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型减振扣件技术及经济研究

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［DOI］10.／

1 概述

根据铁路运营经验和对轨道破坏机理的研究，铁路轨道是一个不完全的工程结构物，它与其他工程结构物相比较，呈现出一个明显的工作特征，铁路轨道结构是处于边运营、边破坏、边维修的动态工程结构物，这是由于轨道的破坏力一直客观存在，轨道经常处于不稳定状态，每一趟列车通过后对轨道都将造成一定的破坏量，大运量、高密度的城市轨道铁路更加剧了对轨道的破坏力，大大增加了列车运营安全风险和轨道养护维修工作量。因此，多角度完善和强化轨道结构，实现运营行车安全与养护维修周期、工程建设投资与养护维修成本的合理匹配，才能确保城市轨道交通整体效益的最大化，确保行车安全可靠及减振降噪环保要求。［1］

2 中等减振轨道扣件系统

铁路轨道扣件系统上是上连接车辆钢轨，传递列车轮轨冲击荷载，下连接轨道道床路基的关键部件，对铁路轨道安全、维修、运营成本有直接影响，因此选择能稳定强化轨道结构、方便轨道养护、减少轨道维修的扣件系统非常关键。GJ-III型减振扣件针对城市轨道交通线路安全舒适性及环保要求的特点，推荐对中等减振地段及普通路段的轨道系统选用由中国重工洛阳双瑞橡塑科技有限公司原创开发的新型GJ-III型减振扣件（2015年获国家火炬计划项目），［2］如图1所示：①扣件垂向刚度15+／-5kN／mm；②扣件轨头横向刚度15+／-5kN／mm；③扣件预紧力＞5kN。

图1 GJ-III型减振扣件

GJ-III型减振扣件主要由轨下弹性垫、上铁垫板、中间弹性垫、下铁垫板和绝缘自锁套等组成，具有优良的动态减振性能，属于中等减振扣件，与普通扣件相比隔振效果提高8dB以上，能有效地控制钢轨波浪磨耗的发展。该系统结构紧凑、重量轻，安装及维修方便，既可用于城市轨道交通新线铺设、旧线改造，也适用于高架线小阻力路段，具有广泛适应性。［3］

3 GJ-III型减振扣件系统技术和安全可靠性

GJ-III型减振扣件系统在国内城市轨道交通经过近十年运行检验和不断修改完善，形成了自身鲜明的独特优势。GJ-III型减振扣件及同类减振轨道系统的主要技术参数如表1所示。

表1 GJ-III型减振扣件系统与其他同类系统主要技术参数技术参数GJ-III型减振扣件硫化型减振器梯形轨枕弹性套靴普通扣件（DTVI2、WJ-2等）系统静刚度（kN／m）10-2010-25--30-100相对隔振量dB8-103-84-83-80波磨增长dB／3-6个月015-205-205-205-10上铁垫板与下铁垫板预紧力或承轨板与基础kN5-300-010-20钢轨调高量（mm）-3-+30+20--+20轨距调整量（mm）-20-+16-12／+8---12／+8湿态工作电阻（kΩ）＞20--＞10安装高度（mm）58（标准型）80-100--46每公里造价（万元）-80施工工期短，与普通道床相同短，与普通道床相同很长长短，与普通道床相同维修更换免维修、易更换难维修可维修，维护成本高、更换困难难维修难维修

3.1 GJ-III型减振扣件系统技术

3.1.1 非粘接无螺栓可拆卸式结构

上铁垫板和下铁垫板之间的连接采用专利技术绝缘自锁套实现密封自锁，［4］现场组装和拆卸方便，便于调节及零部件更换，安装及维修费用低；上铁垫板和下铁垫板采用非粘接无螺栓密封连接能够充分发挥中间弹性垫的弹性作用，同时传递纵向和横向力及翻转力矩，系统稳定性高，耐环境污染，安全可靠。

3.1.2 扣件系统自身预紧力可调

扣件上铁垫板和下铁垫板之间的预紧力可通过自锁机构中的调整垫片进行现场调整，有效地解决了传统双层减振扣件中上铁垫板与下铁垫板之间因安装施工误差或长期运营磨损造成的离缝问题，满足线路安装调整及维修需求。可调预紧力自锁机构满足弯道及过渡段对不同钢轨扣件预压力的要求。

3.1.3 扣件上拔阻力大，安全可靠

扣件上拔力不受自锁机构影响，由锚固系统固定，上拔阻力更大，大大提高了轨道的安全系数和延长了扣件的使用寿命。

3.1.4 有效改善钢轨波磨

优化了扣件上铁垫板的固有频率及扣件系统连接刚度，有效改善钢轨波磨发展。

3.1.5 非线性弹性垫板

采用了专利技术“非线性高扭抗减振垫板”设计；低载荷低刚度，高载荷高刚度；具有过载保护功能，安全性好。

3.1.6 现场检修方便

扣件系统自锁机构设置于扣件上部，并密封防尘，所有零部件可见，方便现场检查及维修；对于自锁机构零部件调整及更换不需移动钢轨及拆卸轨距块和轨下弹性垫等，只需打开锚固螺栓（及弹条），旋转绝缘自锁套，可实现现场调节扣件预紧力或更换自锁机构零部件等。

文章来源：《上海经济研究》网址: http://www.shjjyjzz.cn/qikandaodu/2021/0306/719.html