无砟轨道基本知识

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,*,*,*,第十三章 无砟轨道基本知识,掌握各型无砟轨道的结构特点,,一、什么是高速铁路,,中国标准,,新建高速铁路的,基础设施设计速度,至少达到,250,公里,/,小时。,,经升级改造（直线化、轨距标准化）的高速,铁路,，其基础设施设计速度达到,200,公里,/,小时，甚至达到,220,公里,/,小时。,,,机车车辆,,商业营运速度最少达到,250,公里,/,小时的高速,动车组,列车。,,商业营运速度较低（,200,公里,/,小时），但服务质量较高的列车，例如,摆式列车,。,,商业营运速度达到,

2、200,公里,/,小时的传统机辆模式（铁路机车牵引铁路车辆）铁路列车。,,,二、高速铁路的轨道结构,（一）高速铁路对轨道结构的要求,,应具有可靠的稳定性和高平顺性,,一般线路： 轨距为,＋,4,－,2,（,120,＜,V≤160,）或,＋,6,－,2,（,V≤ 120,），轨向、高低、水平为,4㎜/10m,,,新建高速线路：无砟轨道，轨距为,±,1,㎜,；有砟轨道轨距为,±,2,㎜,轨向、高低、水平为,2㎜/10m,,应具有沿纵向轨道均匀分布的合理刚度,,质量良好的养护和维修,,（二）高速铁路轨道结构特点,,铺设超长轨条无缝线路、重型轨道结构、强韧性与弹性的轨道部件、有足够弹性及稳定性的道床、

3、采用可动心轨或可动翼轨结构的大号码道岔,,（三）高速铁路轨道结构类型,,分为有砟轨道和无砟轨道两种类型,,,有砟轨道,,无砟轨道,,三、我国无砟轨道结构类型,,CRTS,是指无砟轨道板的型号，即板式无碴轨道，主要分为：,,,CRTSⅠ,型板式无碴轨道,,,CRTSⅡ,型板式无碴轨道,,,,CRTSⅢ,型板式无碴轨道,,,CRTSⅠ,型双块式无碴轨道,,,CRTSⅡ,型双块式无碴轨道,我国客运专线无砟轨道结构型式,无砟轨道结构型式,预制板式,现浇混凝土式,CRTSⅠ,型,板式（单元）,轨枕埋入式,(,岔区,),双块式,CRTS,Ⅱ,型,板式（纵连）,CRTSⅠ,型,双块式,,（埋入式）,CRTS

4、,Ⅱ,型,双块式,,（振动压入式）,板式（岔区）,CRTSⅢ,型,板式（单元）,四、,CRTSⅠ,型板式无碴轨道,,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,ZPW,－,2000,轨道电路的单元轨道板无砟轨道结构型式。,,（一）结构组成,,CRTSⅠ,型板式无砟轨道结构由钢轨、弹性扣件、充填式垫板、轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、混凝土底座、凸形挡台及其周围填充树脂等组成，如图所示。,CRTSⅠ,型板式无砟轨道结构,－钢轨,,－扣件,(,含充填式垫板,),预制轨道板：,,－普通混凝土框架板,(RF),,,－预应力混凝土平板,(P),,,－预应力混

5、凝土框架板,(PF),凸形挡台及,,周围填充树脂,水泥乳化沥青砂浆调整层,(,袋装灌注,),现浇钢筋混凝土底座,砂浆垫层,,组成：沥青乳液、 水泥、 细骨料、其它添 加剂,,功能：支撑调整、缓冲协调,,阻断裂纹、提供弹性,凸台树脂,,组成：聚醚、异氰酸酯、填料,,功能：与凸台一起限制轨道板的纵横向位移，同时提供合适的弹性和刚度。,灌注袋,,组成：聚脂无纺布,,功能：模板、定位、保护,充填垫板,,组成：注入袋及树脂浇铸体,,,功能：精调钢轨高度,CRTSⅠ,型板式无砟轨道结构,（二）结构及型式尺寸,轨道板结构类型分为：预应力混凝土平板,(P,型,),、预应力混凝土框架板,(PF,型,),和钢筋混

6、凝土框架板,(RF,型,),，应根据不同的环境条件和下部基础合理选用。,,轨道板长度可分为,4962mm,、,4856mm,、,3685mm,、,5500mm,，宽度为,2400 mm,、厚度为,190mm,，承轨台厚,20mm,。采用双向预应力板，轨道板的制造验收应按照,《,客运专线铁路,CRTS I,型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件,》,执行。一般轨道板包括,P4962,、,P4856,、,P4856A,、,P3685,、,P4962A 5,种，异型轨道板主要包括,P4856B,、,P3685B,、,P5500 3,种。,,框架板,平板,除相邻大跨度梁为了减小梁端扣件间距采用异型板

7、的简支梁外，通常,32m,简支梁轨道板布置采用,1,块,P3685+5,块,P4962+1,块,P3685,，,24m,简支梁轨道板布置采用,1,块,P4856A+3,块,P4856+1,块,P4856A,,各种连续梁及特殊梁跨采用,P4962,、,P3685,、,P4856,、,P4856A,四种标准板结合梁缝调整均可满足轨道板布设要求；,4.9m,桥台采用,P4856A,，,5.5m,桥台上采用,P5500,异型轨道板。,,为减小梁端扣件间距，部分大跨连续梁及相邻简支梁梁端采用,2,种异型轨道板,P3685B,及,P4856B,。,,底座,—,路基上,,路基上采用,P4962,、,P485

8、6,、,P3685 3,种标准轨道板板结合调整板缝进行轨道板布置，轨道板布置根据设计长度计算，现场实测长度与表中设计长度不一致时，应按实际长度对轨道板及板缝布置进行调整，,P4962,轨道板板缝宽度应在,60,～,80mm,之间，,P4856,轨道板板缝宽度应在,70,～,90mm,之间，路基与桥台间轨道板板缝应在,50,～,100mm,之间。,底座,—,路基上,,底座在路基基床表层上分段设置，标准底座宽,3000mm,、厚度,300mm,。路基中部通常每,4,块轨道板长度底座设置,1,道宽,20mm,伸缩缝，伸缩缝对应凸形挡台中心并绕过凸形挡台，路基与桥梁过渡地段及板式轨道起终端底座每,3,

