DTIV-1型钢轨扣件系统

WJ-8型扣件组装铺设，WJ-8型扣件部件组成及说明，WJ-8型扣件（以下简称扣件）由螺旋道钉、平垫圈、弹条、绝缘块、轨距挡板、轨下垫板、铁垫板、铁垫板下弹性垫板和预埋套管组成。此外为了钢轨高低位置调整的需要，还包括轨下微调垫板和铁垫板下调高垫板。弹条和轨下垫板，弹条分两种，即一般地段使用的W1型和桥上可能使用的X2型，W1型弹条的直径为14mm，X2型弹条的直径为13mm。轨下垫板分一般地段使用的橡胶垫板和桥上可能使用的复合垫板两种。桥上需要降低线路阻力时，可采用X2型弹条并配用复合垫板，此时每组扣件的钢轨纵向阻力为4kN。轨距挡板分一般地段用WJ8轨距挡板和钢轨接头处用WJ8接头轨距挡板两种。一般地段用WJ8轨距挡板又分为2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号、9号、10号、11号和12号十一种规格，标准轨距时使用7号轨距挡板，其中10、11、12号三种规格可用于钢轨接头处。WJ8接头轨距挡板分2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号、9号八种规格，标准轨距时使用7号。绝缘块分I型和II型两种，一般地段采用I型，钢轨接头处采用II型绝缘块。铁垫板下弹性垫板，铁垫板下弹性垫板分A、B两类。A类弹性垫板用于兼顾货运的客运专线；B类弹性垫板用于客运专线。螺旋道钉，螺旋道钉分S2型和S3型两种，在钢轨调高量不大于15mm时用S2型，大于15mm时用S3型。预埋套管加盖塑料(或其他材料)盖以防雨水和泥污进入该部件预先埋设于轨枕或轨道板中，埋设精度应满足要求，且预埋套管面应与轨枕或轨道板承轨面齐平。预埋套管埋设后，应加盖塑料（或其他材料）盖以防雨水和泥污进入。调高垫板分轨下微调垫板和铁垫板下调高垫板两种，分别放置于轨下垫板与铁垫板之间和铁垫板下弹性垫板与轨枕或轨道板承轨面之间。轨下微调垫板按厚度分为1mm、2mm、5mm和8mm四种规格；铁垫板下调高垫板按厚度分为10mm和20mm两种规格，铁垫板下调高垫板由两片组成，应成副使用。扣件铺设顺序及要求，安装前的准备工作，按照1.1条选择并准备合适类型的弹条（W1型或X2型）和合适类型的轨下垫板（橡胶垫板或复合垫板）。同时适当准备厚度1 mm和2 mm的轨下微调垫板。准备I型绝缘块，并适当准备II型绝缘块以备用于钢轨接头处。选择并准备7号轨距挡板，并适当准备6号、8号轨距挡板和相同型号的接头轨距挡板。根据1.4条选择并准备铁垫板下弹性垫板（A类或B类）。选择并准备S2型螺旋道钉。安放铁垫板下弹性垫板，在承轨台中间位置铺设铁垫板下弹性垫板，使垫板孔与预埋套管孔对中。安放铁垫板，铁垫板的螺栓孔中心应与预埋套管中心对正。在铁垫板中间位置安放轨下垫板，轨下垫板的凸缘应扣住铁垫板。按表1安设合适规格的轨距挡板，轨距挡板的圆弧凸台应安放在轨枕或轨道板承轨槽底脚的凹槽内。注意：安装轨距挡板时，不得猛烈敲击轨距挡板使其入位。入位后注意观察其与轨枕或轨道板缝隙情况，前端两支撑应与承轨面密贴。铺设钢轨。安放绝缘块。注意：安放绝缘块时，不得猛烈敲击使其入位。安放弹条。将螺旋道钉套上平垫圈且在螺纹部分涂满铁路防护油脂，然后拧入套管，紧固弹条。弹条的紧固以弹条中肢前端下颚与绝缘块接触为准。螺母扭矩：W1型弹条紧固扭矩约160N·mX2型弹条紧固扭矩约110N·m。弹条中部前端前端下颚与绝缘块接触，弹条中部前端下颚。特别提示：钢轨接头处要用WJ8接头轨距挡板和II型绝缘块。安装调整，检查轨距和轨向，如有不适，应按表1调换不同号码的轨距挡板。检查钢轨空吊、高低和水平，如有不适，应参照表2放入适当厚度的调高垫板。特别提示：轨下微调垫板不得放在轨下垫板上，放入垫板的总厚度不得大于10 mm，总数不得过两块。放入垫板的总厚不得大于10mm，总数不过两块。养护维修要求运营初期应注意观察扣件的使用情况，如因铁垫板下弹性垫板压缩残变引起扣件松弛，应及时复拧。当发现钢轨空吊和高低不平顺，应及时垫入调高垫板。钢轨相对正常状态的调高量大于15mm时，应采用S3型螺旋道钉。放入铁垫板下调高垫板板。特别提示：铁垫板下调高垫板每副由两片组成，分别从侧面插入。铁垫板下调高垫板只能单副使用，不能摞叠使用。钢轨相对正常状态的调高量大于15mm时，应采用S3型螺旋道钉。铁垫板下调高垫板只能单副使用，不能摞叠使用。使用中如发现扣件部件损坏应及时换。如遇需要卸下螺旋道钉的情况时，应避免泥污进入预埋套管。

