【正文】 A型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)示意圖 框架式無(wú)砟軌道 框架型無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)示意圖二、 德國(guó)的無(wú)砟軌道德國(guó)鐵路上采用了一種比較靈活的無(wú)砟軌道研發(fā)應(yīng)用機(jī)制。(3)板的翹曲(由溫度變化而引起的)相對(duì)減少了很多，保證了板下乳化水泥瀝青砂漿墊層(CA砂漿)耐久性，減少了損壞度，在相當(dāng)大的程度上使維修工作量減少了。框架型軌道板主要有以下一些特點(diǎn)有: (l) 減少了軌道板的體積和自重，減少了很多的乳化水泥瀝青砂漿墊層(CA砂漿)用量，降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益有很大的提高。(3) CA砂漿(CA砂漿是指乳化水泥瀝青砂漿墊層)填充在混凝土底座和軌道板之間，CA砂漿可提供一定的彈性，一旦發(fā)現(xiàn)損壞可方便地進(jìn)行維修，除此之外，在施工時(shí)，對(duì)其厚度進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到施工要求并使下部基礎(chǔ)施工誤差不至于影響上部結(jié)構(gòu)的形位。普通A型板式軌道主要應(yīng)用于橋上或者隧道內(nèi)，它的主要特點(diǎn)有:(1) 板式軌道的底座是板式無(wú)砟軌道的基礎(chǔ)，曲線超高的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)對(duì)底座的特殊設(shè)計(jì)，在進(jìn)行底座設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到基礎(chǔ)變形，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足其變形要求。在其開(kāi)發(fā)的開(kāi)始階段，研究人員對(duì)于不同的板式軌道方案都進(jìn)行了設(shè)計(jì)選型，并且在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)大量的部件試驗(yàn)以及實(shí)際尺寸模型加載試驗(yàn)，再加以設(shè)計(jì)修改和鋪設(shè)運(yùn)營(yíng)線上的試驗(yàn)段，最后就研究產(chǎn)生了日本的板式軌道系列的多種產(chǎn)品。一、 日本的無(wú)砟軌道日本發(fā)展無(wú)砟軌道采取的是統(tǒng)一的推廣研究模式，而且以板式軌道為主要研究方向，新干線的無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)型式相對(duì)單一。 Ziiblin型無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)圖旭普林型無(wú)砟軌道和雷達(dá)2000型軌道系統(tǒng)比較相似，他們都是將雙塊埋入式無(wú)砟軌道鋪設(shè)在水硬性混凝土承載層上，但是其所采用的施工工藝是不相同的。而軌枕埋入式無(wú)碴軌道在其施工過(guò)程中對(duì)混凝土工程的要求特別高，所以要嚴(yán)格控制。軌枕嵌入式無(wú)砟軌道的減震降噪效果非常好，但是它也有其缺點(diǎn)：套靴部分的防水措施以及可靠性差，因此一般都只用于隧道內(nèi)，而且由于其結(jié)構(gòu)的各部分的壽命具有不協(xié)調(diào)性，所以其對(duì)高速的適應(yīng)性也明顯弱其它兩種。雙塊式無(wú)砟軌道按照軌枕與道床板的關(guān)系可以分為三類(lèi)：軌枕支承式無(wú)砟軌道、軌枕嵌入式無(wú)砟軌道和軌枕埋入式無(wú)砟軌道。一般來(lái)講，按照軌枕可以劃分為預(yù)制板式和雙塊式。由此可以預(yù)見(jiàn)，即使在今天的形勢(shì)下，我們也應(yīng)該加大對(duì)無(wú)砟軌道的研究，從而在為將來(lái)高速鐵路建設(shè)和城市軌道建設(shè)中打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)無(wú)砟軌道的研究與應(yīng)用也必然將成為鐵路發(fā)展中的一個(gè)階段標(biāo)志。此外，還能夠引起道砟飛濺。在世界鐵路得到迅猛發(fā)展主要得益于其優(yōu)點(diǎn)：使用壽命長(zhǎng)、剛度均勻性好、平順性好、軌道幾何形位能持久保持、維修工作量少等。有砟軌道由鋼軌、軌枕、連接零件、道砟、道岔等組成，此外有些線路還配有防爬器、軌距拉桿等附屬軌道部件。軌道結(jié)構(gòu)需要擁有合理的維修周期以及足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、平順性，以保證列車(chē)能夠安全平穩(wěn)運(yùn)行。