【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 道的結(jié)構(gòu)選型 無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)選型應(yīng)符合施工性、維護(hù)性、動(dòng)力性適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性的 5 個(gè)基本原則。 ? 施工性的核心是施工速度 ? 維護(hù)性的核 心是少維護(hù) ? 動(dòng)力性的核心是軌道彈性 ? 適應(yīng)性的核心是工程實(shí)際 ? 經(jīng)濟(jì)性的核心是生命周期 客運(yùn)專線無(wú)砟軌道類型 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) CRTSⅠ型雙塊式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) CRTSⅡ型板無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) CRTSⅢ型板無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) 岔區(qū)軌枕埋入式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) 岔區(qū)板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) 17 橋上無(wú)砟軌道的類型 國(guó)內(nèi)無(wú)砟軌道 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) CRTSⅠ型雙塊式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) CRTSⅡ型雙塊式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) 岔區(qū)軌枕埋入式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) 岔區(qū)板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) 國(guó)外無(wú)砟軌道 博格板式無(wú)砟軌道 雷達(dá)型無(wú)碴軌道 旭普林型無(wú)碴軌道 日本板式無(wú)碴軌道 彈性支承塊型 (LVT)無(wú)碴軌道 其他類型無(wú)砟軌道 18 2 橋上無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 世界高速鐵路的發(fā)展證實(shí)，高速鐵路基礎(chǔ)工程如果使用常規(guī)的有砟軌道系統(tǒng) ，道碎粉化嚴(yán)重，線路維修頻繁，安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較差。因此，無(wú)砟軌道逐漸成為高速鐵路工程技術(shù)的發(fā)展方向。 無(wú)砟軌道的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 線路平順性高、鋼軌支點(diǎn)支承均勻性好，旅客乘坐舒適性好。 （ 2） 從根本上消除了道床的累積變形，顯著減 少了維修工作量和維修裝備，延長(zhǎng)維修周期，從而可大幅節(jié)省維修費(fèi)用。 （ 3） 耐久性好，服務(wù)期長(zhǎng)（設(shè)計(jì)使用壽命 60年）。 （ 4） 提供更高、更穩(wěn)定的線路縱、橫向阻力， 保證無(wú)縫線路在惡劣氣候、緊急制動(dòng)條件下的穩(wěn)定性。在確保列車運(yùn)行安全和舒適性的前提下，困難地段的選線設(shè)計(jì)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。 （ 5） 避免了高速鐵路特級(jí)道砟資源的需求，道床整潔美觀，避免高速條件下的道砟飛濺問題。 （ 6） 自重輕，可減輕橋梁二期恒載 ；結(jié)構(gòu)高度低，可改善隧道通風(fēng)條件。 無(wú)砟軌道的不足之處： （ 1） 初期工程投資較大。 （ 2） 軌道必須建于堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定的基 礎(chǔ)上，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)和整治難度大。 （ 3） 道床面相對(duì)平滑，輪軌產(chǎn)生的輻射噪聲相對(duì)較大。 無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)形式繁多，技術(shù)上也各有其特點(diǎn)。目前，國(guó)際上并沒有對(duì)無(wú)砟軌道進(jìn)行統(tǒng)一分類。 19 國(guó)內(nèi)橋上無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn) Ⅰ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) 定義：預(yù)制軌道板通過(guò)水泥瀝青砂漿調(diào)整層，鋪設(shè)在現(xiàn)澆的具有凸形擋臺(tái)的鋼筋混凝土底座上的單元軌道板無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)型式。 