AS1085 澳大利亚扣件标准120813doc.docx
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AS1085澳大利亚扣件标准120813doc
AS 1085.19-2003
澳大利亚标准TM
铁路轨道材料
第19部分 弹性扣件组装
第一次作为AS1085.19-2003发布
前言
本标准由澳大利亚标准委员会CE-002铁路轨道材料编制
本标准的目的是给制造者和购买者提供与钢轨和轨枕及铁路轨道其它支承结构配用的弹性扣件组装的性能要求。
为了分开详细说明扣件的要求和轨枕的要求，提出了本标准。
本标准是AS1085系列（铁路轨道材料）的第19部分。
该系列由以下部分组成：
第1部分：
钢轨
第2部分：
夹板
第3部分：
铁垫板
第4部分：
夹板螺栓和螺母
第7部分：
弹簧垫圈
第8部分：
普通道钉
第10部分：
防爬器
第12部分：
绝缘接头组装
第13部分：
弹簧道钉和铁垫板
第14部分：
预应力混凝土枕
第15部分：
钢轨铝热焊
第17部分：
钢枕
第18部分：
螺旋道钉和预埋套管
第19部分：
弹性扣件系统
也在编制的新部分是第20部分：
钢轨焊接和第21部分道岔和交叉结构。
本系列的用户感兴趣的是以下部分：
AS3818.2，木材－重型结构用的产品－目视分级，第2部分：
铁路轨道木材
AS2758.7，骨料和用于工程的岩石，第7部分：
铁路道碴
术语“规范性”和“资料性”已用于本标准以定义附录的应用范围。
规范性附录是标准的组成部分，而资料性附录则仅提供资料和指导。
在表和图的注解中以强制条款表达的陈述被认为是本标准的要求。
正文含有的资料和指导并不视为标准的构成部分。
第1节范围和总则
1.1 范围……………………………………………………………………………………….4
1.2 背景和用途……………………………………….............................................................4
1.3 引用标准………………………………………………………………………………….4.
1.4 定义……………………………………………………………………………………….5
1.5 符号………………………………………………………………………….....................5
1.6安装和维修……………………………………………………………………………….7
1.7 标志……………………………………………………………………………………….7.
第2节扣件组装
2.1总则……………………………………………………………………………………….7
2.2性能……………………………………………………………………………………….7
第3节弹性扣压件
3.1总则………………………………………………………………………………………..8
3.2功能………………………………………………………………………………………..9
3.3材料………………………………………………………………………………………..9
3.4锈蚀………………………………………………………………………………………..9
3.5性能………………………………………………………………………………………..9
第4节绝缘件
4.1总则………………………………………………………………………………………..9
4.2功能………………………………………………………………………………………..9
4.3性能………………………………………………………………………………………..9
第5节轨下垫板
5.1总则………………………………………………………………………………………..9
5.2功能………………………………………………………………………………………..9
5.3性能………………………………………………………………………………………10
5.4材料………………………………………………………………………………………10
第6节间隔块
6.1总则………………………………………………………………………………………10
6.2功能……………………………………………………………………………………....10
6.3性能………………………………………………………………………………………10
第7节肩（预埋件）和销
