细说铁路枕木doc

　　别看轨枕的模样单调划一，貌不惊人，它的作用可不小。轨枕既要支承钢轨，又要保持钢轨的位置，还要把钢轨传递来的巨大压力再传递给道床。它必须具备一定的柔韧性和弹性，硬了不行，软了也不行。列车经过时，它可以适当变形以缓冲压力，但列车过后还得尽可能恢复原状。

　　轨枕起先采用木材制造，木材的弹性和绝缘性较好，受周围介质的温度变化影响小，重量轻，加工和在线路上更换简便，并且有足够的位移阻力。经过防腐处理的木枕，使用寿命也大大延长，在15年左右。所以，世界上90%的铁路都使用木枕。据统计，在木枕使用高峰期，全世界大约铺设了30多亿根而且大多数是松木。可以想见，这得毁掉多少森林？随着森林资源的减少和人们环保意识的增强，当然也因为科学技术的发展，上世纪初，有些国家开始生产钢枕和钢筋混凝土轨枕，以代替枕木。然而，因为钢枕的金属消耗量过大，造价不菲，体积也笨重，没有推广开来，只有德国等少数国家还在使用。而许多国家从上世纪50年代起，开始普遍生产钢筋混凝土轨枕。

　　钢筋混凝土轨枕使用寿命长，稳定性高，养护工作量小，损伤率和报废率比木枕要低得多。在无缝线路上，钢筋混凝土轨枕比木枕的稳定性平均提高15~20%，因此，尤其适用于高速客运线。如日本的新干线、俄罗斯的高速干线都铺设它。当然，钢筋混凝土轨枕也有缺点，尤其是重量比木枕大得多。比如，英国的钢筋混凝土轨枕每根重达285公斤，美国的重达280公斤，德国的较轻也有230公斤。所以，在不稳固的路基及新填路基等处不宜采用；在冬季有冻胀的地段，一般不允许采用；在大量运输煤炭和矿石及线路道床严重脏污的地段，最好不采用。

　　目前，使用木枕最多的美国正在试用一种塑料轨枕。这种采用回收的聚乙烯制造的塑料轨枕的耐腐蚀性高于木枕三倍以上，而且在加工时更容易使其表面变“毛”，安装在路基上不会滑动。第三个优点是安装方便，可以直接使用与木枕相同的设备和紧固件。当然，塑料轨枕目前的成本要大于木枕，一旦成本降下来，将会迅速推而广之。

　　轨枕因应用范围不同，长度也不同。在我国，普通轨枕长度为2.5m，道岔用的岔枕和钢桥上用的桥枕，长度有2.6~4.85m多种。每公里线路上铺设轨枕的数量是根据铁路运量和行车速度等运营条件来确定的，一般而言，在1520~1840根之间。不言而喻，轨枕数量越多，轨道强度越大。

　　随着铁路高速、重载发展的需要，用混凝土枕代替已成为发展方向。混凝土枕材源较多，并能保证尺寸，使轨道弹性均匀，提高了轨道的稳定性。混凝土枕不受气候、腐朽、虫柱及火灾的影响，使用寿命长。此外，混凝土枕还具有较高的道床阻力，这对提高无缝线路的横向稳定性是十分有利的。

　　混凝土枕的特点是自重大、刚度大，与木枕线路相比其轨底挠度较平顺，故轨道动力坡度小。同时也存在列车通过不平顺的混凝土线路时，轨道附加动力增大。故对轨下部件的弹性提出了更高的要求，以提高线路抗振能力。

　　混凝土枕按使用部位的不同，可分为普通混凝土枕、混凝土岔枕及混凝土桥枕三种。

　　按结构型式分有整体式、组合式和半枕三种。整体式混凝土整体性强，稳定性好，制作简便，是目前各国使用最多的一种类型。

　　组合式混凝土由两个钢筋混凝土块体用一根钢杆连接而成。这种轨枕整体性不如整体式混凝土枕，但由于它用混凝土和钢材组合而成，能充分发挥各自的力学性能优势。图1-4为法国铁路上采用的双块式混凝土枕。

　　按配筋方式分有普通钢筋混凝土枕和预应力混凝土枕两类。普通钢筋混凝土抗弯能力很差，容量开裂失效，已被淘汰。预应力混凝土枕，制作时给混凝土施加强大的预压应力，因而具有抗裂性能好，用钢量少的优点。我国主要采用整体式、预应力混凝土枕，简称混凝土枕（Pc枕）。

