E型彈條軌道扣件系統(tǒng)
一、Ⅲ型(WJ-4)彈條軌道扣件系統(tǒng)
Ⅲ型彈條軌道扣件是無螺栓無擋肩扣件。無螺栓無擋肩扣件是世界各國軌枕扣件發(fā)展的趨勢,特別適用于重載大運量、高密度的運輸條件。彈條Ⅲ型扣件,采用e形彈條,直徑<20mm,彈程13mm,初始扣壓力11 kN。軌枕預(yù)埋鐵座、彈條安裝在鐵座上,不需用螺栓聯(lián)結(jié),可使用軌距墊調(diào)整軌距。彈條Ⅲ型扣件適用于標準軌距鐵路直線或半徑R>350m的曲線上,鋪設(shè)60kg/m鋼軌和Ⅲ型無擋肩混凝土枕的無縫線路軌道。該扣件已大量鋪設(shè)在我國重載、提速線路上。
為適應(yīng)少維修軌道結(jié)構(gòu)的要求,我國開發(fā)了彈條Ⅲ型扣件系統(tǒng),該扣件結(jié)構(gòu)類似于PANDROL的e型扣件;扣件由彈條、預(yù)埋鐵座、絕緣軌距塊、橡膠墊板組成,混凝土軌枕不設(shè)擋肩,為無螺栓扣件。該扣件具有零部件少,結(jié)構(gòu)緊湊,扣壓力大,保持軌距能力強,維修工作量少等優(yōu)點,尤其適用于采用大型機械作業(yè)的線路。但扣件不能進行鋼軌高低調(diào)整是其主要缺點。這種扣件單個彈條扣壓力大于11 kN,彈程13 mm,軌下膠墊的靜剛度為55~80 kN/mm。
我國大量鋪設(shè)無擋肩無螺栓扣件的線路為秦沈客運專線和上海、蘭州、成都、鄭州和烏魯木齊鐵路局的部分線路。大部分線路扣件使用情況良好,局部地段出現(xiàn)一些問題,主要問題在以下幾方面:由于無螺栓扣件不能調(diào)整鋼軌高低位置,個別寒冷地區(qū)道床板結(jié)后給養(yǎng)護維修帶來不便;山區(qū)小半徑曲線地段由于橫向荷載較大,絕緣軌距塊出現(xiàn)強度不足而壓潰現(xiàn)象,彈條加工質(zhì)量不穩(wěn)定出現(xiàn)斷裂或殘余變形較大;個別線路養(yǎng)護時進行墊板作業(yè),造成彈條產(chǎn)生嚴重的殘余變形。
扣件類型
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彈條Ⅲ型扣件
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系統(tǒng)分類
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彈性不分開式
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承受橫向力方式
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由預(yù)埋鐵座承受
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與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)方式
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預(yù)埋鐵座
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預(yù)埋件抗拔力
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不小于 60kN
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彈條
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類型
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Ⅲ型
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扣壓力
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>11 kN
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彈程
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13 mm
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緊固方式
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無螺栓緊固
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緊固扭矩
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――
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鋼軌縱向阻力
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>9 kN
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彈性墊層
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設(shè)置
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鋼軌與軌枕承軌面間設(shè)置單層橡膠墊板
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型號
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Ⅲ型扣件膠墊
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尺寸大小
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170×194×10
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靜剛度
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55~80 kN/mm
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執(zhí)行標準
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運基線路〔2000〕396
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軌面高
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186mm
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調(diào)整量
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不能調(diào)整
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調(diào)整方式
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調(diào)整量
|
-8~+4 mm
|
調(diào)整方式
|
更換不同號碼
軌距塊
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調(diào)整級別
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2mm
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鋼軌接頭處理
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接頭不適用
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適用軌枕類型
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IIIb型無擋肩混凝土枕
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圖號及標準
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專線3328,
運基線路〔2000〕396
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應(yīng)用條件
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120~200 km/h
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常規(guī)阻力地段
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彈條Ⅲ型扣件是無螺栓無擋肩扣件。無螺栓無擋肩扣件是世界各國軌枕扣件發(fā)展的趨勢,特別適用于重載大運量、高密度的運輸條件。設(shè)計參數(shù);單個彈條初始扣壓力(組裝后最小扣壓力)不小于11KN,彈條工作變形13mm;扣件抗橫向力能力最大值70KN(疲勞荷載);軌距調(diào)整量+4-8mm。彈條Ⅲ型扣件利用預(yù)埋于混凝土枕中的鑄造擋肩保持軌距,承受橫向力,以彈條扣壓鋼軌,以尼龍塊作為絕緣部件并用于調(diào)整軌距。彈條Ⅲ型扣件具有扣壓力大、彈性好等優(yōu)點,特別是取消了混凝土枕擋肩,從而消除了軌底在橫向力作用下發(fā)生橫移導(dǎo)致軌距擴大的可能性,因此保持軌距的能力很強,又由于取消了螺栓聯(lián)結(jié)的方式,大大減小了扣件養(yǎng)護工作量。
