客運專線單元板式軌道設(shè)計和施工技術(shù)(已修改)
2025-01-20 14:37 本頁面
【正文】 客運專線單元板式無砟軌道設(shè)計與施工技術(shù) 1 ? 國外單元板式軌道研究與應(yīng)用概況 ? 我國單元板式軌道系統(tǒng)的前期研究 ? 單元板式無砟軌道系統(tǒng)的設(shè)計 ? 混凝土軌道板制造的主要技術(shù)要求 ? 單元板式無砟軌道的施工技術(shù)與質(zhì)量控制要點 2 一 . 前 言 高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)從總體上可分為兩類： ? 以碎石道床、軌枕為基礎(chǔ)的有砟軌道； ? 以混凝土或瀝青混合料為基礎(chǔ)的無砟軌道。 實踐表明：兩種軌道結(jié)構(gòu)均可保證線路的高平順性、穩(wěn)定性和高速列車的安全運營。 由于兩類軌道結(jié)構(gòu)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面的差異，各國均根據(jù)自己的國情路情合理選用，以取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 隨著列車速度的不斷提高，有砟軌道結(jié)構(gòu)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)： ? 道砟粉化及道床累積變形的速率加快； ? 必須采取一系列 軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)化措施 ，諸如：鋪設(shè)重型軌枕、優(yōu)質(zhì)道砟、彈性扣件、無縫線路，優(yōu)化道床尺寸，鋪設(shè)砟下膠墊、枕下膠墊等； ? 需要 頻繁的養(yǎng)護(hù)維修作業(yè) 來滿足高速鐵路對線路的高平順性、穩(wěn)定性的要求。 一 . 前 言 ? 自上世紀(jì) 60年代開始，世界上很多國家在強(qiáng)化有砟軌道的同時，相繼研發(fā)了以“ 高平順性 ”和“ 少維修 ”為主要目標(biāo)的多種型式無砟軌道結(jié)構(gòu)，通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性的不斷完善，無砟軌道結(jié)構(gòu)在高速客運專線上的推廣應(yīng)用范圍愈來愈廣，日本、德國、韓國、我國臺灣等后期修建的客運專線鐵路無砟軌道所占比例均在 90%以上。 一 . 前 言 ? 線路平順性高、鋼軌支點支承均勻性好，提高旅客乘坐舒適性。 ? 消除了道床的累積變形，顯著減少維修工作量和維修裝備，延長維修周期，從而可大幅節(jié)省維修費用。 ? 耐久性好，服務(wù)期長（設(shè)計使用壽命 60年）。 ? 提供更高、更穩(wěn)定的線路縱、橫向阻力，保證無縫線路在惡劣氣候、緊急制動條件下的穩(wěn)定性。在確保列車運行安全和舒適性的前提下，困難地段的選線設(shè)計參數(shù)有可能放寬，有利于適應(yīng)地形選線，并可減少工程量。 ? 避免了高速鐵路特級道砟資源的要求，道床整潔美觀，避免高速條件下的道砟飛濺問題。 ? 自重輕，可減輕橋梁二期恒載；結(jié)構(gòu)高度低，可減小隧道開挖斷面。 無砟軌道的主要優(yōu)點： ? 軌道結(jié)構(gòu)本身的初期工程投資要大于有砟軌道。 ? 軌道必須建于堅實、穩(wěn)定、不變形或有限變形的基礎(chǔ)上，無砟軌道的高低調(diào)整能力有限（主要通過扣件系統(tǒng)），一旦下部基礎(chǔ)殘余變形超出扣件調(diào)整范圍或?qū)е萝壍澜Y(jié)構(gòu)裂損，修復(fù)和整治困難。 ? 道床面相對平滑，輪軌產(chǎn)生的輻射噪聲相對較大。 無砟軌道同樣具有結(jié)構(gòu)設(shè)計特點所帶來的一些不足，幾十年來，世界鐵路技術(shù)人員針對這些不足，在無砟軌道設(shè)計、制造、施工等各個環(huán)節(jié)在不懈地努力克服。 適于無砟軌道鋪設(shè)的范圍 ? 基礎(chǔ)變形相對較小的橋梁、隧道區(qū)段 ? 地質(zhì)條件好、基礎(chǔ)堅實、工后沉降易于有效控制的路基區(qū)段 ? 