1、軌道作業題答案（本科）第一章軌道結構1 .軌道結構主要包括哪幾部分，各有什么作用？答：鐵路軌道是由鋼軌、軌枕、道床、道岔、聯結零件及防爬設備組成。鋼軌用于引導機車車輛行駛，并將所承受的荷載傳布于軌枕、道床及路基。同時，為車輪的滾動提供阻力最小的接觸面。軌枕承受來自鋼軌的壓力，使之傳布于道床。同時利用扣件有效地保持兩股鋼軌的相對位置。道床是軌枕的基礎，在其上以規定的間隔布置一定數量的軌枕，用以增加軌道的彈性和縱、橫向移動的阻力，并便于排水和校正軌道的平面和縱斷面。道岔是機車車輛從一股軌道轉入或越過另一股軌道時必不可少的線路設備。聯結零件是聯結鋼軌或聯結鋼軌和軌枕的部件。前者稱接頭聯結零件，其作用

2、是有效地保證鋼軌與鋼軌或鋼軌與軌枕間的可靠聯結，盡可能地保持鋼軌的連續性與整體性，后者稱中間聯結零件（或扣件），其作用是阻止鋼軌相對于軌枕的縱橫向移動，確保軌距正常，并在機車車輛的動力作用下，充分發揮緩沖減振性能，延緩線路殘余變形的積累。2 .鋼軌類型怎樣表示，目前我國鐵路標準鋼軌類型有哪幾種？標準長度有幾種各是多少？標準縮短軌有幾種、縮短量各是多少？鋼軌的類型，以每米長的重量（kg/m）表示。目前，我國鐵路鋼軌類型有75、60、50、43及38kg/m等五種。我國標準鋼軌長度為12.5及25m兩種。以及新近生產的50m和100m的標準軌，對于75kg/m的鋼軌只有25m的一種。另外，還有用于

3、曲線軌道上比12.5m標準軌縮短40、80、120nlm和比25m標準軌縮短40、80、160nlm的六種標準縮短軌。3 .軌縫預留應滿足的條件是什么為適應鋼軌熱脹冷縮的需要，在鋼軌接頭處要預留軌縫。預留軌縫應滿足如下的條件：1 .當軌溫達到當地最高軌溫時，軌縫應大于或等于零，使軌端不受擠壓力，以防溫度壓力太大而脹軌跑道；2 .當軌溫達到當地最低軌溫時，軌縫應小于或等于構造軌縫，使接頭螺栓不受剪力，以防止接頭螺栓拉彎或拉斷。4.烏魯木齊地區最高氣溫為39.3C,最低氣溫為-30.6C,若鋪設25m長的60kg/m鋼軌，采用10.9級螺栓，試計算在20c鋪設時的預留軌縫。解：（1）11tz1Tm

4、axTmin59.330.614.32211aoL(tz5ag0.011825(14.320)-187.3取a0=7mm5.鋼軌接頭有哪些種類？具特點是什么？一)接頭聯結形式我國鋼軌接頭的形式，從基本結構來分：有普通接頭和尖軌接頭兩種。1.鋼軌接頭的類型(1)按鋼軌接頭相對于軌枕的位置，可分為懸空式、單枕承墊式和雙枕承墊式。(2)按左右兩股鋼軌接頭相互位置分為相對式和相錯式兩種。我國一般采用相對懸空式，即兩股鋼軌接頭左右對齊，同時位于兩接頭軌枕問。3)按接頭聯接的用途及工作性能來分，有普通接普通接頭、異形接頭、絕緣接頭、導電接頭、膠結絕緣接頭、焊接接頭、伸縮接頭、凍結接頭等。普通接頭用于前后同

5、類型鋼軌的正常聯接。導電接頭：用于自動閉塞區段及電力牽引地段，供傳導軌道電流或作為牽引電流回路之用。為了確保和加強導電性，要在接頭處怫上或焊上一根導線，稱為導電接頭。絕緣接頭：用于自動閉塞區段閉塞分區兩端的鋼軌接頭。使鋼軌、夾板與螺栓之間，螺栓孔四周以及軌端之間均用尼龍絕緣套管和尼龍絕緣墊片，使電流不能從一個閉塞分區傳到另一個閉塞分區的接頭，稱為絕緣接頭。異形接頭：用于連接前后不同類鋼軌的聯接，由于異型接頭較易損壞，現多用異型鋼軌代替異型接頭。膠結絕緣接頭：是用高強度膠粘劑，將鋼軌和夾板膠合成一整體的接頭。膠合層由膠粘劑與玻璃布組成，具有粘結和絕緣性能，稱之為膠結絕緣接頭。一般用于無縫線路，它