9、块轨道板长度底座设置,20mm,伸缩缝，伸缩缝下部采用聚乙烯发泡板填充，上部,30mm,范围采用聚氨酯封闭；,,为了增加底座与砂浆调整层摩擦力，轨道板宽度范围底座顶面应进行横向拉毛，拉毛深度,1mm,。,,底座,—,路基上,,伸缩缝的设置与行车方向有关，通常左右线伸缩缝方向正好相反。,,底座,--,箱型桥（无填土）上,,箱型桥地段轨道结构设计图，仅适用于箱型桥上无填土时轨道布置及结构设计，箱型桥上有填土时轨道布置及结构设计采用一般路基地段轨道结构设计图。,,无填土箱型桥上标准底座宽,3000mm,、厚度为,200mm,，采用,C40,钢筋混凝土；在箱型桥与路基过渡地段，混凝土底座连续设置，每,

10、3-5,块轨道板底座长度设置伸缩缝；箱型桥中部底座在梁面构筑并分段设置，每块轨道板长度底座设置,20mm,伸缩缝，伸缩缝对应凸形挡台中心并绕过凸形挡台，无填土箱型桥上通常采用,P4962,轨道板布置，具体布置详见各种跨度箱型桥轨道布置图。箱型桥地段底座范围内梁面不设防水层和保护层，轨道中心线,2.6m,范围内的梁面应进行拉毛处理，若未进行拉毛处理，现场应进行凿毛处理，凿毛时，见新面不应小于,50%,，保证梁面粗糙；梁体采用预埋套筒植筋与底座连接；底座范围外的梁面防水层、保护层设计参见桥梁设计图。,底座,--,路基与箱型桥过渡段,,无填土箱型桥与路基过渡段混凝土底座连续布置，并向路基延伸至少,1

11、,块板设置伸缩缝。为了保证斜交箱型桥与路基平顺过渡，在桥两端斜角部分轨道底座下设置宽,4m,、厚,0.3m,,长度约,5m,的,C20,钢筋混凝土基础。,,由于箱型桥上底座厚度为,200mm,，路基上底座厚度为,300mm,，在路基与箱型桥底座过渡处，底座钢筋进行了加强，并在路基上底座下部与箱型桥接触部位设置厚度为,20mm,的聚乙烯泡沫垫板。,底座,--,路基与箱型桥过渡段,,,,底座,--,桥梁上底座,(,含桥台,),,除箱型桥外，通常简支梁、连续梁及其他型式桥梁上标准底座宽,2800m,、厚度,198.8mm,。底座在梁面构筑并分段设置，每块轨道板长度底座设置,20mm,伸缩缝，伸缩缝对

12、应凸形挡台中心并绕过凸形挡台,,,伸缩缝的设置与行车方向有关,,底座范围内梁面不设防水层和保护层，轨道中心线,2.6m,范围内的梁面在梁场预制时应进行拉毛处理，若预制时未进行拉毛，现场应进行凿毛处理，凿毛时，见新面不应小于,50%,，保证梁面粗糙；梁体采用预埋套筒植筋与底座连接；,底座,--,桥梁上底座,(,含桥台,),,除大跨度梁为了减小梁端扣件间距（不超过,650mm,）采用异型板的简支梁外，通常,32m,简支梁轨道板布置采用,1,块,P3685+5,块,P4962+1,块,P3685,，,24m,简支梁轨道板布置采用,1,块,P4856A+3,块,P4856+1,块,P4856A,。,4

13、.9m,桥台采用,P4856A,，,5.5m,桥台上采用,P5500,异型轨道板。,,底座,--,桥梁上底座,(,含桥台,),,通常,24m,及,32m,简支梁设计梁缝宽度为,100mm,，最大控制梁缝宽度按,130mm,控制，当实测梁缝宽度大于控制梁缝宽度时，应根据实测梁缝宽度计算底座悬出长度。底座悬出位置为简支梁活动端。,,连续梁桥上,I,型板式轨道主要按,P4962,、,P3685,、,P4856,及,P4856A 4,种标准轨道板布置，为减小梁端扣件间距，部分大跨连续梁及相邻简支梁梁端采用,2,种异型轨道板,P3685B,及,P4856B,；当梁缝较大采用梁端异型轨道板扣件间距仍不能满

14、足要求时，部分梁端底座悬出梁端,0,～,6cm,。,,桥梁上轨道板布置根据梁长计算，底座施工时，应实际测量梁缝宽度和梁长，当现场实际梁长与图示设计梁长不一致时，应根据实际梁长及实测梁缝宽度调整轨道板和板缝，桥梁内各轨道板间板缝宽度应在,60,～,90mm,之间（一般,70,或,80mm,）；为了保证梁缝处扣件间距不超过最大控制值（,650mm,），当实测梁缝宽度大于控制梁缝宽度时，应根据实测梁缝宽度计算底座悬出长度，底座按其长度悬出梁端。,,凸形挡台,,,凸形挡台分圆形和半圆形，梁端及路基上无砟轨道结束端为半圆形，其余为圆形，半径为,260mm,，其主要目的是限制轨道板位移。,,凸形挡台按照设

15、计施工，为定位准确，一般建议在板灌注后再组织施工。,,先施工不易定位，且造成铺板效率低下。,,凸形挡台是轨道板关键结构，要重视质量。,底座板、凸形挡台施工放样,,直线地段底座中心线与线路中心线重合，曲线超高地段底座中心线与轨道中心线存在偏移，底座中心线与线路中心线横向偏移量由下式计算：,,e=H*h/1500,,其中,H---,偏移处结构距轨面高度,(mm),，,,,h---,曲线轨道超高,(mm),,底座板、凸形挡台施工放样,,底座板、凸形挡台施工放样,,底座板、凸形挡台施工放样,,,1,、底座板施工关键是控制底座板顶面高程，技术人员应计算每,2,米立模高程，并进行认真复核，确保正确。浇筑混

