混凝土枕

2007-04-26 00:00:00 来源:中华铁道网

    混凝土枕(concrete sleeper)用混凝土制成并配有钢筋的轨枕木,简称混凝土枕。混凝土枕的特点是自重大、刚度大,与木枕线路相比其轨底挠度较平顺,故轨道动力坡度小。但是与木枕线路相...

    混凝土枕(concrete sleeper)用混凝土制成并配有钢筋的轨枕木,简称混凝土枕。混凝土枕的特点是自重大、刚度大,与木枕线路相比其轨底挠度较平顺,故轨道动力坡度小。但是与木枕线路相比,当列车通过不平顺的混凝土枕线路时,轨道附加动力增大。故对轨下部件的弹性提出了更高的要求,以提高线路抗振能力。混凝土枕有普通钢筋混凝土枕和预应力钢筋混凝土枕两种。普通钢筋混凝木枕容制作简单,但耗钢量大,容易产生裂纹,现已被预应力钢筋混凝土枕所代替。预应力钢筋混凝土枕由于预先施加预应力,因此耗钢量少,且不宜开裂,使用寿命长。混凝土枕类型很多,按其结构形式可分为整体式、组合式和短枕式,见下图。整体式轨枕整体性强,稳定性好,制作简便,是线路上广泛使用的一种形式;组合式轨枕由两个钢筋混凝土块组合而成,整体性不如整体式轨枕,但钢杆承受正负弯矩的能力比较强,在法国高速铁路上使用的RS型组合式轨枕取得了很好的效果;半枕式又称短枕式,主要用在整体道床上。

    

  
   (a)整体式;(b)组合式;(c)短枕式。

中国早在1953年就开展对混凝土枕的研究工作,经过40多年不间断的试验研究,成功地研制了弦Ⅱ-61A、弦69、筋69、弦81、筋81等一系列型号的混凝上枕。1984年铁道部公布了《预应力混凝土枕统一名称》,将原来的 79、81型分别改为Ⅰ、Ⅱ混凝土枕,Ⅱ型混凝土枕目前是中国主要干线上的主型轨枕。近几年又研制了与60、75 kg/ m钢轨配套使用,适用于重型和特重型轨道的Ⅲ型轨枕。混凝土枕长度为2.5m,Ⅲ型轨枕长度有2. 6 m和2 .5 m两种。

预应力钢筋混凝土枕制造方法分先张法、后张法和连续配筋法等。配筋材料可以采用高强度钢丝或钢筋,分别用“S”和“J”表示。先张法混凝土枕系在制作前先张拉应力钢丝或钢筋 然后灌筑混凝土,待混凝土凝结硬化到一定强度后,切断钢丝或钢筋,通过两者之间的粘结力,把钢丝或钢筋的预拉力传给混凝土,使之承受一股持久的压力。后张法混凝土枕系在灌筑混凝土时预留一些供钢筋或钢丝束通过的孔道,俟混凝土凝结硬化到一定强度后,在孔道内插入铜筋或钢丝束,进行张拉,再在轨枕两端用锚固螺栓锚固,并水泥砂浆封口,防止锈蚀。于是钢筋或钢丝束的预拉力,将通过轨枕两端锚固垫板传给混凝土,使之受到所需要的预压应力。中国主要采用先张法混凝土枕。使用钢丝配筋的称弦式混凝土枕,使用钢筋的称筋式混凝土枕。出厂时轨枕顶面压有产品型号、制造厂名、制造年份等标志。目前中国主要生产整体式预应力钢筋混凝土枕。另外还有铺设在道岔上的混凝土岔枕。

轨枕是轨道结构中重要部件之一,因此规范中规定,对于高速、重载铁路要采用Ⅲ型混凝土枕,这是因为轨枕重量的增加,可减少轨枕本身的振动加速度,且随行车速度的提高,减小的幅度增大。轨枕的振动加速度,将会使道床表面承受较大的动力荷载,加速道床的破坏和变形,增加线路的维修工作量。轨枕重量的增加,导致高频冲击力的增加而低频冲击力的减小,便道床应力降低,线路下沉减少,有利于保持轨面的平顺性。至于高频冲击力的增加,可通过减少轨枕铺设的根数来弥补。而Ⅲ型轨枕不仅重量大,而且本身强度和支承面积都有大幅度的提高。轨枕的铺设根数每公里实铺1 667根,间距为60cm等间距。


    参见特种混凝土枕,混凝土枕扣件。

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