6、可以改善鋼軌接頭的平順性，減輕列車對鋼軌接頭的附加動力作用，并且限制軌端的伸縮。凍結接頭：阻止鋼軌自由伸縮的接頭，一般用于道口中，明面小橋等不適應設鋼軌接頭的處所。最早的凍結接頭用一塊月牙形墊片，墊在鋼軌螺栓孔各螺栓之間，以阻止鋼軌的熱脹冷縮，這種結構在列車振動作用下，月牙型墊片容易損壞或脫落起不到凍結作用。目前多用高分子化學膠粘劑來膠接夾板與鋼軌的接觸面，再用高強度螺栓擰緊。尖軌接頭：是指接頭用尖軌和彎折基本軌組成的聯結形式，是用于特大鋼橋上無縫線路的尖軌接頭。它允許接頭處鋼軌隨軌溫變化有較大的伸縮。我國設計的尖軌接頭最大伸縮量可達1000mm,因此，這種接頭又稱伸縮接頭或溫度調節器。在我國

7、鐵路上除在溫度跨度大于或等于100m的鋼橋上使用外，寒冷地區自動的放散應力式無縫線路也曾使用過，以適應接頭處有較大的伸縮量。6.某軌道選用25m長的60kg/m鋼軌，每公里鋪設1760根碎枕，已知接頭間距為540mm,試計算其軌枕間距。解：（1） n176044根100025Lc2bn3（3）設bU代入（2）得:取 a 0.570 m2L2c25.00820.540.5697mn2442（4）由（2）得：bLc（n3）a25.0080.54（443）0.5700549m22貝a=570mm,b=549mm,c=540mm。7 .中間扣件的功用是什么？中間聯結零件也稱扣件，它的功用是使能長期有效

8、地保持鋼軌與軌枕的可靠聯結，阻止鋼軌相對于軌枕的移動，并能在動力作用下充分發揮其緩沖減震性能，延緩軌道殘余變形積累。8 .碎石道床斷面的三個特征是什么？道床斷面包括道床厚度、頂面寬度及邊坡坡度三個主要特征。1 .道床厚度道床的厚度是指直線上鋼軌或曲線上內軌中軸線下軌枕底面至路基頂面的距離。2 .道床頂面寬度道床頂面寬度與軌枕長度和道床肩寬有關。軌枕長度基本上是固定的，因此道床頂面寬度主要決定于道床肩寬。3 .道床邊坡坡度坡度大小對保證道床的堅固穩定，有十分重要的意義。第二章軌道幾何行為1 .軌道幾何形位主要包括哪些？一、軌距軌距是鋼軌頂面下16mm范圍內兩股鋼軌作用邊之間的最小距離二、水平水平

9、是指線路左右兩股鋼軌頂面的相對高差。三、前后高低軌道沿線路方向的豎向平順性稱為前后高低。四、軌向軌向是指軌道中心線在水平面上的平順性。五、軌底坡鋼軌底與軌道平面之間應形成一個橫向坡度，稱之為軌底坡。2 .什么是三角坑其含義是在一段規定的距離內，先是左股鋼軌高于右股，后是右股高于左股，高差值超過容許偏差值4mm,而且兩個最大水平誤差點之間的距離，不足18m。稱為三角坑3 .為什么要設置軌底坡？如何設置？由于車輪踏面與鋼軌頂面主要接觸部分是1:20的斜坡，為了使鋼軌軸心受力，鋼軌也應有一個向內的傾斜度，這就是要設置軌底坡的原因。對于混凝土軌枕在生產軌枕的時候，在承軌槽內就已經預留好一坡度，對于木枕

10、要在軌底墊入斜的木楔子以形成軌底坡。4 .曲線外軌超高設置原因及其設置方法？設置超高為了內外兩股鋼軌磨耗均勻，旅客舒適。5.設置的方法是對過加厚外側道床的厚度來抬高外股鋼軌，形成超高。曲線軌道外軌超高度的確定應滿足什么要求？并解釋欠超高和余超高的概設置超高為了內外兩股鋼軌磨耗均勻，旅客舒適。欠超高是列車以最大速度通過的時候，所需要的超高與實設超高之間的差余超高(過超高)是列車以最低速度通過的時候，實設超高與所需要的超高之間的差值。802解:6 .已知某線路半徑為1000m,平均行車速度為80km/h,未被平衡的欠超高容許值為75mm,計算該曲線應設置的外軌超高及其允許的最高行車速度。h11.8