16、凝土后应安电子水准仪测量收面高程，高程控制,【-8,，,+5】mm,。,,2,、底座板立模边线要考虑曲线超高偏心值；,,3,、凸台定位要考虑曲线超高偏心值。,底座板、凸形挡台施工放样,,,施工准备,,1,、试验,,标准规范、试验室验收、施工配合比、灌注工艺试验,,2,、测量,,测量仪器、沉降评估、测设网及成果（路基接触网立柱和防护栏完成）、底座标高计算,,3,、物资、机械,,干粉料及乳化沥青基地,,施工准备,,4,、技术,,标准规范、图纸、现场梁长梁缝测量、布板表、作业指导书、培训、材料计划、开工报告、轨道板检查,,5,、其他,,便道调查、供电调查、施工顺序与物流组织,,,底座施工,,单元划分

17、（建议）,,,底座板模板规格较多（路基直线、路基曲线、桥梁直线、桥梁曲线），既要安排好模板周转，又要保证先开工作面进度）；,,可以侧模高出底座板高程，边浇筑边控制高程。,,凸台后施工。,底座施工,,,底座施工,,此为,Ⅱ,型板振捣梁，不建议在此施工（凸台影响），建议振捣梁即可。,,也可用型钢立起来收平顶面，边收边控制高程。,,底座施工,,,底座施工,,底座施工,,建议各桥从中间向路基施工，优先保证一个方向，利于后期桥上吊车布板。,,凸台后施工。,,布板及初铺,,布板建议方案（板初铺）,,底座板施工完后，存板基地装板，每车装,4,块板运至初铺地点，卸板及初铺利用吊车，吊车倒车至初铺位置，一次初铺

18、,4,块。运板重车在单侧底座板上走行，卸完板后倒车,100—200,米左右在线间平台掉头，从另一侧底座板上空车走形至桥头。,,卸板吊具要保证能旋转,180,度，利用板上套管起吊。,布板及初铺,,注意：,,1,、初铺板直线段定位要控制横向误差,【-10,，,+10】mm,，利于后期精调速度，曲线段向超高侧偏移,【+5,，,+15】mm,；,,2,、初铺垫木按照,6cm,厚度，采用杂木，位置位于预埋起吊点附近，但不妨碍后期上精调装置；,,3,、,P4962\P4856,板运板时可以不考虑前后方向，但布板吊具要考虑可旋转,180,度，,P3685\P4856A,在装车时要考虑方向，既要考虑板的方向，

19、也要考虑运板车车头前进方向（半圆凸台及接地端子控制）；,,4,、在存板基地仔细检查轨道板，不能使用的不得上桥初铺，否则后期很难处理。,,5,、运输时应采取防止轨道板倾倒和三点支承的相应措施，并保证轨道板不受过大的冲击,布板及初铺,,测量人员在底座板拆模后，按照布板位置及时放出每块板边线并弹出墨线，注意曲线外移值。,,初铺后及时安装精调装置。,,精调,,板精调先调高程，后调中线。精调一个作业面要保证按顺序进行，两个作业面接口要注意搭接。安装球形棱镜时要检查与基座密贴，防止灰尘、沙粒影响其三维坐标的真实性。,精调,,板精调要专人处理数据及保存精调数据。,,CPⅢ,搭接问题,,数据导入手簿时要认真复

20、核（第二人），切勿出错。,,精调合格的板要盖章做标识，并及时反馈给灌板组织者。,,精调合格的板切勿扰动。,压紧及防滑移,,灌板时浮力可以使板上浮或侧移（曲线超高）。,,膨胀螺栓不能漏出底座顶面，下,3—5mm,即可。采用膨胀螺栓可保证螺杆倒用。,,拧紧螺母力度要根据工艺试验确定。,压紧及防滑移,,CA,砂浆灌注,,砂浆调整层施工采用灌注袋方式施工，施工主要工序包括：原材料准备及底座顶面清理、铺设灌注袋、砂浆拌制、灌注砂浆、养护的环节。,,,CA,砂浆灌注,,CA,砂浆灌注,,砂浆调整层施工采用灌注袋方式施工，施工主要工序包括：原材料准备及底座顶面清理、铺设灌注袋、砂浆拌制、灌注砂浆、养护的环节

21、。,,灌注袋型号与板腔厚度相匹配。,,砂浆调整层应注入专用灌注袋内。砂浆调整层灌注前，应保证底座顶面无积水、杂物、灰尘等；灌注袋铺设时要完全拉平展开，不得形成褶皱；砂浆拌制及施工温度应严格控制在,5℃,～,35℃,当天最低气温低于,-5℃,时，全天不得进行砂浆灌注；砂浆应一次连续流入灌注袋，不得夹入气泡；雨天时不得进行砂浆灌注施工，并应对尚未硬化的充填砂浆采取防水措施；砂浆调整层作业停止或完成时，应对搅拌机等机具进行清洗；洗涤水和砂浆调整层残料的废弃物应慎重处理，不得随意排放、污染环境；砂浆调整层的养生原则上采用自然养生。在气温高于,30℃,或低于,5℃,时，应采取相应养护措施覆盖养生；砂浆调

22、整层抗压强度达到,0.1Mpa,以上方可拆除支撑螺栓 。,CA,砂浆灌注,,砂浆调整层灌注应注意作业时间，超出可工作时间范围或流动性不满足要求的砂浆调整层不得进行灌注。流动性处于标准值范围外时，要继续搅拌并调整材料，确定达到指定范围后灌注。,,灌注时应在灌注口多留一些砂浆调整层，灌注后，用尼龙绳扎紧灌注口，用木板等材料将其支起来。,,灌注结束后约,2,小时左右，观察灌注袋与轨道板之间的空隙情况，在砂浆凝固之前，将灌注口的砂浆调整层挤入灌注袋内，最后用专用夹具夹住灌注口。,,如灌注袋发生破损渗出砂浆调整层，量少时用夹具止漏，量多时用废棉纱头、细沙等进行防漏。为了防止砂浆溢出造成污染，应采用废棉纱

