第一節　高速鐵路有砟軌道結構

一、鋼軌

高速鐵路鋼軌材質及強度等級的選用應同步考慮道岔用鋼軌問題。目前我國200km/h以上高速客運鐵路選用U71MnG鋼軌，200～250km/h兼顧貨運鐵路選用U75VG鋼軌。R≤2800m曲線鐵路，包括動車組運行入庫和出庫正線、聯絡線等均選用相應的熱處理鋼軌，即鋪設U71MnG鋼軌的線路，選用U71Mn或U75V熱處理鋼軌；鋪設U75VG鋼軌的線路，選用U75V熱處理鋼軌。

我國高速鐵路道岔鋼軌材質選用情況為：300～350km/h的高速鐵路道岔選用強度等級為880MPa的U71MnG熱軋鋼軌或U71MnC在線熱處理鋼軌；200～250km/h兼顧貨運的高速鐵路道岔，選用U75VG在線熱處理鋼軌，包括60kg/m、60D40等斷面的鋼軌，在線熱處理鋼軌軌面硬度大于340HB，硬化層深度大于30mm。

伸縮調節器用鋼軌，選用與區間鋼軌同材質的熱軋鋼軌或在線熱處理鋼軌，廠制膠接絕緣接頭鋼軌優先選用U75V熱處理鋼軌。

根據我國高速鐵路發展需要，目前采用100m定尺長的60kg/m無螺栓孔新鋼軌，并規定了與百米定尺長度配套的三種規格的短尺軌長度，分別為95m、96m和99m。

我國高速鐵路無縫線路由百米定尺鋼軌焊接而成，鋼軌焊接包括基地焊接和現場焊接兩部分。基地焊接是在百米鋼軌焊接基地采用固定式閃光焊接方法，將百米定尺鋼軌焊接成500m的焊接長鋼軌。現場焊接分單元焊接和鎖定焊接兩個階段：采用移動式閃光焊接方法，在線路上將500m焊接長鋼軌焊接成1500～2000m的單元軌節，稱為單元焊接；單元軌節之間的焊接稱為鎖定焊接。道岔區鋼軌采用鋁熱焊方法現場焊接。

二、軌枕

我國有砟高速鐵路目前主要采用的是2.6m長Ⅲ型無擋肩預應力混凝土軌枕和Ⅲ型有擋肩預應力混凝土軌枕，每公里鋪設1667根，軌枕中心間距600mm。Ⅲ型枕設計參數見表1-1-1。混凝土枕的主要優點是：縱橫向阻力大，能提供足夠的穩定性，可以滿足高速鐵路的要求；軌枕承載能力可以根據不同的高速運行條件進行設計，使之滿足長期使用的耐久性要求，壽命長和維修工作量小等。

三、道床

碎石道床是有砟軌道的突出特點。散粒體道床不僅要承受軌枕傳遞的各種力的作用，保持軌道結構的穩定性，而且要便于進行養護。對高速鐵路而言，散粒體道床的這些作用顯得尤為重要。根據我國高速鐵路道床技術要求，我國高速鐵路有砟道床尺寸應滿足以下技術條件：

（1）路基地段道床斷面（圖1-1-1），道床頂面寬度3600mm，道床厚350mm，道床邊坡1∶1.75，道床頂面與Ⅲ型枕枕中部頂面平齊，岔枕、橋枕地段低于承軌面40mm，砟肩堆高150mm。雙線道床頂面寬度應分別按單線設計。石質路塹地段采用彈性軌枕或鋪設砟下彈性墊層。

（2）混凝土橋上道床標準應與路基地段相同，采用彈性軌枕或鋪設砟下彈性墊層。砟肩至擋砟墻之間以道砟填平。

（3）隧道內道床標準與路基地段相同，應采用彈性軌枕或鋪設砟下彈性墊層。砟肩至邊墻（或高側水溝）之間以道砟填平。

四、扣件

我國目前高速鐵路有砟軌道使用的是Ⅳ型扣件、Ⅴ型扣件、FC型扣件和彈條Ⅱ型分開式扣件；其中Ⅳ型扣件、Ⅴ型扣件和FC型扣件在線路上使用，彈條Ⅱ型分開式扣件在道岔上使用。

1.彈條Ⅳ型扣件結構特征

彈條Ⅳ型扣件為無螺栓扣件（圖1-1-2），屬軌枕不帶混凝土擋肩的不分開式有砟軌道用扣件，其主要結構特征如下：

（1）在制作混凝土軌枕時預先埋設預埋鐵座，彈條通過插入預埋鐵座扣壓鋼軌，無需螺栓緊固。

（2）預埋鐵座擋肩與鋼軌間設置絕緣軌距塊用以調整軌距并起絕緣作用，通過更換不同號碼的絕緣軌距塊可實現鋼軌左右位置調整。

（3）鋼軌與混凝土軌枕承軌面間設橡膠墊板起絕緣緩沖和減振作用。

（4）扣件系統與預應力混凝土無擋肩軌枕配套使用。彈條Ⅳ型扣件結構可以安裝在原Ⅲb型預應力混凝土枕上。

（5）本扣件不能進行鋼軌高低調整。

2.彈條Ⅴ型扣件結構特征

彈條Ⅴ型扣件為有螺栓扣件（圖1-1-3），屬軌枕帶混凝土擋肩的不分開式有砟軌道用扣件，其主要結構特征如下：

（1）采用螺旋道釘與套管配合緊固彈條，提高了扣件系統的絕緣性能。

（2）可安裝多種彈條，既可安裝大扣壓力彈條也可安裝小扣壓力彈條。配合不同摩擦系數的軌下墊板（橡膠墊板或復合墊板），滿足不同線路阻力的需求。

（3）利用工程塑料制造的軌距擋板調整軌距并起絕緣作用，減少扣件部件數量，避免調整軌距時影響螺旋道釘的受力狀態。

（4）通過在軌下墊板與混凝土軌枕承軌面間墊入調高墊板實現鋼軌高低調整。

3.彈條FC型扣件結構特征

彈條FC型扣件為無螺栓扣件（圖1-1-4），屬軌枕不帶混凝土擋肩的不分開式有砟軌道用扣件，其主要結構特征如下：

（1）扣件系統為無擋肩無螺栓扣件，零部件少，結構緊湊，保持軌距能力強。

（2）在制作軌枕時預先埋設底座，彈條通過插入預埋底座扣壓鋼軌。

（3）預埋底座與鋼軌間設有絕緣軌距塊，通過更換絕緣軌距塊實現鋼軌左右位置的調整。

（4）本扣件不能進行鋼軌高低的調整。

思考題

1.我國高速鐵路軌道系統具有哪些主要技術特點？

2.我國高速鐵路軌道有哪幾種短尺鋼軌？

3.我國有砟高速鐵路使用的Ⅲ型軌枕有哪幾種？長度是多少？每公里鋪設多少根？

4.有砟軌道正線單線道床頂面寬度、道床厚度、道床邊坡分別是多少？

5.我國目前高速鐵路有砟軌道使用的扣件有哪幾種？