　　最近，全国最大的玻璃钢管道生产企业、新疆永昌积水复合材料有限公司在国内首次生产出新产品玻璃钢枕木，并被运用于广州地铁工程。

　　玻璃钢枕木的重量与普通木材枕木相当，但强度充足、经久耐用，而且防水性强，专门用于铁路项目的接口处或隧道桥涵等关键部位。过去国内玻璃钢枕木都是靠进口，今年，在经过深入的市场考察后，永昌公司开始了这一项目的研制和开发，公司副总经理徐军说：“这是我们引进的设备进行自主消化吸收再创新的，这个厂建在我们上海的分公司，我们项目的立项是从今年的3月份，产品10月份开始生产。”

　　徐军介绍说，玻璃钢枕木产品生产出来后，在广州地铁三期工程经过试用，一举签下了首批700立方，近1000万元人民币的订单。

　　国产玻璃钢枕木在广州地铁一炮走红之后，深圳地铁、天津地铁项目最近也与永昌公司进行了接洽，表示希望试用他们的产品，徐军副总经理说：“我们是年产7000立方米，约合5000多吨，目前预计的效益是非常好的，投资回报率达到30％，以后随着咱们中国的地铁和磁悬浮铁路建设的加快，效益会越来越大。”

　　巴西最大的钢铁企业——淡水河谷公司计划从明年7月开始用废旧塑料和橡胶为该公司的专线铁路替换部分枕木。

　　淡水河谷公司拥有9000公里的铁路线万根枕木，计划将首批替换其中的100万根。

　　该公司负责这一计划的法比奥·斯特弗勒表示，这些从美国进口的废旧塑料正在接受强度测试，研究人员将进行一些列的实验改良这些塑料的品质。这种新型枕木的造价目前还无法预知，预计要比传统的木质枕木贵2-4倍。淡水河谷公司称这一举措完全是从环保方面考虑。

　　巴西淡水河谷公司是世界第一大铁矿石生产商和出口商，它拥有自己的铁路运输网络并在继续扩建铁路，公司希望通过找到新型材料减少对木材的消耗。除了废旧塑料和橡胶外，该公司已经在部分路段使用钢材作为枕木。

　　近年来，预应力混凝土岔枕已大量上道铺设，预应力混凝土岔枕提高了道岔的稳定性，轨距、水平、方向等几何尺寸容易保持，并消除了导曲线反超高及道岔爬行的病害，减少维修工作量约1/3。

　　混凝土岔枕的大量铺设，对强化道岔的结构，保证行车安全起到了积极作用。混凝土岔枕在使用中除具有混凝土枕普遍存在的问题以外，还有一些特殊需要解决的问题：混凝土岔枕比混凝土枕受力更复杂，在辙叉等特殊部位由于承受冲击力大，更容易发生裂纹；岔枕螺栓的固定方式是预埋尼龙套管，螺栓拧在套管中，在列车振动作用下容易松动，特别是尼龙套管容易积水，使螺栓锈蚀；扣件零配件型号繁多，通用性差。

　　在管理工作中，混凝土岔枕的供应是成组发运，以50kg／m钢轨12号单开道岔为例，每组岔枕共有26种长度、81种规格的有挡肩岔枕92根，当个别岔枕损坏后，很难配备更换，另外，随着运量的增加，轨型发生变化，而由于不同轨型的混凝土岔枕不能通用，致使混凝土岔枕大量拆除下道，不能充分发挥混凝土岔枕使用寿命长的作用。同时，混凝土岔枕自重较大，不易单根抽换，弹性也较差。

　　混凝土岔枕长度为2.6～4.8m，级差为0.1m，岔枕底面宽度为300mm，顶面宽度为60mm，高度为220mm，全部道岔均按垂直于道岔直股钢轨布置。?

