第3章-轨道.ppt
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1、1.1.掌握城市轨道交通轨道的概念掌握城市轨道交通轨道的概念2.2.能说出轨道结构的构成要素和其所起的作用能说出轨道结构的构成要素和其所起的作用3.3.能有效地辨别轨道的不同部件能有效地辨别轨道的不同部件.轨道的概念轨道的概念 轨道是城市轨道交通系统的重要组成部分。轨道是作为一个整体结构,铺设在路基之上,直接承受列车车辆及其荷载的巨大压力,对列车运行起着导向作用的一组设备。.3.1 轨轨道概念道概念及构成及构成二二.城市轨道交通轨道的组成城市轨道交通轨道的组成.(1)轨道是城市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,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
2、和稳定性,承受来自于列车的纵向和横向的位移推力,保证列车按照规定的速度、方向及不间断地运行。(2)同时轨道还需具有耐久性及适量的弹性,以确保列车安全、平稳、快速运行和乘客舒适。(3)城市轨道交通均采用电力牵引,故要求轨道结构具有良好的绝缘性以减少杂散电流。(4)根据环境保护对沿线不同地段的减振、降噪要求,轨道应采用相应的减振轨道结构。(5)从形式上看,全线轨道结构宜统一形式,采用统一的零部件,并要求外观整齐、维修工作量少且方便。轨道结轨道结构和性构和性能要求能要求.(6)从技术角度出发,轨道结构应采用成熟、先进的技术和施工工艺。(7)轨距设计要求:直线地段轨距采用标准轨距1435厘米,曲线地段
3、轨距应按规定加宽。(8)水平位置设计要求:直线地段两股钢轨的顶面应保持同一水平,其误差按铁路技术管理规程规定正线不得大于4厘米;曲线地段为保证行车安全和乘客舒适,曲线外轨须按规定设置超高。(9)平面曲线设计要求:为使列车能平稳地由直线进入圆曲线或由圆曲线转入直线,应在直线和圆曲线之间按规定设置缓和曲线,以适应逐步加宽轨距和设置超高的需要。轨道结轨道结构和性构和性能要求能要求.钢轨钢轨是指两条直线形呈平行分布,安装在轨枕或路基之上的由钢铁材料制成的金属构筑物。钢轨断面形状为“工”字形,由轨头、轨腰、轨底三大部份组成。这个形状,受力好、省材料,具有最佳抗弯性能。钢轨断面结构图1.钢轨钢轨.1.钢轨
4、钢轨要求要求一般钢轨应具有足够的承载能力、抗弯强度、一般钢轨应具有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性及稳定性、耐磨性和耐腐蚀性断裂韧性及稳定性、耐磨性和耐腐蚀性.1.钢轨钢轨.1.钢轨钢轨.2.钢轨的分类钢轨的分类(1)从钢轨的断面形状上分1)槽形钢轨。2)双头钢轨。3)平底钢轨。图-3钢轨断面形状图1.钢轨钢轨.(2)从钢轨的质量和强度上分按钢轨的质量和强度不同,城市轨道交通所使用的钢轨有如下四种(钢轨的强度以kg/m表示,数值越大表明其所能承受的重量亦越大):43kg/m、50kg/m、60kg/m和75kg/m共四种。1.钢轨钢轨.3.钢轨的连接安装钢轨的连接安装(1)传统的连接安装法传
5、统的连接安装法是把20m左右一节的钢轨固定在轨枕之上,各节钢轨之间的接头(称为钢轨接头,亦称接缝),通常使用鱼尾板和螺栓接合(见图-4)。.鱼尾板鱼尾板 螺栓螺栓.图-4钢轨接头图中间联接零件.图-5伸缩接头(2)较新的连接安装法该法是持续焊接钢轨,使原本一节一节的钢轨经焊接后成为无缝钢轨或长钢轨。.1.钢轨钢轨功能功能直接承受列车载荷并将其传递到扣件、轨枕、直接承受列车载荷并将其传递到扣件、轨枕、道床至结构底板(例如路基或桥梁)中道床至结构底板(例如路基或桥梁)中依靠钢轨头部内侧与车辆轮缘的相互作用,引依靠钢轨头部内侧与车辆轮缘的相互作用,引导列车前进导列车前进变形变形在列车动载荷作用下,钢
6、轨产生弹性挠曲和横在列车动载荷作用下,钢轨产生弹性挠曲和横向弹性变形向弹性变形.4.钢轨的功用(1)防脱护轨当列车以高速转弯时,外弯一面的轮缘受着极大的压力,为防止轮缘负荷过重,在内弯的轨条处会装设一段钢轨,使另一边的轮缘分担列车转向时所产生的离心力,而通常这附加的轨条会比正常的轨条高些,以加强保护(见图-6)。图-6防脱护轨1.钢轨钢轨.图-7桥上护轨(2)桥上护轨在钢轨两侧分别装设两段钢轨,以防止列车在桥上或高地出轨时继续向外冲(见图-7)。1.钢轨钢轨.图-8道岔护轨(3)道岔护轨在道岔区防止车轮在岔心处进错路线而安装的护轨(见图-8)。1.钢轨钢轨.5.钢轨的损伤与维修养护(1)钢轨折
7、断钢轨折断是指钢轨全截面至少断成两部分,或裂缝已经贯通整个轨头截面或轨底截面,或钢轨顶面上有较大的掉块。(2)钢轨裂纹钢轨裂纹是指除钢轨折断之外,钢轨部分材料发生分离,形成裂纹。(3)钢轨磨耗钢轨磨耗是指小半径曲线上钢轨的侧面磨耗和波浪磨耗。(4)其他损伤其他损伤如钢轨接触疲劳伤损、钢轨纵向疲劳裂纹而导致剥离及轨头因内部存在微小裂纹或缺陷而导致的内部损伤、轨腰螺栓孔裂纹等。1.钢轨钢轨.1.轨枕的概念轨枕的概念 轨枕是轨道的基础部件,它是承垫于钢轨之下,将钢轨所承受的重量压力,平均传递到道床上,同时又能有效地保持钢轨轨距和方向几何形位的轨道部件(如图39)。图-9轨枕2.轨枕轨枕.2.轨枕轨枕
8、钢轨接头钢轨接头在两根定长钢轨之间用夹板连接,这种夹板称在两根定长钢轨之间用夹板连接,这种夹板称为钢轨接头为钢轨接头在无缝线路的缓冲区、轨道电路的绝缘区、有在无缝线路的缓冲区、轨道电路的绝缘区、有道岔的线路区段中道岔的线路区段中.2.轨枕轨枕功能功能支承钢轨支承钢轨保持轨距和方向保持轨距和方向将钢轨对它的各向压力传递到道床上将钢轨对它的各向压力传递到道床上使用扣件把轨枕和钢轨连在一起形成使用扣件把轨枕和钢轨连在一起形成“轨道框轨道框架架”,增加了轨道结构的横向刚度,增加了轨道结构的横向刚度.图-10钢筋混凝土轨枕2.轨枕的种类(1)轨枕按制造材料分为四种1)木枕。2)钢筋混凝土轨枕。3)钢枕。
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