23、头等在灌注作业范围内进行防护。,,出现轨道板空吊时，应揭板清除砂浆，重新灌注。,CA,砂浆灌注,,CA,砂浆灌注,,CA,砂浆灌注设备,,,CA,砂浆灌注设备,,CA,砂浆灌注设备,,,序号,设备名称,规格型号,单位,数量,备注,1,CA,砂浆搅拌车,1500,以上,台,1,,2,叉车,3T,台,2,一台灌板，一台倒运封边材料,3,CA,砂浆泵,,台,1,配高压管,300,米,4,灌浆斗、中转斗,0.8,～,1m3,个,2,带搅拌动力装置，备用一个,5,高压清洗机,,套,2,板腔清洗、润湿,6,水罐车,,台,2,1,台润板、,1,台为砂浆车供水,7,电钻,,台,2,在底座板上安装地锚螺栓,8,

24、封边压紧装置,,套,150,～,200,根据进度要求配置,9,沥青罐车,10T,以上,台,1,三个工作面配一台共用,10,干粉料运输车,30T,台,1,两至三个工作面合用一台,CA,砂浆灌注劳力,,一个工作面每作业班主要人员配备情况见下表，其中项目部管理人员,5,人，砂浆车操作人员应尽量考虑由正式职工担任，以确保砂浆车始终保持良好的工作状态；同时项目部应建立相应后勤保障组负责灌注过程中为作业面供应原材料和机械燃油。,,一个工作面每班砂浆灌注作业人员配备表,,序号,工 种,人数,工 作 内 容,1,技术人员,2,分别负责封边和灌浆的现场指导、交底、检查,2,试验员,1,现场检验砂浆主要

25、指标,3,队长领工员,2,分别负责封边和灌浆作业的组织协调,4,砂浆车司机,2,砂浆车的操作、保养,5,准备班组,3,负责在底座板上打眼，安装地锚螺栓,6,封边作业班组,15,负责封边压紧装置安拆、工地搬运,7,灌板后台工人,6,～,8,人,配合砂浆车加料、放料清洗等,8,灌板前台工人,8,～,10,人,负责前台灌板的有关工作,9,砂浆养护,2,负责对施工完的地段清朝现场、文明施工、砂浆养护,CA,砂浆灌注效率,,采用砂浆泵进行泵送灌注砂浆，由于砂浆的运输效率大大提高，因此制约砂浆灌注速度的是砂浆车的搅拌生产能力。我们目前使用南昌机电公司生产的,1500,型砂浆车，每搅拌一罐砂浆的时间约为,1

26、2,～,15,分钟，考虑到补充原村料、清洗等的影响，每小时理论上的灌板速度在,5,块左右。若每班工作,10,小时则可完成灌板,50,块左右。三一重工生产的同型号的砂浆车每搅拌一罐砂浆的时间约为,10,分钟左右。,凸形挡台周围填充树脂施工,,灌注前应在凸型挡台及周围铺设塑料防护布，防止轨道板和凸型挡台受到污染。灌注树脂到轨道板倒角下缘位置，停止灌注；灌注完毕后，用木棒等工具深入到树脂内部，贴近轨道板或凸型挡台侧面摩擦几下，防止产生褶皱扭曲及空气滞留现象。,,轨道超高时，树脂不能一次灌注到位，需要进行二次灌注甚至多次灌注，在上次灌注的树脂固化时进行，灌注前，用刀具去除表面的大气泡。,,特殊情况下，

27、必须在树脂硬化后进行二次灌注时，可以在灌注前采用插入螺钉的方法增加连接强度，或者采用将树脂打毛的手段增加粘结力。,,凸型挡台树脂施工完毕后，若遇到恶劣天气，应对树脂部分采取防护措施，防止雨水或杂物落入树脂内。凸型挡台树脂硬化后撤除防护布，对凸型挡台周围进行清理。,,（三）曲线超高设置,,,不同线下基础上,CRTSⅠ,型板式无砟轨道的曲线超高均在底座上设置。超高设置以内轨顶面为基准，采用外轨抬高方式，并在缓和曲线范围完成过渡。,,（四）,路基地段,CRTSⅠ,型板式无砟轨道,1.,底座在路基基床表层上设置。,,2.,底座每隔一定长度，对应凸形挡台中心位置，设置横向伸缩缝。,,3.,线间排水应结合

28、线路纵坡、桥涵等线路条件具体设计。当采用集水井方式时，集水井设置间隔应根据汇水面积和当地气象条件计算确定。严寒地区线间排水设计应考虑防冻措施。,,4.,线路两侧及线间路基表面以沥青混凝土防水材料封闭，路基面防水材料的性能应符合相关规定。,（五）桥梁地段,CRTSⅠ,型板式无砟轨道,1.,底座在梁面上构筑，底座通过梁体预埋套筒植筋与桥梁连接。在底座一定宽度范围内，梁面应进行拉毛或凿毛处理设计。,,2.,底座对应每块轨道板长度，在凸形挡台中心位置，设置横向伸缩缝。,,3.,底座范围内，梁面不设防水层和保护层；底座范围以外，根据桥梁设计的相关规定设置防水层和保护层。,,4.,桥上扣件纵向阻力及梁端扣

29、件结构型式应根据计算确定。,,5.,桥面采用三列排水方式。,（六）,隧道地段,CRTSⅠ,型板式无砟轨道,1.,有仰拱隧道内，底座在仰拱回填层上构筑，沿线路纵向，每隔一定长度，对应凸形挡台中心位置，设置横向伸缩缝。隧道沉降缝位置，底座对应设置伸缩缝。底座宽度范围内，仰拱回填层表面应进行拉毛或凿毛处理设计。,,2.,无仰拱隧道内，底座与隧道钢筋混凝土底板合并设置，并连续铺设。,,3.,距隧道洞口,100m,范围，仰拱回填层或钢筋混凝土底板预埋钢筋与底座连接。,五、,CRTS,Ⅱ,型板式无碴轨道,,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 有滑动层的钢筋混凝土底

