铁路轨道轨道课后练习题答案

【专家解说】：2．我国正线轨道类型如何划分？1 答：分为：特重型、重型、次重型、中型、轻型。 3．有砟轨道结构的主要组成及其功用是什么？1 答：铁路有砟轨道一般由钢轨、轨枕、道床、联结零件、防爬设备和道岔等 部件组成。 钢轨是铁路轨道的主要部件，作用是：钢轨：引导机车前进，承受车轮的巨 大压力并将该力传递到轨枕或其他支承上。 轨枕的功用：是保持钢轨的位置、方向和轨距，并将它承受的钢轨力均匀的 分布到道床上 。 联结零件的作用：接头扣件：保持轨线连续性，并传递和承受弯矩和横向力， 中间扣件：固定钢轨，保持正确轨距，防止钢轨纵横向位移。道床的作用：①传 递由钢轨，轨枕传来的机车车辆动荷载，使之均匀的分布在路基基床上，②抵抗 轨道框架纵横向位移，保持几何形位，③提供排水能力，防止轨道下沉。④提供 轨道弹性，起到缓冲、减振降噪的作用，⑤调节轨道框架的水平和方向。防爬设 备：使钢轨沿着轨枕或轨道框架沿着道床顶面纵向移动。道岔： 5．钢轨损伤的主要形式有哪些？伤损的原因及解决措施是什么？6-10 答：轨头核伤、钢轨磨耗、轨腰螺栓孔裂纹。原因：既有钢轨生产中产生的 缺陷，又有运输、铺设和使用过程中的问题。①轨头核伤措施有： ⑴提高钢轨 材质，防止出现气孔等不良现象。⑵改善线路质量，提高弹性和平顺性，减少动 力和冲击。⑶钢轨探伤车对钢轨进行探伤，及早发现，及时治理。②钢轨磨耗措 施：采用耐磨轨；加强养护维修，保持几何形位，增加线路弹性；曲线涂油；机 械打磨。③轨腰螺栓孔裂纹：加强接头养护，防止接头出现错牙等；增加接头弹 性；螺栓孔周边倒棱；采用无缝线路才能从根本上消除此问题。 6．比较一下木枕及混凝土枕的优缺点？10 11 答：优点：木枕富于弹性，便于加工、运输和维修；有较好的电绝缘性能。 缺点：价格贵，易腐蚀、磨损，使用寿命短，不同种类的木材的木枕弹性也不一 致，造成轨道的动态不平顺。 砼枕的优点：重量大、稳定性好；不受气候 影响，使用寿命长；材源较多，能保证均匀的几何尺寸，轨道弹性均匀，平顺性 好；扣件易于更换；制造相对简单，可以满足铁路高速、大运量的要求。缺点： 弹性差、绝缘性能低，更换较困难。 8．钢轨接头有哪些种类？其特点是什么？19 答：①按左右股钢轨接头相互位置来分，有相对式和相互式两种。相对式： 使左右钢轨受力均匀，旅客舒适，也有利于机械化铺，错接式：使用在非标准长 度的钢轨或旧杂钢轨。 ②按钢轨接头与轨枕相对位置分，有悬接式、单枕承垫式和双枕承垫式。悬 接式：减少挠曲和弯矩；单轨承垫式：当车轮通过时，轨枕左右摇动不稳定，双 枕承垫式：可保证稳定性，但又有刚度的、不易捣固的不足。 ③按接头联接的用途及工作性能来分，有普通接头、导电接头、绝缘接头、 异型接头、尖轨接头、冻结接头、胶结接头及焊接接头。 9．碎石道床断面的三个特征是什么？29 答：道床断面包括顶面宽度、道床厚度和道床边坡坡度三个主要特征。 10．碎石道床变形下沉的阶段和特点是什么？31 答：道床变形是轨道的重要因素，轨道变形分为永久变形和弹性变形。 道床下沉可分为初始急剧下沉和后期缓慢下沉两个阶段，初始急剧下沉：道 床的密实阶段在列车荷载作用下道渣被压实，孔隙率减小，使道床纵横断面发生 变化，轨道产生不平顺；后期缓慢下沉阶段：道床的正常工作阶段，这时道床仍 有少量下沉，下沉量与运量之间有直接关系。 11．总结比较一下有渣轨道与无渣轨道的特点？