軌道結構目錄引言一、軌道組成二、有砟軌道結構三、無砟軌道結構線路是軌道、路基和橋隧建筑物（橋梁、隧道、涵洞）等組成的總稱。引言我國鐵路線路共分為四個等級，Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級。1Mt（兆噸）=1000kt=1000000t通過總重計算例：假設x號線上行每天開行列車306趟，每趟車平均重量為230t，請問該條線路年通過總重為多少？母材探傷周期應為多少？答:(1)年通過總重=306×230×365/10^6=25.6887Mt(2)25.6887Mt處于25-40Mt區間，母材探傷周期為每年8遍。軌道交通的限界是確定行車軌道周邊構筑物最小凈空和安裝各種設備及管線相互位置的依據，限界尺寸應力求做到經濟合理、安全可靠且能滿足各種設備及管線安裝的需要。限界應根據車輛的輪廓尺寸和技術參數、軌道特性、受電方式、設備及管線安裝、施工方法等因素，綜合分析計算確定。軌道交通的限界包括車輛限界、設備限界、建筑限界。其中起控制作用的是設備限界和建筑限界。車輛限界是制定建筑限界的依據。根據車輛主要尺寸等有關參數、并考慮在靜態和動態情況下以及車輛的振動等正常狀態下所達到的橫向、豎向偏移量及偏移角度，按可能發生的最不利的情況計算確定。限界設備限界是在車輛限界的基礎上，外加未計及因素及考慮車輛在一系或二系懸掛故障狀態下引起車輛的偏移和傾斜等附加偏移量，以及在設計、施工、運營中尚未預計的因素在內的安全預留量。建筑限界是滿足車輛運行和設備安裝有效凈空的最小尺寸。是任何沿線永久性固定建筑物，包括施工誤差值、測量誤差值及結構永久變形在內均不得向內侵入的界線。建筑限界不包括施工誤差、測量誤差、結構沉降、位移變形等因素。結構等相關專業在結構設計時應充分考慮上述因素，以確保竣工后的有效凈空能滿足建筑限界的要求。曲線地段限界應在直線段的基礎上根據曲線半徑和外軌超高等進行加寬和加高。圓形隧道建筑限界加寬采用移動隧道中心線的辦法。緩和曲線部分應在直線地段建筑限界的基礎上進行加寬。一

、軌道組成1、軌道是鐵路、地鐵的主要技術裝備之一，是列車行駛的基礎，屬于線路的上部結構。線路是由路基、橋隧建筑物(橋梁、涵洞、隧道等)和軌道組成的一個整體的工程結構，但狹義的線路指的就是軌道。2、軌道的作用:

a、引導列車安全、平穩運行

b、直接承受車輪傳來的荷載

c、把荷載傳布給路基或橋隧建筑物一、軌道組成一、軌道組成3、軌道結構要求

基本要求：強度、穩定性和耐久性

其他要求：（1）具有適量的彈性，使列車運行所引起的振動與噪聲控制在容許范圍內；（2）具有一定的絕緣性能，以減少迷散電流對周圍金屬構件的電腐蝕;（3）軌道維修工作量小，具有合理的維修周期。（4）盡可能選用通用件，減少軌道結構零部件的非標品種，以降低工程造價和養護費用。

一、軌道組成4、軌道結構分類隨著我國城市軌道交通建設、鐵路既有線提速改造和高速鐵路等不斷發展，新技術、新工藝和新型軌道結構不斷出現。但是采用輪軌技術的軌道結構根據道床結構的不同，仍主要劃分為有砟軌道和無砟軌道兩大類。一、軌道組成二、有砟軌道結構有砟軌道優點：投資小、彈性好、易于養護維修、適應性強有砟軌道缺點：容易變形、養護維修頻繁、維修費用高、維修條件差