30、座（桥梁）上，适应,ZPW,－,2000,轨道电路的连续轨道板无砟轨道结构型式。,,1.CRTSII,型板式无砟轨道,,,铁道部,2005,年引进四种国外的无砟轨道技术,,,即,:,德国,Bogl,板式、日本板式、德国,Rheda2000,双块式,、,德国,Zublin,双块式。分别在京津、沪杭、哈大、沪宁、广深、武广、郑西、等客专铁路使用。,,德国,Bogl,板式无砟轨道技术引进后，经过了较大的改进，国内命名为：,CRTS II,型板式无砟轨道技术。,,,日本板式无砟轨道经过消化吸收后，国内命名为：,CRTSI,型板式无砟轨道技术。,,德国,Rheda2000,双块式国内引进后命名为,CRT

31、SI,型双块式无砟轨道技术；德国,Zublin,双块式国内引进后命名为,CRTSII,型双块式无砟轨道技术。,,目前，我国完全自主研究的,CRTSIII,型板式无砟轨道技术不久将应用于工程实际。,,（一）,轨道结构,（,1,）桥上无砟轨道结构组成,,,,,,轨道板：长,6.45m,宽,2.55m,厚,0.2m,砂浆调整层：,30mm,底座板：宽度,2950mm,，直线地段平均厚度为,190mm,（梁端底座板厚,140mm,）。,,硬泡沫塑料板：长,3m,，厚,5cm,底座板下面铺设两布一膜滑动层，厚,5.4mm,,其中,:,聚乙烯高密度薄膜，厚度为,1mm,；,,土工布采用白色聚丙烯，厚度,2

32、.2mm,。,侧向挡块,,,,,两布一膜滑动层,梁端硬泡沫塑料板,底座板钢筋施工,梁端固结,京津城际铁路桥上无砟轨道平面布置图,固定齿槽：传递纵向力,,C,型挡块：约束底座板横向位移,,长度为,600mm,，宽度为,400mm,，高度为,215mm,,D,型挡块：约束底座板横向和竖向位移，同时约束轨道板横向位移,,长度为,800mm,，顶面宽度为,590mm,，底面宽度为,400mm,，,,直线地段高度为,459mm,。,C,型挡块,D,型挡块,固定齿槽,摩擦板：传递纵向力,,宽度一般为,9m,，厚度为,0.4m,,长度根据不同桥梁结构计算确定,,标准端刺：锚固纵向力,,上部结构沿线路纵向厚度

33、为,1m,，沿线路横向宽度为,9m,，高度为,2.75m,；,,下部结构沿线路纵向为,8m,，沿线路横向为,9m,，厚度为,1m,。,摩擦板,端刺,摩擦板和端刺布置图,,,,,,（,2,）路基上无砟轨道,结构组成,,由轨道板、砂浆调整层及混凝土支承层等部分组成。,与桥上无砟轨道相比，不设滑动层、侧向挡块、硬泡沫塑料板、摩擦板、端刺。,轨道板：标准轨道板长,6.45m,，宽,2.55m,，厚,0.2m,，同桥梁上轨道板。,,砂浆调整层：,30mm,，同桥上一致,,支承层：顶宽,2950mm,，底宽,3150mm,，直线地段平均厚度为,300mm,。,,,直线地段,,路基上无砟轨道,曲线地段,,路

34、基上无砟轨道,,主要区别：排水和超高。线间排水采用集水井，超高在基床表层实现,,(3),结构特点,,①轨道板为横向先张结构，每,65cm,设,4cm,深预裂缝，承轨台打磨处理，横向设,0.5%,排水坡，板与板间通过,6,根,φ20mm,螺纹钢筋进行纵向连接，解决板端部变形问题。,,,[,标准轨道板外形,],特点,2,：板与板间纵向连接,特点,1,：横向施加预应力,特点,3,：,4cm,深预裂缝,特点,4,：承轨台用数控磨床打磨处理,,,②轨道板通过在工厂预制和对承轨台进行打磨，可获得高精度的轨道几何，钢轨铺设和调整工作量降低。轨道板在线路上位置是一一对应，具有唯一性。,,③预制轨道板和底座板为

35、跨过梁缝的连续结构 ，行车舒适度高，补偿板数量少。,,,,,,,,④底座板与梁面通过设置土工布,+,薄膜,+,土工布的滑动层保持滑动状态，释放桥梁因温度变化给轨道的应力，从而在大跨桥上可取消钢轨温度伸缩调节器。,,⑤在每孔桥梁的固定支座上方，通过在梁体预设锚固筋（一般为,2,排,7,根,Ф28mm,）和齿槽与梁体固结，传递纵向力。,,⑥在梁端设置长,3m,、厚,5cm,的硬泡沫塑料板，减小梁端转角对轨道结构的影响。,,滑动层,塑料板,锚固筋,⑦底座板和轨道板沿线路采用侧向挡块横、竖向固定，保证轨道结构横向和压屈稳定性。,,,⑧桥梁两端的台后路基上设置摩擦板和端刺，底座与摩擦板间铺设土工布，摩擦

36、系数控制在,0.5,～,0.8,之间，将桥上轨道结构纵向力传递到路基。,,⑨采用高精度的测量和轨道板精调系统，轨道板调板精度高，轨道后期调整量小。,,2.,我国再创新,CRTS II,型板式无砟轨道,,,(1),结构优化,,针对京津城际桥上新方案，通过对设计方法系统总结研究、对部分关键参数定量分析和试验测试以及特殊工况补充计算分析和结构设计，提出了京沪高速铁路采用的技术方案。（沪杭也采用此种技术方案）,,,连续底座板,,厚度,19cm,两布一膜滑动层,扣压型,,侧向挡块,硬泡沫塑料板,,嵌入平台,,厚度,5cm,台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板,梁面设置,6.5cm,平台,扣件,砂浆调整层,

37、,厚度,3cm,有挡肩轨道板,,厚度,20cm,，横向预应力,剪力齿槽,,梁面设置加高混凝土平台，底座板通长等厚铺设,京津实施方案,京沪高速方案,,,京津实施方案,京沪高速方案,底座板等厚通长铺设，避免了因厚度不一存在的薄弱环节；优化底座钢筋布置。,,在梁面上设,3.10m,宽、,6.5cm,高的平台,平台在梁端,1.45m,范围内减薄到,1.5cm,，铺设,5cm,厚的硬泡沫塑料板,梁面设置,3.10m,宽、,6.5cm,高的加高平台；梁端各,1.45m,长范围，预留,5cm,深的凹槽，供嵌入硬泡沫塑料板。,,,平台钢筋与梁体钢筋一同绑扎，与梁体混凝土一起施工；,,平台位置与运架梁通道基本一