　　有碴桥上由于需要设置护轨，所以不能使用普通断面的混凝土枕，除有设置基本轨的承轨槽外，还必须有设置护轨的承轨槽。另外，桥梁外端左右两护轨要向道心弯折(弯折部分长度不小于5m)交合于轨道中心，将轨端切斜成梭头。因此，有碴桥面带护轨的混凝土桥枕分平直段部分桥枕和护轨梭头部分桥枕。

　　平直段部分桥枕形式是一样的，从护轨内侧螺孔中心到枕端距离为850mm。梭头部分桥枕的护轨承轨槽与基本轨承轨槽距离每根都不一样，护轨螺孔的位置是变化的，从889.5～1172.5mm，这部分轨枕共有10根。

　　铺设混凝土桥枕时，其护轨与基本轨的相对位置的规定与木桥枕是一样。当有碴桥采用混凝土枕又铺设无缝线路时，要遵照无缝线路设计所采用的扣件布置，该紧的要按规定的扭矩拧紧，该松的扣件要充分松动。混凝土桥枕枕中部分应保持浮碴，既不能掏空，也不能进行捣固。

　　3．横裂（或斜裂）接近环状裂纹（残余裂缝宽度超过0.5mm或长度超过2/3枕高）；?

　　混凝土结构设计主要决定于其受力状况。轨枕为支承在弹性基础上的短梁，在钢轨传来的荷载作用下，轨枕底面对轨枕产生反力，轨枕各截面则产生弯矩。

　　混凝土枕受力状况与道床支承条件有密切关系，支承条件有中间不承、中间部分支承和全支承三种情况。在不同支承情况下，轨枕承受弯矩的情况是不同的。由图中可以看出，轨下截面正弯矩以中间部分不支承时为最大，而枕中截面负糨矩则以全支承时为最大。

　　混凝土枕截面为梯形，上窄下宽。梯形截面可以节省混凝土用量，减少自重，也便于脱模。

　　轨枕顶面宽度应结合轨枕抗弯强度、钢轨支承面积、轨下衬垫宽度、中间扣件尺寸等因素进行综合考虑加以确定。轨枕项面支承钢轨的部分称为承轨槽，做成1：40的斜面,以适应轨底坡的要求。轨枕底面在其纵的方向上采用两侧为梯形、中间为矩形的形状，两端有较大的首床支承面积，以提高轨枕在道床上的横向阻力。当中产部分不支承时，能使钢轨压力R与道床反力q的合力昼靠拢，有利于防止中间断面上出现过大的负弯矩。轨枕底面宽度应同时满足减少道床压力和便于捣固两方面的要求。底面上一般还作出各种花纹或凹槽，以增回轨枕与道床间的摩阻力。

　　轨枕长度与轨枕受力状态有关。根据图片所示的三种不同支承情况，对不同轨长进行计算表明，长轨枕可以减少中间截面负弯矩，但轨下截面上正弯矩将增大，这是矛盾的，一般应收轨下截面正弯矩与枕中截面负变矩保持一定比例来确定轨枕的合理长度。混凝土枕彻长度一般在2.3~2.7m之间，我国I、II型枕均为2.5m。?

　　为适应高速、重截的需要，国外向增加轨枕长度的方向发展，在主要干线m的轨枕。有关试验结果表明，轨枕长度增加有以下优点：可减少中间截面外荷载弯矩，以提高轨枕结构强度；提高纵横向稳定性和整体刚度，改善道床和路基的工况，对无缝线路的铺设极为有利；提高了道床的纵横向阻力，可适当减少轨枕配置根数。我国新设计的III型轨枕长度有2.6m和2.5m两种。

　　混凝土枕的高度在其丛长是不一致的,轨下部分高些,中间部分矮些。这是因为轨下截面通常在荷载作用下产生正弯矩,而中间截面则在荷载作用下产生负弯矩。而混凝土采用直线配筋，且各截面上的配筋均相同，所以配筋的重心线在轨下部分应在截面形心之下,而在中间部分同应在截面形心之上。这样对混凝土施加的预压应力形成有利的偏心距，使混凝土的拉应力不超过允许限度，防止裂缝的形成和扩展。

　　1．新建、改建和线路大修时应采用混凝土枕。特重型轨道宜用Ⅲ型轨枕；重型、次重型及中型宜用S-2、J-2型轨枕；轻型轨道宜用S-1型混凝土枕。

　　(2)铺设木枕有碴桥和无碴桥的桥台挡碴墙范围内及其两端各不少于15根轨枕(有护轨时应延至桥头外不少于5根轨枕)；

　　4．混凝土枕与木枕分界处，如遇钢轨接头，须保持木枕延至钢轨接头外5根及以上。

　　5．S-1型混凝土枕下中部道床应以掏空方式铺设养护，其中部掏空长度为60cm，深度为3cm；s-2、J-2型混凝土枕以不掏空方式铺设养护，但中部道床60cm范围内道碴不捣实，浮碴，并要求不垫腰。