有砟軌道一般斷面結構二、有砟軌道結構

有砟軌道組成：鋼軌、軌枕、道床、聯接零件、道岔及軌道加強設備等。二、有砟軌道結構一、鋼軌1、鋼軌的功用、性能和斷面a、引導機車車輛車輪前進，為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾動面。b、承受來自車輪的垂直力、橫向水平力和縱向水平力，并將力傳遞到軌枕或其他支承上。c、在電氣化鐵路和自動閉塞區段上能兼作軌道電路。二、有砟軌道結構二、有砟軌道結構2、鋼軌的性能要求：足夠的強度、韌性和耐磨性；一定的塑性、剛度、可撓性；踏面應粗糙，增加輪軌間黏著力，又要光滑，以減少行車阻力。3、鋼軌的斷面

斷面形狀：工字形原因：抵抗撓曲的最佳斷面三個部分：軌頭、軌腰、軌底四個參數：軌頭寬度b、軌腰厚度c、軌身高度H及軌底寬度B二、有砟軌道結構

按取整后每米鋼軌質量（kg/m）來分類。我國鐵路目前使用有75、60、50、43kg/m。

標準軌長度：25m

和12.5m

新增50m、100m的長定尺鋼軌。標準縮短軌：比25m分別短40、80、160mm

比12.5m短40、80、120mm

按鋼軌材質劃分：U71（含碳量為0.71%

）、

U74、U71Mn（主要合金成分為錳）

U71MnSi、U75V（通稱PD3鋼軌）等4、鋼軌的類型二、有砟軌道結構60kg/m鋼軌截面尺寸二、有砟軌道結構50kg/m鋼軌截面尺寸二、有砟軌道結構5、鋼軌表面常見傷損鋼軌的波浪型磨耗

波磨是鋼軌磨耗常見類型之一。所謂波磨是指:鋼軌頂面出現的規律性高低不平的類似波浪形狀的不平順現象，實質是波浪形的壓潰。

二、有砟軌道結構波磨多數出現在曲線地段曲線半徑越小,形成和發展的速率越快。直線地段極少出現波磨。說明波磨與曲線地段輪軌所特有的某種或某幾種振動形式相關聯,這些振動形式在直線上不存在或振動強度較小不足以引發波磨,因此,輪軌系統橫向的振動值得關注。制動地段波磨嚴重說明輪軌間的切向力、粘著和滑動過程直接影響波磨的形成和發展,因此,輪對的扭轉和彎曲等振動值得關注。軌道彈性對波磨的發生發展影響較大石質路基和板結道床上的波磨較為嚴重;木枕地段的波磨明顯較混凝土枕地段輕微。說明輪軌系統的垂向振動也是影響波磨的重要因素。波磨多發地段的特點二、有砟軌道結構曲線側面磨耗：輪緣與鋼軌側面直接的滑動摩擦造成。影響因素：曲線半徑、外軌超高、曲線軌距加寬、輪軌間摩擦系數、輪軌間游間以及曲線軌道狀態等。減緩措施：設置合理的軌底坡、超高、軌距和科學涂油潤滑。二、有砟軌道結構軌頭表面接觸疲勞損傷軌距角處的魚鱗狀玻璃裂紋和剝離掉塊斜線狀剝離裂紋踏面剝離裂紋淺層掉塊踏面碾寬或局部壓潰凹陷由斜裂紋產生的斷裂二、有砟軌道結構曲線上股軌距角剝離裂紋和淺層剝離掉塊曲線上股鋼軌的斜裂紋及斷裂由斜裂紋產生的鋼軌橫向斷裂二、有砟軌道結構曲線下股踏面剝離裂紋及掉塊斜裂紋擴展形貌魚鱗狀剝離裂紋擴展形貌二、有砟軌道結構二、有砟軌道結構鋼軌銹蝕主要發生在隧道內及易受鹽堿侵蝕地段的線路。在摸清銹蝕情況、特征、規律和成因的基礎上選用合適的防銹材料和采用嚴格的施涂工藝，能夠取得良好的效果。故銹蝕不是決定鋼軌使用壽命的主要因素。鋼軌銹蝕二、軌枕

