轨道由道床、轨枕、钢轨、联接零件、防爬设备及道岔组成。
较初钢轨为铸铁轨,再发展为工字形钢轨,20世纪80年代,世界上多数铁路采用的标准轨距(见铁路轨道几何形位)为1435毫米(4英尺8(1/2)英寸)。较此窄的称窄轨铁路,较此宽的称宽轨铁路(见铁路工程)。
道床直接铺在路基面上,道床采用碎石、卵石、矿渣等材料。钢轨、轨枕、道床是一些不同力学性质的材料,以不同的方式组合起来的。一般而言,轨道的底部为道床,是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上 (在桥上就相当常见) ,甚至嵌在混凝土里。
轨枕埋在道床内,一般为横向铺设,用木、钢筋混凝土或钢制成。
钢轨以连接零件扣紧在轨枕上。 [1]
道砟
道砟铺设于路基上,轨枕下,用以藏护轨枕的对象。依铺设的位置可分上下两层,上层为**层道渣,下层为底层道渣。
道渣的功用如下:
1.承受轨枕所传下的压力,并将此压力平均分布在路基上。
2.固定轨枕位置,维持轨道正确的线型和坡度。
3.排除轨枕周围及下方雨水,防止路基的土壤因湿软变形。
4.增加轨道的弹力,使受列车碾压后的钢轨*回复原来正确位置。
5.防止轨道生长杂草。
现代轨道工程为了**高速铁路运行安全,并且提高路基的强度,减少道渣的清筛维护,以混凝土地基取代道渣、枕木及路基,称之为"无渣轨道"。可以降低维修时间,维持良好的质量及行车安全。
钢轨
钢轨是供列车车轮滚动行驶其上的铁路构建,主要功用如下:
1.承受车轮重压及磨损。
2.将车轮重压分散置钢轨下的轨枕。
3.承受不断反复的重压。
无论钢轨的重量如何,断面质量比例大致应为:头部42%、腰部21%、底部37%,且钢轨的高度应等于底部的宽度。当钢轨头部受磨损达0.64厘米时,需立即抽换钢轨。
联接器械
铁路道钉
铁路道钉的作用在于将钢轨扣接在轨枕上,并维持两轨间的固定轨距,较常用的铁路道钉有普通道钉、钩道钉和螺旋道钉品种。
轨道连接零件
轨条连接零件在于维持接缝处的强度及劲度,使轨条具有均匀的弹性。一般以两块鱼尾版贴于钢轨两侧的腰部,而以附有弹簧垫圈的螺栓旋紧。鱼尾版有60厘米和90厘米两种,使用60厘米版需旋以4螺栓,使用90厘米者需旋以6螺栓。
现代化轨道为彻底改善轨道连接零件的缺点,采取连续焊接的方式,以连续焊接钢轨取代钢轨接头,藉以减少轨道之维修工作,并可增加使用年限,此称为长焊钢轨。
轨撑
用以支撑钢轨外侧的腰部,以抵抗钢轨头部所受之侧向力,防止因钢轨倾斜而导致之道钉松动。
扣件
嵌入轨枕扣住钢轨底部之上的金属夹或柄,除可抵抗车轮垂直滚压及侧向推力外,也可防止钢轨纵向爬行。
防爬设备
装设于钢轨底下,以其一侧**住轨枕(及垫钣),除用防止钢轨因车轮滚动所造成的纵向爬行,并可控制钢轨因温度升高而产生的延伸现象。
宽轨枕线路
又称轨枕板线路。是用预应力混凝土轨枕板,密排铺设在经过压实的道床上,板缝间用沥青或其他材料填封所修筑的线路。预应力混凝土轨枕板宽55厘米,比普通预应力混凝土轨枕底宽宽两倍,其长度和厚度同普通预应力混凝土轨枕相同(见彩图)。因此,宽轨枕和道床间的接触面积比普通轨枕和道床间接触面积增大一倍,从而减少了对道床的压力。
宽轨枕线路适用于繁忙干线,也可铺设在维修困难的隧道和站场内,不论石质或土质路基均可铺设,但在具有翻浆冒泥病害的路基上铺设必须先将路基病害经过整治。宽轨枕线路的主要优点有:①轨道下沉量小。震动加速度比混凝土轨枕线路小,铺设后下沉速度逐渐减慢和停止。所以线路维修工作量大大降低,约为普通混凝土轨枕线路的三分之一。②轨道易保持整洁。脏污不易侵入道床,延长了线路大修中修周期。③线路平顺、稳定,有利于高速运行及铺设无缝线路。其缺点是造价较高,在繁忙干线上换铺也较困难。
整体道床线路
用混凝土(一般配有钢筋)直接灌注在稳定坚实路基上,不使用普通轨枕及碎石道床的新型线路。这种线路外观整洁,适用于运量大、维修困难的地段,特别适用于隧道、地下铁道、港口码头及石质路基上铺用。但它的修建投资大,如因施工草率或基底不稳,混凝土层断裂,整治困难。中国在隧道内铺设的整体道床线路总长300多公里。
板式轨道
一种新型无碴轨道,是用钢筋混凝土大板,并在大板下先用乳化沥青水泥砂浆作为调整层(也可加铺一层高分子弹性材料作垫层)构成的轨道。这种轨道适用于石质路基或无碴桥面上。铺在土质路基上则须另设压实的沥青混凝土承重层。这种轨道整体性好,线路稳定,维修工作量小,但成本高,施工期长。日本铁路在新干线上已推广使用。
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国产轻轨材质: Q235、55Q 规格6KG、8kg、9kg、12kg、15kg、18kg、22kg、24kg、30kg;国产重轨材质: 45MN、71MN规格38kg、43kg、50kg 、64kg;国产起重轨材质: U71MN、U71、U74、U71Cu、U70MnSi、U71MnSiCu规格QU70、QU80、QU100、QU120
轨道钢应属 高强度低合金耐候钢,它还有一个特别的性能要求,就是热膨胀系数小,这是现在高速行车的情况下,为了降低轮轨之间的碰撞、磨损,钢轨的长度比旧式钢轨长了很多,而过长的钢轨,接头间考虑热膨胀,间距会留得过长,这样就更不利行车。为解决长轨的间距问题,就必须采用热膨胀系数比普通导轨钢要小很多的新轨道钢,这种钢材只有少数几家大型钢铁公司能够生产,
技术标准
所有的高速铁路都是采用标准轨距(1435mm)兴建的。(一的例外是俄罗斯和芬兰采用的1520毫米宽轨高速铁路)。普通铁路一般笼统的把轨距分为三种宽轨、标准轨、窄轨。中国早期的铁路大多由英国及比利时工程师承建加上当时的亲西方政策因此其轨距沿用英国标准,为标准轨所以现在我国大部分地区采用标准轨(1435mm),在云贵地区,河南省及东北林场有解放前和解放初期修建的窄轨铁路,也称米轨,因为轨距为一米,还有部分地方铁路和厂矿自营铁路也采用米轨,近年来已经在逐步改造了。
轨枕承垫
轨枕承垫于钢轨之下,是用来支撑钢轨的铁路对象。其功用如下:
1.将钢轨所传下的载重平均分布于道砟上。
2.维持钢轨的线型及两轨间的轨距。
3.确保轨道具有均匀的弹力,作用有如建筑物的梁 。