鐵路和城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別。我國(guó)將于2020年基本完成高速鐵路的修建和對(duì)既有線路的全面改造，使高速鐵路遍及我國(guó)主要的城市和地區(qū)，高速鐵路網(wǎng)基本形成，使鐵路成為主要的交通工具。2008年，我國(guó)第一條高速鐵路（京津城際高速鐵路）的開(kāi)通運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入了高速鐵路時(shí)代。二、 我國(guó)高速鐵路的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)高速鐵路的研究起步比較早，受到世界高速鐵路發(fā)展的影響，近年來(lái)，我國(guó)的高速鐵路也得到了巨大的發(fā)展。受到日本和歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家高速鐵路的影響，世界各發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始了高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)，或是新建新的高速鐵路，或是對(duì)既有鐵路進(jìn)行改造。在此段時(shí)間內(nèi)，出現(xiàn)了著名的瑞典擺式列車(chē)和英法國(guó)際局速鐵路（局速鐵路下穿英吉利海峽）。(2)世界高速鐵路建設(shè)的第二次高潮是以日本和歐洲各國(guó)的高速鐵路為代表，從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始，一直到90年代中期。世界高速鐵路的發(fā)展基本可分為三個(gè)階段：(1)20世紀(jì)60年代中期至80年代末期是高速鐵路建設(shè)的第一次高潮（以日本、德國(guó)、法國(guó)和意大利的高速鐵路為代表）。第二節(jié) 高速鐵路的發(fā)展及現(xiàn)狀一、 國(guó)外高速鐵路的發(fā)展 高速鐵路的發(fā)展起源于60年代的日本，日本在1964年修建了世界上第一條高速鐵路（日本東京至大阪高速鐵路），從而拉開(kāi)了世界高速鐵路發(fā)展的序幕。雖然我們的研究應(yīng)用起步也很早，但是由于各種原因，還是沒(méi)有形成成熟的體系，因此在對(duì)國(guó)外高速鐵路設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面上，我們要抓緊學(xué)習(xí)與研究，同時(shí)還要討論國(guó)外技術(shù)在我國(guó)的適用性，并通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，進(jìn)而能夠形成具有鮮明中國(guó)特色的軌道型式。同時(shí)我國(guó)的城市軌道交通逐漸進(jìn)入了建設(shè)的高潮階段，預(yù)計(jì)在未來(lái)的十年內(nèi)，我國(guó)城市軌道交通的建設(shè)投資將會(huì)超過(guò)3萬(wàn)億元。雖然有了些成績(jī)，但是我國(guó)在高鐵無(wú)砟軌道這塊還是比較薄弱的，還需要不斷的學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，并且要認(rèn)識(shí)到和他們之間的差距。在“高速鐵路無(wú)砟軌道設(shè)計(jì)參數(shù)的研究”中，分別提出了三種無(wú)砟軌道的型式：板式、長(zhǎng)枕埋入式以及彈性支撐塊式，它們的應(yīng)用范圍是橋梁和隧道。而我國(guó)通過(guò)在秦沈客運(yùn)專(zhuān)線上的試鋪，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為以后大規(guī)模的鋪設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。上個(gè)世紀(jì)60年代以來(lái)，世界上很多國(guó)家都開(kāi)始研究使用無(wú)砟軌道，如日本、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等國(guó)。與有砟軌道對(duì)比來(lái)看，無(wú)砟軌道有著：穩(wěn)定性好、維修工作量小等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)楫?dāng)今的高速度、高密度的線路運(yùn)輸提供一種少維修、免維修的結(jié)構(gòu)形式。