要求：a、堅固、耐久、有一定的彈性

b、便于固定鋼軌，抵抗軌道框架的縱向和橫向位移；

c、價格低廉、制造簡單、易于鋪設養護1、軌枕的功用與要求

功用：支承鋼軌，保持軌距和方向，并將承受的鋼軌力均勻地傳遞給道床。二、有砟軌道結構按材質分：木枕、混凝土軌枕、鋼枕、塑料軌枕等按鋪設部位分：普通軌枕、岔枕、橋枕等按構造和鋪設方法分：橫向軌枕、縱向軌枕、短枕、雙塊式軌枕等二、有砟軌道結構橋上護輪軌及橋枕橋枕基本軌護輪軌二、有砟軌道結構2、混凝土枕外形①橫截面：梯形（節約混凝土、便于脫模）②底面：寬（增大支承面積、減小對道床壓力）設凹形花紋（提高軌枕與道床摩阻力）③寬度：兩端承軌槽處寬、中間窄（軌枕頂面支承鋼軌的部分稱承軌槽，設傾向軌枕中部的1:40斜坡）④外形：如圖⑤長度：一般2.5m~2.6m二、有砟軌道結構Ⅲa型混凝土軌枕外形尺寸二、有砟軌道結構3．軌枕受力與支承條件的關系軌枕底支承情況全支承中間部分支承中間不支承

中間部分支承軌枕受力狀態二、有砟軌道結構三、聯接零件聯接零件1、鋼軌接頭聯接零件

1）鋼軌接頭的類型接頭聯接零件（聯接鋼軌與鋼軌）中間聯接零件（聯接鋼軌與軌枕）扣件(b)相錯式接頭(a)相對式接頭按兩股鋼軌接頭相對位置相對式接頭相錯式接頭二、有砟軌道結構懸空式接頭單枕承墊式雙枕承墊式我國主要采用的鋼軌接頭型式：相對懸空式接頭按接頭與軌枕的相對位置分(a)單枕承墊式(b)雙枕承墊式(c)懸空式按接頭的用途及工作性能分，有普通接頭和特種接頭，特種接頭又包括異型接頭、導電接頭、絕緣接頭、伸縮接頭、減振接頭及焊接接頭等。二、有砟軌道結構2、普通接頭結構組成：接頭夾板（魚尾板）、接頭螺栓、螺母、墊圈

普通接頭結構組成二、有砟軌道結構（1）接頭夾板

常用：斜坡支承型雙頭對稱式夾板（六孔魚尾板）。夾板

作用：承受彎矩，傳遞縱向力，阻止鋼軌伸縮。二、有砟軌道結構二、有砟軌道結構（2）、接頭螺栓、螺母及墊圈螺栓：由螺栓頭、頸、桿組成螺母：Q275鋼墊圈：防止螺母松動普通線路—彈簧墊圈（圓形和矩形）無縫線路—高強度平墊圈作用：在鋼軌接頭處用以夾緊夾板和鋼軌，使夾板連接牢固，阻止鋼軌部分伸縮。（2）、接頭螺栓、螺母及墊圈二、有砟軌道結構（2）、接頭螺栓、螺母及墊圈

接頭螺栓交錯布置二、有砟軌道結構（3）、鋼軌軌縫及設置

目的：適應鋼軌熱脹冷縮的需要。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。預留軌縫設置原則：構造軌縫是指受鋼軌、接頭夾板及螺栓尺寸限制，在構造上能實現的軌端最大縫隙值。

鋼軌接頭螺栓鋼軌夾板二、有砟軌道結構普通線路預留軌縫計算公式：構造軌縫均采用18mm二、有砟軌道結構【例1-1】某地區歷史最高軌溫為59.7℃，最低軌溫為-25.5℃，若鋪設60kg/m的25m長標準軌，采用10.9級螺栓，試計算在20℃鋪軌作業時的預留軌縫。

