12鋼軌接頭和軌縫

軌道上鋼軌與鋼軌之間用夾板和螺栓連接，稱為鋼軌接頭。接頭處輪軌動力作用大，養(yǎng)護維修工作量大，接頭是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)之一。

聯(lián)結(jié)零件是聯(lián)結(jié)鋼軌或聯(lián)結(jié)鋼軌和軌枕的部件。前者稱接頭聯(lián)結(jié)零件，后者稱中間聯(lián)結(jié)零件(或扣件)。鋼軌接頭聯(lián)結(jié)零件是由夾板、螺栓、彈簧墊圈等組成。其作用是在接頭處把鋼軌連接起來，使鋼軌接頭部分具有與鋼軌一樣的整體性，以抵抗彎曲和位移。接頭處還要滿足鋼軌伸縮的要求。1．接頭夾板夾板是承受彎矩、傳遞縱向力、阻止鋼軌伸縮的重要部件，要求有一定的垂直和水平剛度及足夠的強度。夾板的型式很多，我國采用斜坡支承雙頭對稱型夾板，簡稱雙頭式夾板。圖為60kg/m鋼軌的夾板圖。3一、鋼軌連接零件4接頭夾板形狀5

雙頭式夾板的優(yōu)點是在豎直荷載作用下，具有較大的抵抗撓曲和橫向位移的能力。夾板的上下兩面均有斜坡，能楔入軌腰空間，但不貼住軌腰。這樣，當夾板稍有磨耗，以致聯(lián)結(jié)松弛時，仍可重新旋緊螺栓，保持接頭聯(lián)結(jié)的牢固。每塊夾板上有螺栓孔6個，圓形孔與長圓形孔相間。圓形螺栓孔的直徑，較螺栓直徑略大，長圓形螺栓孔的長徑較螺栓頭下突出部分的長徑略大。依靠鋼軌圓形螺栓孔直徑與螺栓直徑之差，以及夾板圓形螺栓孔直徑與螺栓直徑之差，就可以得到所需要的預(yù)留軌縫值。6

2．接頭螺栓、螺母及彈簧墊圈接頭螺栓、螺母是用來夾緊夾板和鋼軌的配件，墊圈是為了防止螺栓松動。螺栓根據(jù)其機械性能分級，我國螺栓劃分為8.8和l0.9級兩個等級，其抗拉強度相應(yīng)為830和1040MPa。接頭螺栓的扭矩應(yīng)達到表2—3的規(guī)定，扭矩不得低于規(guī)定值l00N·m以上。78接頭螺栓布置形式

二、接頭軌縫為適應(yīng)鋼軌熱脹冷縮的需要，在鋼軌接頭處要預(yù)留軌縫。預(yù)留軌縫應(yīng)滿足如下的條件：1．當軌溫達到當?shù)刈罡哕墱貢r，軌縫應(yīng)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?shù)刈畹蛙墱貢r，軌縫應(yīng)小于或等于構(gòu)造軌縫，使接頭螺栓不受剪力，以防止接頭螺栓拉彎或拉斷。構(gòu)造軌縫是指受鋼軌、接頭夾板及螺栓尺寸限制，在構(gòu)造上能實現(xiàn)的軌端最大縫隙值?！惰F路線路維修規(guī)則》規(guī)定普通線路預(yù)留軌縫計算公式為：9式中——換軌或調(diào)整軌縫時的預(yù)留軌縫(mm)；——鋼軌鋼線膨脹系數(shù)，=0.0118(mm/m℃)；L——鋼軌長度(m)；——換軌或調(diào)整軌縫時的軌溫，——構(gòu)造軌縫，43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m鋼軌均采用＝18mm?！?shù)刂虚g軌溫(℃)；其中、——當?shù)貧v史最高、最低軌溫(℃)(見表8一1)。按式(5—1)計算得到的預(yù)留軌縫預(yù)留時，冬天最低軌溫時，軌縫仍小于構(gòu)造軌縫；夏天最高軌溫時，軌縫仍大于零。10(5—1)

三、接頭布置接頭的聯(lián)結(jié)形式按其相對于軌枕位置，可分為懸空式和承墊式兩種。按兩股鋼軌接頭相互位置來分，可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間。11四、接頭類型鋼軌接頭按其性能又可分為普通接頭、異形接頭、絕緣接頭、焊接接頭、導電接頭、伸縮接頭、凍結(jié)接頭等。1213普通接頭普通絕緣接頭14加強接頭膠接絕緣接頭15異型鋼軌異型接頭哈克緊固件

