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1、高速铁路无砟轨道,主 要 内 容,一 高速铁路轨道技术综述 二 无砟轨道的定义、结构及分类 三 无砟轨道系统设计的关键技术 四 无砟轨道的施工,一 高速铁路轨道技术综述,高速铁路轨道结构和普通铁路轨道结构一样,由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。这些力学性质绝然不同的材料承受来自列车车轮的作用力,它们的工作是紧密相关的。任何一个轨道零部件的性能、强度和结构的变化都会影响所有其他零部件的工作条件,并对列车运行质量产生直接的影响,因此轨道结构是一个系统,要用系统论的观点和方法进行研究。,一 高速铁路轨道技术综述,高速铁路轨道结构主要类型：有砟轨道和无砟轨道。 砟（zh）：岩石、煤等的碎片。在
2、铁路上指作路基用的小块石头。传统的铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成,钢轨固定放在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟。路砟和枕木均起加大受力面、分散火车压力、帮助铁轨承重的作用,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里。此外,路砟小碎石还有几个作用：减少噪音、吸热、减震、增加透水性等。这就是有砟轨道。,一 高速铁路轨道技术综述,有砟轨道是铁路的传统结构。它具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、吸噪特性好等优点。但随着行车速度的提高,有砟轨道不均匀下沉产生的120Hz以下频率范围的激振严重,轨道破损和变形加剧,从而使维修工作量显著增加,维修周期明显缩短。 根据德国高速铁路的资料,当行车速度为250300 k
3、m/h时,其线路维修费用约为行车速度为160200 km/h时的2倍;速度为250300km/h时,通过总重达 3亿吨后道砟就需全部更换。,一 高速铁路轨道技术综述,基于这一情况,许多专家认为,从经济角度和维修管理角度看,高速铁路应采用无砟轨道。特别是在桥隧结构上,由于无砟轨道减少了二期恒载和建筑高度,采用无砟轨道更为有利。除此以外,无砟轨道还具有使用寿命长、线路状况良好、不易胀轨跑道、高速行车时不会有石砟飞溅等优点,因此无碴轨道在国外高速铁路上获得了越来越广泛的应用,其铺设范围已从桥梁、隧道发展到土质路基和道岔区,无碴轨道结构在高速铁路上的大量铺设已成为发展趋势。,一 高速铁路轨道技术综述,
4、无砟轨道的优点 线路稳定、平顺，有利于铺设无缝线路和高速行车 维修工作量少 坚固耐久、整洁美观，使用寿命长 在隧道、地铁中减少开挖面积 无砟轨道的缺点 一旦破坏整修困难 扣件弹性要好,一 高速铁路轨道技术综述,二 无砟轨道的定义、结构及分类,无砟轨道：用整体混凝土结构代替传统有砟轨道中的轨枕和散粒体碎石道床的轨道结构。（TZ216-2007） 无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。,二 无砟轨道的定义、结构及分类,板式无砟轨道,二 无砟轨道的定义、结构及分类,双块式无砟轨道,二 无砟轨道的定义、结构及分类,无砟轨道铺装,二 无砟轨道的定义、结构及分
5、类,无砟轨道的结构：无砟轨道由长钢轨、扣件系统、轨道板、CA砂浆、混凝土底座及凸形挡台组成。 CA砂浆：即水泥沥青砂浆，一般采用水泥、乳化沥青、砂及各种掺和料混合而成。作用为使板式轨道具有一定的弹性，并固定轨道结构的位置，同时消除混凝土构件施工误差。常用CA砂浆配方： 干粉料主要为水泥、砂、矿物掺合料等。,二 无砟轨道的定义、结构及分类,典型无砟轨道结构示意图,承轨道台,底座砼/支承层砼,二 无砟轨道的定义、结构及分类,无砟轨道的分类： 国际上目前比较常见的无砟轨道有： 日本的板式轨道 德国的雷达2000型无砟轨道 旭普林型无砟轨道 博格板式轨道,二 无砟轨道的定义、结构及分类,日本新干线板式
