中國客運專線鐵路無砟軌道結構

1、簡介無砟軌道又作無碴軌道（訪問本詞條，介紹更詳細）。在鐵路上，“砟”的意思是小塊的石頭。常規(guī)鐵路都在小塊石頭的基礎上，再鋪設枕木或混凝土軌枕，最后鋪設鋼軌，但這種線路不適于列車高速行駛。高速鐵路的發(fā)展史證明，其基礎工程如果使用常規(guī)的軌道系統(tǒng)，會造成道砟粉化嚴重、線路維修頻繁的后果，安全性、舒適性、經(jīng)濟性相對較差。但無砟軌道均克服了上述缺點，是高速鐵路工程技術的發(fā)展方向。 編輯本段特點砟(zh)，巖石、煤等的碎片。在鐵路上，指作路基用的小塊石頭。傳統(tǒng)的鐵路軌道通常由兩條平行的鋼軌組成，鋼軌固定放在枕木上，之下為小碎石鋪成的路砟。路砟和枕木均起加大受力面、分散火車壓力、幫助鐵軌承重的作用，防止鐵軌

2、因壓力太大而下陷到泥土里。此外，路砟（小碎石）還有幾個作用：減少噪音、吸熱、減震、增加透水性等。這就是有砟軌道。傳統(tǒng)有碴軌道具有鋪設簡便、綜合造價低廉的特點，但容易變形，維修頻繁，維修費用較大。同時，列車速度受到限制。 無砟軌道的軌枕本身是混凝土澆灌而成，而路基也不用碎石，鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上。無砟軌道是當今世界先進的軌道技術，可以減少維護、降低粉塵、美化環(huán)境，而且列車時速可以達到200公里以上。 編輯本段歷程遂渝鐵路無砟軌道試驗段在進行實車試驗（2007年1月9日攝）。據(jù)成都鐵路局發(fā)布的消息，我國首條無砟鐵路軌道已于1月10日晚完成綜合試驗。試驗結果顯示，動車組時速達到232公里，其

3、平穩(wěn)性、舒適度達到優(yōu)級，測試的各項數(shù)據(jù)都在安全標準之內。 2004年9月，鐵道部決定在遂（四川遂寧）渝（重慶）鐵路建設我國首條無砟軌道試驗段，正線全長13.16公里。2007年1月3日，遂渝鐵路無砟軌道試驗段開始綜合試驗。 其實無砟軌道由鐵軌,扣件,單元板組成.起減震,減壓作用. 2009年12月26日武廣鐵路投入運行，該線的無砟軌道會采用從德國睿鐵公司（rail.one）引進的rheda 2000雙塊式無砟軌道技術。 目前在建的京滬高鐵、京石高鐵、石武高鐵、廣深港高鐵、京沈高鐵、哈大高鐵均采用了crts或crts型板式無砟軌道技術。中國客運專線鐵路無砟軌道結構一、選型基本原則根據(jù)國內外對無砟

4、軌道建造及運營的實踐經(jīng)驗，無砟軌道的選型應符合施工性、維護性、動力性、適應性、經(jīng)濟性五大基本原則。1關于施工性核心是施工速度。施工速度與軌道結構的復雜程度，怎樣的高精度才能達到軌道少維修，土木工程完工后能否隨時可鋪設軌道，機械化施工程度及物流組織等因素密切相關。一般要求施工方法比較簡單，施工速度現(xiàn)澆混凝土式無砟軌道不低于120m/d，預制板式無砟軌道不低于200m/d。2關于維護性無砟軌道是否具有可維護性是非常重要的一件事。無維修的概念是不合情理的，少維修的理念是符合無砟軌道工程實際的。 國內外的經(jīng)驗一再表明，無砟軌道的下部結構一旦發(fā)生嚴重變形，整治非常困難。因此，在選型時必須考慮隨著線下工程

5、變形所引起的軌道變形，在一定程度上是可以整正的，例如上下30mm， 左右10mm。3關于動力性國內外的研究表明，在高速動力荷載反復作用下，無砟軌道的強度是充分的、足夠的。關鍵技術是軌道彈性，而軌道彈性又主要來自扣件系統(tǒng)。從抑制因輪載變動、鋼軌波磨、高頻振動等方面來考慮，無砟軌道應具有與有砟軌道同等程度的彈性水平。作為高速客運專線無砟軌道合理彈性的目標值，應以輪載下鋼軌撓曲變形1.31.7mm為衡量標準，亦即要求軌道垂向合理剛度以5060kn/mm為準繩。4關于適應性主要是指軌道工程與其它工程的接口和接口相互適應的問題。與路基、橋梁、隧道等下部結構連接的良好適應性。與zpw2000無絕緣軌道電路

