G3型钢轨扣件是一种接近Monaco型的用于路堑区间的G3型板式轨道上。它在钢轨下安4.5mm厚带沟槽的橡胶垫板,用螺栓、双重弹簧垫圈和弹片使其固定在铁垫板上,并在铁垫板下设置厚橡胶垫层,用压板与花工被直接联而成。
STEDEF无碴轨道钢轨扣件,弹性双块式STEDEF型无碴轨道用钢轨扣件,沿用N
型双重弹片或Nabla型弹片扣压件,轨道弹性由箱形套靴和轨下胶垫提供。STEDEF双块式无碴轨道是由双块式RS混凝士枕构成,在每一支承块下设置发泡氯丁橡胶缓冲衬垫,厚度为12~14mm,用硬质橡胶做成厚5mm的箱形套靴,然后将组装好的箱形套靴等安装在制混凝土板的凹槽中,箱形套靴与混凝土板之间的缝隙用砂浆填充。
这是一种低振动轨道系统,在隧道底部中心位置频域45180Hz范围内,STEDFF无碴轨道的平均振动加速度水平比有碴乳道低10dB。
英国Pandrol钢轨扣件,英国铁路于1946年开始大量铺设混凝土枕,主要采用Pandrol弹条扣件。1963年英国铁路总局决定Pandrol扣件为新建线路的标准,1972年起成为木枕、混凝土枕、钢枕、道岔的标准扣件,近年来经过改进又将Pandrol扣件使用在无碴轨道上。Pandrol扣件的设计思想主要是“扣件的装卸不费工夫”。
德国“无碴轨道工程技术”要求铁垫板弹性垫板静态支点刚度为22.5±2.5kN/mm。根据目前的究成果,拟将ICE1和ICE2(轴重195kN)客货混运的无碴轨道静态支点刚度从22.5kN/mm和20kN/mm降低至17kN/mm±10%,而ICE3(轴重160kN)客运专线的无碴轨道静态支点刚度降低到15kN/mm±10%。
日本《板式无碴轨道设计指南》规定轨下弹性垫板静态支点刚度为60kN/mm,CAM垫层换算支点刚度为900或700kN/mm(弹性系数C2=1.23×10-3kN/mm3),板下垫板换算支点刚度为44kN/mm。当前正拟将轨下弹性垫板静态支点刚度降为0kN/mm,这样钢轨支点综合刚度就变为29kN/mm,甚至降至17k/mm,大致与德国要求相当。我国无碴轨道扣件系统设计要求扣件支点刚度,客货混运线路为35~50kN/mm,客运专线为25~3kN/mm。与德、日无碴轨道工程技术要求相比显得高了些。给出了德国无碴轨道、日本板式道和中国无碴轨道结构垂向刚度计算值。从根本上说,无碴轨道结构刚度实质上是如何确定钢轨挠度问题,在规定的列车荷载条件下,其垂向刚度仅与钢轨挠度有关。研究和实践表明,从客货混合运输和客运线运输确保行车安全性与舒适性来判别,适宜的钢轨挠度宜为1.52.0mm,吊车轨下弹性垫板,以期使无碴轨道的弹性持有有碴轨道的弹性水平。
就同一胶垫材质(即G一定)而言,若受压面积A变大,则胶垫刚度K亦变大,若增大有效高度h,刚度Kp就会减小;若形状尺寸一定,刚度则随自由侧面积A的增减而增减。另外,就同一胶垫刚度而言,若受压面积A和有效高度h越大,自由侧面积A就越大,胶垫压应力就越缓和。可见,胶垫的压缩变形主要是通过其形状的变化,而压缩变形主要又是由于其横向变形的结果。因此在不改变胶垫原有材质的条件下,通过对这些影响因素的不同组合,改变胶垫的形状尺寸,例如增加沟槽数量及其深度或增加厚度,可以获得降低轨下胶垫刚度的效果。
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