一型分开式钢轨扣件系统

2008年12月，为进一步确认WJ-8型扣件与CRTS II型轨道板的打磨工艺的匹配，京沪公司组织铁三院和铁科院对此进行了研讨。提出修改建议：保持CRTS II型轨道板的打磨工艺和打磨参数不变，使WJ-8型扣件与CRTS II型轨道板接口的接口设计尺寸一致，将WJ-8型扣件与Vossloh 300型扣件设计标高一致，将钢轨高低调整范围由0～+30 mm调整为-4～+26 mm鉴于京津城际铁路轨道精调时，为满足轨距±1mm的铺设精度，需换价格较高的轨距挡板，调整费用较大，对扣件的轨距调整方式也进行相应优化。为确保京沪高速铁路轨道的铺设精度，对WJ-8型扣件进行修改设计，修改设计原则，1）依据部颁技术条件，满足其相应规定。《客运专线扣件系统暂行技术条件》（铁科技函[2006]248号）2）保持原有结构、大部分部件及其特征基本不变，针对京沪高速铁路的运营条件和线路条件，在CRTS II型轨道板的承轨槽几何形状和尺寸及其打磨程序和工艺不作任何改变的情况下，进行相应的匹配修改设计。3）结合前期现场铺设和安装经验，作局**化。为与原WJ-8型（含WJ-8A、WJ-8B）扣件有所区分，避免混淆，将修改后的扣件系统命名为WJ-8C型扣件系统。适用范围，1）扣件系统适用运营条件：高速度350 km/h客运专线，轴重170kN考虑轴重可能增加10%）。2）扣件系统适用线路条件：CRTS II型板式无砟轨道结构。主要修改方案： 1）与CRTS II型轨道板接口统一。微调各接口尺寸，使扣件与CRTS II型轨道板接口一致，调整了两承轨槽外侧挡肩测间距的测定位置及对应尺寸，并将钢轨轨面到承轨台表面的高度由208 mm调整为210 mm，消除对轨道板打磨参数调整的担心。2）修改钢轨高低位置调整方式。将钢轨高低位置调整范围由0～+30 mm调整为-4～+26 mm。3）修改钢轨左右位置（轨距）调整方式。

将原在钢轨与铁垫板挡肩间仅起绝缘和缓冲作用的绝缘块增加不同厚度的规格以实现每股钢轨左右位置±2mm（轨距±4mm）的微小调整，大调整时再换不同号码的轨距挡板，减小钢轨左右位置（轨距）调整时换不同号码的轨距挡板成本4）扣件阻力按常规阻力设置。取消本扣件中的轨下复合垫板的配置。扣件阻力按常规阻力设置。

WJ-8型扣件适用范围明确如下：WJ-8A型扣件采用A类弹性垫板（静刚度为35±5 kN/mm），适应兼顾货运的高速度为250 km/h的客运专线运营条件；WJ-8B型扣件采用B类弹性垫板（静刚度为23±3 kN/mm），适应铺设双块式无砟轨道，高速度为350 km/h的客运专线运营条件；WJ-8C型扣件采用B类弹性垫板（静刚度为23±3 kN/mm），适应铺设CRTS II型轨道板，高速度为350 km/h的客运专线运营条件。

弹条IV型扣件，1）预埋铁座与轨枕配合，定位尺寸配合，定位尺寸检验（35、28、171、1683），2）绝缘轨距块与承轨槽及钢轨轨底宽度的横向配合，3）轨距，4）绝缘轨距块与预埋铁座和橡胶垫板纵向、横向配合，5）橡胶垫板与预埋铁座纵向、横向配合，6）弹条与预埋铁座和轨距块配合，7）钢轨接头处适应性配合。