38、致，为避免梁端凹槽（,3100,×,1450,×,50mm,）影响运架作业，采取措施满足运架需要,;,,梁面设置防水层。,优化了剪力齿槽纵向限位、扣压型侧向挡块横向限位方案，降低成本，提高外观质量,京津实施方案,京沪方案,,主要原材料,,水泥、钢筋等主要原材料尽可能采用国内市场通用材料，降低成本。,,绝缘处理措施,,优化了轨道板钢筋绝缘处理措施，取消底座钢筋绝缘处理，简化了施工工艺，降低成本。,,(2),再创新方案的特点,,底座板厚度一致，避免了京津实施方案中，连续底座厚度在梁端部减薄而形成的薄弱环节，并优化了梁端处底座板配筋，降低轨道工程成本，方便施工；,,梁面设置加高平台，可能进入滑动层和

39、硬泡沫塑料板范围的降水相应减少，有利于提高耐久性；,,平台与梁体混凝土一起浇筑施工，平整度控制难度大，梁面打磨工作量难以取消；同时运架梁时应考虑梁端凹槽的影响。,,（,3,）相关软件,,CRTS Ⅱ,型板式无砟轨道,（,六）,CRTS Ⅲ,型板式无砟轨道,预制轨道板通过自密实混凝土调整层，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,ZPW,－,2000,轨道电路的连续轨道板无砟轨道结构型式,CRTS Ⅲ,型板式无砟轨道,门形钢筋,III,型板板式轨道结构组成,,,限位凸台,,（,成灌铁路,）,限位凹槽,,（,盘营客专,）,,浇筑后的轨道板,轨道板底门

40、型钢筋切割,门型钢筋切除注意事项：,,轨道板底中间四根,,门型钢筋切除时，应用,,角磨机进行切割，严禁,,使用氧气乙炔进行切割。,,切割完毕后，在钢筋切,,割部位涂刷环氧树脂涂,,层，注意环氧树脂涂层,,涂刷时，要求不留死角，,,以保证门型钢筋的绝缘,,作用。,现场实物图片：,承轨槽,轨道板,隔离层,支承层（底座板）,精调爪,粗铺垫木,,,,无砟轨道的类型,CRTSⅠ,型双块式无碴轨道,（相当于,,Rheda2000,双块式无砟轨道）,,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,ZPW,－,2000,轨道电路的无碴轨道结构型式。,,CRTS

41、Ⅱ,型双块式无碴轨道,（相当于旭普林（,Z,ü,blin,） 双块式无砟轨道）,,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整体，并适应,ZPW,－,2000,轨道电路的无碴轨道结构型式。,,CRTSⅡ,型双块式无碴轨道施工,四、 城市轨道交通中的无砟轨道,a.,常见的几种形式介绍,,b.,整体道床无砟轨道,,c.,城市轨道交通中的无砟轨道排水,,d.,桥上短枕承台式无砟轨道,,e.,弹性支撑块式整体道床无砟轨道,,f.,梯形轨枕无砟轨道,,g.,钢弹簧浮置板,,a.,常见的几种形式,城市轨道交通中常见无砟轨道结构形式包括整体道床式轨道、弹性支撑块式轨道、梯形

42、轨枕、钢弹簧浮置板轨道等。其中后几种主要用于减振降噪要求较高的地段。,整体道床具有设计、施工技术成熟，结构简单，造,,价较低，现场施工作业灵活等特点，在地铁中得到,,了广泛的应用。,,目前地铁地下线,(,隧道,),大量采用短枕式整体道床,,,高,,架线,(,桥上,),大量采用短枕承台式整体道床。,b.,整体道床无砟轨道,地铁隧道内道床必须考虑排水问题，有两种排水沟设置方式，中心水沟和双侧水沟。北京地铁已建或在建的地下线多采用中心排水沟，仅机场线和亦庄线采用了双侧排水沟。上海、广州、深圳等城市的已建或在建的地下线多采用双侧排水沟。,,c.,无砟轨道排水,隧道内短枕式整体道床,中心水沟截面意图示,

43、隧道内短枕式整体道床（双侧水沟）截面示意图,城市轨道交通中铺设的无砟轨道,,d.,桥上短枕承台式无砟轨道,(1),弹性整体道床始于,20,世纪,70,年代，北京、广州上,,海地铁均已铺通运营多年，使用效果良好。国外有代,,表性的为法国,VSB,轨道，已铺设,350,公里；美国,,Sonneville,公司的,LVT,轨道，已铺设,260,公里。,,(2),弹性整体道床是在短枕外,(,或长轨枕端部,),包一,,个具有竖向和横向弹性的橡胶套，橡胶套内短枕下,(,,或长轨枕端部,),设橡胶垫板。,,,,e.,弹性支撑块式整体道床,独立混凝土枕,,,弹性橡胶垫,,,,橡胶套靴,,弹性支撑块式主要部件,

44、梯形轨枕为钢筋混凝土结构，预制梯形轨枕由,2,根混凝土纵梁及连接纵梁的,3,根钢管形成一个整体。梯形轨枕下设减振装置有板型、球型、角形等多种，分别适用不同条件，有很好的减振效果。,f.,梯形轨枕无砟轨道,,梯形轨枕道床及轨枕块,,,,,钢弹簧浮置板系统，即弹簧,—,质量,—,隔振系统，是将轨道固定在钢筋混凝土整体道床上，道床再放在主要由钢弹簧组成的隔振器上组成系统。是目前减振轨道系统中最先进的一种，适用于地铁中减振等级要求最高的地段,。,g.,钢弹簧浮置板轨道,五、无砟轨道扣件,,无砟轨道扣件,1,、无砟轨道扣件的要求,,2,、客运专线上的无砟轨道扣件,,3,、城市轨道交通的无砟轨道扣件,(1