特點(diǎn)：?jiǎn)卧?，板與板之間不縱連，不設(shè)橫向擋塊。引進(jìn)日本無(wú)砟軌道技術(shù)。 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)優(yōu)缺 Ⅱ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) 定義：預(yù)制軌道板通過(guò)水泥瀝青砂漿調(diào)整層，鋪設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)攤鋪的混凝土支承層或現(xiàn)場(chǎng)澆注的鋼筋混凝土底座（橋梁）上，并適應(yīng) zpw2020 軌道電路的無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)型式。 特點(diǎn)：板與板之間要縱連，設(shè)有橫向擋塊。引進(jìn)德國(guó)博格板技術(shù)。 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 1. 橋上、隧道和路基上軌道結(jié)構(gòu)型式基本相同，利于軌道結(jié)構(gòu)與線下工程的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì) 。 2. 現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工量少 ； 水泥瀝青 砂漿袋裝灌注， 施工工效高、進(jìn)度快 。 3. 軌道板為工廠預(yù)制， 質(zhì)量易于保證；可采用框架結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)性好； 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)制造廠靈活、建廠 投資相對(duì)較小 。 4. 可修復(fù)性較好。 水泥瀝青 砂漿 可實(shí)現(xiàn)上下部結(jié)構(gòu)分離。 1. 鋼軌鋪設(shè)后，軌道精細(xì)調(diào)整工作量較大 。 2. 水泥 乳化瀝青 砂漿 、凸形擋臺(tái)填充樹脂、充填式墊板材料 的生產(chǎn)、施工專業(yè)性強(qiáng)。 20 路基與隧道地段 CRTSⅡ型板式軌道系統(tǒng) ? 鋼軌 ? 彈性不分開式扣件 ? 混凝土軌道板 ? 水泥乳化瀝青砂漿層 ? 水硬性支承層 Ⅰ型雙塊式無(wú)砟軌道 定義：將預(yù)制的雙塊式軌枕組裝成軌排，以現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土方式將軌枕澆入均勻連續(xù)的鋼筋混凝土道 床內(nèi)，并適應(yīng) zpw2020 軌道電路的無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)型式。 特點(diǎn)：埋入式。引進(jìn)德國(guó)雷達(dá) 2020（ Rheda）無(wú)砟軌道技術(shù)。 橋梁地段 軌道結(jié)構(gòu)高度： 725mm。 橋上混凝土道床板分塊設(shè)置，橋上道床板長(zhǎng)度 5～ 7m 道床板之間設(shè)最小寬度為 100mm 的橫向斷縫。 道床板與底座或保護(hù)層間設(shè)隔離層，以實(shí)現(xiàn)特殊情況下的道床板可修復(fù)。 Ⅱ型雙塊式無(wú)砟軌道 定義：以現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土方式，將預(yù)制的雙塊式軌枕通過(guò)機(jī)械振動(dòng)嵌 21 入均勻連續(xù)的鋼筋混凝土道床內(nèi)，并適應(yīng) zpw2020軌道電路的無(wú)砟軌道型式。 特點(diǎn)：振動(dòng)壓入式。引進(jìn)德國(guó)旭普林軌道技術(shù)。 橋梁地段 CRTSⅠ雙塊式（雷達(dá) 2020）與 CRTSⅡ雙塊式（旭普林）無(wú)砟軌道的比較 ? 旭普林型無(wú)砟軌道系統(tǒng)在路基、橋梁和隧道內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與雷達(dá) 2020型無(wú)本質(zhì)區(qū)別。 ? 其系統(tǒng)研發(fā)的出發(fā)點(diǎn)是：旭普林改變傳統(tǒng)的施工方法，提高現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的施工效率。 ? 與 Rheda 型無(wú)砟軌道的主要不同點(diǎn) 旭普林與雷達(dá) Rheda 型無(wú)砟軌道的主要不同點(diǎn) ，雙塊式軌枕外形和配筋不同 ，道床混凝土的水灰比較大。 ，用固定架替代鋼軌支撐架，將軌排 22 振動(dòng)壓入預(yù)先澆筑的混凝土中，其施工機(jī)械化程度高。 ，受環(huán)境影響小。 岔區(qū)軌枕埋入式無(wú)砟軌道 結(jié)構(gòu)組成：道岔及配件、道床板（含桁架式預(yù)應(yīng)力混凝土岔枕）、混凝土底座等。 施工方法：自上至下施工，道岔和岔枕現(xiàn)場(chǎng)組裝、精調(diào)完成后，進(jìn)行道床板混凝土的澆筑。 