弹条IV型扣件部件组成及说明，弹条IV型扣件（以下简称扣件）由弹条、预埋铁座、绝缘轨距块和橡胶垫板组成。弹条分C4型、JA型和JB型三种。一般地段安装C4型弹条，钢轨接头处安装JA和JB型弹条，C4型弹条的直径为20 mm，JA和JB型弹条的直径为18 mm。JA型弹条防锈涂料为灰色，与7号、8号和9号接头绝缘轨距块配用；JB型弹条防锈涂料为黑色，与10号、11号、12号和13号接头绝缘轨距块配用。一般地段安装C4型弹条。钢轨接头处安装JA和JB型弹条。预埋铁座，该部件预先埋设于轨枕中，埋设精度应满足下图的尺寸要求。两外侧预埋铁座底脚距1682.5mm~1685mm。绝缘轨距块（以下简称轨距块）分两种，即一般地段使用的轨距块G4和钢轨接头处使用的轨距块G4J，每种轨距块又各有7个规格，即7号、8号、9号、10号、11号、12号和13号。标准轨距时采用9号和11号。除7号、8号和9号接头轨距块为非黑色外，其它轨距块均为黑色。绝缘轨距块均为黑色，分7号、8号、9号、10号、11号、12号和13号。接头绝缘轨距块 7号、8号和9号为非黑色。接头绝缘轨距块 10号、11号、12号和13号为黑色。使用本扣件不得在轨下安设调高垫板，以免造成弹条残余变形甚至折断。安装前的准备工作，准备9号和11号轨距块，适当准备8号、10号和12号轨距块，以备轨距不合适时调整轨距之用；同时还要适当准备相应号码的接头轨距块，以备用于钢轨接头。准备C4型弹条，适当准备JA和JB型弹条，以备用于钢轨接头。上道轨枕中预埋铁座的埋设位置准确。凡预埋铁座埋设位置歪斜、上翘或埋设高度、同一侧两预埋件的间距或两外侧预埋铁座的底角距不符合规定的轨枕不得上道。清除两预埋铁座间轨枕承轨面的泥污和预埋铁座孔内的砂浆。清除轨底的泥污。铺设橡胶垫板，将橡胶垫板放在两预埋铁座之间，橡胶垫板两侧的槽口中心线与预埋铁座中心线应对齐。安设9号和11号轨距块，轨距块的边耳应扣住预埋铁座。若因钢轨、轨枕和轨距块的制造偏差，安设规定号码的轨距块不能满足轨距要求或轨距块不能安装入位时，可根据实际情况予以调换，不得猛烈敲击使其入位。安装弹条前，钢轨、橡胶垫板与轨枕承轨面以及轨距块扣压钢轨面与钢轨轨底上表面均应密贴。安装弹条时应采用工具。弹条中肢入孔位置要放平、放正，不得歪斜。安装时切忌生拉硬扳，用力要适中，支点与加力点要正确。如遇到个别弹条就位困难时，在使用安装工具的同时可用小锤轻敲弹条尾部，使其就位。弹条就位以其小圆弧内侧与预埋铁座端部相距8～10 mm为准。不得紧或距离过大。在钢轨接头处应安装JA和JB型弹条。灰色的JA型弹条与非黑色的7号、8号和9号接头轨距块配用，黑色的JB型弹条与黑色的10号、11号和12号接头轨距块配用。灰色的JA型弹条与非黑色的7号、8号和9号接头轨距块配用。黑色的JB型弹条与黑色的10号、11号和12号接头轨距块配用。检查轨距，如有不适，须用工具（同安装工具）将弹条卸下。根据所检查的轨距调整量，对照下表，选取合适的轨距块型号安装。

弹条Ⅱ型扣件，除弹条采用新材料重新设计外，其余部件与弹条Ⅰ型扣件通用，仍为带挡肩、有螺栓扣件。选用弹钢作为Ⅱ型弹条的材料，屈服强度和抗拉强度比Ⅰ型扣件提高了42%和36 %，弹条直径不变。Ⅱ型扣件具有扣压力大、强度安全储备大、残余变形小等优点，适用于60kg/m钢轨与Ⅱ型或Ⅲ型混凝土轨枕。弹条Ⅲ型扣件见图7，是无螺栓无挡肩扣件，由弹条、预埋铁座、绝缘轨距块和橡胶垫板组成。适用于标准轨距铁路直线或半径≥350 m的曲线上，铺设60 kg/m钢轨和Ⅲ型无挡肩混凝土轨枕的无缝线路轨道。轨距的调整用不同号码的绝缘轨距块配置。Ⅲ型扣件具有压力大、弹性好等优点，特别是取消了混凝土枕挡肩，从而消除了轨底在横向作用下发生横移导致轨距扩大的可能性，因此保持轨距的能力很强，又由于取消了螺栓联结的方式，大大减小了扣件养护工作量。

弹条Ⅰ型扣件，1—螺纹道钉；2—螺母；3—平垫圈；4—弹条；5—轨距挡板；6—挡板座；7—橡胶垫板。弹条Ⅱ型扣件，1—螺纹道钉；2—螺母；3—平垫圈；4—弹条；5—轨距挡板；6—挡板座；7—橡胶垫板。弹条Ⅲ型扣件，1—弹条；2—预埋铁座；3—绝缘轨距块；4—橡胶垫板。

调高扣件，一类专门用于轨距和水平调整量较大的特殊混凝土枕扣件。常见的主要型式有弹条Ⅰ型调高扣件、弹片Ⅰ型调高扣件及IF-Y型弹条扣件等。弹条Ⅰ性调高扣件见图8，由Ⅰ型弹条、轨距挡板、挡板座、橡胶垫板、调高垫板及螺旋道钉等组成。其结构与普通弹条Ⅰ型扣件一样，不同之处，它的调高量为20mm，而普通弹条Ⅰ型为8 ～10 mm。为达此调高量，从结构上对轨距挡板及挡板座进行了改进，以保持良好的扣压钢轨的能力。弹条Ⅰ型调高扣件只适用于60 kg/m钢轨，弹条用A型。弹片Ⅰ型调高扣件见图9，与弹条Ⅰ型调高扣件类似，弹片分中间弹片、接头弹片及补强弹片。它适用于50、43kg/m钢轨混凝土枕线路，不便进行捣固作业，需用轨下调高垫片对钢轨水平进行较大调整的地段。大调高量25 mm。TF-Y型弹条扣件，适用于50kg/m钢轨整体道床曲线地段，允许调高量大为20mm，用调高垫板来调整水平。

