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城市轨道交通线路:钢轨类型

时间:2023-10-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:它是把不钻孔、不淬火的25m长的钢轨,在基地工厂用气压焊或接触焊的方法,焊成200~500m的长轨,然后运到铺轨地点,再焊接成1000~2000m的长度,铺到线路上就成为一段无缝线路。无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容,无缝线路具有减少行车阻力、行车平稳、降低行车振动和噪声、机车车辆及轨道维修费用低、使用寿命长等优点。据有关统计,与普通线路相比,无缝线路至少能节省15%的经常维修费用,延长25%的钢轨使用寿命。

城市轨道交通线路:钢轨类型

1.按单位米长度的质量分类

以每米长度的质量表示,我国铁路钢轨类型主要有75kg/m、60kg/m、50kg/m、45kg/m、43kg/m、38kg/m等,记 为P75、P60、P50等,其中,60kg/m及以上的为重型钢轨,50kg/m及以下的为轻轨。铁路对于钢轨的选型规定为:年通过总质量在30~60吨时,采用60kg/m钢轨。我国铁路的钢轨类型主要采用60kg/m、50kg/m两种,主要干线采用60kg/m钢轨,次要线路及基地车场采用50kg/m钢轨,少数运量特大的线路已开始采用75kg/m钢轨。城市轨道交通钢轨选型标准,目前国内尚无规定,一般参照国家铁路标准执行。国外地铁以往多采用50kg/m钢轨,但由于地铁运量大、钢轨磨耗快,因此已趋于采用重轨。据国外资料,钢轨质量每米增加1kg,每完成100万t·km运量,每千米可减少钢轨磨耗3.4kg,维修工作量减少15%,单向行车阻力降低0.6%~0.8%。虽然城市轨道交通车辆的轴重较轻,如我国城市轨道交通车辆的轴重只有100kN,但为了保证客运车辆的运行质量。使钢轨有较长的使用寿命,以及适应铺设无缝线路的需要,在正线上宜采用50kg/m或60kg/m的钢轨,在车场可采用43kg/m的钢轨。43kg/m、50kg,/m和60kg/m钢轨的断面图分别如图4-3~图4-5所示,其尺寸如表4-1所示。50kg/m的钢轨与43kg/m的钢轨相比,前者较后者重15%,横向刚度和抗扭系数分别增加37%和28%。采用50kg/m的钢轨有利于增加轨道的横向稳定性,减少动态轨距扩大以及扩大无缝线路的铺设范围。60kg/m钢轨较50kg/m钢轨质量只增加了7.7%,而允许通过的总质量可增加50%。重型钢轨不仅能增强轨道的稳定性,减少养护维修工作量,而且还能增大回流断面,减少杂散电流。有关资料介绍,60kg/m钢轨比50kg/m钢轨抗弯强度增加34%,而弯曲应力减少28%。

图4-3 43kg/m钢轨断面图(尺寸单位:mm)

图4-4 50kg/m钢轨断面图(尺寸单位:mm)

图4-5 60kg/m钢轨断面图(尺寸单位:mm)

表4-1 各种钢轨的断面尺寸汇总

(续表)

2.按单根轨道的长度分类(www.xing528.com)

按单根钢轨的长度分类,标准钢轨有25m和12.5m两种。钢轨的平面连接有两种形式:第一种是通过夹板和联结零件进行连接,钢轨接头联结零件包括夹板(鱼尾板)、螺栓螺母、垫圈等,钢轨接头结构的作用是保持轨线的连续性,并传递和承受弯矩与横向力,部分满足钢轨伸缩要求,如图4-6~图4-8所示;第二种是焊接连接。前者称为普通线路,后者称为无缝线路。铺设普通线路的钢轨一般都预制有螺栓眼孔,铺设无缝线路的钢轨都不预制眼孔。在整体框架上,钢轨通过扣件与轨枕连接紧固,成为一个框架整体。

图4-6 钢轨通过夹板和联结零件连接

图4-7 钢轨连接结构

图4-8 钢轨连接现场

知识链接

无缝线路

将每根125m或25m长的钢轨联结成轨道,接头之间会有约6mm的轨缝,轨缝是为了防止钢轨在热胀冷缩时产生温度力。钢轨温度每改变1℃,每根钢轨就会承受1.645t的压力或拉力。轨温变化幅度为50℃时,一根钢轨则要承受高达82.25t的压力或拉力。钢轨接头是轨道结构中最薄弱的环节,通过钢轨接头时会产生很大的冲击力,对轨道结构产生很大的破坏作用,城市轨道交通车辆的振动加剧,会缩短车轮的使用寿命。无缝线路(Continuous Welded Rail)没有大量的钢轨接头,它是把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨线路,如图4-9所示。它是把不钻孔、不淬火的25m长的钢轨,在基地工厂用气压焊或接触焊的方法,焊成200~500m的长轨,然后运到铺轨地点,再焊接成1000~2000m的长度,铺到线路上就成为一段无缝线路。如果没有加工、运输、施工上的困难,从理论上讲,“无缝线路”可以无限长。无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容,无缝线路具有减少行车阻力、行车平稳、降低行车振动和噪声、机车车辆及轨道维修费用低、使用寿命长等优点。据有关统计,与普通线路相比,无缝线路至少能节省15%的经常维修费用,延长25%的钢轨使用寿命。

图4-9 无缝线路

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