63型扣板式扣件，1—螺纹道钉；2—螺母；3—弹簧垫圈；4—扣板；5—铁座；6—绝缘缓冲垫片；7—绝缘缓冲垫片；8—木栓；9—轨枕；10—钢轨。

70型扣板式扣件，1—螺纹道钉；2—螺母；3—平垫圈；4—弹簧垫圈；5—扣板；6—铁座；7—绝缘缓冲垫片；8—绝缘缓冲垫片；9—衬垫；10—轨枕；11—钢轨；12—绝缘防锈涂料；13—硫磺锚固剂。弹片式扣件 由螺旋道钉、螺母、平垫圈、弹片、轨距挡板及弹性垫板等零件组成的一种混凝土枕扣件，为弹性扣件。螺旋道钉与混凝土轨枕采用硫磺锚固联结。1967年经铁道部批准，故又称67型弹片式扣件，其后于1968年和1973年又经过两次修改。采用拱形弹片扣压钢轨，并用轨距挡板代替铁座以调整轨距和传递横向推力于轨枕挡肩。拱形弹片用弹簧钢制成，弹片的一端扣压轨底面，另一端则支承在轨距档板上。轨距挡板具有双重作用。它既可用来传递钢轨的横向推力，又可随时换，以适应不同钢轨类型和轨距的需要，但每块轨距挡板只有一个号码，不能翻转使用。由于弹片强度不足，容易引起残余变形，甚至折断，放在中国铁路上已不再使用。

67型弹片式扣件，1—螺纹道钉；2—螺母；3—平垫圈；4—弹片；5—轨距挡板；6—绝缘缓冲垫片；7—绝缘缓冲垫片；8—衬垫；9—硫磺锚固剂；10—钢轨；11—轨枕。弹条式扣件 由螺旋道钉、螺母、平垫圈、弹条、轨距挡板、挡板座及弹性垫板等零件组成的一种混凝土枕扣件，为弹性扣件。由于采用弹条作为钢轨扣压件，利用材料的弯曲变形及扭转变形，又不存在断面的削弱问题，结构形式比较倒合理。故而已成为中国混凝土轨枕的主型扣件，但它也有设计和制造较复杂的缺点。中国弹条式扣件主要分弹条Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型扣件三种。弹条Ⅰ型扣件见图5，因弹条形状像ω，所以又称ω扣件。弹条用于扣压钢轨，要求保持一定的扣压力及足够强度。弹条由直径为13mm的热轧弹簧圆钢制成。弹条有A，B 两种型号，其中A 型弹条较长。对于钢轨除14号接头轨距挡板安装B型弹条外，其余均安装A 型弹条。轨距挡板的作用是调整轨距，传递钢轨的横向水平推力。挡板座为支撑挡板用，后背斜面支承在轨枕挡肩上，要求挡板座有一定强度来承受和传递横向水平力，有足够的绝缘性能以防止漏电。档板座两斜面的厚度不同，可调换使用，也可起到调整轨距的作用。弹条Ⅰ型扣件的弹性好，加压力损失较小，能较好地保持轨道几何形位，已成为中国混凝土枕线路主型扣件。适用于标准轨距铁路直线及半径≥300mm的曲线地段，与50kg/m、60kg/m钢轨相联结。

弹条III型扣件系统在我国大量铺设，已有十余年铺设使用经验，大部分线路扣件使用效果良好。局部地段出现一些问题，主要问题在以下几方面：由于无螺栓扣件不能调整钢轨高低位置，个别寒冷地区道床板结后给养护维修带来不便；山区小半径曲线地段由于横向荷载较大，绝缘轨距块出现强度不足而压溃现象；弹条加工质量不稳定出现断裂或残余变形较大；个别线路养护时进行垫板作业，造成弹条产生严重的残余变形。

