道床道床功用及材料

道床功用

（1）承受來自軌枕的壓力并均勻地傳遞到路基面上；

（2）提供軌道的給橫向阻力，保持軌道的穩(wěn)定；

（3）提供軌道彈性，減緩和吸收輪軌的沖擊和振動；

（4）提供良好的排水性能，以提高路基的承載能力及減少基床病害；

（5）便于軌道養(yǎng)護維修作業(yè)，校正線路的平縱斷面。

道床材料

為適應上述道床功能，道砟應具有以下性能：質(zhì)地堅韌，有彈性、不易壓碎和搗碎；排水性能好，吸水性差；不易風化，不易被風吹動或被水沖走。

用作道砟的材料有：碎石、天然級配卵石、篩選取卵石、粗砂、中砂及熔爐礦砟等。先用何種道砟材料，應根據(jù)鐵路運量、機車車輛軸重、行車速度，結合成本和就地取材等條件來決定。我國鐵路干線上基本使用碎石道砟，在次要線路上才使用卵石道砟、爐碴道砟。下面介紹碎石道砟的技術要求。

（1）道砟的分級

碎石道砟根據(jù)材料性能將道砟分為一級和二級。碎石道砟的技術參數(shù)有：反映道砟材質(zhì)的材質(zhì)參數(shù)，如：抗磨耗、抗沖擊、滲水、抗風化、抗大氣腐蝕等材料指標參數(shù)，為道砟材質(zhì)的分級提供了法定依據(jù)；反映道砟加工質(zhì)量的質(zhì)量參數(shù)。表1-11列出道砟材質(zhì)的分級指標。對于特重型軌道、隧道內(nèi)軌道枕及寬軌枕軌道，應使用一級道砟，重型軌道力求作用一級道砟，其它軌道使用二級道砟。

（2）道砟級配

碎石道砟屬于散粒體，其級配是指道砟粒徑的級配對道床的物理力學性能、維修工作量有重要影響?，F(xiàn)行標準是按級配要求，可保證道砟產(chǎn)品有最佳的顆粒組成。寬級配道砟由于道砟粒徑的減小、大、小顆粒的相互配合以及道砟顆粒之間的填潢，使得道砟有更好的強度和穩(wěn)定性，也有利于道床作業(yè)。

（3）道砟顆粒形狀及清潔度

道砟的形狀及表面狀態(tài)對道床的性能有重要影響。一般而言，棱角分明，表面粗糙的顆 粒，對集料具有較高的強度和穩(wěn)定性。凡長度大于該顆粒徑1.8倍的稱為針狀顆 粒；厚度小于平均粒徑0.6 倍的稱為片顆粒。我國道砟標準規(guī)定針狀指數(shù)和片狀指數(shù)均不大于50%。

道床分為普通有砟道床、瀝青道床和混凝土整體道床。

有砟道床通常由具有一定粒徑、級配和強度的硬質(zhì)碎石堆集而成，在次要線路上，也可以使用級配卵石或粗砂。瀝青道床是為了改善普通石砟道床的散體特性而加入乳化瀝青或瀝青砂漿的結構形式。整體道床常為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，常用于不易變形的隧道內(nèi)或橋梁上。

道床（bed）鋪設于路基、橋梁或隧道等下部結構之上，鋼軌、軌枕或支承塊之下的碎石、卵石層或混凝土層，作為鋼軌或軌道框架的基礎。道砟是直徑20~70mm的小塊狀花崗巖，塊與塊之間存在著空隙和摩擦力，使得軌道具有一定的彈性，這種彈性不僅能吸收機車車輛的沖擊和振動，使列車運行比較平穩(wěn)，而且大大改善了機車車輛和鋼軌、軌枕等部件的工作條件，延長了使用壽命。道砟的彈性一旦喪失，則鋼筋混凝土軌枕上所受的荷載比正常狀態(tài)時要增加50~80%。

道床斷面包括道床厚度、頂面寬度及邊坡坡度三個主要特征。

1.道床厚度

道床的厚度的指直線上鋼軌或曲線上內(nèi)軌中軸線下軌枕底面至路基頂面的距離。

道床的厚度與以下因素有關；道床彈性、道訂臟污增長率、墊碴層的承載能力、路基面的承載能力。道床彈性 是由相互接觸的道砟顆 粒之間的彈性形所引起的，通常情況下道床彈性與道床厚度成正比，并隨道砟顆粒粒徑的增大、道床空隙比的增加而增加。但是松散狀態(tài)下的道床，在荷載作用下所產(chǎn)生的變形主要是結構變形，卸載后結構變形不能恢復。

