铁垫板概述，钢轨和轨枕之间轨下铁垫板是轨道结构中的重要部件之一，在轮轨动力系统中起着重要的减振作用。随着重载铁路运输的发展,轴重日益增加,在钢轨逐渐重型化的同时,对垫板的性能提出了更高要求，求垫板的减振性能好、耐冲击、使用寿命长。铁路轨下铁垫板的生产工艺目前有三种：锻造、铸造、轧制，根据不同的客户需要加工定制。

日本新干线轨下胶垫刚度已从东海道新干线的90MN/m降低到60MN/m;东北、上越新干线板式轨道轨下胶刚度标准为60MN/m试铺试验时曾用过40MN/m,近在北陆、九州新于线上又试铺了30MN/m甚至20MN/m的。法国TGV高速线轨下胶垫刚度已由原来的130MN/m降至70MN/m,双重铁垫板层扣件已用到25MN/m德国ICE高速线轨下胶垫刚度已由800MN/降至70~80MN/m,无碴轨道标准22.5±2.5MN/m,客运专线无碴轨道为15MN/m±10%英国高速线所用轨下胶垫刚度原为700~900MN/m(塑料垫板),现用为100MN/m(橡胶垫板),高弹性轨下胶垫为30~50MN/m(圆柱形天然橡胶)。我国铁路轨道轨下胶垫刚度,普速线路为90~120MN/m,提速线为50~80MN/m,高速线为40~60MN/m,客运专线无碴轨道为25MN/m左右。

低刚度轨下胶垫的理论与实践依据

轮轨动力学分析

可以利用车辆-轨道耦合动力学基本理论及其计算软件,研讨轨下胶垫刚度对轮轨相互动力作用参的影响。轨下胶垫刚度K与轮轨作用力P2、道床振动加速度an、混凝土枕加速度a3及钢轨动位移Z的计算关系曲线。

随着轨下胶垫刚度Kp的降低,轮轨动力作用力P2、道床加速度au和混凝土枕加速度as呈减小趋势,但钢轨动位移Z却随之逐渐增大。它说明,降低轨下胶垫刚度对减小轮轨动力和轨下基础振动都是十分有利的,并且由于是单调对应关系,即轨下胶垫刚度越小,轮轨动力和基础振动越小。

(2)扣件特征

弹条。采用Ⅱ型弹条,具有使用通用性。

小阻力。为适应桥上板式轨道铺设无缝线路对减少扣件阻力的要求,可采取通过轨距块的凸形结构控制弹条的弹程,以及采用低摩擦系数材料与橡胶垫板粘贴或硫化成合垫板的办法,以达到适当减小扣压力的目的。为此,每个单条控制扣压力为5.68kN,防爬阻力为10kN/m。

调高能力。为使桥上板式无碴轨道能适应桥梁徐变上拱、墩台基础沉降,以及轨道施工误差和今后养护维修工作的要求,所用扣件应具有足够的调高能力。考虑到箱梁残余徐变上拱限值10mm,墩台工后沉降限值20mm,则扣件应有调高能力为30mm。当轨道高低偏差超过10mm时可用调高垫板调整小于10mm时可用轨下垫片或无级可调衬垫调整。

调距能力。为适应扣件制作公差、轨向偏差及钢轨磨损等因素的影响,可采用倒换不同号码的轨距块和距扣板来调整轨距。

扣件节点刚度。板式轨道刚度较有碴轨道大,轨道刚度过大对轮轨相互动力作用关系不利,为此要求采用低刚度轨下胶垫,般为40~60kN/mm。

扣件绝缘电阻。为保证轨道电路对扣件绝缘电阻的要求,应提高绝缘垫板、预埋套管等部件的绝缘性能要求扣件绝缘电阻大于10°2,两股钢轨之间的绝缘电阻大于42km,以保证轨道电路传输距离符合1.2km的要求。