【铁道知识·运输】高速铁路轨道结构（一）——有砟轨道

高速铁路有砟轨道与一般铁路轨道的结构基本相同，包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备、道岔等。

1.钢轨的功用及类型

(1)钢轨的功用

钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的运行，承受车轮的巨大压力并传递到轨枕上，为车轮提供连续、平顺和阻力较小的滚动表面，在电气化铁路或自动闭塞区段，钢轨还可兼做轨道电路之用。

(2)钢轨类型

目前，钢轨的类型以每米长钢轨的质量(kg/m)来表示。我国铁路钢轨的类型主要有38kg/m、43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m。我国铁路将50kg/m及以上的钢轨称之为重型钢轨(简称重轨)，50kg/m以下，如38kg/m、45kg/m等称之为轻轨。我国铁路干线与高速铁路主要采用60kg/m钢轨，站线采用50kg/m钢轨，大秦等重载铁路采用75kg/m钢轨，如图1所示。在一些专用线上采用38～45kg/m钢轨，在地铁或城市轨道上多数采用50～60kg/m钢轨。

2.钢轨断面及长度

钢轨断面形状为工字形，由轨头、轨腰、轨底三大部分组成。钢轨的断面示意图如图2所示。

我国钢轨的标准长度有12.5m、25m、50m及100m。另外，还有用于曲线轨道内股比12.5m标准轨缩短40mm、80mm、120mm和比25m标准轨缩短40mm、80mm、160mm的六种标准缩短轨。无缝线路轨道应采用50kg/m及以上的焊接长钢轨，优先选用100m轨焊接。

1.轨枕的作用、类型

轨枕承受来自钢轨的各向压力，并弹性地传布于道床，保持钢轨的位置、方向和轨距。因此，轨枕应具有必要的坚固性、弹性和耐久性，并应便于固定钢轨，造价低廉，制作简单，铺设及养护方便。

轨枕常用种类有木岔枕、木桥枕、混凝土普通轨枕、混凝土岔枕、混凝土桥枕。

轨枕类型如图3所示。

2.轨枕配置

轨枕每公里配置的根数，应根据运量、行车速度及轨道的设备条件确定，并结合钢轨及道床等综合考虑，合理配套，以求在最经济的条件下，保证轨道具有足够的强度和稳定性。轨枕密一些，道床、路基面、钢轨以及轨枕本身的受力都可以小一些。同时，使轨距、方向易于保持，对行车速度高的地段尤为重要。但也不能太密，太密则不经济，而且净距过小也会在一定程度上影响捣固质量。

我国铁路规定了每公里线路最多铺设的轨枕根数，即：木枕1920根；Ⅰ型、Ⅱ型混凝土枕1840根；Ⅲ型混凝土枕1667根。

符合下列条件之一的正线轨道应加强，增加轨枕配置根数：

(1)曲线地段的木枕轨道半径不大于800m，混凝土枕轨道半径不大于600m；

(2)陡于12‰的下坡制动地段；

(3)长度不小于300m的隧道内。

加强办法是混凝土枕每公里增加80根；木枕每公里增加160根。条件重合时只增加一次，但不能超过前述允许最大铺设数量。

碎石道床通常指的是轨枕下面，路基面上铺设的石砟(道砟)垫层。主要作用是支承轨枕，把来自轨枕上部的巨大荷载，均匀地分布到路基面上，大大减少了路基的变形。道砟是直径20～70mm的小块状花岗岩，块与块之间存在着空隙和摩擦力，使得轨道具有一定的弹性，这种弹性不仅能吸收机车车辆的冲击和振动，使列车运行比较平稳，而且大大改善了机车车辆和钢轨、轨枕等部件的工作条件，延长了使用寿命。道床依靠本身和轨枕间的摩擦，起到固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向的移动。由于道砟块状间的空隙，使得地表水能够顺畅地通过道床排走，这样路基表面就不会长期积水，所以道砟还有排水作用。

钢轨与轨枕间的联结是通过中间联结零件实现的。中间联结零件也称扣件，扣件必须具有足够的强度、耐久性和一定的弹性，能长期有效地保持钢轨与轨枕的可靠联结，阻止钢轨相对于轨枕的移动，并能在动力作用下充分发挥其缓冲减震性能，延缓轨道残余变形积累。此外，扣件还应构造简单，便于安装、拆卸和养护维修。联结零件有木枕扣件和混凝土枕扣件。

1.木枕扣件

木枕扣件主要有分开式和混合式两种。分开式扣件如图4所示，又称“K”型分开式扣件。分开式扣件扣压力大，可有效防止钢轨爬行。其缺点是零件多，用钢量大，更换钢轨麻烦。分开式扣件主要用在无砟桥上。混合式扣件如图5所示，零件有道钉和五孔双肩铁垫板。它除用道钉将钢轨、垫板和木枕一起扣紧外，还另用道钉将垫板与木枕单独扣紧。这种扣紧方式可减轻垫板的振动，且零件少，安装方便。其缺点是扣压力小，且钢轨受荷载后向上挠曲时，易将道钉拔起，降低扣压力。

2.混凝土枕扣件

混凝土枕扣件应具备足够的扣压力、适当的弹性，具有一定的轨距和水平调整量，还要具有绝缘性能。我国混凝土枕扣件主要使用扣板式、弹条式扣件。扣板式扣件零件简单，调整轨距比较方便，但弹性和扣压力较低，在使用过程中容易松劲，适用于50kg/m及以下钢轨的线路上，如图6所示。弹条式是使用弹条扣压住钢轨，具有大的扣压力和弹性的特性。不同类型如图7～图9所示。

来源：《高速铁路基本知识》