作為一種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式，有砟軌道在國(guó)內(nèi)被廣泛的應(yīng)用，雖然它具有建設(shè)費(fèi)用低、噪聲傳播范圍小、以及自動(dòng)化效率高等的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步加大建設(shè)“四縱四橫”的快速客運(yùn)專(zhuān)線。計(jì)劃在2020年我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程將超過(guò)12萬(wàn)公里。哈達(dá)客運(yùn)專(zhuān)線是我國(guó)鐵路規(guī)劃“四縱四橫”主框架京哈通道的主要組成部分，哈達(dá)客運(yùn)專(zhuān)線從南面起為大連市，向北方沿途經(jīng)過(guò)沈陽(yáng)、長(zhǎng)春，終點(diǎn)站是哈爾濱，設(shè)計(jì)最高時(shí)速達(dá)到了350 km/h。CRTS III型板式無(wú)砟軌道畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄第一章 緒論 3第一節(jié) 引言 3第二節(jié) 高速鐵路的發(fā)展及現(xiàn)狀 4一、 國(guó)外高速鐵路的發(fā)展 4二、 我國(guó)高速鐵路的發(fā)展現(xiàn)狀 5第三節(jié) 無(wú)砟軌道概況 5一、 無(wú)砟軌道的概念及特性 5二、 無(wú)砟軌道的類(lèi)型 6第四節(jié) 各國(guó)無(wú)砟軌道發(fā)展概況 7一、 日本的無(wú)砟軌道 8二、 德國(guó)的無(wú)砟軌道 10三、 法國(guó)等其他國(guó)家的無(wú)砟軌道 13四、 我國(guó)的無(wú)砟軌道 14第五節(jié) 板式無(wú)砟軌道發(fā)展現(xiàn)狀 15一、 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道 16二、 CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道 17第六節(jié) CRTSⅢ型無(wú)砟軌道目前研究存在的問(wèn)題 19第七節(jié) 本文研究的意義、主要內(nèi)容及方法 21一、 本文研究的意義 21二、 主要研究?jī)?nèi)容及方法 21第二章 CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)組成及技術(shù)要求 23第一節(jié) CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu) 23一、 CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道系統(tǒng)簡(jiǎn)介 23二、 CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)組成 24三、 CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 24第二節(jié) 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 25一、 軌道板 25二、 自密實(shí)混凝土層 25三、 支承層 25四、 底座 26第三章 計(jì)算參數(shù)與模型 27第一節(jié) 計(jì)算參數(shù)的選取 27第二節(jié) 模型的建立 28一、 單元的定義 30二、 荷載工況 31三、 計(jì)算結(jié)果 31四、 溫度應(yīng)力計(jì)算 35第四章 軌道板的配筋 36第一節(jié) 軌道板配筋的計(jì)算 36第二節(jié) 軌道板設(shè)計(jì)荷載彎矩值的確定 36第三節(jié) 軌道板縱向配筋計(jì)算 36一、 軌道板采用的混凝土及鋼筋 36二、 軌道板預(yù)應(yīng)力筋的配筋 36三、 縱向非預(yù)應(yīng)力筋的配筋 37四、 配置箍筋 38第四節(jié) 軌道板橫向配筋計(jì)算 38一、 軌道板采用的混凝土及鋼筋 38二、 軌道板橫向預(yù)應(yīng)力筋的配筋 38三、 軌道板橫向非預(yù)應(yīng)力筋的配筋 39四、 配置箍筋 40第五章 底座板的配筋 41第一節(jié) 底座板的配筋計(jì)算原則 41第二節(jié) 底座板設(shè)計(jì)彎矩的確定 41第三節(jié) 底座板縱向配筋 41一、 底座板采用的混凝土及鋼筋 41二、 底座板縱向配筋及復(fù)核 41三、 底座板縱向箍筋配置 42第四節(jié) 底座板橫向配筋 43一、 底座板橫向配筋采用的混凝土及鋼筋 43二、 底座板橫向配筋計(jì)算及復(fù)核 43三、 軌道板橫向箍筋配置 44第六章 CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道的施工工藝簡(jiǎn)介 