客運(yùn)專線無碴軌道培訓(xùn)稿

客運(yùn)專線無碴軌道介紹內(nèi)容概要一.無碴軌道的特點(diǎn)二.世界各國無碴軌道概況三.國內(nèi)無碴軌道研究概況四.目前國內(nèi)鐵路客運(yùn)專線計劃采用的無碴軌道型式以及相關(guān)技術(shù)介紹一.無碴軌道具有的特點(diǎn)（與有碴軌道相比）：軌道穩(wěn)定性好，線路養(yǎng)護(hù)維修工作量顯著減少（50%以上）；耐久性好，服務(wù)期長；可減輕橋梁二期恒載，降低隧道凈空；初期投資相對較大(下部基礎(chǔ)與軌道部分)；一旦基礎(chǔ)變形下沉，修復(fù)困難；在維修作業(yè)困難、公鐵交叉、減振降噪與環(huán)境要求高的區(qū)段、優(yōu)質(zhì)道碴短缺的地區(qū)適于鋪設(shè)。二、無碴軌道國內(nèi)外概況

1.概況:自上世紀(jì)60年代開始，世界各國鐵路相繼開展了以整體式或固化道床取代散粒體道碴的各類無碴軌道的研究。在大多數(shù)國家，無碴軌道由于造價高等原因還處于研究試鋪或短區(qū)段分散鋪設(shè)的狀況；而在日本板式軌道已在新干線大量鋪設(shè)，鋪設(shè)總長度達(dá)2700km。德國鐵路Rheda系、Züblin系等五種無碴軌道已批準(zhǔn)可正式使用，并在新建的高速線上全面推廣，鋪設(shè)總長度達(dá)360km。無碴軌道最初一般都鋪設(shè)在隧道內(nèi)，以后逐漸擴(kuò)大到橋梁和路基上，如日本的板式軌道鋪設(shè)在山陽、東北、上越、北陸等新干線全部的橋、隧結(jié)構(gòu)上。而德國鐵路無碴軌道則首先解決了在土質(zhì)路基上鋪設(shè)的技術(shù)問題，然后在隧道、橋梁上推廣使用。2.國外幾種主要無碴軌道結(jié)構(gòu)型式軌枕埋入式（雙塊式和長枕埋入式）（Rheda）板式軌道（Slab）LVT彈性支承塊式（LowVibrationtrack）PACT型（PavedConcreteTrack）其它型式（意大利IPA、法國VSB等）Rheda型（國內(nèi)名稱：雙塊式無碴軌道）Rheda-2000型（國內(nèi)名稱：雙塊式無碴軌道）Rheda型（長枕埋入式）長枕埋入式無碴軌道在德國高速鐵路上得到應(yīng)用（柏林－漢諾威，190km）；其軌道的基礎(chǔ)分鋼筋混凝土和瀝青混凝土兩類。Rheda型軌道為鋼筋混凝土底座上的結(jié)構(gòu)型式之一。Rheda型軌道由軌枕及其周圍灌筑的混凝土組成，在橋、隧和土質(zhì)路基上都適用。在德鐵鋪設(shè)的360km無碴軌道中，Rheda型約占一半以上。長枕埋入式無碴軌道長枕埋入式無碴軌道板式軌道（Slab）日本從60年代試驗研究開始，截止到目前累積鋪設(shè)板式軌道已達(dá)2700多km，成為世界上鋪設(shè)無碴軌道最多的國家。為適應(yīng)新干線沿線的環(huán)境，開發(fā)了防振型板式軌道，其中防振G型在東北新干線開始推廣應(yīng)用。此外，為減少材料用量、降低造價，開發(fā)的框架型板式軌道也得以應(yīng)用。主要類型包括：A型、框架型、RA型、防振G型等。Slab(普通A型板式軌道)路基上板式軌道(RA型)橋上板式軌道隧道內(nèi)板式軌道(框架式)秦沈客運(yùn)專線板式無碴軌道LVT型（低振動軌道）彈性支承塊式無碴軌道自瑞士國有鐵路1966年首次采用以來，在很多國家得到應(yīng)用，如：英吉利海峽隧道、丹麥、葡萄牙、比利時等；在有減振降噪要求的區(qū)段得到廣泛應(yīng)用，如城市地鐵等；我國西康線秦嶺隧道、西南線東秦嶺隧道、蘭新線烏鞘嶺隧道等采用了這種結(jié)構(gòu)型式。LVT型（低振動軌道）LVT型（低振動軌道）PACT型（英國）

（采用滑模攤鋪機(jī)施工）三、國內(nèi)無碴軌道的發(fā)展概況1.概況:我國鐵路對無碴軌道的研究起步并不晚，但由于研究局限于上部軌道結(jié)構(gòu)的研究，缺少下部基礎(chǔ)相關(guān)專業(yè)、相關(guān)部門之間的密切配合。特別是施工部門在施工過程中，對軌道基底、水害的處理不當(dāng)，導(dǎo)致無碴軌道在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了不少問題。造成維修部門難以接受，只好采用限制其使用的簡單措施，而沒有從根本上開展深入研究，統(tǒng)一認(rèn)識。這樣，從1987年以后的近10年時間，對無碴軌道的研究基本停止，技術(shù)也停滯不前。

