城市轨道交通轨道扣件综述

提　要: 阐述城市轨道交通轨道扣件的作用及设计原则, 介绍我国铺设的扣件类型及性能, 并提出了点滴建
议。关键词: 城市轨道交通; 扣件; 性能;
　　目前我国城市特别是大中城市规模不断扩大, 人口不断密集, 卫星城的建设, 必需积极发展以城市轨道交通为骨干的交通系统, 缓解日益繁忙的城市交通。
      轨道交通具有安全、正点、快捷、舒适等特点, 是一种大容量的公共交通运输方式, 在城市发展中起到了不可忽视的作用。
      轨道是城市轨道交通运营设备的基础, 它直接承受列车荷载, 引导列车运行。扣件是轨道中走行轨与道床之间的必要连接部件。扣件的性能直接影响轨道的稳定及弹性, 本文就我国城市轨道交通的轨道和扣件设计有关问题简述如下:
1 　扣件作用及主要设计原则
      扣件的作用是固定钢轨正确位置, 阻止钢轨的纵向和横向位移, 防止钢轨倾翻, 还能提供适量的弹性, 并将钢轨所受的力传递给轨枕或道床承轨台, 其主要设计原则如下:
(1) 扣件应有足够的强度, 以抵抗钢轨的纵向力和横向力, 其承受横向力≮40 kN, 抗拔力≮60 kN, 每组扣件防爬力≮8 kN 。在高架桥铺设无缝线路时, 为了减少温度变化或桥梁承受列车荷载产生扰曲, 梁面变形引起桥梁结构与焊接长钢轨的相互作用力, 因此要求扣件阻力应控制在一定范围内。
(2) 整体道床刚度大, 轨道弹性主要依靠扣件及垫层提供, 因此扣件应具有较好的弹性, 以减少列车荷载
的冲击, 使钢轨承受的荷载能均匀地传递到道床上, 扣件节点垂直静刚度一般在50 kN /mm 以下。
(3) 扣件应具有良好的扣压力, 每组扣件的扣压力> 12 kN 。同时还应有满足实际需要的轨距和高低调整量。在高架桥整体道床上的扣件需要较大的高低调整量以适应预应力梁的徐变和桥墩的不均匀沉陷。
(4) 扣件应具有良好的绝缘性能, 以减少杂散电流, 其绝缘部件的工作电阻应大于1088。
(5) 扣件应尽量标准化, 结构简单易铺设及维修。
(6) 扣件金属部件应做防腐处理。

2 　我国城市轨道交通铺设的扣件
      我国已建和在建城市轨道交通铺设的扣件, 类型较多, 除天津地铁1 号线(已建成段) 铺设刚性扣板式扣件外其他均铺设弹性扣件, 基本上是在国铁弹条扣件基础上设计的。扣件除刚性、弹性外, 大致可分为有挡肩、无挡肩, 分开式、不分开式, 有T 型螺栓、无T 型螺栓几大类型。为了便于设计者选用或另行设计, 笔者编制了《城市轨道交通扣件一览表》(见表1) , 由于资料不全, 本表仅供参考。以下对铺设较多的扣件及其性能分述如下:
2. 1 　JD 型扣件
      适用于50 kg钢轨为有挡肩刚性不分开式扣m 件, 扣压件为70 型刚性扣件, 在天津地铁1 号线已建成段使用, 目前已拆除。利用更换扣板号码的方法调整轨距, 调整量为+ 6mm～ 10 mm 。在轨下设橡胶垫板并增调塑料垫板及三圈弹簧垫圈, 以增加轨道弹性, 水平调整片可进行高低微量调整。
2. 2　DT 型扣件
      适用于50 kg/m 钢轨为有挡肩弹性分开式扣件, 扣压件为弹性扣板, 该扣件在北京地铁使用。使用轨距调整块调整轨距, 一期工程使用四边形调整块, 调整量+ 4mm～ -8mm, 二期工程使用六边形调整块, 调整量+ 8mm～ -12 mm 。轨下设10 mm 厚橡胶垫, 可调高低-5mm～ + 10 mm 。
2. 3　DT 型扣件