45第一節(jié) CRTSⅢ型軌道板預(yù)制工藝 45一、 軌道板生產(chǎn)施工工藝流程 45二、 軌道板張拉及封錨 45三、 軌道板濕養(yǎng)、水養(yǎng)和噴淋養(yǎng)護(hù) 47四、 軌道板的存放和運(yùn)輸 47第二節(jié) CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道施工工藝 48一、 混凝土施工 48二、 自密實(shí)混凝土 48結(jié)論 53致謝 54參考文獻(xiàn) 5554第一章 緒論第一節(jié) 引言 在20世紀(jì)60年代，日本“新干線”的運(yùn)營(yíng)速率大于200km/h，這開(kāi)啟了世界高速鐵路發(fā)展的新篇章。我國(guó)2003年建成的秦沈客運(yùn)專(zhuān)線，全線按200km/h的速度設(shè)計(jì)，從山海關(guān)至綏中的試驗(yàn)段設(shè)計(jì)時(shí)速為300km/h，這拉開(kāi)了我國(guó)高速鐵路發(fā)展的序幕?，F(xiàn)有的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》逐漸較難適應(yīng)當(dāng)今快速發(fā)展的形勢(shì)了，因此《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整方案》在08年獲得了批準(zhǔn)。同時(shí)計(jì)劃鐵路的營(yíng)業(yè)總里程將是10萬(wàn)公里，在主要繁忙的干線上將實(shí)現(xiàn)客貨分線，電化率、復(fù)線率將達(dá)到50%。同時(shí)擴(kuò)大城際客運(yùn)系統(tǒng)的組團(tuán)建設(shè)，將來(lái)我國(guó)所有省會(huì)及有50萬(wàn)的人口以上的大城市將建立總規(guī)模超過(guò)5萬(wàn)公里的快速客運(yùn)網(wǎng)。但是其在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，存在的產(chǎn)生不均勻的下沉，線路幾何行位較難于長(zhǎng)期保持，維修工作量大等缺點(diǎn)。所以無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)最突出的優(yōu)點(diǎn)是：穩(wěn)定性好、少維修。在這些國(guó)家中日本和德國(guó)無(wú)疑是處于領(lǐng)先地位的。無(wú)砟軌道重新得到了大家的廣泛關(guān)注，得益于京滬高速鐵路的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)。并且鋪設(shè)了和實(shí)驗(yàn)了這三種型式的實(shí)際尺寸模型，還使用在了相關(guān)的工程中。伴隨著實(shí)施路網(wǎng)規(guī)劃的腳步的進(jìn)行，一系列的客運(yùn)專(zhuān)線得以批準(zhǔn)，這些都說(shuō)明了我國(guó)的客運(yùn)專(zhuān)線項(xiàng)目的逐漸啟動(dòng)。高鐵和城市軌道交通修建技術(shù)中重要的組成部分：無(wú)砟軌道技術(shù)，將會(huì)被大家高度重視，并應(yīng)該被廣泛推廣和應(yīng)用，這將為形成具有中國(guó)特色的無(wú)砟軌道技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)。目前存在的問(wèn)題依然有很多，所以需要我們的鐵路科研工作者更加努力鉆研。受到日本高速鐵路的影響，歐洲各國(guó)也開(kāi)始了建設(shè)高速鐵路，到2005年，世界范圍內(nèi)的高速鐵路運(yùn)營(yíng)總里程己超過(guò)6000公里（且主要集中于歐洲和日本）。日本建成了山陽(yáng)、上越等多條新千線；法國(guó)建成東南和大西洋高速新線；德國(guó)和意大利也在國(guó)內(nèi)開(kāi)始修建高速鐵路。受日本和法國(guó)高速鐵路的影響，20世紀(jì)80年代末，歐洲各國(guó)也開(kāi)始了對(duì)高速鐵路的研究和建設(shè)，德國(guó)、法國(guó)、瑞典等歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)修建高速鐵路將國(guó)內(nèi)的核心城市連接起來(lái)。(3)從20世紀(jì)90年代中期形成至今，全世界范圍內(nèi)掀起高速鐵路的建設(shè)第三階段的高潮。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在此段時(shí)間內(nèi)，國(guó)外修建高速鐵路的總共里程已超過(guò)3000公里。