隨著我國高速鐵路與客運(yùn)專線的發(fā)展，特別是近年來鐵路改革的深入，對維修工作量少的無碴軌道的研究又提上議事日程。從90年代后期開始，鐵道部組織科研、設(shè)計、施工以及院校多部門的線路、橋梁等專業(yè)的科研人員針對性地開展了無碴軌道整體結(jié)構(gòu)的試鋪與性能試驗以及動力學(xué)仿真計算。為今后新型無碴軌道的研究開發(fā)建立了一個較好的發(fā)展模式。2.新型軌道結(jié)構(gòu)的研究開發(fā)階段結(jié)構(gòu)型式的提出與設(shè)計參數(shù)的確定：

室內(nèi)模型試驗，考察結(jié)構(gòu)性能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、現(xiàn)場試驗段的運(yùn)營考驗改進(jìn)完善、全區(qū)間推廣應(yīng)用結(jié)構(gòu)型式的提出與設(shè)計參數(shù)的確定國家“九五”科技攻關(guān)計劃項目《高速鐵路無碴軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的研究》。1998年部科研開發(fā)計劃項目《高速鐵路高架橋上無碴軌道關(guān)鍵技術(shù)的試驗研究》。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、現(xiàn)場試驗段的運(yùn)營考驗1999～2000年部科研項目秦沈客運(yùn)專線橋上無碴軌道關(guān)鍵技術(shù)的研究2001年部科研項目秦沈客運(yùn)專線雙何曲線橋板式軌道的研究－－《設(shè)計技術(shù)條件》的編制；－－《施工技術(shù)條件》的編制；－－《無碴軌道工程施工技術(shù)細(xì)則》的編制；－－《無碴軌道工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》的制訂。改進(jìn)完善、全區(qū)間推廣應(yīng)用2001～2004年部科研項目《秦沈客運(yùn)專線橋上無碴軌道綜合試驗》2002～2003年部科研項目《高速鐵路橋上減振型無碴軌道關(guān)鍵技術(shù)的研究》3.高速鐵路無碴軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的研究借鑒國外高速鐵路成熟的無碴軌道結(jié)構(gòu)型式，結(jié)合我國既有的技術(shù)基礎(chǔ)，初步提出了適合我國高速鐵路的三種無碴軌道結(jié)構(gòu)型式：

－板式軌道－軌枕埋入式(長軌枕或雙塊式軌枕)－彈性支承塊式初步確定三種結(jié)構(gòu)在橋上、隧道內(nèi)的斷面尺寸與平面布置；闡明了三種無碴軌道的結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)；根據(jù)動力學(xué)仿真計算結(jié)果，初步確定無碴軌道的設(shè)計荷載；根據(jù)靜力計算模型，初步進(jìn)行了無碴軌道各組成部件的設(shè)計。

三種無碴軌道的結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計特點(diǎn)軌枕埋入式（雙塊式或長枕）結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)結(jié)構(gòu)耐久、可靠；制造、施工簡單；初期投資相對??；特殊條件下可修復(fù)。

結(jié)構(gòu)組成雙塊軌枕或長軌枕混凝土道床板隔離層(或彈性墊層)混凝土底座（或水硬性支承層）雙塊式軌枕（Rheda-2000型）

是在長枕埋入式的基礎(chǔ)上優(yōu)化發(fā)展的新型式長枕埋入式結(jié)構(gòu)組成板式軌道結(jié)構(gòu)組成軌道板(PRC或RC）CA砂漿彈性調(diào)整層凸形擋臺混凝土底座結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)結(jié)構(gòu)高度低、自重輕；軌道板預(yù)制，現(xiàn)場工作量少；可修復(fù)性強(qiáng)；初期投資大。結(jié)構(gòu)組成彈性支承塊式結(jié)構(gòu)組成：彈性支承塊