45、),由于无砟轨道取消了有砟轨道中起增弹减振和调整轨道变,,形的道砟层，轨道所需弹性和调整量几乎全部由扣件提供，,,在有减振降噪要求的地段，无砟轨道扣件系统还要考虑减振,,降噪的要求。因此，对无砟轨道扣件的要求比有砟轨道扣件,,要高得多。,,,(2),客运专线列车运行速度高、密度大，除要求扣件具有保,,持轨距能力强、防爬阻力大、通用性好等基本功能外，对扣,,件的组装件、减振性能、绝缘性能、钢轨位置调整能力、扣,,压件与轨下垫层动态跟随性等提出了新的要求。,,1.,无砟轨道扣件的要求,2.,客运专线上的无砟轨道扣件,(1)TF-Y,型和弹条,I,型不分开式调高扣件,,(2),日本直接系列扣件,,(

46、3)Ⅱ,、,Ⅲ,型弹条分开式扣件,,(4)WJ7,、,WJ8,型扣件,,(5),英国,PANDROL FAST,,(6),德国,VOSSLOH,,,我国早期大量使用于隧道内无砟轨道的扣件；由于弹条的刚度偏大，列车的荷载及振动造成扣压力衰减较大，弹条横向约束不够 ，病害较多，已逐渐被弹条,Ⅰ,型等调高扣件代替 。,(1)TF-Y,型扣件,TF-Y,型扣件,组成：,,1—,中间弹条,,2—,接头扣板,,3—,螺纹道钉,,4—,轨卡螺栓及螺母,,5—,铁垫板,6—,胶垫,,7—,塑料垫板,,8—,平垫圈,,9—,弹簧垫圈,,10—,楔形轨距块,,11—,调高垫板,,TF-Y,件型扣示意图,适用于,6

47、0kg/m,钢轨，具有扣压力强、调整量大等特点。,,(2),弹条,I,型不分开式调高扣件,弹条,I,型扣件组成：,,1—,螺纹道钉,,2—,螺母,,3—,平垫圈,,4—,弹条,,5—,轨距挡板,,6—,挡板座,,7—,橡胶垫板,,8—,调高垫板,（,a,）,,(3),弹条,I,型不分开式调高扣件组成,①直结系列扣件是日本专门为无砟轨道研制的扣件,,，其中，只有早期的直结,4,型扣件为不分开式扣件，,,其它均为分开式扣件。,,②直结,5,、,7,、,8,型扣件为较典型的分开式二阶弹性,,。直结,5,型和直结,8,型采用蛋形弹片作为扣压件，直,,结,7,型采用,S,型弹片作为扣压件。,,③扣压件改

48、为,S,形弹片后，钢轨调整量增加较大，,,较适合于土质路基上的无砟轨道。,,(4),日本铁路直结系列扣件,,,日本直结,4,型扣件,,,1-,六角头螺纹道钉；,2-,垫圈；,3-,蛋形弹片；,4-,埋栓；,5-,楔块；,6-,弹性垫板；,7-,调整垫板,a.,日本直结,4,型扣件,直接,7,型扣件,,1-,蛋形弹片；,2-,楔块；,3-,槽形铁垫板；,4-,绝缘垫板；,5-,垫圈；,,6-,螺母；,7-T,形螺栓；,8-,调整垫片；,9-,弹性垫板；,10-,铁垫片；,,11-,固定螺栓；,12-,螺母；,14-,垫圈；,14-,弹簧垫圈；,15-,绝缘垫,b.,直接,7,型扣件,Ⅱ,型弹条分

49、开式扣件曾在秦沈客运专线桥上板式,,轨道中使用。,,Ⅲ,型弹条分开式扣件曾在秦沈客运专线桥上板式,,轨道过渡段上使用,c. Ⅱ,、,Ⅲ,型弹条分开式扣件,,d. WJ-7,型扣件,适用于轴重,170KN(,考虑轴重可能增加,10%),，最高,,速度为,350km/h,的客运专线以及客车最大轴,230kN,,(,客运机车,),；货车最高速度,120km/h(,最大轴重,250kN),,的最高速度,250km/h,的客运专线（兼顾货运）。,,e. WJ-8,型扣件,适用于轴重,170KN(,考虑轴重可能增加,10%),,最高速度为,350km/h,的客运专线以及,CRTSⅡ,,型板式无砟轨道。,已

50、经被广泛应用于欧洲,(CEN),、德国,(DB-AG),、法国,(SNCF),、日本,(RTRI),、澳大利亚,(AS),及北美,(AREA),等国家的铁路上。,f.,英国,PANDROL FAST,扣件,g.,德国,VOSSLOH 300,型扣件,属于带沟槽挡肩承轨槽的有螺栓不分开式弹性扣件，已经被广泛应用于德国,ICE,高速线的有砟轨道和无砟轨道上，另外通过改变轨距挡板型号可以用于不同类型钢轨，还可以用于超高为,180mm,的曲线轨道地段。,,VOSSLOH 300,型扣件,,3.,城市轨道交通的无砟轨道扣件,(1)WJ2,型扣件,,(2)DT,系列,,(3),减振扣件,(1) WJ-2,

51、型扣件,为有螺栓,ω,形弹条扣件，在上海地铁中应用最多。,是我国自主研发的用于地铁轻轨的扣件，目前使用最多的是,DTⅥ,和,DTⅦ,扣件，尤其以北京地铁最为常见。,,,DTⅥ-2(,京建线,60K01),和,DTⅦ-2 (,京建线,60K02),扣件分别适用于地铁地下线和高架线轨道，北京一些有关单位希望作为标准设计进行推广。,(2) DT,型系列扣件,DTⅥ,和,DTⅦ,扣件,DTⅦ2,型小阻力扣件,,DTVI2,型分开式扣件,粘合垫板式扣件及压缩型轨道减振器，该扣件使用弹,,性材料把顶板,(,用来固定钢轨,),和底板,(,用来联结基础,),,粘接起来，由较厚的弹性材料提供弹性，如,Lord,