2.道床頂面寬度

道床頂面寬度與軌枕長度和道床肩寬有關。軌枕長度基本上是固定的，因此道床頂面寬度主要決定于道床肩寬。道床寬有一定的聯(lián)系。理論計算及實踐結果表明，道砟材料的內(nèi)磨擦角愈大，粘聚力愈高，邊坡穩(wěn)定性就愈大。同樣地，增大肩寬可以容許親用較陡的邊坡，而減小肩寬則必須采用較緩的邊坡。

隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術的進步，新型的軌下基礎嶄露頭角。其中之一就是道床整體化。用某些膠合材料（如瀝青砂漿、快硬水泥砂漿、某些粘性的聚合物等）和碎石道砟澆灌在一起，形成整體化道床，可以提高承載能力，使道床的下沉量比普通道床減小約90%，而且可使線路的縱向、橫向阻力增加約0.7～4倍，排水性能也大大得到改善，具有防臟、防凍、不長草的特點，頗受國內(nèi)外鐵路工程界的青睞。

另外，軌枕板與整體道床也得到廣泛應用。軌枕板與普通軌枕一樣長，寬度卻大一倍。密鋪時，相鄰板塊之間的縫隙只有約18mm，幾乎把道床頂面全部覆蓋住。使用軌枕板可以防臟，是一種“少維修”的線路結構。整體道床則完全取消了道砟，它直接在路基底上澆筑混凝土，可以保證線路穩(wěn)定平順，維修工作量很小，許多地下鐵道都使用這種線路結構。

隨列車荷載反復作用，碎石道床產(chǎn)生的非正常變形，主要包括道床永久變形（參見道床變形）、道床臟污、道砟粉化、道砟坍塌、道床翻漿及道床板結等。

道床臟污由道砟粉化、軌枕磨損物、道床表面滲入物、路基滲入物及不良級配等產(chǎn)生。道床臟污對軌道工作性能有較大影響，如降低道床的的抗剪強度，影響道床的承載能力；降低道床的彈性；降低道床的排水性能和抗凍性能。同時，道床臟污還會引發(fā)其他相關的道床病害，如板結和翻漿等。道床臟污的程度以粒徑小于正常級配中最小粒徑的顆粒含量的比例來衡量，稱之為臟污率，又有重量臟污率和體積臟污率之分。當?shù)来仓亓颗K污率達到30%～40%或道床中孔隙率小于3%～5%時，一般就須進行道床清篩。道床臟污成分中，尤其以粒徑小于0.1mm的細顆粒危害最大，當粒徑小于0.1mm的臟污物重量比大于5%時，要求對道床進行清篩。

道砟粉化因道碴間接觸壓力較大而道碴強度相對不足而引起，在諸如鋼軌接頭等具有較大動力作用的部位尤其突出，研究資料表明，道砟間的平均接觸應力高達1680MPa，應力不均勻系數(shù)約為1.6，而石灰?guī)r道砟的抗壓強度依其風化程度約為290～3370MPa，可見道砟的強度不足。這樣，在列車經(jīng)過時，在巨大接觸應力條件下，由于道砟顆粒間擠壓和磨損作用，可造成道砟被壓碎或棱角破損，從而出現(xiàn)石砟粉化。

道砟坍塌因道砟棱角被磨損，道砟由最初的多棱角塊體逐漸變得表面光滑，因而道砟間的摩擦系數(shù)降低，在列車振動荷載的作用下，道砟顆粒難以保持其相對位置而出現(xiàn)大量的滑動或滾動，使堆積成道床的道砟出現(xiàn)坍塌。在鋼軌接頭等具有較大振動的處所尤其容易發(fā)生道砟坍塌。

道床翻漿為道床的常見病害之一，因翻漿和冒泥一般同時出現(xiàn)，故常稱作翻漿冒泥。道床翻漿的根源在于道床臟污所引起的排水嚴重不暢，其發(fā)生地段一般與下部路基無關，通常不浸入路基，但也常有因路基翻漿而上升至道床內(nèi)而引起道床翻漿的情況。道床中翻出的泥漿比路基土的顏色要深，雨季時道床翻漿較嚴重，雨季過后不再發(fā)生或明顯輕微。

道床板結因嚴重道床臟污引起排水不暢，石灰?guī)r道砟粉化物溶于水中結成硬塊，或因道砟被泥漿固結成干硬整塊，就容易造成道床板結。道床板結后逐漸失去彈性，引起軌道剛度急劇增加，當列車經(jīng)過時會產(chǎn)生較大的動力作用，從而加劇列車走行部和軌道部件的破損，縮短設備的使用壽命，嚴重時危及行車安全。道床板結在研究工作中一般以實測的道床彈性（道床系數(shù)）損失加以衡量，但較為費事，在實際工作中，常以道床的板結厚度加以衡量。用板結厚度占道床總厚度的比例來表示道床的板結程度。

