(3)扣件结构高度

Rheda22000无碴轨道双块枕与道床板及钢轨与扣件的基本结构尺寸。从轨顶至混凝土道床板表面的标准高度为:钢轨(UIC60)高度172mm,轨下垫片(Zw692)厚度6mm

铁垫板(Gp21)厚度16mm

弹性垫板(Zwp104NT22.5)厚度12mm

承轨槽表面至道床板顶面高度47mm

总的标准高度为253mm,其中,扣件高度为34mm。

(4)弹条扣压件

路基上rheda22000无碴轨道使用Vossloh3300系统SKL15W型弹条扣压件。SKL15弹条初始扣压力与条变形曲线。变形曲线分为2段弹性阶段。设计弹初始扣压力为2×9kN,弹程为15mm,大扭力矩为200±10N·m

SKL15W型弹条扣压件的功能是借助条外侧两弹簧臂将钢轨弹性的扣着在轨枕上。并借助中间弯头扣压轨底,利用扣压件的陡坡刚度,可有效防止弹簧臂和塑料部件的过度变形,同时防止防止钢轨扭转与倾覆。

为满足桥上无缝线路对扣件阻力的要求，减小梁轨间的相互作用力,扣压件使用SKL15B型弹条,以减小其扣压力。

轨下垫片主要是起摩阻力和调高作用。标准厚度为6mm,可调范围为2~12mm。

俄罗斯KB、Ⅱ型钢轨扣件，俄罗斯在混凝土枕上使用型扣件)和EⅡ型扣件。KE型扣件是一种有铁垫板的分开式扣件,它把铁垫板放入混凝土枕凹槽内,并用预埋螺栓固定在混凝土枕上,钢轨与铁垫板的联结用“蟹钳”形弹条和螺栓扣着。“蟹钳”弹条可提高螺栓拉力的稳定性;凹槽深度15~20mm,是为混凝土枕通过铁垫板能较好地承受横向推力作用。此外,增加铁垫板挡肩的高度,还能使钢轨的

调高达到15mm而Bn型扣件是一种有铁垫板的不分开式扣件,钢轨、铁垫板和混凝土枕采用共同的预埋螺栓固定,用弹条扣压钢轨。

俄罗斯在隧道内混凝土无碴轨道上一般用Kb型钢轨扣件,而在桥上板式轨道则采用的扣件,它为双层垫式扣件,轨下铁垫板和辅加铁垫板均用高强螺栓联结,利用轨下铁垫板在辅加铁垫板上的错动来调整轨距。

我国从20世纪60年始研发铺设新型轨道结构,近年来,为适应铁路既有线提速、高速重载运输,特别是客运专线建设的迅猛发展,又先后研发铺设了新型混凝土枕和新型无碴轨道,以及与其相配套的新型弹条扣件,主要有弹条Ⅱ型弹性扣件、弹条Ⅲ型弹性扣件、WJ-2型弹性扣件、可调式弹扣件、弹性分开式扣件及WJ-7型弹性扣件等。目前正在研制中的有适用于客运专线无碴轨道的弹性扣件和适用于无碴道岔的弹性扣件。

下面分别介绍国外混凝土枕扣件和无砟轨道扣件的发展。

国外混凝土枕扣件的发展

法国是世界上个在混凝土枕上采用弹性扣件的***,在20世纪50年代初就研发了RN型扣件。扣件用弹片的上肢扣压钢轨,用弹片的下肢保持轨距,用螺旋螺栓(下部为螺旋、上部为螺栓)紧固弹片。RN型扣件目前还在很多***采用。

20世纪70年代中期,法国研发了用于法国高速铁路的纳布勒扣件。纳布勒扣件采用双曲拱弹片扣压钢轨,用绝缘轨距挡板保持轨距。混凝土枕内设有带螺纹的螺栓孔,涂有环氧树脂的螺旋螺栓的下部旋入轨枕内的螺栓孔后与轨枕固定。单个弹片的扣压力为11kN,钢轨扣压端的弹程为8.1mm。轨下垫板为厚度9mm的橡胶垫板,静刚度为70kN/mm。

Mckay型扣件在北美重载铁路使用较多,木枕和混凝土枕均有使用。扣件组装的扣压力25~20kN,弹片的弹程相应为17~13mm。该扣件由美国Mckay公司研发。在20世纪80年代生产扣件的车间被美国潘得路公司收购,改称为Saflok扣件。为便于工厂预组装和现场安装,21世纪初做改进,称作SafelokⅢ型扣件2。扣件的绝缘轨距块只供钢轨与预埋铁座绝缘,弹片与钢轨的绝缘靠弹片帽提供。扣件可在轨枕制造厂进行预组装,扣件连同轨枕运至现场铺设轨后将弹片推入到扣压钢轨的终位置即可。

在山阳新干线上使用的无砟轨道扣件为直结4型扣件由混凝土挡肩承受横向力,通过楔形弹片座调整轨距和方向通过在轨下垫板下设置充填式垫板调整钢轨高低。每股钢轨左右位置调整量为±3mm,钢轨高低位置调整量为10mm直结4型扣件分为隧道用和明区间用两种。在明区间为获得所需的扣件纵向阻力,使用在表面粘贴不锈钢板的轨下橡胶垫板(即复合垫板);为提高扣件在暴雨下的绝缘性能,在螺栓与弹片间配置绝缘套环,面在轨温变化小和没有雨水的隧道内,直接采用橡胶垫板,不设置绝缘套环。虽然用于明区间的直结4型扣件设有绝缘套环,但与以后研发的直结5型和直结8型扣件相比绝缘性仍较差,因此在山阳新干线(冈山一博多之间)以后,在明区间不再使用直结4型扣件。