力，应使外轨顶面略高于内轨顶面，形成适当的超高。

作用：1.抵消离心力的作用，保证两轨受力比较均匀2.保证旅客舒适、货物稳定3.保证行车平稳和安全 曲线轨道的最高（低）行车速度：[]()R v h h s /8.112max =∆+曲线最高行车速度：[]()8.11/max R h h v s ∆+=[]()R v h h s /8.11-2min '=∆曲线最低行车速度：[]()8.11/'min R h h v s∆-=4.缓和曲线 概念：为保证行车平顺，在直线与圆曲线之间应设置一段过渡曲线——缓和曲线，适应直线与圆曲线几何行位的变化，使车辆和轨道所承受的作用力不致突然发生或消失。

在直线与圆曲线之间设置的半径和外轨超高均逐渐变化的曲线。

曲率和超高逐渐变化的空间曲线。

作用：1.半径逐渐过渡2.离心力逐渐变化3.外轨超高逐渐变化4.轨距逐渐变化 几何行位要求P134： （1）坐标要求在ZH 处，0,0==y x 在HY 处，00,y y x x == 两者之间连续变化 （2）偏角要求在ZH 处，偏角0=ϕ 在HY 处，偏角0ϕϕ= 两者之间连续变化 （3）曲率要求在ZH 处，曲率01==ρk在HY 处，曲率Rk 1= 两者之间连续变化 （4）超高要求在ZH 处，超高0=h 在HY 处，超高0h h = 两者之间连续变化（5）dl dk 的变化率22dlk d 的要求221222dl kd S Ev dt d =ψ 因为要求缓和曲线始终点处022=dtd ψ，故而022=dl k d ，在缓和曲线范围内连续变化。

常用缓和曲线方程P136：三次抛物线：036Rl x y最小缓和曲线的长度0l ： 1.按行车安全条件确定 2.按旅客舒适条件确定2.1外轮升高速度（超高时变率） 2.2未被平衡的加速度（欠超高）变化率取上述三者计算出来的大值，并取10的整倍数。

公式见书P138—P140第五章 力学分析1.两个模型P160连续弹性基础梁模型：就是把钢轨视为一根支承在连续弹性基础上的无限长梁，分析梁在受垂向力作用下所产生的挠度、弯矩和基础反力。

该法所求得的解析解是严密的理论解可将轨道结构的内力和变形分布写成函数的形式，这一经典理论在目前轨道强度计算中仍发挥着重要作用。

利用这一模型进行垂向力受力分析时，作如下一些假定： （1）轨道和机车车辆均符合各项规定标准的要求。

（2）钢轨是一根支承在连续弹性基础上的无限长梁。

连续基础有路基、道床、轨枕和扣件所组成。