鐵墊板概述，鋼軌和軌枕之間軌下鐵墊板是軌道結(jié)構(gòu)中的重要部件之一，在輪軌動力系統(tǒng)中起著重要的減振作用。隨著重載鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,軸重日益增加,在鋼軌逐漸重型化的同時(shí),對墊板的性能提出了更高要求，求墊板的減振性能好、耐沖擊、使用壽命長。鐵路軌下鐵墊板的生產(chǎn)工藝目前有三種：鍛造、鑄造、軋制，根據(jù)不同的客戶需要加工定制。

G3型鋼軌扣件是一種接近Monaco型的用于路塹區(qū)間的G3型板式軌道上。它在鋼軌下安4.5mm厚帶溝槽的橡膠墊板,用螺栓、雙重彈簧墊圈和彈片使其固定在鐵墊板上,并在鐵墊板下設(shè)置厚橡膠墊層,用壓板與花工被直接聯(lián)而成。

STEDEF無碴軌道鋼軌扣件，彈性雙塊式STEDEF型無碴軌道用鋼軌扣件,沿用N

型雙重彈片或Nabla型彈片扣壓件,軌道彈性由箱形套靴和軌下膠墊提供。STEDEF雙塊式無碴軌道是由雙塊式RS混凝士枕構(gòu)成,在每一支承塊下設(shè)置發(fā)泡氯丁橡膠緩沖襯墊,厚度為12~14mm,用硬質(zhì)橡膠做成厚5mm的箱形套靴,然后將組裝好的箱形套靴等安裝在制混凝土板的凹槽中,箱形套靴與混凝土板之間的縫隙用砂漿填充。

這是一種低振動軌道系統(tǒng),在隧道底部中心位置頻域45180Hz范圍內(nèi),STEDFF無碴軌道的平均振動加速度水平比有碴乳道低10dB。

英國Pandrol鋼軌扣件，英國鐵路于1946年開始大量鋪設(shè)混凝土枕,主要采用Pandrol彈條扣件。1963年英國鐵路總局決定Pandrol扣件為新建線路的標(biāo)準(zhǔn),1972年起成為木枕、混凝土枕、鋼枕、道岔的標(biāo)準(zhǔn)扣件,近年來經(jīng)過改進(jìn)又將Pandrol扣件使用在無碴軌道上。Pandrol扣件的設(shè)計(jì)思想主要是“扣件的裝卸不費(fèi)工夫”。

鐵墊板擋肩與軌底間設(shè)有絕緣塊,以提高扣件系統(tǒng)的絕緣性能。絕緣塊又有1型、Ⅱ型和Ⅲ型之分,安裝時(shí)分別與彈條GB1型、GAI型和GXI型相應(yīng)配套使用。

鐵墊板上設(shè)有T型螺栓底座和擋肩,通過擰緊T型螺栓螺母緊固彈條扣壓件,扣著聯(lián)結(jié)鋼軌與鐵墊板,T型螺栓扭力矩為80~100Nm。

通過錨固螺栓與預(yù)埋絕緣套管的緊固配合,牢固聯(lián)結(jié)鐵墊板與混凝土基礎(chǔ)。錨固螺栓扭力矩為300~350Nm。預(yù)埋絕緣套管抗拔力大于100kN。

錨固螺栓按長度分有I型和Ⅱ型。當(dāng)鐵墊板下調(diào)高量小于等于10mm時(shí)選用I型,大于10mm時(shí)選用Ⅱ型。

高低調(diào)整靠在軌下或鐵墊板下墊入調(diào)高墊板來實(shí)現(xiàn)。也可在軌下墊入充填式墊板實(shí)現(xiàn)無級調(diào)整。當(dāng)高量在10mm以內(nèi)時(shí),可在軌下加墊調(diào)高墊板;當(dāng)調(diào)高量大于10mm時(shí),可在鐵墊板下加墊調(diào)高墊板,并以20mm為限?？傉{(diào)高量可達(dá)到30mm。

軌距調(diào)整通過移動帶有長圓孔的鐵墊板以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)整,整量為±10mm。

扣件絕緣性能,干態(tài)時(shí)不小于100MΩ,濕態(tài)時(shí)不小于5Ω·km。

為日本新干線研制的雙重鐵墊板夾層型減振扣件。它利用設(shè)置在上下兩塊鐵墊板之間的橡膠墊層壓縮變形為板式軌道提供彈性。作為板式軌道綜合彈性系數(shù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),是以等同或低于土路基上有碴軌道的彈性標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)。

(3)基本特征

扣件結(jié)構(gòu)同現(xiàn)用直結(jié)8型,以利通用性。

利用現(xiàn)行軌道板的緊固螺栓孔固定橫向膠墊和支擋。

使用橫向膠墊以保持必要的橫向彈性。

鐵墊板為溝槽形狀,中間大兩端小,以減小上緊螺栓時(shí)中間的反力及增大小返抵抗。

螺栓彈簧大致位于鐵墊板中間,彈片位于兩端對角線上,以防鐵墊板受力扭曲。

這種減振扣件曾試鋪在東北新干線小山綜合試驗(yàn)線的A型防振板式軌道上,試驗(yàn)結(jié)果表明,列車以210km/h高速運(yùn)行時(shí),與直結(jié)8型扣件普通板式軌道區(qū)間相比,在50~00Hz頻域內(nèi)具有明顯的減振效果。

日本壓縮型減振扣件

(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

近年來,日本為使鋼軌扣件更低剛度化和抑制鋼軌小返,在前述的雙重鐵墊板夾層型減振扣件的基礎(chǔ)上,提高其施工性和保養(yǎng)性,正在研制一種壓縮型減振鋼軌扣件。

這種扣件的基本結(jié)構(gòu),是在上下兩塊鐵墊板之間設(shè)置以天然橡膠為主要成分的,經(jīng)硫化加壓而整體成型的層狀緩沖防振墊板,以使上下鐵墊板疊合固結(jié)為一體。同時(shí),為能抑制軌道在橫向和縱向方向的位移,將上下兩塊鐵板做成凸凹嵌合形狀,并在凸凹之間插入聚酰胺樹脂間隔材,以避金屬制的上下鐵墊板直接接觸,達(dá)到軌道絕緣的要求。

(2)設(shè)計(jì)構(gòu)想

考慮到板式軌道應(yīng)用時(shí)的互換性,扣件與鋼軌和軌道板的聯(lián)結(jié)方式同直結(jié)8型扣件一樣。

中間防振橡膠墊板的垂向剛度目標(biāo)值為10~15MN/m

軌頭橫向位移的大值控制在5mm以內(nèi)。

為確保板式軌道的標(biāo)準(zhǔn)抗爬阻力3.1N/軌,軌下膠墊改用為不銹鋼板的可調(diào)復(fù)合墊板,以調(diào)整軌面高低。

據(jù)此,橡膠墊板楊氏模量與軌頭橫向位移和扣件節(jié)點(diǎn)垂向剛度之間的關(guān)系?？梢?當(dāng)橡膠墊板楊氏模量為2.4MPa時(shí),軌頭橫向位移為4.5mm,扣件節(jié)點(diǎn)垂向剛度為8.5MN/m,而當(dāng)橡膠墊板楊氏模量為3.0MPa時(shí),軌頭橫向位移和節(jié)點(diǎn)垂向剛度分別為4.2mm和10.1MN/m?？紤]到實(shí)際軌道上鋼軌和鐵墊板的制作組裝公差,軌頭橫向位移還有可能增大1.5mm左右,因此,實(shí)際設(shè)計(jì)的橡膠墊板彈性模量應(yīng)采用3.6MPa。