合成树脂轨枕的应用研究.docxVIP

·线路／路基·合成树脂轨枕的应用研究杨新民，张立国，张庆(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)摘要：合成树脂轨枕在日本铁路已有25年的铺设业绩。以其统的木枕结构轨道。 不腐蚀、不变质等良好的物理性能，得到广泛应用，并形成产品随着森林资源的减少和人类环保意识的增强，也 标准。我国曾在广州地铁首次进行了这方面技术的应用，结合 因为高分子材料在日常生活中的广泛应用，日本、美国实际工程应用实例，对这种合成树脂轨枕在我国铁路轨道结构等发达国家研究并尝试使用合成材料来有条件地代替的应用方面进行探讨。原有的木枕或钢筋混凝土轨枕，即所谓的合成材料关键词：地铁；舍成树脂；轨枕轨枕。中图分类号：U213．3文献标识码：A文章编号：1004—2954(2009)06一0015—032合成轨枕的特性合成树脂轨枕是将硬质聚氨酯树脂发泡与添加剂1合成轨枕的由来浸渗玻璃长纤维，将它们连续成型或在模型中发泡固 轨枕的作用是承垫于钢轨之下，通过相互的连接化成形，生产出的一种板形构造材料。这种板形结构零件保持两股或多股钢轨之间的轨距、水平、高低和方结合了塑料的耐久性、耐腐蚀性和木材的易加工性及 向等几何形位，并防止钢轨因列车行驶产生的纵向爬质量轻等特点。合成轨枕主要技术性能指标与实验方行，以及将钢轨所承受的各种荷载平均分布于道床基法见表1，其主要优势如下。 础上。因此，轨枕必须具有坚固性、耐久性和弹性。表1合成轨枕主要技术性能指标与实验方法传统轨道工程使用的木枕具有一定的优势。制造木枕的木材种类甚多，而且制造容易；木枕弹性好，比 其他类型轨枕更能吸收列车行使所产生的能量而不易 断裂；木枕在施工与维修过程中，易于加工，运输、铺 设、养护维修方便；另外，木枕与钢轨的连接比较简便， 易于保持轨道的稳定，且绝缘性能较好。但木枕的缺 陷也十分明显。在露天条件下受环境和气候的影响， 使木枕容易老化、腐朽及劈裂等，在施工过程中木枕防 腐层一旦遭到破坏，这种老化腐朽会明显加剧；在长期 列车荷载的冲击和碾压下，易造成木枕机械磨损，缩短 使用寿命，并引起弹性不一致。木枕上的道钉孔会因 使用日久而松弛，持钉能力下降，造成行车安全隐患。 另外随着资源匮乏，木材原材料供应量日益减小，而且 木枕的强度不足以长期承受列车运行带来的巨大应 力。经过防腐处理的木枕，使用寿命可使用15年左右，目前我国铁路线路工程中，木枕通常只应用于铁路(1)由于合成轨枕在制造过程中加入了玻璃长纤桥梁明桥面、木岔枕或特殊地段等。维等合成材料，其强度远在木枕之上，承压、持钉能力 混凝土轨枕的特点是强度高、刚度大，稳定性强，明显增强，且不易发生老化腐朽、机械磨损等问题，省 能够有效地保持轨道几何形位，已成为世界铁路工程去了普通木枕运营后的削平、捆扎、加装组钉板等大量上广泛应用的轨道结构形式。但其预制技术工艺比较的养护修理内容。 复杂，对轨下部件的弹性提出较高的要求，由于白重较(2)合成轨枕质量较轻，特别适用于地下隧道和 大、运输安装困难，在特殊地段使用条件下还是采用传高架桥上施工作业特点，进度快、易修补、易更换。(3)合成轨枕应用在道岔范围内，轨枕长度可根收稿日期：2009—03—20作者简介：杨新民(1960一)，男，高级工程师，1982年毕业于西南交通据设计图纸而定，不受生产条件限制，加工形式灵活。大学铁道工程专业．工学学士。道岔区设计上的岔枕长度从2．4—7．6 m不等。采用铁道标准i殳计RAILWAY STANDARD DESIGN 2009(6) 15万方数据杨新民。张立国，张 庆一合成树脂轨枕的应用研究·线路／路基·通长合成轨枕，一方面可以大量减少岔枕连接设备，降 有出现裂纹或翘曲缺陷，表面的色调、形状、尺寸没有 低工程造价；另一方面也使得道岔轨下基础弹性更为 任何变化，25年间在轨枕铺设地段只是因为更换钢轨 均衡；同时，通长岔枕便于施工单位的施工组织和减少连接装置而更换道钉；在桥梁区间，累计通过总重85 运营部门对轨枕的养护维修工作量。 Mt，轨枕表面没有裂纹或翘曲缺陷，表面色调有微发 (4)合成轨枕综合性能比传统使用的木枕大幅度 白，在表面没有涂层的地方，由于受紫外线影响变成茶 提高，在特殊地段的轨道框架整体稳定性也得到了充 褐色，玻璃纤维暴露表面。25年来，合成轨枕铺设地 分的加强，轨道几何状态更加稳定可靠，提高了运营安 段没有维护的记录，跟踪调查也没有发现固定桥梁轨 全性和舒适度。 枕用的钩头螺栓的松动现象以及衬垫损坏情况。从取 (5)由于合成轨枕涂有防火材料，可以达到防火样所做的各项物理性能试验结果表明，合成轨枕至少 要求，消除了火灾引起的安全隐患。 可具有50年以上的使用寿命。合成轨枕以其不腐蚀、不变质等良好的物理性能，在日本铁路市场需求量越3合成轨枕的应用来越大，并编制