11、11.875mmR1000Vmax,75751000112.75km/h11.87 .緩和曲線有哪些幾何特征？(1)緩和曲線連接直線和半徑為R的圓曲線，其曲率由零至1/R逐漸變化。(2)緩和曲線的外軌超高，由直線上的零值逐漸增至圓曲線的超高度，與圓曲線超高相連接。(3)緩和曲線連接半徑小于350m的圓曲線時，在整個緩和曲線長度內，軌距加寬呈線性遞增，由零至圓曲線加寬值。8 .緩和曲線長度如何確定？緩和曲線長度影響行車安全和旅客舒適，擬定標準時，應根據下列條件計算并取其較長者。1 .超高順坡不致使車輪脫軌11hh(m)i22 .超離時變率不致使旅客不適hVmax12(m)3.6f3.欠超高時變率

12、不致影響旅客舒適hQVmaxl3(m)3.6b10 maxl1,l 2,l3maxh hV max hQV max i , 3.6f , 3.6b(m)緩和曲線長度的計算結果應進整為10m的整倍數8.單線鐵路曲線半徑R=800m,一晝夜通過該曲線和各次列車次數、列車重量和實測速度如下表所示，試確定該曲線的實高超高，并檢算未被平衡的超高是否滿足鐵路線路維修規則的要求？順號列車種類列車重量(KN)列數實測速度(km/h)1特快旅客列車8000495,94,88,852直快旅客列車9000490,89,86,833普通旅客列車7000273,694直達貨物列車330001369,68,64,63,7

13、0,63,6765,65,61,60,58,575區段貨物列車22000572,67,70,69,566排空貨物列車11000673,67,71,66,68,69解：(一)計算超高(1)計算各列車的平均速度序號1,2,3,4,5,6各列車的平均速度為91,87,71,64,67,69km/h,則總的平均速度為VoNiGiVi24 8000 91 4 9000 87 2 7000 71 13 33000 64 5 22000 67 6 11000 69NiGi4 8000 4 9000 2 7000 13 33000 5 22000 6 11000故超高設為70mm,其欠超高和過超高都滿足規范的

14、要求第三章軌道力學作業題答案1.簡答作用于軌道上的力及其產生原因1 .豎向力包括靜輪重和附加動壓力。輪重是機車車輛靜止時，同一個輪對的左右兩個車輪對稱地作用于乎直軌道上的輪載。列車行駛過程中，車輪實際作用于軌道上的堅直力稱車輪動輪載。動輪載超出靜輪載的部分稱為動力附加值，產生的原因非常復雜，有屬于機車車輛構造及狀態方而的；有屬于軌道構造及其狀態的；也有屬于機車車輛在軌道上的運動形態方而的。由于車輪踏面不圓順或車輪安裝偏心引起的；軌道不平順，諸如軌面單獨不平順、軌縫；錯牙和折角等導致產生的，由不平順產生的附加動壓力隨不平順的長度、深度及行車速度、軸重等的不同而變，嚴重時可達靜輪載的1-3倍。2

15、.橫向水平力包括直線軌道上，因車輛蛇行運動，車輪輪緣接觸鋼軌順產生的往復周期性的橫向力；軌道方向不平順處，車輪沖擊鋼軌的橫向力，在曲線軌道上，主要是因轉向架轉向，車輪輪緣作用于鋼軌側面上的導向力，此項產生的橫向力較其他各項為大。還有未被平衡的離心力等。3 .縱向水平力包括列車的起動、制動時產生的縱向水平力；坡道上列車重力的水平分力；爬行力以及鋼軌因溫度變化不能自由伸縮而盧乍的縱內水平力等，溫度人對無縫線路的穩定性來說是至關重要的。2.計算：已知某線路上鋼軌為60kg/m、U74碳素軌（新軌），鋼軌長度為25m,經計算軌上動彎矩為47322539Nmm,試檢算鋼軌強度是否滿足要求。解：由表查得6