解：

不滿足時軌縫值應減小1～2mm

，滿足取8.1mm二、有砟軌道結構3、特種接頭

（1）異形接頭：異形接頭用于兩種不同型號鋼軌的聯接，又稱過渡接頭。(b)異型鋼軌連接(a)異型夾板連接

鋼軌異型接頭二、有砟軌道結構60-50異型鋼軌二、有砟軌道結構（2）導電接頭：導電接頭用于將鋼軌做為導電體的自動閉塞區段的鋼軌連接。(b)焊接式(a)塞釘式

鋼軌導電接頭二、有砟軌道結構（3）絕緣接頭：絕緣接頭用于兩個自動閉塞區間交界處，以確保軌道信號電流不能從一個閉塞分區傳到另一個閉塞分區，主要有普通高強絕緣接頭和膠接絕緣接頭兩種。

膠接絕緣接頭

普通高強絕緣接頭二、有砟軌道結構（4）伸縮接頭：伸縮接頭又稱溫度調節器。伸縮接頭由基本軌與尖軌相貼組成，二者共同安裝于一塊通長墊板上，溫度發生變化時，尖軌位置不變，而基本軌向鋼軌外側伸縮

鋼軌伸縮接頭二、有砟軌道結構

溫度調節器二、有砟軌道結構（5）減振接頭：減振接頭又稱承越式接頭，當車輪通過軌縫時，減振夾板的頂面與鋼軌頂面同時接觸車輪，可減小車輪通過軌縫的折角和臺階，減緩車輪的沖擊振動。二、有砟軌道結構（6）焊接接頭：是在工廠或現場用焊接方法，如閃光接觸焊、氣壓焊和鋁熱焊等將鋼軌焊接成整體，再使用焊瘤推凸機、鋼軌打磨機等進行修整，使焊縫斷面具有與鋼軌標準斷面一致的幾何外形。

氣壓焊鋁熱焊

二、有砟軌道結構移動接觸焊待打磨焊接接頭

二、有砟軌道結構2．中間聯接零件

固定鋼軌位置，阻止鋼軌相對于軌枕的縱、橫向移動；確保軌距正常，防止鋼軌翻轉；在動力作用下充分發揮其緩沖減振性能；延緩軌道殘余變形積累

作用：扣件應具備的性能：

足夠的扣壓力和阻力；適當的彈性；具有一定的水平向和豎向調整量；構造簡單，便于裝卸與維修；足夠的耐久性和良好的絕緣性能。

二、有砟軌道結構常見扣件簡介木枕混合式扣件——道釘木枕分開式扣件——K型扣件二、有砟軌道結構混凝土枕扣件扣板式扣件Ⅲ型彈條扣件Ⅰ、Ⅱ型彈條扣件常見扣件簡介二、有砟軌道結構鐵路二、有砟軌道結構地鐵二、有砟軌道結構四、道床（1）承受軌枕壓力，將荷載擴散到路基上，保護路基；（2）提供阻止軌排縱、橫向位移的阻力，保持軌道穩定和正確的幾何形位，保證行車安全；（3）排水，使路基面干燥，防止翻漿冒泥、凍害等；（4）增加軌道彈性，緩沖、減振降噪；（5）便于養護維修。1、道床的功用二、有砟軌道結構2、道砟材料性能要求：（1）質地堅韌，有足夠的強度；（2）排水性好，吸水度小，不易風化，不易壓碎、搗碎和磨碎；（3）在外力作用下不易被風吹動和被雨水沖走。材料：碎石（花崗巖、大理石、石灰巖）、篩選級配卵石、粗砂和中砂、熔爐礦碴等。碎石道砟技術要求包括三方面：道砟的性能、道砟材料的級配、道砟顆粒形狀及清潔度。二、有砟軌道結構1）道砟的性能

道砟材質的性能指標有抗磨耗、抗沖擊性能，抗壓碎性能、滲水性、抗大氣腐蝕性、穩定性和等，并以此作為道砟材質的分級依據，將道砟分為特級、一級道砟。

2）道碴材料的級配道砟的級配是指道砟中不同大小粒徑顆粒的分布。

新建鐵路用一級碎石道砟粒徑級配方孔篩孔邊長（mm）162535.5455663過篩質量百分率（%）0～55～1525～4055～7592～97100二、有砟軌道結構