(支承塊、橡膠套靴、大橡膠墊板）混凝土道床板隔離層混凝土底座結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)減振性能好；制造、施工簡單；初期投資相對較大；特殊條件下可修復(fù)。結(jié)構(gòu)組成四.目前國內(nèi)鐵路客運(yùn)專線計劃采用的無碴軌道型式以及相關(guān)技術(shù)介紹根據(jù)國內(nèi)無碴軌道的研究成果以及國內(nèi)即將開工建設(shè)的客運(yùn)專線情況,基本明確國內(nèi)客運(yùn)專線的無碴軌道類型主要有：雙塊式無碴軌道長枕埋入式無碴軌道（主要應(yīng)用于道岔區(qū)）板式無碴軌道雙塊式軌枕(Rheda-2000型)(1994)(1996)(1997)(1998)(1972)(1981)從長枕埋入式無碴軌道到雙塊式無碴軌道的發(fā)展歷程橋上雙塊式無碴軌道橫端面曲線橋上雙塊式無碴軌道隧道內(nèi)雙塊式無碴軌道橋上雙塊式無碴軌道平面(1)橋上雙塊式無碴軌道平面(2)雙塊式無碴軌道的主要特點(diǎn)用鋼桁架組成的支承塊取代軌枕，只保留承軌臺和預(yù)埋扣件螺栓部位的預(yù)制混凝土，減少了新、老混凝土的結(jié)合面，提高了結(jié)構(gòu)的整體性；軌道建筑高度降低（650→472mm），降低線路和結(jié)構(gòu)物的造價。支承層滑模攤鋪機(jī)施工工序前置工序安放穿孔軌枕攤鋪貧混凝土底座攤鋪連續(xù)配筋混凝土路槽軌道高度、方向精調(diào)與固定現(xiàn)場攪拌站自卸車供料水泥罐車供料側(cè)向喂料機(jī)喂料卡車、運(yùn)輸帶側(cè)向供料振動刀橫向切縫攤鋪機(jī)拉毛養(yǎng)生機(jī)在路槽中軌枕間填塞混凝土后續(xù)工序路槽側(cè)壁排水孔成型裝置滑模攤鋪機(jī)攤鋪機(jī)施工路基段水硬性支承層(1)攤鋪機(jī)施工路基段水硬性支承層(2)拉毛養(yǎng)生機(jī)拉毛養(yǎng)生

成形的路基段水硬性支承層基標(biāo)測設(shè)鋼筋加工梁面鑿毛、清洗梁面鋼筋復(fù)位、檢查試件成型綁扎底座鋼筋支立模板及標(biāo)高復(fù)測灌注混凝土混凝土制配、運(yùn)輸?shù)鬃鹉！B(yǎng)護(hù)涂刷隔離層及粘貼凹槽內(nèi)橡膠板綁扎道床板底層鋼筋鋪設(shè)軌排及上下、縱橫鋼筋絕緣處理準(zhǔn)備隔離劑及橡膠板鋼筋加工制作軌排準(zhǔn)備及絕緣材料混凝土制配、運(yùn)輸軌排粗、精調(diào)及檢測無碴軌道道床板砼施工拆模、特殊養(yǎng)生、維護(hù)清理現(xiàn)場及維護(hù)結(jié)束橋上無碴軌道施工工藝框圖

換鋪長鋼軌、施工無縫線路軌檢小車復(fù)測軌道狀態(tài)灌注道床板混凝土混凝土特殊養(yǎng)護(hù)支立模板基礎(chǔ)面處理混凝土運(yùn)輸砼支承層灌注混凝土養(yǎng)生軌排吊裝就位加密基標(biāo)測設(shè)混凝土制備施工測量控制網(wǎng)測設(shè)軌排精確調(diào)整定位軌道電路參數(shù)檢測綁扎道床板鋼筋軌排組裝路基上無碴軌道施工工藝框圖道床板鋼筋安裝軌排鋪設(shè)就位下承式支撐架調(diào)整軌排支撐軸架調(diào)整和固定軌排長枕埋入式無碴軌道（主要應(yīng)用于道岔區(qū)）工廠組裝道岔道岔運(yùn)輸?shù)啦淼跹b道岔現(xiàn)場組裝用起重機(jī)放置到安裝的TSS上運(yùn)輸?shù)桨惭b現(xiàn)場(長達(dá)1500m)水平和垂直對中固定板式軌道主要由下列各項構(gòu)件組成底座混凝土凸形擋臺鋪設(shè)軌道板CA砂漿灌注安裝扣件鋪設(shè)鋼軌充填式墊板施工板式無碴軌道結(jié)構(gòu)橫斷面圖板式無碴軌道結(jié)構(gòu)組成板式軌道施工順序框圖底坐混凝土軌道板制造鋼軌進(jìn)場軌道板運(yùn)輸軌道板存儲及搬運(yùn)鋪設(shè)臨時鋼軌軌道板搬運(yùn)及運(yùn)輸鋼軌焊接300M鋼軌CA砂漿灌注鋼軌鋪設(shè)鋼軌焊接鋼軌整備秦沈客運(yùn)專線板式軌道（狗河、雙何特大橋）混凝土底座凸形擋臺預(yù)制軌道板CA砂漿調(diào)整層扣件系統(tǒng)A、混凝土底座底座結(jié)構(gòu)按梁體產(chǎn)生此撓度換算得出的彎曲力矩設(shè)計；底座與凸形擋臺均通過預(yù)埋鋼筋與梁體相連；曲線超高在底座上設(shè)置；沿線路方向每隔5m設(shè)一橫向伸縮縫。梁體預(yù)留連接鋼筋梁體預(yù)留連接鋼筋底座的混凝土灌筑作業(yè)底座混凝土灌筑完成B、凸形擋臺凸形擋臺作為板式軌道結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，設(shè)置于混凝土底座兩端的中部，用以限制軌道板的縱、橫向移動；其直接承受由鋼軌傳遞到軌下基礎(chǔ)的縱向力和橫向力，包括：梁軌間相互作用產(chǎn)生的縱向力、溫度變化引起的軌道板伸縮力、軌道的橫向抗力、起動與制動力、輪