弹条V型扣件系统是为满足客运专线运营条件,针对铺设预应力混凝土有挡肩枕的有碴轨道的线路条件,并依据《客运专线扣件系统暂行技术条件》而设计的一种有挡肩有螺栓扣件系统。该扣件系统是在原弹条I、II型扣件、弹条I型调高扣件的基础上,保持现有轨枕承轨槽尺寸和位置不变的条件下改进而成的。
本扣件系统在原有扣件结构的基础上重点对以下几方面进行优化改进:1)提高扣件系统的绝缘性能;2)提高弹条的疲劳性能;3)同时考虑可安装小扣压力弹条和摩擦系数小的复合垫板,具备小阻力扣件的功能。
1)系统组成
扣件系统由弹条、螺旋道钉、平垫圈、轨距挡板、轨下垫板和.于预应力混凝土有挡肩枕的预埋套管组成。钢轨高低调整时采用调高垫板。
2)结构特征
本扣件为有螺栓扣件系统,属轨枕带混凝土挡肩的弹性不分开式扣件。扣件具有以下结构特征:
a)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。
b)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。
c)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;
d)通过在轨下垫板与混凝土轨枕承轨面间垫入调高垫板实现钢轨高低调整。
4)配套轨枕接口技术要求
扣件系统对轨枕接口的技术要求主要是承轨槽的型式尺寸和轨枕中预埋套管的埋设位置和精度。既有IIIa型有挡肩预应力混凝土枕仅需在原钉孔位置按规定埋设预埋套管,弹条V型扣件系统便可与其相配套。
扣件类型 |
弹条Ⅴ型扣件 |
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系统分类 |
弹性不分开式 |
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承受横向力方式 |
由轨枕挡肩承受 |
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与基础联结方式 |
预埋塑料套管 |
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预埋件抗拔力 |
不小于 60kN |
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弹条 |
类型 |
W2型 |
X3型 |
扣压力 |
>10kN |
4.5 kN |
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弹程 |
12 mm |
9.5 mm |
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紧固方式 |
有螺栓紧固 |
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紧固扭矩 |
约 160Nm |
约 95 Nm |
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钢轨纵向阻力 |
>9 kN |
4 kN |
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弹性垫层 |
设置 |
钢轨与轨枕承轨面间设置单层橡胶垫板 |
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型号 |
RP5 |
CRP5 |
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尺寸大小 |
185×175×10 |
185×175×11.2 |
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静刚度 |
50~70 kN/mm |
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执行标准 |
科技基〔2007〕207 |
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钢轨高低 |
轨面高 |
186mm |
187.2 |
调整量 |
10 mm |
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调整方式 |
胶垫下垫入调高垫板 |
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轨距 |
调整量 |
-8~+4 mm |
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调整方式 |
更换不同号码 轨距挡板 |
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调整级别 |
1 mm |
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钢轨接头处理 |
接头一般适用 |
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适用轨枕类型 |
IIIa型有挡肩混凝土枕 |
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图号及标准 |
研线0602 科技基〔2007〕207 |
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应用条件 |
250~350 km/h |
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常规阻力和桥上 小阻力段均适用 |
附录: 弹条IV、V型扣件系统主要设计参数
序号 |
项 目 |
性能指标 |
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弹条IV型扣件 |
弹条V型扣件 |
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1 |
适应钢轨类型 |
中国60 kg/m钢轨 |
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2 |
轨距 |
1435 mm |
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3 |
轨底坡 |
在轨枕上设置1:40轨底坡。 |
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4 |
钢轨纵向阻力 |
每组扣件大于9 kN。 |
一般地段,每组扣件大于9 kN; 小阻力地段,每组扣件约为4 kN。 |
5 |
系统弹性 |
轨下橡胶垫板静刚度为60±10kN/mm;动静刚度比不大于2.0。 |
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6 |
疲劳性能 |
扣件系统按EN 13146-4进行试验,经300万次荷载循环后各零部件无伤损,轨距扩大小于6 mm,且扣压力、钢轨纵向阻力和节点静刚度满足以下要求:扣压力变化≤ 20%;钢轨纵向阻力变化≤ 20%;节点静刚度变化≤ 25%。 |
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7 |
绝缘电阻 |
扣件系统按EN 13146-5进行测试,两轨间绝缘电阻大于3 Ω·km,并满足轨道电路对其绝缘电阻的要求。 |
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8 |
恶劣环境条件 影响 |
扣件系统经EN 13146-6所述300 h盐雾试验之后,用手工拆卸工具能顺利拆卸。 |
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9 |
钢轨左右位置 调整量 |
单股钢轨左右位置调整量:-4~+2 mm; 轨距调整量:-8~+4 mm,调整级别为1 mm。 |
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10 |
钢轨高低位置 调整量 |
不能调整 |
钢轨高低位置调整量:10 mm; |
11 |
扣压力及弹程 |
单个弹条扣压力不小于11 kN, 弹程13 mm。 |
常用弹条扣压力大于10 kN,弹程 12 mm; 小阻力弹条扣压力为4.5 kN,弹程 9.5 mm。 |
12 |
预埋件抗拔力 |
预埋铁座在轨枕中的抗拔力不小于60 kN。 |
预埋套管在轨枕中的抗拔力不小于60 kN。 |