既有線一級碎石道砟粒徑級配方孔篩孔邊長（mm）2535.5455663過篩質量百分率（%）0～525～4055～7592～97100特級碎石道砟粒徑級配方孔篩孔邊長（mm）22.531.5405063過篩質量百分率（%）0～31～2530～6570～99100顆粒分布方孔篩孔邊長（mm）31.5～53顆粒質量百分率（%）≥50二、有砟軌道結構3）道砟顆粒形狀及清潔度針狀顆粒：顆粒長度大于平均粒徑1.8倍的顆粒；片狀顆粒：指厚度小于平均粒徑0.6倍的顆粒。針狀指數和片狀指數：是指道砟材料中，針狀顆粒和片狀顆粒分別所占的質量百分率。要求：道砟針狀指數和片狀指數均不大于20%。特級道砟中風化顆粒和其它雜石含量不應大于2%，一級道砟中風化顆粒和其他雜石含量不應大于5%。

二、有砟軌道結構3．道床底砟材料

底砟位于碎石道床道砟層和路基基床表層之間作用：傳遞、分布列車荷載；防止面砟和路基基床表層顆粒之間的相互滲透；滲水過渡和防凍保溫。底砟材料：天然砂礫或開山塊石、天然卵石、礫石經破碎、篩選而成。要求：底砟材料的粒徑級配應符合規定，且0.5mm篩以下的細集料中通過0.075mm篩的顆粒含量應小于等于66%。二、有砟軌道結構

直線地段道床斷面(單位：m)

三個主要特征：道床厚度、頂面寬度、邊坡坡度1）道床厚度

定義：是指直線上鋼軌或曲線上內股鋼軌中軸線下軌枕底面至路基頂面的距離。

要求：軌枕傳來的壓力不超

過路基面上容許的最大壓力

選用標準：運營條件和

道砟質量、路基強度、

軌枕間距等，一般25~50cm。二、有砟軌道結構2）道床頂面寬度道床頂面寬度與軌枕長度、軌道類型及設計時速有關，數值上等于軌枕長度加上兩倍道床肩寬。道床寬出軌枕兩端的部分稱為道砟肩，其寬度稱為道床肩寬。普通線路肩寬一般為25～30cm，無縫線路道床肩寬要求不小于45cm。二、有砟軌道結構3）道床邊坡坡度指自道床頂面引向路基頂面的斜邊取決于道砟材料的內摩擦角與粘聚力國鐵正線取1：1.75二、有砟軌道結構4、道床變形

道床下沉是軌道變形的主要因素。

道床下沉與運量有直接關系;規律：分兩個階段——初始急劇下沉階段：在荷載作用下，道砟形成穩定組合及間隙被壓密造成的下沉——后期緩慢下沉階段：碎石破損、磨損和石砟產生流動引起的下沉新線減少開通后不均勻下沉措施：采用優質道砟。分層鋪設、分層搗固，多次動力穩定的作業方式。二、有砟軌道結構五、軌道加強設備

1、軌道的爬行與防爬設備線路爬行：指鋼軌沿著軌枕或軌道框架沿著道床頂面縱向移動。爬行力：使鋼軌產生爬行的縱向水平力。軌道爬行的一般規律：①在雙線地段爬行方向與列車運行方向基本相同，列車運行方向在下坡道時爬行量較大。②兩個方向運量大致相等的單線地段，其兩個方向都發生爬行，且易向下坡道方向爬行。二、有砟軌道結構③兩個方向的運量顯著不同的單線地段，其運量大的方向爬行量較大，在運量大的下坡道方向爬行量更大。④雙線或單線的制動地段，均易向制動方向爬行。線路爬行的危害：一端接頭擠成連續瞎縫，可能誘發脹軌跑道；另一端則拉大軌縫，造成軌道不平順，增加維修工作量。在明橋上、道岔前后會影響線路質量，降低軌道各組成部件的使用壽命，甚至產生脹軌跑道、列車顛覆的嚴重后果。二、有砟軌道結構