道床作業(yè)目標

1．整理線路養(yǎng)護維修過程中擾動的道床。

2．整理清篩道床和更換軌枕等作業(yè)后破壞外形的道床。

3．均勻線路清篩、起道后道床局部不足及補充道砟卸車后道床不均。

4．平整線路上存在不規(guī)整的道床。

道床作業(yè)條件

1．天窗點內(nèi)作業(yè)，按規(guī)定設好防護。

2．帶班人不低于高級工。

道床作業(yè)程序

1．作業(yè)準備

(1)根據(jù)工作量凋查情況，準備鋼鍬、鐵耙、大叉等工具。并檢查狀態(tài)是否良好。

(2)現(xiàn)場布燈：夜間施工現(xiàn)場必須配備足夠的照明設備，施T作業(yè)前將燈布置完畢；檢查照明設備的開關、插頭、電線和發(fā)電機連接正常、無破損。并要有專人看管。

2．設置防護

根據(jù)作業(yè)條件．按規(guī)定設置作業(yè)防護。

3．均勻道砟

用石砟叉、拾筐或用單軌小車運送。將石砟均勻分布在缺少石砟的地段．調(diào)整道床的余缺，使前后斷面均勻。

4．回填道砟

(1)用大叉收回道床邊石砟填充道心，或用收砟機配合人工收回石砟。

(2)將扒出的道砟回填，均勻平整。

(3)收回石砟后．用石砟耙在道床面整形。

5．平整道床

將散落在路肩上的道砟收集在道床肩上．根據(jù)道砟多少調(diào)整道床寬度．將道床肩整理好。然后按標準坡度整理道床邊坡，達到坡腳整齊一致。

6．夯實拍平

使用手工夯拍器，石砟耙或夯拍機，夯實拍平。

7．整理回檢

將鋼軌底、零配件和軌枕上的砂土清掃干凈。全面檢查、找細。

8．撤除防護

(1)作業(yè)完畢后，作業(yè)負責人通知現(xiàn)場防護員撤除作業(yè)防護。

(2)人員、工具、機具、料具全部撤出封閉網(wǎng)外，或軌道車回站到達安全地點后。作業(yè)負責人通知駐臺（站）聯(lián)絡員消記，開通線路。

道床作業(yè)要求

1．回填道砟時，對散落在路肩上和側(cè)溝內(nèi)的石砟．應及時收集上道。

2．整理道床，要求道床坡面及坡腳做到平順．目視整齊。

3．使用手工機械夯拍時，要一夯壓半夯，將軌枕盒、道床肩及邊坡的道砟全部拍平夯實。

4．使用夯拍機作業(yè)時要先將夯拍機距鋼軌距離調(diào)好，準備好易損件，擰緊各部螺絲。要先開機試驗，調(diào)整好轉(zhuǎn)動方向。在走行夯拍中，要注意觀察機械運行和夯拍情況。邊坡拍板下部遺漏未拍部分和枕盒道床，應用手工拍平夯實。

道床技術要求

1．整理后的道床頂面寬度及邊坡坡度應符合有關規(guī)定要求。

2．整理后的道床應達到飽滿、均勻、堅實，坡面、坡腳整齊．無雜草。

3．無縫線路道床砟肩堆高150mm。

4．道床頂面低于軌枕頂面20～30mm，Ⅲ型混凝土枕枕下中部道床不掏空，但要求保持疏松．道床邊坡1：1.75。

道床作業(yè)安全

1．作業(yè)時所有職工均應按規(guī)定使用勞動保護用品。

2．使用的工（機）具必須按要求用反光漆（模）進行編號．以防止侵限或遺留在線路上。

3．作業(yè)距離不應大于50m，宜逐段向前推進。

4．在電氣化區(qū)段作業(yè)時，作業(yè)工具距離接觸網(wǎng)不少于2m。

5．線路上行駛工程車時要按規(guī)定距離及時攜帶工具下道避車。

6．夜間照明不足時禁止作業(yè)。 2100433B

道床是指鋪于路基頂面，用以固定軌下部件位置，承受列車通過軌下部件傳遞的載荷并將其分布給路基面的軌道組成部分。按材質(zhì)分為道碴道床、混凝土整體道床和瀝青道床等 。

瀝青道床是用瀝青或其他聚合材料將散粒道砟固化成整體或用瀝青混凝土代替碎石道床的一種新型軌下基礎。

瀝青道床是用瀝青或其他聚合材料將散粒道砟固化成整體或用瀝青混凝土代替碎石道床的一種新型軌下基礎。2100433B

道碴道床(ballast bed)是指用質(zhì)地堅韌，不易風化，吸水率小，耐寒性能好，有彈性且不易搗碎的散粒材料填筑的道床。道碴有碎石、篩選卵石、天然級配卵石、粗砂、熔爐礦滓等 。