弹条I、II型扣件在我国铁路普遍采用，弹条I型调高扣件在需要钢轨高低位置调整量大的地段大量采用，石龙桥小阻力扣件从上世纪90年代开始在广深线石龙大桥应用，并已相继在南京长江大桥、济南黄河大桥等很多特大桥上普遍采用。这几种扣件系统均经多年的运营实践考验。大部分线路扣件使用效果良好。

弹条V型扣件系统，（1）采用螺旋道钉与套管配合紧固弹条，提高了扣件系统的绝缘性能。（2）可安装多种弹条，既可安装大扣压力弹条也可安装小扣压力弹条。配合不同摩擦系数的轨下垫板（橡胶垫板或复合垫板），满足不同线路阻力的要求。（3）利用工程塑料制造的轨距挡板调整轨距并起绝缘作用，减少扣件部件数量，避免调整轨距时影响螺旋道钉的受力状态；（4）通过在轨下垫板与轨枕承轨面间垫入调高垫板实现钢轨高低调整。

WJ-2型扣件系统结构特征，带铁垫板弹性分开式扣件，预埋套管和锚固螺栓配合紧固铁垫板，扣压件采用弹条，设计扣压力4kN，前端弹程11.5mm。 轨下使用复合胶垫以降低摩擦系数，铁垫板与承轨台间设置5mm厚绝缘缓冲垫板。钢轨调高量40mm，通过在铁垫板下和轨下垫入调高垫板实现。单股钢轨左右位置调整量±10 mm，通过移动带有长圆孔铁垫板来实现，为连续无级调整。

WJ-7型扣件系统，（1）混凝土轨枕或轨道板承轨槽不设混凝土挡肩，铁垫板上设置轨底坡，混凝土轨枕或轨道板承轨面为平坡，既可用于轨枕（双块轨枕、长枕）埋入式无砟轨道，又可用于轨道板无砟轨道，列车传来的横向荷载主要由铁垫板的摩擦力克服。（2）钢轨轨底与铁垫板间设橡胶垫板，实现系统的弹性。通过换不同刚度的轨下垫板可分别适应350 km/h客运专线和250 km/h客运专线（兼顾货运）的运营条件。（3）铁垫板上设有T型螺栓插入座和钢轨挡肩，通过拧紧T型螺栓的螺母紧固弹条。弹条弹程大，在采用较低刚度轨下弹性垫层时弹条的扣压力衰减小且疲劳强度高。（4）铁垫板上钢轨挡肩与钢轨间设有绝缘块，用以提高扣件系统的绝缘性能。（5）铁垫板与混凝土枕或轨道板间设绝缘缓冲垫板，缓冲列车荷载对混凝土枕或轨道板的冲击，同时提高系统的绝缘性能。绝缘缓冲垫板周边设凸肋并留有排水口，可有效提高水膜电阻。（6）同一铁垫板可安装多种弹条（常规扣压力弹条和小扣压力弹条），配合使用摩擦系数不同的轨下垫板（橡胶垫板或复合垫板）可获得不同的线路阻力，既可用于要求大阻力的地段，又可用于要求小阻力的地段，满足各种线路条件下铺设无缝线路的要求。（7）铁垫板通过锚固螺栓与预埋于混凝土枕或轨道板中的绝缘套管配合紧固。预埋套管上设有螺旋筋定位孔，便于螺旋筋准确定位。混凝土枕或轨道板中的预埋套管中心对称布置，便于混凝土枕或轨道板的布筋设计。（8）调整轨向和轨距时*任何备件，通过移动带有长圆孔的铁垫板来实现，为连续无级调整，可设置轨向和轨距且作业简单方便。（9）钢轨高低位置调整量大，满足无砟轨道的使用要求，在轨下垫入充填式垫板可实现高低的无级调整。（10）在钢轨接头处安装时*特殊备件，不妨碍接头夹板的安装。

WJ-8型扣件系统，经深入研究和大量试验优化改进而成，有挡肩扣件系统，客运专线扣件系统暂行技术条件，客运专线满足运营条件，桥上、隧道内、路基上有挡肩轨枕埋入式和板式无砟轨道均可应用。扣件系统是在原板式和双块式无砟轨道承轨槽尺寸和位置的限定条件下设计的，属带铁垫板的弹性不分开式扣件结构。确定扣件系统的基本结构，使结构稳定和合理；研究解决在同一结构上既可安装常规扣压力弹条又可安装小扣压力弹条以满足路基、隧道、桥梁上铺设无缝线路纵向阻力要求的技术措施；采取措施提高扣件系统的绝缘性能；研究提高系统弹性的技术措施并配套研发**命高弹性减振垫层及与之相适应的高疲劳强度弹条。 

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