預防措施：提高線路縱向阻力（1）提高扣件阻力：采用彈性扣件，加大螺栓扭矩，防止扣件松動，保持扣壓力；（2）提高道床縱向阻力：加強道床搗固、夯實；（3）增設足夠的防爬設備，以加大軌道抵抗縱向移動的阻力。防爬設備穿銷式防爬器：軌卡、擋板、穿銷防爬撐：連續3～5根軌枕安裝，聯成整體防爬二、有砟軌道結構穿銷式防爬器和防爬撐二、有砟軌道結構2、曲線加強

曲線加強原因：列車通過曲線地段尤其是小半徑曲線地段時，因橫向水平力作用會導致軌距擴大，軌道框架橫移，平面位置歪曲，軌枕擋肩損壞，養護維修工作量增加。

曲線加強措施：①增加軌枕配置數量，提高軌道框架橫向穩定性；②安裝軌撐及軌距桿，提高鋼軌水平方向穩定性，防止軌距擴大。二、有砟軌道結構

軌撐：安裝在鋼軌外側以頂住軌下頦和軌腰，防止鋼軌外傾。

軌距桿：一端扣在外軌軌底，另一端扣住里軌軌底的拉桿，防止鋼軌位移保持軌距。③堆高曲線外側砟肩，以增加道床橫向阻力，保持線路穩定。

軌距桿軌撐二、有砟軌道結構六、道岔普通單開道岔由轉轍部分、連接部分、轍叉及護軌部分組成。圖2—1二、有砟軌道結構七、附屬設施設備擋車器二、有砟軌道結構標志標牌二、有砟軌道結構爬行觀測樁二、有砟軌道結構涂油器二、有砟軌道結構排水溝二、有砟軌道結構沉砂坑和立體網罩二、有砟軌道結構二、有砟軌道結構防脫護軌二、有砟軌道結構Vibration

CALMMOON

Sheeting鋼軌阻尼器道床吸音板二、有砟軌道結構3│無砟軌道結構

無砟軌道指用用整體性較好的瀝青或混凝土道床代替傳統有砟軌道中軌枕和散粒道砟道床的軌道結構。１、優點：軌道縱向、橫向穩定性好，有利于高速行車軌道幾何尺寸穩定，平順性和彈性好，乘坐更舒適使用壽命長、維修工作量少，，綜合經濟效益好整潔美觀，無飛石飛濺且不會發生脹軌跑道結構高度低，可減小土建工程量。２、缺點：施工精度要求較高，需采用特殊的施工方法對基礎穩定性有特殊要求，一旦破壞維修困難軌道彈性差，振動噪聲相對較大初期造價比有砟軌道高三、無砟軌道結構

我國通過對高鐵引進技術的消化吸收及再創新，形成了我國具有自主知識產權的CRTS（Chinarailwaytracksystem)無砟軌道技術系列：CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道(CRTSⅠb)、CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道(CRTSⅡb)、CRTSⅠ型板式無砟軌道(CRTSⅠs)、CRTSⅡ型板式無砟軌道(CRTSⅡs)、CRTSⅢ型板式無砟軌道(CRTSⅢs)三、無砟軌道結構一、整體灌注式無砟軌道整體灌注式無砟軌道又稱無枕式整體道床，其道床混凝土強度等級為C30，全部采用現澆混凝土，整體性強。三、無砟軌道結構二、支承塊式無砟軌道

是將支承塊與混凝土道床澆筑成一體，構成整體道床。隧道內支承塊式整體道床橋上支承塊承軌臺式按鋪設位置分類：隧道內的支承塊式整體道床高架橋上支承塊承軌臺式（短枕承臺式）無砟軌道

三、無砟軌道結構三、長枕埋入式無砟軌道由鋼軌、扣件、穿孔混凝土軌枕、混凝土道床板、隔離層（或橡膠墊層）、混凝土底座等組成，隧道內可不設混凝土底座。三、無砟軌道結構四、彈性支承塊式無砟軌道

適用條件：對振動和噪聲控制要求的地段

組