第四節(jié)扣件鋼軌與軌枕聯(lián)結(jié)零件。鋼軌與軌枕間的聯(lián)結(jié)是通過中間聯(lián)結(jié)零件實現(xiàn)的。中間聯(lián)結(jié)零件也稱扣件，要求具有足夠的強度、耐久性和一定的彈性，使能長期有效地保持鋼軌與軌枕的可靠聯(lián)結(jié)，阻止鋼軌相對于軌枕的移動，并能在動力作用下充分發(fā)揮其緩沖減震性能，延緩軌道殘余變形積累。此外，還應(yīng)構(gòu)造簡單，便于安裝及拆卸。16

(一)木枕扣件木枕扣件主要有分開式和混合式兩種。分開式扣件如圖5—13所示。它是將鋼軌和墊板、墊板和木枕分別聯(lián)結(jié)起來。由圖可見，它是用4個螺紋道釘聯(lián)結(jié)墊板與木枕，兩個底腳螺栓扣壓鋼軌與墊板，其道釘和底腳螺栓構(gòu)成“K”型，故又稱“K”式扣件。分開式扣件扣壓力大，可有效防止鋼軌爬行。其缺點是零件多，用鋼量大，更換鋼軌麻煩。分開式扣件主要用在橋上線路?；旌鲜娇奂鐖D5—13所示，零件有道釘和五孔雙肩鐵墊板。混合式扣件是我國鐵路木枕軌道上使用最廣泛的一種扣緊方式。它除用道釘將鋼軌、墊板和木枕一起扣緊外，還另用道釘將墊板與木枕單獨扣緊。這種扣緊方式可減輕墊板的振動，且零件少，安裝方便，其缺點是鋼軌受荷載后向上撓曲時，易將道釘拔起，降低扣壓力。1718192021岔區(qū)軌撐及扣板式扣件

(二)混凝土枕扣件混凝土枕由于重量大、剛度大的特點，對扣件性能要求較高，對其扣壓力、彈性和可調(diào)性均有較嚴格要求。混凝土枕扣件應(yīng)具備如下性能：1．足夠的扣壓力。這是鋼軌和軌枕聯(lián)結(jié)的重要保證。足夠的扣壓力是指當鋼軌彎曲和轉(zhuǎn)動時，不致使軌底沿墊板發(fā)生縱向位移，即要求扣件的縱向阻力大于道床的縱向阻力。我國每根軌枕的縱向阻力約為10kN，一組扣件的縱向阻力以15～25kN為宜，與之相應(yīng)的扣壓力約為10kN。當然扣壓力也不宜太大，否則會使扣件彈性急劇下降，影響扣件使用壽命。2．適當?shù)膹椥??；炷琳砭€路的彈性較木枕差許多，因而混凝土枕線路在垂直和水平方向的彈性主要由扣件提供。適當?shù)膹椥钥蓽p小荷載對道床的壓力，減小簧下振動加速度，延長部件使用壽命?？奂椥灾饕上鹉z墊板和彈條等部件提供。22

3．具有一定的軌距和水平調(diào)整量?；炷琳淼穆菟组g距和承軌槽寬度都是一定的，當曲線軌距需要加寬或因鋼軌磨耗使軌距擴大時，都需要通過扣件對軌距進行調(diào)整。維修中也需要通過扣件來調(diào)整兩股鋼軌的水平?；炷琳砜奂€要求具有絕緣性能。我國混凝土枕扣件，在初期主要使用扣板式和拱形彈片式兩種。拱形彈片式扣件由于拱形彈片強度低，扣壓力小，易引起變形甚至折斷，在主要干線上已被淘汰。目前使用的主型扣件為彈條I型扣件。近幾年又研制成功適用于重載，高速線路上的彈條Ⅱ、Ⅲ型扣件。下面介紹我國常用的幾種扣件類型。1．扣板式扣件扣板式扣件主要由扣板、螺紋道釘、彈簧墊圈、鐵座及絕緣緩沖墊板組成，圖5—14為70型扣板式扣件。螺紋道釘用硫磺水泥砂漿錨固在混凝土軌枕承軌臺上的預(yù)留孔中。在錨固好的螺旋道釘上安裝一塊剛性扣板，通過平墊圈和彈簧墊圈上緊螺母后扣壓鋼軌。23

扣板的一端壓緊鋼軌底部頂面，同時，頂住軌底側(cè)面，以保持必要的軌距和傳遞橫向推力于鐵座及混凝土擋肩。在鐵座與擋肩之間設(shè)絕緣緩沖擋肩墊片，以緩和橫向推力的沖擊作用，防止混凝土擋肩損壞，并起絕緣的作用。為適應(yīng)不同鋼軌類型和軌距的需要，有5種不同規(guī)格的扣板可供選擇，每塊扣板上下兩面的尺寸不同，可以翻轉(zhuǎn)使用，即每個扣板有兩個號碼，這樣共有10個不同尺寸號碼。采用不同號碼的扣板，可以滿足不同鋼軌類型及調(diào)整軌距的需要。