      适用于60 kg钢轨, 为有挡肩弹性分开式扣件, 扣压件为<13 mm 弹簧钢国铁标准B 型弹条, 单个弹条初始扣压力为8 kN, 弹程10 mm , 该扣件在上海地铁1、2 号线上使用。使用轨距垫调整轨距, 调整量+ 8mm～ -12 mm 。轨下设10 mm 厚橡胶垫, 轨垫板下设16mm 厚的橡胶垫, 可调高低25mm～ + 30mm, 节点垂直静刚度21 kN /mm 。
2. 4　DT 型扣件
      适用于50 kg钢轨, 为有挡肩弹性分开式扣m 件, 扣压件为<13 mm 弹簧钢国铁标准A 型及B 型(接头) 弹条。该扣件在北京地铁复八线复西段上使用。其性能同D T  型扣件。
2. 5　DT 型扣件
      适用于50 、60 kg/m 钢轨, 为有挡肩弹性分开式扣件, 扣压件类似潘多尔扣件,D 弹条<18 mm 弹簧钢制造, 单个弹条初始扣压力8 kN, 弹程10. 5mm, 该扣件取消了T 形螺栓减少零部件, 在北京地铁复八线使用。使用轨距块调整轨距, 调整量为+ 12 mm～ 212 mm , 调高量+ 30 mm 。
2. 6　单趾弹簧扣件
      适用于60 kg钢轨, 为无挡肩弹性分开式扣件。扣压件为<20. 6mm 弹簧钢, 一套扣件初始扣压力> 13 kN 。该扣件在广州地铁1、2 号线使用。轨距调整量+ 12 mm～ -12 mm, 高低调整量+ 10 mm～ -5mm 。
2. 7　弹条型分开式扣件
      适用于60 kg钢轨, 为无挡肩弹性分开式扣件。扣压件为<13mm 弹簧钢国铁标准型弹条, 材质采用新材料60SiCrVA 。该扣件单个弹条初始扣压力≮ 9 kN, 使用轨距块调整轨距, 调整量+ 8mm～ -12mm, 高低调整量+ 15 mm 。该扣件具有扣压大, 强度安全储备大, 残余变形小的优点, 弹条性能明显优于弹条型扣件。该扣件在深圳地铁一期工程使用。
2. 8　WJ-� 型扣件
      适用于60 kg钢轨, 为无挡肩弹性分开式扣件, 扣压件为<13 mm 弹簧钢, 单个弹簧初始扣压力4 kN, 弹程11 mm , 采用轨下复合胶垫, 每组扣件防爬阻力为4 kN 。适用于高架桥无缝线路, 为小阻力扣件, 该扣件在上海明珠线一期工程使用, 轨距调整量+ 20 mm～ -20mm, 高低调整量40 mm 。
2. 9　DT2 型扣件
      适用于60 kg�钢轨, 为无挡肩弹性分开式扣件, 扣压件为<13 mm 弹簧钢, 单个弹条初始扣压力4 kN, 弹程11 mm , 为地铁高架无缝线路小阻力扣件, 在上海地铁2 号线东延伸段, 北京城铁、北京地铁八通线使用, 轨距调整量+ 8mm～ -16mm, 高低调整量40 mm 。
3　点滴建议
      当前我国城市轨道交通项目(详细情况见表1), 从表中所列不难看出铺设的扣件一个城市一种类型, 甚至一条线一种类型, 技术标准不统一, 特别是扣件设计图不公开发行, 被认为是知识产权, 因此, 其他建设项目只能另行设计新的扣件, 这就造成了人力、物力的浪费, 同时又增加了扣件的种类。
      跨入21 世纪后, 我国城市轨道交通建设进入发展期, 有关部门应抓住这个有利时机, 组织科研设计人员, 总结以往经验, 统一扣件标准, 编制城市轨道交通的扣件通用图、标准图, 并制定发展方向, 这样一方面可使设计者有章可循, 另一方面也有利于轨道配件标准化、通用化, 有利于降低城市轨道交通的建设成本。