　　(2)墙趾下为悬崖陡坎或地面横坡大于1:O.75的山坡，连续长度大于20m。

　　8．非同类轨枕不得混铺，混凝土枕与木枕、混凝土枕与混凝土宽轨枕的分界处，必须离开钢轨接头5根轨枕以上。木枕与混凝土宽轨枕之间，须有混凝土枕过渡，其长度不得小于25m。铺设木岔枕的提速道岔前后应用2600mm×260mm×160mm的木枕过渡，两端过渡枕均不得小于50根。铺设混凝土岔枕的道岔前后，应用Ⅲ型混凝土枕过渡，两端过渡枕均不得小于50根。道岔与道岔之间应铺设与过渡轨枕同规格的轨枕。

　　混凝土枕，根据其使用部位的不同，可分一般混凝土枕、混凝土岔枕及混凝土桥枕3种。

　　一般混凝土枕(以下简称混凝土枕)，技术比较成熟，已列为部标准，目前已经大批铺设使用。

　　混凝土岔枕，经过多年来的铺设试验，岔枕本身强度、弹性均有所提高，扣件也有明显改进，可以大面积推广使用。

　　混凝土桥枕分有碴桥面带护轮轨的混凝土桥枕和钢桥用的混凝土桥枕两种。有碴桥面带护轮轨的混凝土桥枕已铺设使用，钢桥用混凝土桥枕现正在铺设试验中。

　　我国铁路已广泛使用预应力混凝土枕以代替木枕，与木枕相比，其优越性表现在以下几个

　　2．适宜于工厂化生产，规格一致，保证线．强度高，耐腐蚀，使用寿命长，一般为木枕的3～4倍；

　　3．重量大，Ⅰ、Ⅱ型混凝土枕一般在220～250kg，Ⅲ型混凝土枕一般为350kg左右，人工更换混凝土枕不便。

　　钢筋混凝土轨枕可分普通混凝土轨枕和预应力混凝土轨枕，两者本质区别在于后者在制造时应用了预应力技术。普通混凝土枕强度较低，抗裂性差，容易开裂失效，线路上极少铺设。预应力混凝土轨枕，制作时给混凝土施加强大的预压应力，弥补了普通混凝土轨枕的缺点，在我国已得到广泛使用。

　　在我国铁路上，曾先后试铺过多种类型的预应力混凝土轨枕，如“弦Ⅱ—61A”、“弦61”、“筋63”、“弦65一B”、“筋69”、“弦69”、“筋81”、“丝81”、“弦79”等型号。其符号“弦”、“丝”表示采用的钢筋为高强度钢丝，“筋”表示的钢筋是粗钢筋；“61”、“69”、“79”、“81”等表示设计年份。79型以前的混凝土轨枕统称为旧轨枕。

　　我国现用混凝土轨枕标准分为三级，并与不同类型轨道配套使用，其适用范围如表6—6所示。

　　我国各类混凝土枕的外型尺寸如表6—7所示，Ⅰ、Ⅱ型混凝土枕长度为250cm，Ⅲ型混凝土枕长度为260cm，截面为梯形，上小下大，有利于增加轨枕支承面积和在轨下截面配置较多的钢筋以抵抗正弯矩。枕底面两端为双楔形，中间为矩形，枕底做出凹槽式花纹，以提高道床阻力。轨枕的厚度在全长范围内不一致，轨下截面厚，中间截面薄。这样做的目的，是因为轨枕内系直线配筋，各截面配筋相同，要使预应力钢筋合力作用线，在轨下截面处在截面形心之下，在中间截面处在截面形心之上，以便利用钢筋对混凝土施加的预压应力形成的偏心，使混凝土所受的拉应力不超过容许限度，防止裂纹的形成与扩展。

