在有砟轨道上,道床是轨枕的基础,在其上以规定的间隔布置一定数量的轨枕,用以增加轨道的弹性和纵、横向移动的阻力,并便于排水和校正轨道的平面和纵断面。
道床的功能道床是轨道的一重要组成部分,是轨道框架的基础、具有以下功能:
(1)承受来自轨枕的压力并均匀地传递到路基基面上;
(2)提供轨道的纵横向阻力,保持轨道的稳定;
(3)提供轨道弹性。减缓和吸收轮轨的冲击和振动;
(4)提供良好的排水性能,以提高路基的承载能力及减少基床病害;
(5)便于轨道养护维修作业,校正线路的平纵断面。1
对道床材料的要求为适应上述道床功能,道砟应具有以下性能:质地坚韧,有弹性,不易压碎和捣碎;排水性能好,吸水性差;不易风化,不易被风吹动或被水冲走。
用作道砟的材料上要有:碎石、天然级配卵石、筛选卵石、粗砂、中砂及熔炉矿昨等。选用何种道砟材料,应根据铁路运量、机车车辆轴重、行车速度。结合成本和就地取材等条件来决定:我国铁路干线上基本使用碎石道砟,在次要线路上才使用卵石道碎、炉砟道砟。1
技术要求现行的碎石道碎技术条件是1990年开始执行的,标准号为TB 2140-90 ,客运专线道砟技术条件于2004年开始执行。技术条件包含三方面的内容。
道砟的分级碎石道碎根据材料性能及参数指标将道碎分为特级、一级和二级。碎石道昨的技术参数有:反映道砟材质的材质参数,如抗磨耗、抗冲击、抗压碎、渗水、抗风化、抗大气腐蚀等材料指标参数,为道砟材质的分级提供依据;反映道砟加工质量的质量参数。如道砟粒径、级配、颗粒形状、表面状态、清洁度等加工指标。对特重型轨道、隧道内轨道及宽轨枕轨道,应使用一级道砟,重型轨道力求使用一级道砟,其他轨道使用二级道砟。高速铁路上为增加道砟的稳定性,减小振动造成的磨损和粉化。防止高速行车时的道砟飞溅,需采用特级道碎。
道砟级配碎石道砟属于散粒体,其级配是指道砟颗粒的分布。道碎粒径的级配对道床的物理力学性能、养护维修工作量有重要影响。在1959年的旧标准中,对道砟粒径只有一个范围要求,例如用于新建、大修和维修的道砟标准为20~70mm,其中没有粒径比例的要求,不利于道砟质量的控制。粒径个在20~30mm或60~70mm的两种碎石,均满足上述要求,但其组成的作用与性能完全不同。
现行标准是按级配要求,可保证道砟产品有最佳的颗粒组成。宽级配道砟由于道砟平均粒径的减小,大、小颗粒的相互配合以及道砟颗粒之间l的填满,使得道砟有更好的强度和稳定性,也有利道床作业。现行一级道砟级配曲线是一种宽级配标准,道砟粗颗粒之间的空隙可由较小的颗粒填充,减少重载条件下破碎。高速铁路由于荷载较轻。均为大机维修作业,为提高道砟稳定性采用用窄级配标准。
道砟颗粒形状及清洁度道昨的形状及表面状态对道床的性能有重要影响。一般而言,棱角分明。表面粗糙的颗粒,集料具有较高的强度和稳定性。近于立方体的颗粒比扁平、长条形颗粒有较高的抗破碎、抗变形、抗粉化能力,一般用针状指数和片状指数来控制长条形和扁平颗粒的量。凡长度大于该颗粒平均粒径1.8倍的称为针状颗粒;厚度小于平均粒径0.6倍的称为片状颗粒,我国现行道砟采用宽级配标准、规定针状指数和片状指数均不大于50%,但高速铁路要求道床少维修、保持长期稳定,且采用道砟颗粒相对集中的”窄级配”。若不严格控制道砟颗粒的针片状含量,道砟投入运营后因针片状颗粒的破碎,道床脏污,轨道将产生沉降,因此采用欧洲道砟标准,该指标提高为20%
道砟中的土团、粉末或其他杂质对道床的承载能力式有害的,须控制其数量。土团是指那些泡水出现软化,丧失其强度的颗粒,粉未会脏污道床,加速道床的板结,影响道床的排水。标准规定黏土团及其他杂质含量的重量百分率不大于0.5%;粒径0.1mm以下的粉末含量质量百分率不大于1%。1
本词条内容贡献者为:
张磊 - 副教授 - 西南大学