7.1总则……………………………………………………………………………………….11
7.2功能………………………………………………………………………………………11
7.3性能………………………………………………………………………………………11
7.4材料………………………………………………………………………………………11
第8节铁垫板
8.1总则……………………………………………………………………………………….11
8.2功能……………………………………………………………………………………….11
8.3性能………………………………………………………………………………………12
8.4材料………………………………………………………………………………………12
8.5固定………………………………………………………………………………………12
附录
A采购、使用和评定指南……………………………………………………………………13
B证明与本标准相符的方法………………………………………………………………...18
C弹性扣件组装和电性能试验……………………………………………………………...19
D弹性扣件组装横向荷载抗力试验………………………………………………………...22
E弹性扣件组装纵向阻力试验……………………………………………………………...24
F弹性扣件组装上抬试验…………………………………………………………………...27
G弹性扣件组装重复荷载试验……………………………………………………………...29
H扣压件刚度和扣压力试验………………………………………………………………...35
I扣压件疲劳试验……………………………………………………………………………36
J混凝土枕轨下垫板衰减的冲击试验………………………………………………………37
第1节 范围和总则
1.1 范围
本标准规定了绝缘和非绝缘轨道、用于联结铁路轨道钢轨和轨枕或其他支承结构的弹性扣件组装的要求。
注：
1附录A给出了购买和使用导则，包括由购买者和供应者提供的信息，典型扣件评价数据单和在轨道的评价方法。
同时包括一组各种轨道情况的典型试验荷载。
2证明符合本标准要求的方法导则在附录B中给出。
1.2 背景和用途
1.2.1 功能
弹性钢轨组装是用于使钢轨在轨道中固定就位。
该弹性扣件提供柔性的约束，通过提供已知的弹簧力使钢轨在轨枕或其他支承结构上就位。
必要时组装也提供荷载分布、冲击衰减和电绝缘。
1.2.2 作用
弹性扣件组装被放置在钢轨的两侧并可能要求采用铁垫板板。
或有内置扣件中或埋入轨枕中的肩部。
它们将钢轨约束在支承结构的轨座上。
弹性扣件受到以下作用导致的影响：
（a）机车车辆的通过（包括垂向、横向和纵向力、振动、加速和减速的影响）。
（b）由于轨温变化产生的压缩和拉伸。
（c）维修作业。
（d）暴露于自然环境中。
（e）电势，如果有的话。
这些作用可能导致扣件疲劳、磨耗、锈蚀和材料恶化。
1.3 引用标准
本标准引用以下标准：
AS
1085
铁路轨道材料
1085.3
第3部分：
轨枕板
1085.13
第13部分：
弹簧道钉
1085.14
第14部分：
混凝土枕
1085.17
第17部分：
钢枕
1085.18
第18部分：
螺旋道钉
1199
属性检查抽样程序和抽样表
1399
属性检查抽样程序和抽样表手册
1444
锻造合金钢－标准，淬硬性（H）系列及淬火和回火到指定的
材料性能
1447
热轧弹簧钢
1683
橡胶试验方法
1683.23
第23部分：
橡胶－硫化－耐液体的测定
AS
1683.24
硫化或热塑性橡胶耐臭氧开裂的测定－静应力试验
1831
可锻铸铁
2271
胶合板和芯块胶合板
AS/NZS
ISO9001
质量管理系统－要求
ISO9004
质量管理系统系统－性能改善导则
HB18
第3方证明和鉴定
HB18.28
导则28－典型的产品第3方证明安排
EN
EN13146
铁路应用－轨道－扣件系统试验方法
PrEN13146-1
第1部分：
钢轨纵向阻力的确定
PrEN13146-3
第3部分：
冲击荷载衰减的确定
PrEN13146-4
第4部分：
重复加载的影响
PrEN13146-5
第5部分：
电阻的确定
PrEN13146-7
第7部分：
扣压力的确定
PrEN13146-8
第8部分：
运营试验
ASTM
D2240