31 答：有渣轨道：①均匀传力；②提供纵横向阻力、保持几何形位；③提供良 好的排水能力，提供轨道弹性、缓冲、减振、调节轨道框架的水平和方向、保持 良好的平纵断面。④维修容易、初期投资小、施工精度低。 无渣轨道：①少维修、高可靠性、轨道结构轻、建筑高度低；②整体性、连 续性、稳定性、耐久性好、几何形位易于保持；③初步投资大、轨道弹性差、施 工精度要求高、基础处理严格；④用于客运专线和高速铁路有优势、道床美观、 没有道砟飞砟带来的问题。 12、无渣轨道有哪些类型？其结构特点是什么？32-34 答：板式轨道、弹性支承块式无渣轨道、长枕埋入式轨道及Rheda2000 型轨 道、浮置板轨道。 板式轨道：具有坚固耐用，变形小、平顺性好、少维修等特点。 弹性支承块式无渣轨道：可缓冲列车荷载的横向冲击作用，可提供较大弹性， 有利于轨道的减振降噪。 长枕埋入式轨道：由钢轨与扣件、穿孔砼枕、砼道床板床、隔离层及砼底座 等组成，隧道内可不设砼底座。 浮置板轨道：是将无渣轨道支承在弹性支承上构成质量——弹簧系统，隔振 效果非常好但造价高。 13、简述直线轨道几何形位及其特征？41-44 答：轨距、水平、前后高低、方向、轨底坡 轨距：是钢轨顶面下16mm 范围内两股钢轨作用边之间的最小距离，标准轨 距为1435mm。 水平：是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。为保持列车平稳运行，并使 两股钢轨均匀受力，直线地段上两股钢轨顶面应保持同一水平。 前后高低：是轨道沿线路方向的竖向平顺性。经过一段时间列车运行后，由 于路基沉陷、道床捣固密实程度等的不一致，导致轨面产生不均匀下沉，造成轨 面前后高低不平，称为静态不平顺；当列车通过吊板和空板地段时，导致这些地 段的轨道下沉不一致称为动态不平顺。 方向：是指轨道中心线在水平面上的平顺性。方向是行车平稳性的控制性因 素，按照行车平稳与安全要求，直线应笔直，曲线应圆顺。 轨底坡：为了使钢轨轴心受力，钢轨向轨道内侧倾斜，因此轨底与轨道平面 之间就形成一个横向坡度。它可使其轮轨接触集中于轨顶中部，提高钢轨的横向 稳定性，延长钢轨使用寿命。 14、简述轨道超高设置的目的，如何设置？49 答：达到内外两股钢轨受力均匀和垂直磨耗均匀等，满足旅客舒适感，提高 线路的稳定性和安全性。 在设置外轨超高时，主要有外轨提高法和线路中心高度不变法两种方法。外 轨提高法是保持内轨标高不变而只抬高外轨的方法，线路中心高度不变法是内外 轨分别各降低和抬高超高值一半而保证线路中心标高不变的方法。 15、为何限制未被平衡的加速度、余超高、欠超高？ 答：由于未被平衡的加速度或未被平衡的超高使内轨或外轨产生偏载，引起 内外轨不均匀磨耗，并影响旅客乘车的舒适性。 16.如何确定曲线超高的最大值和曲线上的最高（低）行车速度？53-54 答： 17.简述缓和曲线设置的目的？54 答：防止机车车辆在曲线轨道运行时，出现一些与直线运行显著不同的受力 特征突然产生或消失，以保持列车曲线列车平稳性。 18.如何确定缓和曲线长度？59-60 答：①按行车安全来确定：即圆曲线外轨超高与外轨超高顺破坡度的比值。 ②按舒适条件确定：当外轮升高（或降低）速度的限制条件，缓和曲线长度为， 当未被平衡的离心加速度变化率的限制条件： ③按线路设计规范来确 定。 19.轨道的承受的力有哪些？各由什么因素引起？ 答：包括：各种垂直力、横向水平力和纵向水平力。垂直力：是指静轮重和 附加动压力。