我國各類扣件技術(shù)性能見下表。
扣件名稱/性能指標
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70 型
扣板型
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彈 條
Ⅰ 型
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彈條Ⅰ型調(diào) 離
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大秦線
分開式
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彈 條
Ⅱ 型
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彈 條
Ⅲ 型
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單個彈條初始扣壓力(KN)
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7.8
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8.9
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8.2
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8.9
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≥10
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≥11
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彈條變型量(mm)
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剛性
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8
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9
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8
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10
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13
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縱向防爬阻力(KN)
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12.5
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14.3
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13.1
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14.3
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16
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17.6
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扣壓節(jié)點垂直靜剛度(KN/mm)
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110~150
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90~120
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90~120
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60~80
|
60~80
|
60~80
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調(diào)軌距量(mm)
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0~+16
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-4~+8
|
-4~+8
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-12~+8
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-8~+12
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-3~+4
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調(diào)高量(mm)
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0
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≤10
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≤20
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≤15
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≤10
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0
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備 注
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B型彈條
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A型彈條
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B型彈條
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Ⅱ型彈條
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Ⅲ型彈條
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二、Ⅳ型彈條軌道扣件系統(tǒng)
Ⅳ型彈條扣件是無螺栓無擋肩扣件,適用于60 kg/m鋼軌。彈條Ⅳ型扣件系統(tǒng)是為滿足客運專線運營條件,針對鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土無擋肩枕的有碴軌道的線路條件,并依據(jù)《客運專線扣件系統(tǒng)暫行技術(shù)條件》而設(shè)計的一種無擋肩無螺栓扣件系統(tǒng),是在原彈條Ⅲ型扣件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上經(jīng)多年深入研究和大量試驗優(yōu)化改進而成的。彈條Ⅳ型扣件系統(tǒng)重點在四個方面進行了優(yōu)化完善:1)對彈條的結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化,降低其工作應(yīng)力,減小殘余變形;2)橡膠墊板物理性能采用UIC標準與國際接軌;3)為實現(xiàn)軌距的精確調(diào)整,絕緣軌距塊號碼按1mm一級配置;4)對零部件的制造驗收提出更高要求。
1)系統(tǒng)組成
扣件系統(tǒng)由C4型彈條、絕緣軌距塊、橡膠墊板和定位于預(yù)應(yīng)力混凝土無擋肩枕的預(yù)埋鐵座組成。鋼軌接頭處采用JA、JB型彈條和接頭絕緣軌距塊。
2)結(jié)構(gòu)特征
與彈條Ⅲ型扣件系統(tǒng)一樣,彈條Ⅳ型扣件系統(tǒng)為無螺栓扣件系統(tǒng),屬軌枕不帶混凝土擋肩的彈性不分開式扣件。具有零部件少,結(jié)構(gòu)緊湊,扣壓力大,保持軌距能力強,維修工作量少等優(yōu)點,尤其適用于采用大型機械作業(yè)的線路。其主要結(jié)構(gòu)特征如下:
a)在制作混凝土軌枕時預(yù)先埋設(shè)預(yù)埋鐵座,彈條通過插入預(yù)埋鐵座扣壓鋼軌,無需螺栓緊固。
b)預(yù)埋鐵座擋肩與鋼軌間設(shè)置絕緣軌距塊用以調(diào)整軌距并起絕緣作用,通過更換不同號碼的絕緣軌距塊可實現(xiàn)鋼軌左右位置調(diào)整。
c)鋼軌與混凝土軌枕承軌面間設(shè)橡膠墊板起絕緣緩沖和減振作用。