橡胶性能标准试验方法－计示硬度
1.4 定义
1.4.1 组装扣压力
由弹性扣件组装作用在轨底上垂直于轨座的总的力。
1.4.2 铁垫板
铺设在轨底和轨枕间的板，通常有挡肩。
1.4.3绝缘件
扣件中的一个部件，安装在弹性扣压件或肩（预埋件）与轨底之间以提供电绝缘。
1.4.4 销
用来安装弹性扣压件、穿过轨枕的棒或杆。
1.4.5 轨下垫板
扣件的一个部件，安装在钢轨和轨枕之间，用来吸收振动、电绝缘或防止部件磨损。
1.4.6 弹性扣压件
一个柔性的制约件，将钢轨扣压就位。
1.4.7 弹性扣件组装
诸多部件的组装，通过作用在轨底上的柔性夹子使钢轨在轨枕上就位。
1.4.8 间隔块
插入扣件中保证不同钢轨断面使用的部件。
1.4.9 肩
扣件组装的组成部分，提供钢轨的横向制约。
1.4.10 扣压力
由单个扣压件作用在轨底上的向下的力。
1.5 符号
对于本标准使用如下的符号：
=
试验轨下垫板的冲击荷载衰减，表达为与采用参照轨下垫板相比轨枕应变减少的百分数
=
在轨枕顶部的衰减，%
=
在轨枕底部的衰减，%
=
所用水的电导,毫西门子/米
=
试验期间钢轨的最大纵向位移，mm（见图E3）
=
滑移前计算的弹性位移，mm
=
卸载后残余纵向位移，mm
=
与轨下垫板配合使用的铝板的厚度，mm
=
在组装中被指定的轨下垫板厚度，mm
=
在横向荷载抗力试验中钢轨的转动
=
在横向荷载抗力试验中钢轨的平移
=
在确定垂向刚度时钢轨的平均垂向位移，mm
在上抬试验时的垂直位移
=
组装扣压力（规定值），kN
=
组装扣压力（测定值），kN
=
在AS1085.18中定义的横向重复荷载试验的试验荷载（根据具体应用情况规定），kN
=
钢轨纵向阻力（没有出现非弹性位移作用在钢轨上的最大荷载）
=
预埋件拔出试验荷载（规定值），kN
=
弹性扣压件的扣压力（规定值），kN
＝
所用水电导修正系数
＝0.03C
=
扣件组装垂向刚度，kN/mm
=
试验荷载的横向分量，kN
＝
轨座横向荷载和垂向荷载的比率
＝
未被支承的轨枕（或轨枕的部分）和扣件部件的重量
＝
未被支承的支承在轨枕上的加载架的重量
＝
在上抬试验中测定的荷载
＝
在上抬试验中当垫片可以撤除时的荷载
＝
使用轨道的车辆最大静轴载
＝
测定的最小电阻，Ω
＝
修正到C=33mS/m时的湿电阻
＝
试验荷载的垂向分量，kN
＝
在轨头内侧角曲率中心以下
作用线的位置，如图G1所示，mm
＝
扭矩，kN.m
=
荷载作用线和垂直于轨枕底部的线的夹角，度，＝tan-1（Lt/Vt）
=
采用试验垫板时轨枕顶部应变第一峰值
=
采用试验垫板时轨枕底部应变第一峰值
=
采用参照垫板时轨枕顶部应变第一峰值平均值
=
采用参照垫板时轨枕底部应变第一峰值平均值
=
在替代试验方法中由于预加静载产生的轨枕顶部应变
=
在替代试验方法中由于预加静载产生的轨枕底部应变
1.6 安装和维修
扣件组装应：
（a）在既有轨道中提供安全和便于安装和拆除而不造成大的伤损；
（b）允许钢轨应力放散和更换
（c）在使用时允许个别扣压件、轨下垫板和绝缘件更换
注：
为了安装和拆除弹性扣件组装的部件（即扣压件），通常需要专门的工具或机械。
1.7 标志
应在不影响性能的地方对弹性扣件组装的部件做出清晰和永久性的标志，至少要显示如下的信息：
（a）制造厂家
（b）制造年份（如果有必要包括月份）
（c）识别标记
如果标记太小或标记影响部件的性能，可将标记减少或忽略。
第2节 扣件组装
2.1 总则
应提供如下扣件组装规定的部件：
（a）按第3节的弹性扣压件；
（b）按第4节的绝缘件
（c）按第5节的轨下垫板
（d）按第6节的间隔块
（e）按第7节的预埋肩
（f）按第8节的铁垫板
2.2 性能
2.2.1 总则
包括所有扣压件、绝缘件、轨下垫板、间隔块、预埋肩和类似物的全套弹性扣件组装，以准备采用的配置应能通过以下条款以及在相应节中规定的试验。
试验应在尽可能在近似现场使用的合适的基础上进行。
AS1085.14规定了与混凝土枕配用的的扣件组装的要求，而AS1085.17则规定了与钢枕配用的扣件组装的要求。
注：
塑料、橡胶和金属部件的使用寿命可能受环境作用的影响而减少。
本标准没用给出环境作用下确定塑料和橡胶部件性能的试验。
应选择试验来研究这些的部件的预期寿命。
2.2.2弹性扣件组装试验
当按附录C进行试验时，所有部件应适配在一起并能拆解而不损坏。