特殊減振區(qū)段 ? 優(yōu)質(zhì)道砟短缺、人工費用高的地區(qū)。 目前我國客運專線采用的無砟軌道結(jié)構(gòu)型式 無砟軌道結(jié)構(gòu)型式 預(yù)制板式 現(xiàn)澆混凝土式 單元板式 縱連板式 雙塊式 軌枕埋入式 新廣州站工程 京津城際 武廣、鄭西客專 岔區(qū) ? 日本為世界上鋪設(shè)無砟軌道最多的國家 ， 其無砟軌道結(jié)構(gòu)型式主要為單元板式 。 從 1965年開始試驗研究 ， 目前累計鋪設(shè)里程已達(dá) 2700多 km（ 其中新干線約 1600多 km） ? 日本板式軌道的是從隧道 、 橋梁上開始的 ， 以后逐漸擴(kuò)大路基區(qū)段 。 山陽 、 東北 、 上越 、 北陸 、 九州等新干線全部橋 、隧及部分路基區(qū)段均鋪設(shè)了板式軌道 。 二 . 國外單元板式軌道的研究與應(yīng)用概況 日本 新干線 無砟 軌道 所占比例 東海道新干線 (東京～新大阪） 山陽新干線 (新大阪～岡 山 ） 山陽新干線 (岡山～博多） 東北新干線 (東京～盛岡） 上越新干線 (大宮～新瀉） 北陸新干線 (高崎～長野） 0% 20% 40% 60% 80% 100%有碴碴道無碴碴道直碴碴道100 95 5 69 31 10 82 8 4 91 5 15 85 單元板式軌道的結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計特點 單元板式軌道結(jié)構(gòu)型式的發(fā)展歷程 北陸新干線板式軌道施工錄像 軌道板制造過程錄像 單元板式軌道的優(yōu)缺點分析 板式軌道的結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計特點 ? 鋼軌 ? 扣件 （ 含充填式墊板 ） ? 預(yù)制軌道板 ? 水泥瀝青砂漿調(diào)整層 ? 混凝土底座 ? 凸形擋臺及周圍填充樹脂 結(jié)構(gòu)組成 ? 明確的層狀體系設(shè)計 ， 方便維修 ，可修復(fù)性強(qiáng) ? 傳力明確 水平荷載：凸形擋臺 垂向荷載：軌道板 、 底座 ? 軌道板工廠預(yù)制 ， 道床結(jié)構(gòu)現(xiàn)場拼裝施工 ， 施工效率高 ? 軌道板下可設(shè)置彈性層 ， 減輕對環(huán)境的影響 設(shè)計特點 板式軌道結(jié)構(gòu)型式的發(fā)展歷程 日本單元板式軌道主要由鐵道綜合研究所集中研發(fā) ， 從 60年代中期開始總共建立了 20多處近 30多公里的試驗段 ， 曾提出多種軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計方案 ， 如 A型 、 M型 、 L型和 RA型等 ， 開展了大量的室內(nèi) 、 運營線上動力測試和長期觀測的試驗研究工作 ， 并在試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上 ， 不斷地改進(jìn)完善結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)和技術(shù)條件 。 目前日本新干線板式軌道的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)型式： ? A型 （ 平板式 ） － RC 或 PRC 型 ? AF型 （ 框架式 ） － RC或 PRC型 ? 減振 G型 。 （ 1）普通 A型板式軌道（ RC、 PRC） 最初為普通混凝土 （ RC） 平板結(jié)構(gòu) ， 為應(yīng)用于東北 、 上越新干線的寒冷地區(qū) ， 后來又研制出雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu) （ PRC）的軌道板 ， 以防止軌道板混凝土開裂和凍脹 。 （ 2）框架（ AF）型軌道板 －－適于溫暖地區(qū)采用 鋼軌 扣件（含充填式墊板） 預(yù)制軌道板 凸形擋臺及 周圍填充樹脂 水泥瀝青砂漿調(diào)整層 (袋裝灌注 )
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