d)扣件系統(tǒng)與預(yù)應(yīng)力混凝土無擋肩軌枕配套使用。彈條Ⅳ型扣件結(jié)構(gòu)可以安裝在原Ⅲb型預(yù)應(yīng)力混凝土枕上。
4)配套軌枕接口技術(shù)要求
扣件系統(tǒng)對軌枕接口的技術(shù)要求主要是承軌槽的型式尺寸和軌枕中預(yù)埋鐵座的埋設(shè)位置和精度,與既有Ⅲb型無擋肩預(yù)應(yīng)力混凝土枕相配套。
扣件類型
|
彈條Ⅳ型扣件
|
系統(tǒng)分類
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彈性不分開式
|
承受橫向力方式
|
由預(yù)埋鐵座承受
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與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)方式
|
預(yù)埋鐵座
|
預(yù)埋件抗拔力
|
不小于 60kN
|
彈條
|
類型
|
C4型
|
扣壓力
|
>11 kN
|
彈程
|
13 mm
|
緊固方式
|
無螺栓緊固
|
緊固扭矩
|
――
|
鋼軌縱向阻力
|
>9 kN
|
彈性墊層
|
設(shè)置
|
鋼軌與軌枕承軌面間設(shè)置單層橡膠墊板
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型號
|
RP4
|
尺寸大小
|
170×194×10
|
靜剛度
|
50~70 kN/mm
|
執(zhí)行標準
|
科技基〔2007〕207
|
鋼軌高低
|
軌面高
|
186mm
|
調(diào)整量
|
不能調(diào)整
|
調(diào)整方式
|
軌距
|
調(diào)整量
|
-8~+4 mm
|
調(diào)整方式
|
更換不同號碼
軌距塊
|
調(diào)整級別
|
1 mm
|
鋼軌接頭處理
|
采用接頭彈條和軌距塊
|
適用軌枕類型
|
Ⅲb型無擋肩混凝土枕
|
圖號及標準
|
研線0601
科技基〔2007〕207
|
應(yīng)用條件
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250~350 km/h
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常規(guī)阻力地段
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附錄: 彈條Ⅳ、Ⅴ型扣件系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)
序號
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項 目
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性能指標
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彈條Ⅳ型扣件
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彈條Ⅴ型扣件
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1
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適應(yīng)鋼軌類型
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中國60 kg/m鋼軌
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2
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軌距
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1435 mm
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3
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軌底坡
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在軌枕上設(shè)置1:40軌底坡。
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4
|
鋼軌縱向阻力
|
每組扣件大于9 kN。
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一般地段,每組扣件大于9 kN;
小阻力地段,每組扣件約為4 kN。
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5
|
系統(tǒng)彈性
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軌下橡膠墊板靜剛度為60±10kN/mm;動靜剛度比不大于2.0。
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6
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疲勞性能
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扣件系統(tǒng)按EN 13146-4進行試驗,經(jīng)300萬次荷載循環(huán)后各零部件無傷損,軌距擴大小于6 mm,且扣壓力、鋼軌縱向阻力和節(jié)點靜剛度滿足以下要求:扣壓力變化≤ 20%;鋼軌縱向阻力變化≤ 20%;節(jié)點靜剛度變化≤ 25%。
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7
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絕緣電阻
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扣件系統(tǒng)按EN 13146-5進行測試,兩軌間絕緣電阻大于3 Ω·km,并滿足軌道電路對其絕緣電阻的要求。
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8
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惡劣環(huán)境條件
影響
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扣件系統(tǒng)經(jīng)EN 13146-6所述300 h鹽霧試驗之后,用手工拆卸工具能順利拆卸。
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9
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鋼軌左右位置
調(diào)整量
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單股鋼軌左右位置調(diào)整量:-4~+2 mm;
軌距調(diào)整量:-8~+4 mm,調(diào)整級別為1 mm。
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10
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鋼軌高低位置
調(diào)整量
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不能調(diào)整
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鋼軌高低位置調(diào)整量:10 mm;
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11
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扣壓力及彈程
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單個彈條扣壓力不小于11 kN,
彈程13 mm。
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常用彈條扣壓力大于10 kN,彈程 12 mm;
小阻力彈條扣壓力為4.5 kN,彈程 9.5 mm。
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12
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預(yù)埋件抗拔力
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預(yù)埋鐵座在軌枕中的抗拔力不小于60 kN。
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預(yù)埋套管在軌枕中的抗拔力不小于60 kN。
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三、扣件系統(tǒng)生產(chǎn)和檢測
四、扣件系統(tǒng)制造工廠簡介