2.2.3 组装绝缘试验
当按附录C进行试验时，其阻抗不小于1MΩ
2.2.4 湿电阻抗试验
当按附录C进行试验时，其湿电阻抗不应小于4000Ω
2.2.5 横向荷载抗力试验
当按带有横向和垂向轨座荷载
和
（见附录A）的附录D进行试验时，其位移应小于以下值：
（a）
－在试验荷载下钢轨平移；
（b）
－在1/2试验荷载下钢轨转动。
注：
1 本试验可能不反映钢轨扣件组装在轨道中的性能。
在轨道中钢轨的扭转刚度和来自邻近扣件组装的约束将影响轨头的转动和平移。
可接受的钢轨转动度数和平移可能不同于规定值。
其他试验限值可能决定于应用。
2 钢轨转动所造成的轨距扩大为总的轨距扩大减去钢轨平移。
2.2.6 纵向阻力试验
当按附录E进行试验时，采用由购买者规定的最小扣压力一半的试验荷载，在开始的3min期间钢轨的移动不应大于5mm，在其余的试验期间，钢轨的进一步的移动不大于0.25mm。
在任何在两个方向扣件应能符合试验要求。
在试验中采用的规定最大荷载应反映要求的轨道标准。
2.2.7 扣件上抬试验
当按附录F进行试验时，记录的组装扣压力（Fc.m）应大于购买者规定的扣压力最小值，并且扣件系统应支持最大的1.5Fc,m的试验荷载（但不超过45kN）而不损坏。
注：
由于试验固有的变异性，建议试验3个样本。
2.2.8 扣件重复荷载试验
当采用以下方法利用横向和垂向轨座力
和
进行试验时，弹性扣压件不得出现疲劳裂纹，其他部件不得出现功能丧失：
（a）对于预应力混凝土枕，附录G，使用轨道将采用的轨枕；
（b）对于钢枕，采用AS1085.17给出的方法；
（c）对于其他基础（包括木材基础），附录G，采用尽可能近似现场使用的合适的基础。
注：
1 G4条给出的替代方法仅包括信息，在合适时可采用。
试验荷载〔（Lt2-Vt2）0.5〕由横向和垂向轨座荷载导出。
角度α由tan-1（Lt/Vt）得出，而x值由购买者提供（参见表A1）；
2G4.5.4条给出确定扣件组装垂向刚度的方法，本试验在附录J中给出；
3 本标准附录G的试验也适合于新扣件组装的开发和试验。
第3节 弹性扣压件
3.1 总则
本节规定了用于弹性扣件组装中弹性扣压件的要求
注：
弹性扣压件的选择决定于其使用的条件。
以刚度（弹簧系数）和疲劳性能的形式提供信息将有助于选择进程。
3.2 功能
弹性扣压件用于扣紧在轨道中就位的钢轨。
弹性扣压件提供柔性约束，提供已知量值的弹簧力使钢轨在轨枕或其他支持结构上就位。
它们夹紧钢轨使之在组装中就位以提供垂向、纵向和横向约束。
3.3 材料
按AS1444或AS1447弹性扣压件应由钢制造。
3.4 锈蚀
弹性扣压件应装备合适的短期防护涂层
3.5 性能
3.5.1 刚度和扣压力试验
包括扣压件过分变形后产生的残余变形的刚度和设计扣压力应按附录H确定。
经过分变形后的扣压力（Ft）应不小于购买者规定的值。
注：
弹性扣压件设计扣压力不一定等于在第2节确定的组装扣压力。
3.5.2 扣压件疲劳试验
弹性扣压件形式的疲劳性能（SN曲线）应由按附录1的试验确定。
注：
从该试验得出的SN曲线可用于证实用于特别用途的扣压件的合适性。
扣压件形状微小的变化不一定使SN曲线无效。
SN曲线与材料横截面和基本的几何形状相对应。
第4节 绝缘件
4.1 总则
本节规定了用于弹性扣件组装中绝缘件的要求
4.2 功能
绝缘件提供电绝缘、钢轨位置固定、钢轨和支持结构间的物理隔离以及传递扣压和约束力。
4.3 性能
绝缘件在第2节给出的组装试验中应性能良好。
所采用的材料应耐受自然水平的紫外线和臭氧。
第5节 轨下垫板
5.1 总则
本节规定了用于弹性扣件组装中轨下垫板的要求
5.2 功能
轨下垫板用在钢轨和支承结构之间。
轨下垫板提供－
（a）荷载从钢轨到轨枕、铁垫板或支承结构的分布；
（b） 使部件免受局部荷载或不同运动造成的磨损和损坏；
（c） 电绝缘，如果需要时；
（d） 衰减动荷载和振动（通常对于混凝土枕和轨道板）。
5.3 性能
轨下垫板在第2节给出的组装试验中应性能良好。
当轨下垫板要求吸收冲击（来自动载）时，应按附录J测定其衰减性能。
轨下垫板的衰减规定如下：
（a）≤ 15％－低等衰减；
（b） > 15％并≤30%－中等衰减；
（c） >30%－高等衰减。
当按附录G确定轨下垫板的刚度时，轨下垫板的刚度规定如下：
（a）< 80kN/mm－低刚度；