岔區(qū)板式無(wú)砟軌道 結(jié)構(gòu)組成：道岔及配件、預(yù)制混凝土道岔板（厚度 240mm）、自密混凝土調(diào)整層（厚 180mm）及找平層（ 130mm）等。 技術(shù)特點(diǎn)： － 軌道板為普通混凝土結(jié)構(gòu)，分塊設(shè)置，預(yù)設(shè)連接筋； － 軌道板廠內(nèi)預(yù)鉆扣件螺栓孔、測(cè)量棱鏡孔（精度 ）； － 板底充填自密混凝土砂漿； － 便于施工組織，不需帶道岔鋼軌件組裝施工。 施工方法 － 自下至上施工：先鋪設(shè)軌道板，后安裝道岔及配件。 － 鋪設(shè)精度：高程及平面 ，板接頭錯(cuò)位 國(guó)外 橋上無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 博格板式無(wú)砟軌 道 一、 概述 23 博格板式無(wú)碴軌道系統(tǒng)的前身是 1979 年鋪設(shè)在德國(guó)卡爾斯費(fèi)爾德一達(dá)豪的一種預(yù)制板式無(wú)碴軌道。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行包括預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)尺寸、縱向連接等方面的優(yōu)化改進(jìn)；采用先進(jìn)的數(shù)控磨床來(lái)加工預(yù)制軌道板上的承軌槽；使用快速方面的測(cè)量系統(tǒng)，使用精度容易滿足高速鐵路對(duì)軌道幾何尺寸的高要求。高性能瀝青水泥沙漿墊層可以為軌道提供適當(dāng)?shù)膭偠群蛷椥?。博格公司軌道板施工研制生產(chǎn)了成套的設(shè)備，使得博格板式軌道機(jī)械化程度高于一般軌道結(jié)構(gòu)。博格板式無(wú)碴軌道已獲得了德國(guó)聯(lián)邦鐵路管理局頒發(fā)的許可證，可用于 的高速 鐵路，目前正在德國(guó)紐倫堡至英戈?duì)柺┧氐男陆ǜ咚倬€上鋪設(shè)。 二、系統(tǒng)組成 （一） 系統(tǒng)構(gòu)成 路基上博格板式軌道系統(tǒng)和構(gòu)造見圖 21和圖 22。其層次構(gòu)成依次為：級(jí)配碎石構(gòu)成的防凍層（ FSS） 30cm 厚的水硬性混凝土支承層（ HGT）、3cm 厚的瀝青水泥沙漿層、 20cm 厚的軌道板，在軌道板上安裝扣件。博格板式軌道系統(tǒng)軌頂至水硬性混凝土頂面的距離為 474mm。 （二） 軌道板 預(yù)制軌道板是在預(yù)應(yīng)力臺(tái)座上生產(chǎn)出來(lái)的，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C45/55，可以采用 普通混凝土或鋼纖維混凝土。預(yù)制軌道板的橫向?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋，縱向?yàn)槠胀ㄤ摻睿迮c板之間在縱向通過(guò)伸出鋼筋進(jìn)行傳力連接。采用這種預(yù)制軌道板的軌道均勻性好、耐久性強(qiáng)，橫向及縱向的抗滑移阻力高。 在混凝土預(yù)制軌道板的收縮徐變完成后，使用數(shù)控磨床對(duì)承軌臺(tái)進(jìn)行機(jī)械加工（承軌臺(tái)在生產(chǎn)時(shí)已留出了加工余量），可以達(dá)到極好的精度，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作。軌道板進(jìn)行安裝定位時(shí)不需過(guò)渡軌，只需對(duì)承軌臺(tái)上指定的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行精確定位即可。 預(yù)制軌道板有以下 3 種形式。 標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制軌道板 24 標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制板為長(zhǎng)度 ,板厚 200mm 的單向預(yù)應(yīng)力混凝土板，板與板之間有縱向連接，適用于路基、橋長(zhǎng) 25m及以下的橋梁和隧道。 特殊預(yù)制軌道板 特殊預(yù)制軌道板為最大板長(zhǎng) 。板厚 300mm 的鋼筋混凝土板，可用在長(zhǎng)度大于 25m 的橋梁上。特殊預(yù)制軌道板設(shè)有減振系統(tǒng)（質(zhì)量彈簧系統(tǒng)）。必要時(shí)還可在特殊預(yù)制板里安裝信號(hào)設(shè)備。 其他補(bǔ)充型預(yù)制軌道板 由于存在著橋梁、隧道、道岔和新線與既有線路的接處等控制點(diǎn)，必要時(shí)需對(duì)預(yù)制軌道板的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，為此可生產(chǎn)長(zhǎng)度從 到小于 不等的預(yù)制軌道板。 （三） 水硬性材料支承層（ HGT） 該層厚度為 300mm，由素混凝土構(gòu)成。水硬性材料支承層的作用是保證系統(tǒng)剛度從防凍層經(jīng)預(yù)制軌道板到鋼軌的遞增。 在隧道和明洞里不設(shè)水硬性混凝土支承層，直接鋪設(shè)在結(jié)構(gòu)底板上。 （四） 防凍層 路基上應(yīng)鋪設(shè)一層防凍層，以防止路基因凍融循環(huán)所引起的凍脹。防凍層由級(jí)配碎石組成，也具有防止毛細(xì)作用發(fā)生的功能。 （五） 溝槽 為防止軌道扣件處混凝土出現(xiàn)裂縫，在承軌臺(tái)之間預(yù)設(shè)了溝槽。 （六） 承軌臺(tái) 軌道扣件安裝在承軌臺(tái)上。承軌臺(tái)用數(shù)控機(jī)床磨削加工，加 工精度為。 （七） 軌道扣件 預(yù)制軌道板磨削工序完成之后，在工廠里預(yù)安裝軌道扣件。 25 三、 博格板式軌道的特點(diǎn) 博格板式軌道除了完全滿足德國(guó)鐵路對(duì)于軌道的技術(shù)要求外，還具有以下特點(diǎn)。 軌道板在工廠批量生產(chǎn)，進(jìn)度不受施工現(xiàn)場(chǎng)條件制約。 每塊板上有 10對(duì)承軌臺(tái)，承軌臺(tái)的精度用機(jī)械打磨并由計(jì)算機(jī)控制。工地安裝時(shí)，不需對(duì)每個(gè)軌道支撐點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使工地測(cè)量工作可大大減少。 預(yù)制軌道板可用汽車在普通施工便道上運(yùn)輸，并通過(guò)龍門吊直接在線路上鋪設(shè)，無(wú)須二次搬運(yùn)。 現(xiàn)場(chǎng)的主要 工作是瀝青水泥沙漿層的灌注，灌漿層在灌注 5~6h 后即可硬化。 具有可修復(fù)性，除在每個(gè)鋼軌支撐點(diǎn)處（軌道扣件）調(diào)高余量外，還可調(diào)整預(yù)制板本身的高度。 博格板式軌道的缺點(diǎn)是制造工藝復(fù)雜，成本相對(duì)較高。 四、適應(yīng)不同基礎(chǔ)設(shè)施條件的博格板式無(wú)碴軌道 （一）、路基 博格板式無(wú)碴軌道在路基上的標(biāo)準(zhǔn)截面 見圖 23。為了將工后沉降控制在允許范圍內(nèi)，必要時(shí)應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行加固處理。 在路基上鋪設(shè)預(yù)制軌道板（間隙為 50mm），首先使用調(diào)高裝置對(duì)軌道板進(jìn)行調(diào)整和精確定位，再將軌道板與水硬性材料支承層之間的間隙進(jìn)行密封處理， 灌漿后密封灌漿孔。接下來(lái)進(jìn)行軌道板的連接。先在窄縫處灌漿然后連接張拉預(yù)制軌道板兩端露出的螺紋鋼筋，使接縫處始終處于壓應(yīng)力狀態(tài)下，最后在寬接縫處澆注混凝土，起到保護(hù)作用。 （二）、長(zhǎng)度小于 25m 的橋梁 對(duì)于長(zhǎng)度小于 25m的短橋來(lái)說(shuō)，氣候變化對(duì)橋梁變形影響很小。因此， 26 在短橋上可使用博格板式軌道系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制軌道板。見圖 24 為短橋上的博格板式無(wú)碴軌道標(biāo)準(zhǔn)截面圖。 （三）、長(zhǎng)度大于 25 m 的橋梁 當(dāng)橋梁長(zhǎng)度超過(guò) 25m時(shí)，受溫度變化和活載引起的橋梁撓度的影響，橋面在縱向和橫向會(huì)發(fā)生位移。因此，橋上需使用特殊預(yù)制軌 道板，設(shè)置限位塊，以避免這種位移對(duì)軌道板產(chǎn)生不良影響。圖 25 為長(zhǎng)橋上的博格板式無(wú)碴軌道標(biāo)準(zhǔn)斷絕圖。 （四）、隧道 隧道內(nèi)的博格板式無(wú)碴軌道標(biāo)準(zhǔn)截面見圖 26。 五、減振降噪措施 在對(duì)環(huán)境要求比較高的地段，無(wú)碴軌道需要降噪和防振處見圖 27 為減振降噪博格板式無(wú)碴軌道。 雷達(dá)型無(wú)碴軌道 一、 概述 雷達(dá)型無(wú)碴軌道于 1972 年鋪設(shè)于德國(guó)比勒非爾德至哈姆的一段線路上，以雷達(dá)車站而命名。在使用過(guò)程中不斷優(yōu)化，從最初的雷達(dá)普通型發(fā)展到現(xiàn)在的雷達(dá) 2020 型，并且針對(duì)路基、橋梁、隧道不同基礎(chǔ)進(jìn)行了部分修改。圖 28 為最早的雷達(dá)普通型無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)形式。圖 29 為雷達(dá) 2020型無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化過(guò)程。 雷達(dá)型無(wú)碴軌道最初為整體軌埋人式軌道，到雷達(dá)柏林（ READBERLIN）已經(jīng)發(fā)展為鋼筋木行梁支撐的雙塊埋入式無(wú)碴軌道，但承載層仍然是槽形。發(fā)展到雷達(dá) 2020 型時(shí)，成為由鋼筋木行架連接的雙塊埋入式軌道，其混凝土承載層改成平板。圖 210為雷達(dá) 2020 型無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖，圖 211為標(biāo)準(zhǔn)支承塊結(jié)構(gòu)組裝圖。 二、系統(tǒng)構(gòu)成 27 雷達(dá) 2020 型無(wú)碴軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：基礎(chǔ)為水硬性混凝土支承層，厚度 300mm，強(qiáng)度不應(yīng)低于 15Nmm2。 B355W60M 型雙塊式軌枕按照650mm 的間距排列，每組軌枕枕塊下依靠?jī)蓚€(gè)鋼筋木行架支撐，軌枕塊精確定位后澆