52、扣压,,件压缩型轨道减振器扣件性能与之相近。,(3),减振扣件,压缩型轨道减振器,,Lord,扣件,,,是一种弹性分开式扣件，可采用有螺栓或无螺栓弹条扣压钢轨。承轨板（上板）和底座（下板）通过橡胶圈硫化在一起，利用橡胶的剪切变型提供竖向和横向弹性，通过橡胶的阻尼特性达到隔振减振之目的。,,轨道减振器扣件在北京近期修建的地铁线路上使用较多，在上海、广州的地铁线上也有使用，但各地、各线使用的型号规格略有不同。,剪切型轨道减振器扣件（科隆蛋）,剪切型轨道减振器 北京地铁五号线剪切型轨道减振器,,这是由英国,PANDRROL,公司开发设计的一种新型铁路扣件。特点是用具有弹性的楔块夹持钢轨

53、头的下部。楔块夹紧轨腰，同时由侧板将楔块固定在适当位置，而侧板则扣在轨道基础上。这套系统最大的特点是在运营中允许较大的垂直变形量，从而减小车外噪声和振动；同时抑制了轨头的摆动；拆卸更换也极为方便。,,英国,VANGUARD(,先锋,),扣件,精度要求高、施工进度较快、但需专用安装工具已,,在北京地铁,5,号线南段敏感点使用，减振效果明显。,,英国,VANGUARD(,先锋,),扣件图,六、无砟轨道结构选型原则,,根据国内外对无砟轨道建造及运营的实践经验，无砟轨道的选型应符合以下五大基本原则：,,施工性,,维护性,,动力性,,适应性,,经济性,高速铁路无砟轨道结构选型原则,我国高速铁路的无砟轨道

54、选型,,目前世界上高速铁路无砟轨道结构类型的发展方向可分为两类，即：预制混凝土板式轨道和带轨枕或支承块的现浇混凝土式无砟轨道。其中预制混凝土板式轨道又分为单元板式（如日本板式轨道）和纵向连续板式（如博格板式轨道）。,,高速铁路无砟轨道结构选型原则,通过引进国外技术，和再创新攻关，我国确定了以下几种高速铁路无砟轨道形式：,,CRTSⅠ,型板式轨道,——,板式轨道,,哈大客专（哈尔滨至大连）、沪宁城际（上海至南京）、海南东环、哈齐客专（哈尔滨至齐齐哈尔）,,CRTSⅡ,型板式轨道,——,博格桥上纵连方案基础上的创新方案，带滑动层,,京津城际（北京至天津）、京沪（北京至上海）、京石武（北京至石家庄至

55、武汉）、宁杭客专（南京至杭州）、合蚌客专（合肥至蚌埠）、津秦客专（天津至秦皇岛）、杭甬客专（杭州至宁波）、大西客专（原平至西安）,,CRTSⅢ,型板式轨道,——,板式轨道,,成绵乐客专（成都至绵阳至乐山）、武汉城际（武汉至孝感、武汉至黄石、武汉至咸宁）、盘营客专（盘锦至营口）、成灌线（成都至都江堰）,,CRTSⅠ,型双块式轨道,——,雷达,2000,（武广）,,CRTSⅡ,型双块式轨道,——,旭普林（郑西）,我国现有的轨道形势,采用后张法，避免了先张法的预应力自由锚固区，减小了板的宽度，降低了轨道结构自重。,,单元式轨道板，便于维护。,,充填式垫板解决了轨道高低调整及轨道板翘曲引起的变形。,,

56、生产、铺设方法简单、可靠。,单元板式轨道的优点,,单元板式轨道缺点：,,轨道板变形后只能靠充填垫板调整。,,凸形挡台处砂浆容易破坏。,,轨道板易产生翘曲变形。,,相对于德国雷达轨道，其造价较高。,单元板式轨道缺点,施工工艺，利于掌握；,,预制件的生产经验及生产设备利于掌握,,由于采用单根枕，平整度利于保证，避免了板式轨道需模型精细加工或车床加工等工序；,,预制件较小，运输吊装方便；,,轨道基本为混凝土构筑，耐久性保证概率高。,雷达,2000,优点,,新老混凝土结合面易产生裂纹，裂纹控制较困难；,,轨道结构宽度较板式轨道宽，自重大；,,现场混凝土施工量大；,,轨道结构一旦发生变形，维修困难，可维

57、修性低；,,采用工具轨施工，质量受工具轨、扣件的影响。工具轨的刚度、热膨胀形等影响轨道精度。,雷达,2000,轨道缺点,,结构整体性强；,,轨枕采用振动方式压入混凝土中，避免了灌注过程中的振捣不密实，加强了新老混凝土的结合面的连接；,,采用特殊的钢构架组装成段轨排，避免了钢轨变形等引起轨道位置偏移；,,所有机械及机具均特殊加工，定位功能强，刚度大，减低外力干扰，利于质量保证；,,施工机械化程度高、施工进度快。,旭普林轨道优点,施工质量主要靠设备保证，对设备的加工、操作、保养及维护要求很严格；,,施工太专业，需有专业人员操作；,,造价较高。,旭普林轨道缺点,,路基地段和隧道地段博格轨道系统结构高

58、度低、现场混凝土浇注量少、施工进度快。,,数控车床打磨，铺轨后轨道状态调整工作量小。,,纵向联结，取消凸形挡台。,,桥上纵连方案整体性和纵向连续性较好，能够避免设置钢轨伸缩调节器。,博格板式轨道优点,曲线上每块板的承轨槽打磨加工不同，在实际施工线位上是唯一的定位板，施工不灵活，通用性差。,,轨道维修时需切割进行。,,造价相对较高。,,桥上纵连方案结构和受力机理复杂，设计、施工难度大,,博格板式轨道缺点,针对我国客运专线的工程特点，无砟轨道的选型原,,则以及无砟轨道结构技术特点，我国的无砟轨道选,,型可参考以下结果：,,桥梁、隧道区段建议采用单元板式无砟轨道结构 。,,路基区段建议采用双块式无砟轨道结构 纵连结构在经过京津线验证后可全面推广使用。,高速铁路无砟轨道结构选型经验,