6、轨道,二 无砟轨道的定义、结构及分类,雷达2000型无砟轨道,二 无砟轨道的定义、结构及分类,旭普林型无砟轨道,二 无砟轨道的定义、结构及分类,博格板式轨道,二 无砟轨道的定义、结构及分类,国内高速铁路常用的有： CRTS、型板式无砟轨道 CRTS、型双块式无砟轨道 道岔区轨枕埋入式无砟轨道,二 无砟轨道的定义、结构及分类,CRTS 型板式无砟轨道：预制轨道板通过水泥沥青砂浆调整层，铺设在现场浇注的钢筋混凝土底座上，由凸形挡台限位，适应ZPW2000 轨道电路的单元轨道板无砟轨道结构型式。 CRTS 型板式无砟轨道：预制轨道板通过水泥沥青砂浆调整层，铺设在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇筑的具
7、有滑动层的钢筋混凝土底座（桥梁）上，适应ZPW2000 轨道电路的连续轨道板无砟轨道结构型式。 CRTS 型板式无砟轨道：预制轨道板通过水泥沥青砂浆调整层，铺设在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇注的钢 筋混凝土底座（桥梁）上，并对每块板限位，适应ZPW2000 轨道电路的连续轨道板无砟轨道结构型式。,二 无砟轨道的定义、结构及分类,CRTS型双块式无碴轨道：将预制的双块式轨枕组装成轨排，以现场浇注混凝土方式将轨枕浇入均匀连续的钢筋混凝土道床内，并适应ZPW2000 轨道电路的无碴轨道结构型式。 CRTS型双块式无碴轨道：将预制的双块式轨枕通过机械振动法嵌入现场浇注的均匀连续的钢筋混凝土道床内形成
8、整体，并适应ZPW2000 轨道电路的无碴轨道结构型式。,二 无砟轨道的定义、结构及分类,道岔区轨枕埋入式无砟轨道：将预制混凝土岔（轨）枕组装成标准道岔轨排，现浇入混凝土形成均匀连续钢筋混凝土道床，并适应ZPW-2000轨道电路的无砟轨道结构。,三 无砟轨道系统设计的关键技术,1. 无砟轨道的结构选型 无砟轨道结构选型应符合施工性、维护性、动力性、适应性和经济性的 5 个基本原则。 施工性的核心是施工速度 维护性的核心是少维护 动力性的核心是轨道弹性 适应性的核心是工程实际 经济性的核心是生命周期,三 无砟轨道系统设计的关键技术,无砟轨道的设计原则： 从工程建设的实际出发 , 坚持结构设计的自
9、主创新, 工程材料国产化 以列车荷载、温度荷载、基础变形为设计主线 充分考虑裂纹控制、耐久性和经济性要求 把握轨道刚度和动力特性对环境的协调 兼顾站前、站后接口界面和施工维护对无砟轨道设计的要求。,三 无砟轨道系统设计的关键技术,无砟轨道的减振降噪： 无砟轨道降噪：无砟轨道噪声主要表征为轮轨滚动噪声和轨道板结构辐射噪声两方面。为使轨道低噪化 , 使用定期打磨钢轨和钢轨无缝化的基本方法，或者在无砟轨道表面上设置吸音板 。 无砟轨道减振：轨道减振的基本方法是降低轨道的支承刚度 , 同时尽可能提高轨道的参振质量 , 以减小线路下部结构物的振动。,三 无砟轨道系统设计的关键技术,无砟轨道的耐久性： 影响无砟轨道耐久性的因素主要有: 结构型式、混凝土和各种特殊材料的品质、施工质量控制等方面。客运专线无砟轨道结构的使用寿命要求按60 年设计 , 并作为轨道结构耐久性设计的依据。板式无砟轨道在使用过程中，会出现板下砂浆垫层的裂缝、剥离及碎裂；而双块式无砟轨道的伤损主要表现在道床板混凝土的裂纹及其扩展等伤损。因此，应开发相应的修补材料和设备，制订无砟轨道结构的维修标准和管理办法。,四 无砟轨道的施工,CRTS型板式轨道铺设流程图,四 无砟轨道的施工,CRTS型双块式轨道铺设流程图,