客专、高铁扣件技术发展

1. 有砟轨道扣件系统的发展 弹条III型扣件
1-弹条 2-预埋铁座 3-尼龙轨距块 4-轨下胶垫
小阻力弹条扣件
2. 无砟轨道扣件系统的发展
我国从60年代开始无砟轨道的研究，采用过多种 扣件型式。
TF－M型扣件 TF-Y型弹性扣件 64－Ⅲ型扣件 秦岭隧道整体道床用弹性扣件 WJ-1型扣件 WJ-2型扣件 弹条I、II型弹性分开式扣件 WJ-3型扣件 弹条III型弹性分开式扣件 WJ-4型扣件
平顺性
扣件系统应保证钢轨具有更好的平顺性。良好的平顺性可以降低 由于轨道不平顺引起的激振，减少列车通过时的振动，从而提高乘客 舒适度。
减振性能
轨道的动力效应与行车速度有直接关系，高速列车通过时，轨道 动力效应将急剧增大。因而要求扣件系统有良好的减振性能，即要求 采用弹性更好的缓冲垫板。 与有砟轨道相比，无砟轨道结构中由于取消了提供线路弹性的道 碴层，这样就要求无砟轨道扣件系统具有比有砟轨道更好的弹性，以 最大限度地降低轨道的振动，减缓轮轨间的冲击。对于客运专线无砟 轨道来说，要求扣件系统各节点刚度一致，以减小动力不平顺。
防爬阻力
扣件系统应防止钢轨相对于轨枕的纵向位移，即防止钢轨爬行， 这就需要扣压件有足够的扣压力并且扣压力衰减小。 桥上轨道结构设计必须要考虑桥上无缝线路的铺设要求。线路纵 向阻力如果太大，将会相应增加线路传递到桥梁墩台的纵向力和钢轨 本身的应力；如果太小，可能导致钢轨爬行或在冬季发生断轨时断缝 过大而影响行车安全。因而桥上扣件系统设计还应考虑这些影响。
2.高铁、客运专线扣件系统技术关键
由于高铁、客运专线以乘客舒适和安全为主要目标，客运专 线无砟轨道成段线路铺设，已不再是单一的下部基础结构，涉及 到桥梁、隧道、路基等下部各种结构基础，要满足运营条件的要 求，需要解决以下扣件系统主要技术关键问题。
具有良好的减振性能
无砟轨道扣件应具有比有砟轨道扣件更好的弹性，但弹性又不能 无限制提高，否则会导致列车通过时钢轨倾翻很大从而动态轨距扩大 影响列车的平顺性。如何确定系统的刚度与轨道刚度的匹配，如何实 现扣件具有较低的刚度而且行车安全是扣件系统需要解决的技术关键。
各种无砟轨道结构上扣件系统的通用性
各种无砟轨道结构不一，但从设计、施工及运营管理角度要求扣 件系统具有通用性，无论轨枕埋入式还是板式无砟轨道，所采用扣件 系统均应可安装，即扣件系统可适应各种不同类型的无砟轨道结构。
பைடு நூலகம்
扣压力衰减与疲劳寿命
轨下弹性垫层刚度降低，意味着列车通过时有较大的变形，弹条 前端的动态变形加大，这就对弹条的弹性性能和疲劳性能提出了较高 的要求，如何解决在采用较低刚度轨下弹性垫层时弹条的扣压力衰减 及大变形下的疲劳寿命也是技术关键之一。
扣件技术发展
一． 我国扣件系统的发展历程
二． 高铁扣件系统技术要求和技术关键
三． 扣件系统结构分析 四． 高铁扣件系统自主研发 五． 技术总结
一．扣件系统的发展历程
1. 有砟轨道扣件系统的发展 弹片式扣件
67型拱形弹片式扣件 弹片I型调高扣件
1. 有砟轨道扣件系统的发展
弹条I、II型扣件
弹条I型调高扣件
1. 高铁专线扣件系统技术要求
由于高铁、客运专线列车运行速度高、密度大，对扣件有更 高的技术要求。客运专线用扣件系统应具有以下主要性能。
保持轨距能力
扣件系统应保持由钢轨和混凝土轨枕（或混凝土轨道板）组成的 轨道框架几何特征稳定，即保持轨距和防止轨距扩大，同时增强轨道 框架的弯曲和扭转刚度，以保证轨道框架的稳定性。
2. 无砟轨道扣件系统的发展
TFY型扣件 秦岭隧道整体道床用 弹性扣件
2. 无砟轨道扣件系统的发展
弹条I、II型分开式扣件 WJ-3型扣件 弹条III型分开式扣件 WJ-4型扣件
2. 无砟轨道扣件系统的发展 WJ-1型扣件
2. 无砟轨道扣件系统的发展 WJ-2型扣件
二、高铁扣件系统技术要求与技术关键
具有较高的绝缘性能，满足轨道电路要求
根据轨道电路的要求，扣件系统不仅在干燥情况下具有较高的绝 缘性能，而且在特大降雨情况下也应具有较高的绝缘性能。这就要求 扣件系统结构上采取特殊技术措施提高水膜电阻。
满足无缝线路铺设要求的扣件系统的通用性
因铺设无缝线路的要求，隧道内和路基上扣件系统应有足够的防 爬阻力，一般情况下防爬阻力越大越对无缝线路有利，因而往往采用 扣压力较大的弹条扣压钢轨。而桥上扣件系统为满足铺设无缝线路的 要求通常采用小阻力弹性扣件，即采用扣压力较小的弹条扣压钢轨且 配合采用较低摩擦系数的复合垫板。因此要求扣件系统应同时具备安 装大扣压力弹条和小扣压力弹条的功能。
零部件和维修工作量
高铁、客运专线轨道维修只能在很短的封锁点内进行，因而要求 扣件系统零部件少和养护维修工作量少。这就要求扣件各部件有足够 的强度，在期望的使用寿命周期内扣件各部件不产生疲劳伤损和显著 的残余变形；同时要求扣件有更好的性能，当扣压件和轨下弹性垫层 产生磨耗和残余变形时，扣件阻力减少不大，扣件螺栓无需经常进行 复拧。
扣件系统与基础的可靠联结
无砟轨道扣件一般采用带铁垫板的弹性分开式扣件，根据功能要 求，铁垫板通过锚固螺栓与混凝土基础中预埋绝缘套管配合紧固在基 础上。根据以往工程实践，混凝土基础中预埋件的强度和疲劳寿命是 薄弱环节，采取措施有效地提高预埋绝缘套管的强度和疲劳寿命是需 要解决的技术关键之一。
绝缘性能
为保证行车绝对安全，要求扣件系统有良好的绝缘性能，保证轨道电 路正常工作。由于我国铁路信号制式的特殊性，轨道电路参数的要求 特别高，这样我国客运专线对扣件系统的绝缘性能有更高要求。
钢轨高低与左右位置调整能力
由于无砟轨道结构中的扣件系统直接将钢轨与混凝土道床联接在 一起，受施工误差和混凝土基础变化等因素的影响，钢轨高低和轨向 的变化不能象有砟轨道那样进行起道和拨道作业，只能通过扣件进行 调整，因此，无砟轨道结构要求其所用扣件系统具有一定的调高和调 整轨向即钢轨左右位置的能力。 对于桥上无砟轨道来说，受梁体收缩徐变上拱、墩台沉降等因素 的影响，钢轨高低的变化更大，因此要求其所用扣件系统具有更大的 钢轨高低调整能力。