16、0kg/m新鋼軌軌底和軌頭的斷面系數Wi=396cm3;W2=339cm3Md47322539d1119.5mpa皿396Md47322539d2139.6mpaW2339s457351.5mpa351.5mpa351.5mpak1.3軌底應力：d1t119.551170.5mpa軌頭應力：d2t139.651190.6mpa所以鋼軌強度滿足要求主。3.計算：已知某線路軌枕為J-2型，道磴厚度為350mm,經計算枕上動壓力為63135N,試計算路基頂面應力。,b .1-ctg2,eh2 ctg275c-ctg35o19.6cm2117.5octg35o83.9cm本題中軌道道床厚度為35cm,

17、它處于h1與h2之間，應按以下公式計算:Rd2he tg631352 0.3 1.175 tg35o0.128mpa、名詞解釋:1 .道岔號數：道岔角的余切值2 .轍叉咽喉：兩翼軌間最窄的地方3 .尖軌動程：第一根拉桿處的尖軌所能擺動的最大寬度4 .查照間隔D1及：D1為護軌頭部外側到心軌工作邊的距離；D2為護軌頭部外側到翼軌工作邊的距離。5、有害空間：轍叉咽喉至心軌實際尖端之間，有一段軌線中斷的空隙，列車對此處的沖擊較大，這一段稱為道岔的有害空間。二、什么是道岔？單開道岔由那幾部分組成？道岔是機車車輛從一股軌道轉入或越過另一股軌道時必不可少的線路設備，是鐵路軌道的一個重要組成部分。開道岔由轉

18、轍器、轍叉及護軌、連接部分和岔枕組成。二、繪出曲線尖軌、直線轍叉單開道岔總布置示意圖，并在圖上用通用字母語 標注主要尺寸及縱橫向投影公式。縱橫向投影公式分別為：SygR(coscos)ksinLt RsinkcosAo第四章無縫線路作業題答案1、無縫線路有何優點？理論上為什么無縫線路可以鋪設成無限長？無縫線路由于消滅了大量的接頭，因而具有行車平穩、旅客舒適，同時機車車輛和軌道的維修費用減少，使用壽命延長等一系列優點。無縫線路一根鋼軌所受的溫度力為：PtF2.50tFt0由公式可得知：在兩端固定的鋼軌中所產生的溫度力，僅與軌溫變化幅度有關，而與鋼軌本身長度無關。因此，從理論上講，鋼軌可焊成任意長

19、，且對軌內溫度力沒有影響。控制溫度力大小的關鍵是如何控制軌溫化幅度2、什么是無縫線路？什么是鎖定軌溫？無縫線路也叫長鋼軌線路。就是把若干根標準長度的鋼軌經焊接成為10002000m而鋪設的鐵路線路。無縫線路中，將長軌條始終端落槽就位時的平均軌溫稱為鎖定軌溫，又稱零應力軌溫。3、無縫線路計算某地區最高軌溫62.1C,最低軌溫為-10.5C,60kg/m鋼軌，截面積F=7745mm2,軌道縱向阻力r=9.1N/mm,接頭阻力Ph=490kN,緩沖區鋪設25m標準軌，構造軌縫6g=18mm,鋼軌膨脹系數a=0.0118mm/m?C,E=21x104MPa,計算:1）確定鎖定軌溫（偏高值為3C）2）克

20、服接頭阻力所需升降的軌溫;3）固定區最大拉、壓溫度力；4）伸縮區長度；5）繪制軌溫從鎖定軌溫單向變化到最高、最低溫度時的溫度力圖，并標注有關數據。6）計算予留軌縫61, 62PH2.5FTmin20490 1000 25.3 C:2.5 7745,62.1 10.5f 3 28.8 C2maxPt拉=2.5FmaxAt降=2.5F(t。一Tmin)=2.5乂7745X(28.8+10.5)=760.946kNmaxPt壓=2.5FmaxAt升=2.5F(Tmaxt0)=2.5X7745X(62.1-28.8)=644.771kNmaxP拉PH(3)qHr即ls1=44.456mmaxR壓Phls2(760.946490)100029.77m9.1(644.771490)17.01m9.1即ls=50m(4)490K17.01m-A卜=9.1N/mmrPl固定區17.01m去644.771KNTmaxC'(5)緩沖區預留軌縫計算(a)長軌一端的伸縮量長軌一端的伸長量入長伸2(maxP壓FH)溫伸2EFr