（b） ≥ 80kN/mm并<150kN/mm－中等刚度；
（c） ≥150kN/mm－高刚度。
5.4 材料
5.4.1 总则
所用材料应耐受自然量级的紫外线辐射和臭氧。
一般而言，轨下垫板用高密度聚乙烯或弹性体材料制造。
注：
任何其他的材料规范应按需要确定。
5.4.2 聚乙烯轨下垫板
聚乙烯轨下垫板应为黑色高密度塑料，当按ASTMD2240进行试验时，D型硬度计的硬度为60到70。
聚乙烯塑料模制和挤出材料的硬度在10℃到70℃间应稳定。
5.4.3 弹性体轨下垫板
如采用，弹性体轨下垫板应为耐水材料。
合适时材料应符合AS1683.23和AS1683.64的要求。
注：
弹性体轨下垫板特殊的要求由不同的扣件制造厂家与有使用经验的铁路机构合作制定（GRASSIE,S.L.Measurementandalterationofloadinconcretesleeper.RailwayEngineeringConference,InstituteofEngineersAustralia.Perth:
September,1987.pp.13-16）
第6节 间隔块
6.1 总则
本节规定了用于弹性扣件组装中间隔块的要求
6.2 功能
间隔块用来使不同尺寸的钢轨用于相同的轨座上。
间隔块放置在钢轨的一侧或两侧使钢轨定位于所需的位置和轨距。
当钢轨变换成不同的尺寸时，间隔块可能被拆除或被置换到钢轨的另一侧以到达钢轨所需的位置和轨距。
间隔块也可实现绝缘件的功能。
6.3 性能
在进行第二节规定的试验时，间隔块应性能良好。
当铺设在轨道上时，间隔块应设计成保持就位。
所用材料应耐受紫外线辐射、臭氧和锈蚀。
当间隔块也要实现绝缘件的功能时，它们应设计成具有电绝缘性能并且也满足第4节的要求。
注：
把间隔块加入到扣件组装中可能对扣件组装的性能有重大的影响。
通过标准和试验细节可能需要改变以反映其在轨道上的实际性能。
第7节 肩（即预埋铁座）和销
7.1总则
本节规定了用于弹性扣件组装中的肩和销的要求，它们可能筑入轨枕或支承结构中或插入钢枕或混凝土枕或金属垫板中。
注：
1 这些通常是筑入或插入到混凝土枕或轨枕中的金属（铸铁）件，不应与和螺旋道钉配用的带螺纹的插入件混淆；
2 肩或销与轨枕的相互作用被包含在可适用的轨枕标准中。
在那些标准中给出了对插入件的拔出和扭转试验。
7.2 功能
肩是用于提供钢轨的横向约束并提供弹性扣压件的固定和定位。
销是用于与筑入管结合提供弹性扣压件的固定和定位。
7.3 性能
7.3.1在混凝土枕或基础上的扣件组装
在进行第二节规定的组装试验时，肩和销应顺利通过试验而不出现永久变形、裂纹或破裂。
7.3.2在钢枕上的扣件组装
在进行第二节规定的组装试验时，肩应顺利通过试验而不出现永久变形、裂纹或损坏。
7.4材料
肩由以下材料制造－
（a）球墨铸铁，按AS1831500/7级，或
（b）装配的低碳钢
销子由高强度钢棒制造，钢棒的技术要求按AS1447。
需要时应安装销子。
第8节铁垫板
8.1总则
本节规定了用于弹性扣件组装的铁垫板的要求
8.2功能
铁垫板提供钢轨支承并分布从钢轨到轨枕或支承结构的荷载。
铁垫板可能带有挡肩，提供钢轨的横向支承并固定和定位弹性扣压件。
8.3性能
在第二节规定的试验情况下，铁垫板应表现良好。
8.4材料
铁垫板可能为：
（a）由球墨铸铁或按AS1085.3的轧制钢材制造；或
（b）特殊的铸造钢板并可能包括合成弹性材料。
8.5固定
应采用适当的方法将铁垫板固定在轨枕或支承结构适当的位置使，包括
（a）按AS1085.13的弹簧道钉；
（b）按AS1085.18的螺旋道钉；
（c）螺栓、螺母和平垫圈。
附录A
采购、使用和评定指南
（资料性附录）
A1购买者应提供的信息
购买者提供如下信息：
（a）钢轨尺寸；
（b）轴重（Q）；
（c）最小曲线半径；
（d）速度；
（e）轨道类型和结构；
（f）扣压件最小的动态变形；
（g）试验标准；由购买者规定，或按AS1085.14或AS1085.17，视情况而定（参见A3段）：
①扣件组装最小扣压力FC；
②弹性扣压件最小扣压力Ft；
③埋入件拔出试验荷载；
④埋入件拧矩试验荷载；
⑤在横向荷载开裂试验下的钢轨横移限值；
⑥钢轨座试验荷载垂向分量Vt；
⑦钢轨座试验荷载横向分量
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