在全國(guó)范圍內(nèi)我國(guó)不僅開(kāi)展了對(duì)既有線的改造來(lái)提高速度，還大規(guī)模的開(kāi)始了客運(yùn)專(zhuān)線和城際鐵路的建設(shè)，截至2010年，已超過(guò)6000公里的時(shí)速在200公里以上的鐵路里程。隨著鄭西、武廣、京滬等客運(yùn)專(zhuān)線的建成及通車(chē)，我國(guó)已經(jīng)成為世界上高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程最多的國(guó)家。第三節(jié) 無(wú)砟軌道概況軌道是列車(chē)運(yùn)行的必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，軌道的結(jié)構(gòu)性能對(duì)列車(chē)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行有重要的影響。它的主要作用是引導(dǎo)車(chē)輛運(yùn)行，直接承受荷載，然后再傳遞給路基或撟隧。一、 無(wú)砟軌道的概念及特性有砟軌道和無(wú)砟軌道是鐵路軌道的兩種基本類(lèi)型。無(wú)砟軌道是以混凝土或?yàn)r青材料取代容易磨耗、粉化和破砟的道砟材料的一種軌道結(jié)構(gòu)型式。 有砟軌道在列車(chē)的不停作用下的不足之處就是軌道殘余變形累積很快，而且由于軌道高低不平順而導(dǎo)致旅客乘坐舒適性的降低，并且養(yǎng)護(hù)維修工作量也會(huì)增加很多。 無(wú)砟軌道的主要優(yōu)點(diǎn)是：良好的穩(wěn)定性，幾何形位能持久保持，能減少養(yǎng)護(hù)維修工作量；長(zhǎng)波不平順性好，可提升乘車(chē)舒適度；耐久性好，軌道使用壽命長(zhǎng)；橫向阻力提高，安全性高；結(jié)構(gòu)高度低，自重輕，可降低隧道凈空，減少橋梁二期恒載；道床整潔好看，從而解決了由于道砟飛濺所導(dǎo)致的很多問(wèn)題；對(duì)渦流制動(dòng)系統(tǒng)能夠更好的適應(yīng)，從而提供充足的富余量為將來(lái)更快速的列車(chē)行駛。二、 無(wú)砟軌道的類(lèi)型無(wú)砟軌道作為一個(gè)龐大的體系，到目前依然沒(méi)有統(tǒng)一的系統(tǒng)并且全面的分類(lèi)方法。日本板式和德國(guó)博格板式是板式的典型代表。軌枕支承式無(wú)砟軌道是一種概念上最靠近有砟軌道的結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的有BTD型、ATD型與GETRAC型。Sonneville型和Stedef型以及Sateba5312型等是最常見(jiàn)的嵌入式無(wú)確軌道結(jié)構(gòu)。Rheda型、Ziiblin型()和Heltkamp型是比較常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)型式。： 無(wú)砟軌道類(lèi)型第四節(jié) 各國(guó)無(wú)砟軌道發(fā)展概況從上個(gè)世紀(jì)60年代以來(lái)，很多國(guó)家都開(kāi)始投入力量進(jìn)行研究和使用無(wú)砟軌道，包括室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)以及其在高速鐵路上的推廣應(yīng)用，經(jīng)過(guò)大約半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，逐步發(fā)展出了擁有各自特色的結(jié)構(gòu)型式。從上個(gè)世紀(jì)60年代開(kāi)始，日本就成立了鐵道綜合技術(shù)研究所來(lái)進(jìn)行無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的理論研究以及實(shí)驗(yàn)研究。板式軌道是日本新干線無(wú)砟軌道的主要結(jié)構(gòu)型式，其主要結(jié)構(gòu)有普通A型板式軌道（）和框架型軌道板（）。(2) 板式軌道的板式無(wú)砟軌道的每塊底座上設(shè)置兩凸形擋臺(tái)，其可作為日本板式無(wú)砟軌道鋪設(shè)和校準(zhǔn)時(shí)的基準(zhǔn)點(diǎn)，這只是其一個(gè)作用，其主要作用是限制軌道板的縱橫向位移以及固定其位置。(4)軌道板為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，軌道板在工廠預(yù)制，可以保證較高的制造質(zhì)量和精度，施工簡(jiǎn)單、施工進(jìn)度容易保證、質(zhì)量和精度能較高保持。(2)相對(duì)于A型板式軌道其施工更簡(jiǎn)便，且增加了施工的性能和效率，板下乳化水泥瀝青砂漿墊層(CA砂漿)在施工時(shí)更加均勻了。下圖為