6、的互動設計和良好適應性。與地域的地質、氣候等條件的互動設計和良好適應性。 5關于經(jīng)濟性日本板式軌道造價，當初控制在有砟軌道的2 倍以內，現(xiàn)降至1.31.5 倍；板式軌道維護作業(yè)費，山陽新干線為有砟軌道的1/5，東北新干線為1/3。德國無砟軌道造價，當初為有砟軌道的3 倍，現(xiàn)降低到1.31.5倍。維修作業(yè)費為有砟軌道的1/31/5。我國無砟軌道正處于發(fā)展階段，根據(jù)遂渝線無砟軌道綜合試驗段的鋪設業(yè)績，平板式、框架板式、雙塊式無砟軌道造價分別為有砟軌道的2.6倍、2.4倍、2.0倍，因此無砟軌道的造價，當前應控制在有砟軌道的2.5倍以內為宜。二、氣候條件與無砟軌道1中國氣候條件簡述我國領土遼闊，地形

7、復雜，氣候十分多樣。從赤道到極地，從海洋到內陸的各種氣候幾乎都有，大部分地區(qū)位于北溫帶和亞熱帶，屬于東亞季風氣候，夏季普遍高溫多雨，溫差小，冬季寒冷干燥，南北溫差大（可達40）。無砟軌道的結構、施工與傷損、維護都會受到氣候條件的影響，為此有必要把氣候條件與無砟軌道兩者聯(lián)系起來，考慮它的地域溫度和相關技術等問題。并建議在無砟軌道技術再創(chuàng)新中將我國按緯度區(qū)分為溫暖、寒冷和嚴寒三個地域，采用不同類型的無砟軌道。2現(xiàn)狀與未來秦沈客運專線（秦皇島沈陽）地處北緯40度42度。在狗河和雙河橋上鋪設的是寒冷地區(qū)板式軌道。武廣客運專線（武漢廣州）地處黃河以南，北緯31度23度。特別是在廣州試驗段擬鋪設溫暖地區(qū)框

8、架型板式軌道。京津城際客運專線（北京天津）地處黃河以北，約北緯40度，鋪設高彈cam bgl板式軌道。京滬客運專線（北京徐州上海）地處北緯40度34度32度。北京徐州屬于黃河以北寒冷地區(qū)，徐州上海屬于黃河以南溫暖地區(qū)。哈大客運專線，大連沈陽地處沈陽以南，北緯39度42度范圍，屬于寒冷地區(qū)，沈陽哈爾濱地處沈陽以北，北緯42度46度范圍，屬于嚴寒地區(qū)。3緯度區(qū)分北緯35度以南，即黃河以南，屬溫暖地區(qū)。北緯35度42度，即黃河以北，屬寒冷地區(qū)。北緯42度以北，即沈陽以北，屬嚴寒地區(qū)。4軌道選型按溫暖、寒冷、嚴寒三個不同地區(qū)，選擇不同類型的無砟軌道結構型式和相關技術條件。三、選型技術理念1以我為主立足

9、此前國內的研究成果、鋪設業(yè)績及實踐經(jīng)驗。2他為我用恰當評估國外的引進技術和使用經(jīng)驗，吸取其有益的，完善后為我所用。3著眼現(xiàn)今針對武廣高速試驗段建設時間緊的現(xiàn)實，為穩(wěn)妥可靠起見，選用長5m左右的單元軌道板板式無砟軌道和長5m左右的分段道床板雙塊式無砟軌道兩類為主型試驗軌道。4放眼未來考慮到京滬、哈大等客運專線建設發(fā)展的客觀需要，堅持技術自主創(chuàng)新，構件、產(chǎn)品、材料、工藝、裝備國產(chǎn)化，建設具有世界一流水平的中國無砟軌道。四、兩類無砟軌道性能對比分析1兩類無砟軌道綜觀世界無砟軌道結構類型，大致可區(qū)分為兩大類：預制板式無砟軌道、現(xiàn)澆混凝土式無砟軌道。2對比分析（下表）兩類無砟軌道性能的對比分析性能預制板

10、式無砟軌道現(xiàn)澆混凝土式無砟軌道施工性預制軌道板，施工速度快現(xiàn)澆混凝土量大，施工速度慢維護性靠cam調整層和扣件系統(tǒng)可修復性好靠扣件系統(tǒng)，可修復性差可靠性安全可靠安全可靠耐久性受板下調整層材料性能的影響受混凝土裂紋的影響軌道彈性取決于扣件彈性墊板剛度取決于扣件彈性墊板剛度經(jīng)濟性工程投資較大工程投資較小適應性土木工程聯(lián)結簡單聯(lián)結復雜站后工程預制板、底座鋼筋要絕緣道床板、底座鋼筋要絕緣氣候條件較好較差五、已鋪設的客專無砟軌道我國現(xiàn)今已鋪設的無砟軌道類型、結構組成及外形尺寸如下：1型板式無砟軌道型板式無砟軌道包括有平板型、框架型和減振型，適用于橋上、隧道內和路基區(qū)段，主要由單元軌道板、cam層、限位凸形擋臺及底座等組成。型板式無砟軌道橫斷面圖2型板式無砟軌道型板式無砟軌道目前僅用在橋上，主要由縱連軌道板、cam層、底座及其下設滑動層等組成。型板式無砟軌道橫斷面圖3雙塊式無砟軌道雙塊式無砟軌道，目前鋪設在隧