Ⅲ型軌枕,。目前研制的Ⅲ型軌枕主要有兩種形式,。一種是鐵道科學(xué)研究院主研的TK-Ⅲ型軌枕,另一種是專業(yè)設(shè)計院主研的YⅢ型軌枕,。這兩種軌枕長度均為2.6m,,截面尺寸相近,配筋有所不同,,前者為10根直徑7mm的壓痕高強鋼絲,,后者為8根直徑7mm的預(yù)應(yīng)力鋼絲,適用范圍基本相同,。這里主要介紹TK-Ⅲ型軌枕設(shè)計情況,。
1.適用范圍和使用條件。60kg/m鋼軌,、標(biāo)準(zhǔn)軌距,;機(jī)車(三軸)最大軸重25噸,車輛最大軸重23噸,;年通過總重密度為(60-100)Mt·km/km,;旅客列車最高速度為160km/h,貨物列車為90km/h,;軌枕長度2600mm,,軌枕配置1760-1840根/km;碎石道床,,枕底道床厚度對于非滲水土不低于50cm(包括20cm墊層),對于巖石及滲水土不低于35cm,;線路曲線的最小半徑為350m,;配套扣件為在枕中預(yù)埋鐵桿的無螺栓彈性扣件和硫磺錨固的有螺栓彈性扣件兩種。
2.設(shè)計荷載彎矩,。根據(jù)上面介紹的方法以及適用范圍的要求,,計算得出軌座的垂直動壓力等于150KN。由軌枕截面彎矩計算公式,,得出軌下截面正彎矩Mg,、中間截面彎矩Mz′和負(fù)彎矩Mz的設(shè)計值。
Mg=17.98KN·m=18KN·m Mz′=0.4 Mg=7.2 KN·m,。
Mz=-13.98 KN·m=-14 KN·m
TK—Ⅲ型軌枕的主要技術(shù)指標(biāo)
序號 | 項目 | 單位 | TK—Ⅲ型枕 | Ⅱ型枕 | ||||
1 | 軌枕長度 | mm | 2600 | 2500 | ||||
2 | 截面名稱 | 軌下 | 中間 | 軌下 | 中間 | |||
3 | 截面高度 | mm | 230 | 185 | 201 | 165 | ||
截面上部寬 | mm | 170 | 206 | 165.5 | 161 | |||
截面下部寬 | mm | 300 | 280 | 275 | 250 | |||
4 | 軌枕重量 | Kg | 341(有螺栓)320無螺栓 | 251 | ||||
5 | 枕底面積 | cm2 | 7720 | 6588 | ||||
6 | 枕端側(cè)面積 | cm2 | 590 | 490 | ||||
7 | 配筋 | 10¢7.0 | 4¢10/44¢3 | |||||
總張拉力 | KN | 422 | 327 | |||||
用鋼量 | Kg | 7.85 | 6.17/6.11 | |||||
8 | 設(shè)計承載彎矩 | KN·m | 19.05 | -17.30 | 13.3 | -10.5 | ||
9 | 抗裂彎矩 | KN·m | 27.9 | -23.50 | 19.3 | -14.6 | ||
10 | 檢驗荷載 | KN | 210 | -170 | 170 | -110 |
3. TK—Ⅲ型軌枕主要特點,。通過在京廣線試鋪和運營的考驗,使用情況良好,,反映出有如下特點:
(1) 結(jié)構(gòu)合理,,強化了軌道結(jié)構(gòu)。由于軌枕長度增加到2.6m,,并適當(dāng)加寬了枕底,,使枕下支承面積增加17%,,端側(cè)面積約增加20%,單根枕重量增加31%,,因此,,可有效提高道床的縱、橫向阻力,,減緩重載運輸所產(chǎn)生的道床累積變形,,提高線路的穩(wěn)定性;
(2) 軌下和中間截面的設(shè)計承載力,,較Ⅱ型軌枕分別提高了43%和65%,。提高了軌枕強度;
(3) 采用無螺栓扣件的扣壓力能保持線路穩(wěn)定,,無縱橫向移動,,有利于保持軌道的幾何尺寸,減少養(yǎng)護(hù)維修工作量,。
扣 件
新 型 彈 條 扣 件
新型彈條扣件是針對彈條Ⅰ型扣件的不足而研制的,。鐵道部科學(xué)研究院和專業(yè)設(shè)計院共同研制了與新型軌枕相配套的彈條Ⅱ、Ⅲ型扣件,。
1.彈條Ⅱ型扣件,。彈條Ⅱ型扣件除彈條采用新材料重新設(shè)計外,其余部件與彈條Ⅰ型扣件通用,,仍為帶擋肩,、有螺栓扣件。在原使用彈條Ⅰ型扣件地段,,可用彈條Ⅱ型扣件彈條更換原Ⅰ型扣件彈條,。
設(shè)計參數(shù):單個彈條扣壓力不小于10KN,彈程(即彈性變形量)不小于10mm,,分別比Ⅰ型扣件提高約30%,;組裝扣件承受橫向疲勞荷載循環(huán)200萬次后,各部件不得損壞,。
為了提高彈條的強度和扣壓力,,選用了優(yōu)質(zhì)彈簧鋼60SiCrVA作為Ⅱ型彈條的材料,屈服強度和抗拉強度分別提高了42%和36%,。在彈條優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上,,最后確定彈條的直徑不變,與Ⅰ型扣件相同,,仍為13mm,。彈條Ⅱ型扣件具有扣壓力大、強度安全儲備大,、殘余變形小等優(yōu)點,。
我過各類扣件技術(shù)性能見下表,。
我國各類軌枕扣件技術(shù)性能
70 型 扣板型 |
彈 條 Ⅰ 型 |
彈條Ⅰ型調(diào) 離 |
大秦線 分開式 |
彈 條 Ⅱ 型 |
彈 條 Ⅲ 型 |
|
單個彈條初始扣壓力(KN) | 7.8 | 8.9 | 8.2 | 8.9 | ≥10 | ≥11 |
彈條變型量(mm) | 剛性 | 8 | 9 | 8 | 10 | 13 |
縱向防爬阻力(KN) | 12.5 | 14.3 | 13.1 | 14.3 | 16 | 17.6 |
扣壓節(jié)點垂直靜剛度(KN/mm) | 110~150 | 90~120 | 90~120 | 60~80 | 60~80 | 60~80 |
調(diào)軌距量(mm) | 0~+16 | -4~+8 | -4~+8 | -12~+8 | -8~+12 | -3~+4 |
調(diào)高量(mm) | 0 | ≤10 | ≤20 | ≤15 | ≤10 | 0 |
備 注 | B型彈條 | A型彈條 | B型彈條 | Ⅱ型彈條 | Ⅲ型彈條 |
設(shè)計參數(shù),;單個彈條初始扣壓力(組裝后最小扣壓力)不小于11KN,彈條工作變形13mm,;扣件抗橫向力能力最大值70KN(疲勞荷載),;軌距調(diào)整量+4-8mm。
彈條Ⅲ型扣件利用預(yù)埋于混凝土枕中的鑄造擋肩保持軌距,,承受橫向力,,以彈條扣壓鋼軌,以尼龍塊作為絕緣部件并用于調(diào)整軌距,。
彈條Ⅲ型扣件具有扣壓力大,、彈性好等優(yōu)點,特別是取消了混凝土枕擋肩,,從而消除了軌底在橫向力作用下發(fā)生橫移導(dǎo)致軌距擴(kuò)大的可能性,,因此保持軌距的能力很強,又由于取消了螺栓聯(lián)結(jié)的方式,,大大減小了扣件養(yǎng)護(hù)工作量,。
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