我国是木材十分匮乏的国家,而铁路木枕耗费大量的木材。随着我国铁路建设事业的发展,木枕的供应远远满足不了铁路建设的需要。因此早在1953年我国便开始进行钢筋混凝土轨枕和配套扣件的研究。经过不断的改进,逐步形成了我国自成系统、用于不同环境的混凝土枕钢轨扣件。由有砟轨道维修工作量大,在长大隧道内线路维修困难,我国从1956年开始进行包括混凝土道床在内的新型轨下基础的研究,并从1965年开始,先后在成昆线、京原线、丰沙线、太焦线、枝柳线京通线和南疆线等长度超过1km的隧道内和少数混凝土梁上铺设整体道床(混凝土道床)轨道。后来经过不断的试验和改进,发了可用于无砟无枕混凝土梁上和长大隧道无砟轨道扣件。在收国外同行***技术的基础上,研发了用于高速铁路的钢轨扣件。

螺栓扣板式扣件，1957年11月在京门线进行了钢筋混凝土轨枕铺设试验,共铺设了966根双杆式混凝土轨枕,配套的扣件的螺栓扣板式扣件。设计时,参考了当时的捷克斯洛伐克扣件,在轨枕中预设了卡板,扣件组装时使T形螺栓的头部穿过轨枕的预留孔和卡板的长方孔并旋转90°,使T形螺栓的头部被卡板卡住然后装上扣板、弹簧垫圈并紧固螺母,使扣板扣压轨底。螺栓扣板式扣件容易组装和拆卸,但一旦卡板活动或损坏,就难以修理和更换,此外由于列车运行时的振动引起螺母松动,当螺栓下垂到一定程度后便会发生转动,致使螺栓从卡板中脱出,影响行车安全,因此该扣件没有大量推广使用。

弹条I型扣件，随着我国国民经济的发展,为适应我国六大干线改造的需要,1974年开展了50kg/m钢轨用新型弹性扣件的研究。1975年初通过4个扣件方案的室内比选试验,其中3个扣件方案即型弹条扣件、凹型弹条扣件和波浪型弹片扣件。经试制后于1975年11月中旬1976年初分别铺设到宝成线的杨家湾和铺试验段以及京广线的信阳试验段。其中,ω型弹条扣件和凹型弹条扣件均采用造轨距挡板和聚酰胺6(尼龙6)挡板座,波浪型弹片扣件设有补强弹片以降低主弹片的使用应力并同样采用聚酰胺6弹片座。176年5月至6月,在宝成线杨家湾试验段对3种扣件进行了历40多天的现场测试。结合三个试验段的运营试验结果,完成了新型弹性扣件的终选型。为配合铺设60kg/m钢轨的需要,197年1月设计并制造了60kg/m钢轨用ω型弹条扣件(图3-7),轨距挡板由铸造改为用扁钢热压制造。

1977年7月在宝鸡召开的新型弹性扣件选型审查会上,决定选取ω型弹条扣件进行批量生产,扩大铺设。此后ω型弹条扣件在扩大铺设的过程中进行了不断的改进,1979年3月将ω型弹条扣件改称为弹条型扣件并编制了弹条I型扣件标准图。1979 年4月在信阳召开的鉴定会上通过了组织的鉴定,并决定全路大规模推广使用。

钢轨高低调整量为25mm。1981年5月为配合寒冷地区试铺无缝线路,在哈尔滨铁路局双城堡工务段管内试铺了1km多的弹片I型调高扣件。1981年冬至1983年底在沈阳铁局吉林分局铺设了约16.7km,受到现场的欢迎。1985年10月过了技术鉴定曰。但是由于干线改造,大量的43kg/m钢轨和50kg/m钢轨被更换为60kg

m钢轨,因此该扣件后来没有被大规模推广使用。

有砟桥上小阻力扣件1992年开展了广深线石龙特大桥无缝线路设计,其中包括了石龙桥小阻力扣件的设计,以减小桥梁与焊接长钢轨的相互作用力。同年12月完成了扣件设计。该扣件的结构形式与弹条I型调高扣件相同,其差别是弹条两侧肢加长并用不锈钢板与橡胶复合的垫板代替原橡胶垫板。这种结构可有效减小扣件的扣压力(单个弹条设计扣压力为4N)并减小钢轨与轨下垫板的摩擦系数,从而减小扣件阻力。196年12月这种扣件被铺设于广深线石龙特大桥上。1997年9月通过了鉴定。以后该扣件也被用于其他温度跨度较大的有砟桥上。

弹条Ⅱ型扣件和弹条Ⅲ型扣件

随着国民经济的快速发展,铁路运输日益紧张,重载运输和列车速度的提高对轨道设备的要求也越来越高的。根据多年的使用经验,弹条I型扣件已不能完全满足重载运输的需要。主要问题是弹条的扣压力和弹程偏小,影响了扣压力的稳定和防松能力;弹条强度储备不足,在使用一定时间后残余变形量大,使弹条有效扣压力减小,防爬能力降低;在小半径曲线上,当弹条松动时扣件沿混凝土枕挡肩上滑,不能解决混凝土挡肩破损和轨距扩大的问题。为此“与新型轨枕相配套的扣件和垫板”被列入1988年铁路科学技术发展计划,以研发适应重载运输的钢轨扣件。

研究方案之一是保持原弹条I型扣件的基本结构,只改变弹条设计。初的方案是把弹条的直径从弹条I型扣件的13mm增大到14mm,并改变弹条的外形设计,弹条扣压力大于9kN,弹程10 mm。考虑到新设计的弹条的性能与原有弹条相比提高不大,但单个弹条的质量却从449增加到645g,即增加了44%,因此从扣件的看新设计的弹条并不可取。