　　新混凝土枕铺设前，或线路上混凝土枕螺纹道钉缺损需更换时，都需进行扣件螺纹道钉锚固或重新锚固作业。

　　1．硫磺：Ⅱ～Ⅲ级工业用硫磺，纯度为95％以上，配制前打成均匀碎块，如受潮，应在配制前干燥。

　　锚固料由硫磺、水泥、砂子和石蜡配制而成，其配合比应根据气候和材料技术条件，在以下规定的重量配合比范围，试验选定其用量：

　　配制成的溶液应较稠，其流动度以不影响灌注为宜。如少量配制时，可采用以下配合比：

　　用上述配方锚固的螺纹道钉，经试验其抗拔力可达60～110kN。以硫磺为计算标准，每公斤硫磺可锚固4个螺纹道钉。在线路上作业，两人每天可锚固10～15个螺纹道钉。

　　锚固料混合后加热，其特点是：80熔化，130～140℃最稀，160～180。C变稠，220℃燃烧。

　　2．先将砂子放入锅内，炒拌加热至100～120℃，再将水泥放入锅内搅拌加热kaiyun手机网 开云登录网址至130℃左右，最后将硫磺和石蜡放入锅内，继续加热搅拌，使熔液混合均匀，由稀变稠成胶凝状时即停火使用，此时温度约为160℃～180

　　在熔制过程中，为防止燃烧，宜用小火加热熔化。加热时要注意观测，当熔液开始呈现暗红色时，即将锅端开搅拌，等块状的熔融物全部熔化后，再将锅端到炉上加热搅拌至呈胶凝状为止。?

　　1．卸下轨枕扣件。用扳手卸下螺帽、扣板、铁座和小胶垫，并集中存放在适当地方。

　　2．退钉：在线路上修理钉孔或更换螺纹道钉时，至少要相隔两根轨枕才能卸下一个螺钉。用长柄扳手或活口扳手将螺纹道钉卸下。如遇螺纹道钉折断，则可用烧热的空心烫孔器或喷灯将断钉周围孔内原有的硫磺锚固物烧化，并用小铁勺取出熔融物和折断的螺纹道钉。

　　3．清孔。交替使用两个实心的烫孔器烫孔清孔，要尽量扩大下面的孔径，使钉孔清理后恢复原有的喇叭形。同时需注意防止烧坏大胶垫，必要时可将大胶垫移入轨底。

　　4．堵孔：用粗砂将孔底封死并捣实，钉孔有效深度不得少于140～160mm。

　　6．灌孔：用灌浆勺将硫磺熔融物均匀地注入钉孔内，要注意不宜灌注太满，浆液距钉孔顶面10mm左右即可。

　　7．安设锚固架：将锚固架安放在钉孔顶面，使铁座的后斜面紧靠轨枕挡肩，左右对正，以控制螺纹道钉位置。

　　8．插钉：手持螺纹道钉，顺着锚固架的钉孔中心，左右旋转慢慢地垂直插入，使其方盘落在锚固架上，钉杆紧靠锚固架的半圆周壁。待硫磺熔融物凝固后，撤除锚固架。

　　9．修理钉孔面：用平铲铲除溢出孔外的硫磺熔融物，使台面平整洁净，并将铲下的碎片收拾好，以备回锅再用。

　　10．上扣件：将螺纹道钉杆涂上油，安装好小胶垫、铁座、扣板、弹簧垫圈，上紧螺帽。在夏季修理钉孔或更换螺纹道钉时，由于轨枕温度较高，硫磺熔融物凝固较慢，不宜立即上扣件。?

　　2．螺纹道钉垂直插入，无俯、仰、歪、斜；螺纹道钉方(圆)盘底距承轨台面：扣板式扣件为6～8mm，弹条式扣件为0～2mm。

　　1．熔制硫磺锚固材料时，应戴好防护用品，火源要设在离开钢轨5m以外的下风方向，但人员应站在上风口操作。

　　2．夜间作业时，应由足够的照明设备。选择硫磺锚固材料熔制点时，应注意避开地下电缆。

　　3．熔制时应按比例先放砂子、水泥，后放硫磺、石蜡，当熔成浆糊状时，不准再加入硫磺，以免起火。

　　4．向轨枕锚孔灌注熔液时，应使用专用器具，要端稳、灌准、适量，防治溅洒烫伤。

　　混凝土枕铺设初期，一般道床不稳定，线路发生不均匀下沉，扣件易松动，方向难保持。这

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