弹条Ⅰ型调高扣件，1—螺纹道钉；2—螺母；3—平垫圈；4—弹条；5—轨距挡板；6—挡板座。弹片Ⅰ型调高扣件，1—螺纹道钉；2—螺母；3—补强弹片；4—弹片；5—轨距挡板；6—挡板座；7—橡胶垫板；8—调高垫板；9—衬垫；10—垫片。TF-Y型弹条扣件，1—中间弹条；2—接头扣件；3—螺纹道钉；4—轨卡螺栓及螺母；5—铁垫板；6—胶垫；7—塑料垫板；8—平垫圈；9—弹簧垫圈；10—楔形轨距块；11—调高垫板。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Ⅱ型扣件见图6，除弹条采用新材料重新设计外，其余部件与弹条Ⅰ型扣件通用，仍为带挡肩、有螺栓扣件。选用弹钢作为Ⅱ型弹条的材料，屈服强度和抗拉强度比Ⅰ型扣件提高了42%和36 %，弹条直径不变。Ⅱ型扣件具有扣压力大、强度安全储备大、残余变形小等优点，适用于60kg/m钢轨与Ⅱ型或Ⅲ型混凝土轨枕。弹条Ⅲ型扣件见图7，是无螺栓无挡肩扣件，由弹条、预埋铁座、绝缘轨距块和橡胶垫板组成。适用于标准轨距铁路直线或半径≥350 m的曲线上，铺设60 kg/m钢轨和Ⅲ型无挡肩混凝土轨枕的无缝线路轨道。轨距的调整用不同号码的绝缘轨距块配置。Ⅲ型扣件具有压力大、弹性好等优点，特别是取消了混凝土枕挡肩，从而消除了轨底在横向作用下发生横移导致轨距扩大的可能性，因此保持轨距的能力很强，又由于取消了螺栓联结的方式，大大减小了扣件养护工作量。

弹条Ⅰ型扣件，1—螺纹道钉；2—螺母；3—平垫圈；4—弹条；5—轨距挡板；6—挡板座；7—橡胶垫板。弹条Ⅱ型扣件，1—螺纹道钉；2—螺母；3—平垫圈；4—弹条；5—轨距挡板；6—挡板座；7—橡胶垫板。弹条Ⅲ型扣件，1—弹条；2—预埋铁座；3—绝缘轨距块；4—橡胶垫板。调高扣件  一类专门用于轨距和水平调整量较大的特殊混凝土枕扣件。常见的主要型式有弹条Ⅰ型调高扣件、弹片Ⅰ型调高扣件及IF-Y型弹条扣件等。弹条Ⅰ性调高扣件见图8，由Ⅰ型弹条、轨距挡板、挡板座、橡胶垫板、调高垫板及螺旋道钉等组成。其结构与普通弹条Ⅰ型扣件一样，不同之处，它的调高量为20mm，而普通弹条Ⅰ型为8 ～10 mm。为达此调高量，从结构上对轨距挡板及挡板座进行了改进，以保持良好的扣压钢轨的能力。弹条Ⅰ型调高扣件只适用于60 kg/m钢轨，弹条用A型。弹片Ⅰ型调高扣件，与弹条Ⅰ型调高扣件类似，弹片分中间弹片、接头弹片及补强弹片。它适用于50、43kg/m钢轨混凝土枕线路，不便进行捣固作业，需用轨下调高垫片对钢轨水平进行较大调整的地段。大调高量25 mm。TF-Y型弹条扣件，适用于50kg/m钢轨整体道床曲线地段，允许调高量大为20mm，用调高垫板来调整水平。 弹条Ⅰ型调高扣件

1—螺纹道钉；2—螺母；3—平垫圈；4—弹条；5—轨距挡板；6—挡板座。弹片Ⅰ型调高扣件1—螺纹道钉；2—螺母；3—补强弹片；4—弹片；5—轨距挡板；6—挡板座；7—橡胶垫板；8—调高垫板；9—衬垫；10—垫片。TF-Y型弹条扣件，1—中间弹条；2—接头扣件；3—螺纹道钉；4—轨卡螺栓及螺母；5—铁垫板；6—胶垫；7—塑料垫板；8—平垫圈；9—弹簧垫圈；10—楔形轨距块；11—调高垫板。

高速铁路的轨道结构从总体上可分为两类：一类为传统的有砟轨道；另一类为无砟轨道，实践表明，两种轨道结构均可高速例车的安全运营。但由于两类轨道结构存技术经济方面的差异，各国均根据自己的国情、铁路的特点合理选用，以佳的技术经济效益。