静轮重与机车车辆的类型及其载重有关，附加动压力的起因较多包 括机车车辆本身构造和车轮踏面的不圆顺；横向水平力：是指轨道平面上与轨道 方向垂直的水平力。在直线轨道上，由于机车车辆蛇形运动引起，在曲线轨道上， 主要是由车轮通过曲线时的导向力引起。纵向水平力：是指沿轨道方向的水平力， 包括列车启动、制动、加速。 轨道力学分析模型有哪些？74 答：轨道结构竖向受力的静力计算模型有：连续弹性基础梁模型和连续弹性 点支承梁模型。 21.表征轨道弹性的参数有哪些？它们之间的关系如何？ 答：有钢轨支座刚度D、钢轨基础弹性模量u 和道床系数C 三个参数。 22.准静态法中如何考虑动力增值因素？ 23.无缝线路的类型有哪些？ 答：①按钢轨内部的温度应力处理方式的不同，分为温度应力式和放散温度 应力式，②按钢轨长度分为普通无缝线路和全区间无缝线路跨区间无缝线路。 24.什么是轨温 、中间轨温、锁定轨温（零应力轨温）？ 答：轨温：指钢轨的温度，中间轨温：最高轨温与最低轨温之和的一半，锁 定轨温：无缝线路的锁定是通过拧紧长钢轨两端的接头螺栓和上紧钢轨扣件实现 的，锁定时的轨温称为锁定轨温。 25.为什么说无缝线路可以无限长？ 答：无缝线路长钢轨内的温度应力与钢轨长度无关，与轨温变化 有关，降 低钢轨内部温度应力的关键，在于控制 。 26.从基本温度力图上如何看钢轨的温度力、伸缩位移与轨温的相互关系？ 答： 27.线路阻力有哪些？各起什么作用？受什么因素影响？100 答：线路阻力分为：纵向阻力（接头阻力、中间扣件阻力、道床纵向阻力）， 横向阻力（道床横向阻力、轨道框架水平刚度），竖向阻力（道床竖向阻力、轨 道框架竖向刚度）。作用：接头阻力：防止钢轨端部伸缩变化，中间扣件：抵抗 钢轨沿轨枕纵向移动，道床纵向阻力：抵抗轨道框架纵向位移；道床横向阻力： 抵抗轨道框架横向位移，轨道框架水平刚度：抵抗弯曲变形。影响：纵向阻力： 受长钢轨内的纵向力分布、线路爬行、钢轨伸缩，道床断面形状、道床的密实度 等的影响；横向阻力：道床的饱满程度、道床肩宽、道床肩部堆高、道床种类和 粒径、线路维修作业的影响。 29.简述无缝线路的稳定性。 答：无缝线路变形的发展分为三个阶段：持稳阶段(不变形阶段)：轨温升高， 压力增加，轨道不产生横向变形，胀轨阶段（渐变阶段）：随温度压力增加，轨 道出现微小横向变形，随温度继续升高，变形会明显增加，直到温度升高到临界 压力Pk，跑道阶段（突变阶段）：当温度力超过Pk 或轨道受到外部干扰时，横 向变形突然增加导致轨道结构受到严重破坏。 30.影响无缝线路稳定性的因素是什么？ 答：①钢轨温度压力，它是轨道结构失稳的主要因素；②轨道初始不平顺（变 形），它降低了轨道抵抗胀轨跑到的能力。 32.道岔的功用是什么？有哪些种类？138 答：分为：普通单开道岔、单式对称道岔、三开道岔、交叉渡线和交分道岔。 功用：确保列车能在规定的速度下安全、可靠的由一条线路转向另一条线路。 33.单开道岔由哪些部分组成？ 答：由转辙器（基本轨、尖轨和其它零件），辙叉、护轨，连接部分和岔枕 组成。 34.辙叉有哪些类型？其各自的特点？ 答：按平面形式分：直线辙叉和曲线辙叉；按构造分：固定式和可移动式； 直线式固定辙叉分为整铸辙叉和钢轨组合式辙叉。特点： 。 36.如何提高道岔的直向和侧向过岔速度？ 答：直向：①加长直股方向护轨缓冲段长度②减小各部位冲角 侧向：① 加大道岔的导曲线半径，减少车轮对道岔各部位的冲击，②采用对称道岔，③以曲线尖轨取代直线尖轨或采用曲线辙叉，④采用变曲率的导曲线