钢轨接头和轨缝
二、钢轨接头和轨缝
我国钢轨标准长度为12.5m 和25m 两种,对于75kg/m钢轨只有25m 长一种。最近又出厂了50m 和100m 的两种,用于铺设无缝线路。还有用于曲线内股的缩短轨,对于12.5m 标准系列的缩短轨有短40mm 、80mm 、120mm 三种;对于25m 轨的有短40mm 、
80mm 、160mm 三种。
轨道上钢轨与钢轨之间用夹板和螺栓连接,称为钢轨接头。接头处轮轨动力作用大,养护维修工作量大,接头是轨首结构的薄弱
环节之一。
接头的联结形式按其相对于轨枕位置,可分为悬空式和承垫式两种。按两股钢轨接头相互位置来分,可分为相对式和相错式两种。
我国一般采用相对悬空式,即两股钢轨接头左右对齐,同时位于两接头轨枕间。
钢轨接头按其性能又可分为普通接头、异型接头、绝缘接头、导电接头、伸缩接头、冻结接头等。
为适应钢轨热胀冷缩的需要,在钢轨接头处要预留轨缝。预留轨缝应满足如下条件:
1.当轨温达到当地最高轨温时,轨缝应大于或等于零,使轨端不受挤压力,以防温度压力太大而胀轨跑道;
当轨温达到当地最低轨温时,轨缝应小于或等于构造轨逢,使接头螺栓不受剪力,以防止接头螺栓拉弯或拉断。构造轨缝是指受
钢轨、接头夹板及螺栓尺寸限制,在构造上能实现的轨端最大缝隙值。
《铁路线路维修规则》规定普通线路预留轨缝计算公式为:
(1-1)
式中 a 0——换轨或调整轨缝时的预留轨缝(mm )
a ——钢轨钢线膨胀系数a=0.0118(mm/mc)
L ——钢轨长度(mm )
tz——当地中间轨温(C )
其中 T max 、T min ——当地历史最高、最低轨温;
t 0——换轨或调整轨缝时的轨温;
a ——构造轨缝,38kg/m、43kg/m、50kg/m、60kg/m、75kg/m钢轨均采用a =18mm 。 g g
对于年轨温差小于85℃的地区,为了减小冬天的轨缝,预留轨缝可以按式(1-1)计算得天结果再减小1~2mm 。
由于构造轨缝ag 以及接头和基础阻力的限制,不是所有地区都能铺设25m 长的钢轨。根据轨温一轨缝变化规律,在确定的ag
和C 值情况下,以Tmax 时轨缝a min =0,Tmin 时轨缝a min =ag 为条件,可以得到允许铺轨的年轨温差为[ΔT]的地区:
式中 [ΔT]——允许铺轨年轨温差(℃)
C——接头阻力和道床阻力限制钢轨伸缩量(mm )
由式计算可知,对于12.5m 钢轨,铺设地区不受年轨温差的限制;对于25m 钢轨,[***]=101.7℃,近似地只能在年轨温差100℃
以下地区铺设。对于年轨温差大于100℃的地区应个别设计。
在允许轨温的最大年温差[△T ]范围内,并不是在所有的轨温下都能铺设,在年轨温差△T 大的地区,当接近 时,轨缝就不能满足amax≤ag(或amin≥0)的要求,因此必须限制其铺轨温度。为此,可用式(1-1)中a0做为预留轨缝,并在铺轨后为检查轨缝
计算方便,将铺轨轨温上、下限定为:
对于25m 长的普通线路,ag=18mm,可以求得ag/2al=30.5℃,因此,《铁路线路维修规则》规定,应当在(tz-30℃)~(tz+30℃)
范围内铺轨或调整轨缝。