冶金企业板式无砟轨道结构探讨.pdfVIP

中国金属学会冶金运输分会20ll午年会论文集 冶金企业板式无砟轨道结构的探讨 熊学政 (武汉钢铁股份有限公司运输部) 摘要：介绍了国内外板式无砟轨道系统技术，报告了枕式有砟传统轨道结构的现状，提出了冶金运输企业板式 无砟轨道结构研究的必要性。围绕钢铁主业的发展和冶金铁路特重运输特点，紧跟国内外同一领域前沿技术，对 冶金运输企业武钢型板式无砟轨道结构设计进行了研究及其可行性分析。该结构是一种无维修或少维修轨道结构 类型，能确保铁路线路设备经常良好，保证列车按规定的最大载重、最高速度、安全、平稳和不间断的运行。 关键词：板式无砟轨道结构 引言 目前，冶金运输企业铁路多为枕式有砟轨道传统结构。在传统式轨道结构中，钢轨、轨枕、 道床各部件在使用寿命、检修周期方面是不匹配的，即钢轨轨枕道床。重载铁路钢轨、轨枕、 道床及基床的强度，又呈上大下小的倒三角形，这就必然造成系统的不协调，并影响整体功能的 发挥。本文重点围绕轨下基础结构部分进行研究与探讨。 轨枕是传统轨道结构中重要部件之一。轨枕按材质分，主要有木枕和混凝土枕两大类。由于 中国乃至世界木材资源严重缺乏，木枕强度低、价格贵，铁路干线上已逐渐被混凝土枕取代。铁 路规范规定，高速及重载铁路应采用较先进的ⅡI型混凝土枕。这是因为轨枕重量的增加，可减少 轨枕本身振动加速度，使道床应力降低，线路下沉减少，有利于保持轨道的平顺度。Ⅲ型轨枕不 仅重量大，而且本身强度和支承面积较原枕型都有相当大的提高。然而枕式轨道支承面积增大是 有限的，且各根轨枕受力大小难以均衡。因而，现场单根轨枕失效现象屡见不鲜。 有砟轨道在运营过程中随列车荷载的反复作用而产生的道床表面下沉或断面变形，包括弹性 和永久变形两部分。弹性变形随列车荷载的移走而消失，永久变形则逐渐积累，造成轨道变形。 有砟道床产生的非正常变形，主要包括道床永久变形、道床脏污、石砟粉化、道床翻浆及道床板 结等。据资料显示，有砟道床变形占轨道总变形量的90％以上，是轨道变形的主要来源，因而传 统轨道结构必须改进。 我国路网CRTs板式无砟轨道，是系统引进国外成套设计，无疑是铁路前沿技术。冶金企业 专用铁路与路网铁路相比，存在诸多不同之处。一是运输特征有别。如路网铁路高速，这是冶金 企业专用铁路不可比拟的；但冶金企业特重车运输，连路网铁路专家也觉得惊讶。二是作业有别。 路网铁路主要为行车作业，运距远：冶金企业专用铁路多为调车作业，低速、运距近。三是路网 铁路以物流为主，铁路运输设备及设施可大量投入。CRTS板式无砟轨道结构复杂、施工难度极 大、工期长，且一次资金投入相当昂贵；而冶金企业则靠钢铁制造生存，铁路运输设备及设施的 投入不可能过高。等等这些说明，cRTS板式无砟轨道在冶金企业专用铁路线上推广应用，显见 不符合实际。 为此，寻求符合冶金企业专用铁路实际的武钢型板式无砟轨道结构设计与研究，显见十分必 要。 412 中国金属学会冶金运输分会20】1年年会论文集 1国内外板式无砟轨道技术 1．1国外板式轨道技术 板式轨道是当前国际上高速铁路广泛采用的一种轨道结构。板式轨道即支承钢轨的轨下部件 为一具有一定宽度和长度的钢筋混凝土或预应力混凝土轨道板。轨道板放置在下部混凝土基础之 上，一块板上设置多对扣件。 板式轨道在日本、德国等地应用较多，具有其代表性。适用于土质路基的日本RA型板式轨 道的特点是：将普通轨道的石砟道床换成由碎石基层和沥青混凝土面层组成道床；将普通轨枕换 成轨道板。轨道板有预应力和普通钢筋混凝土两种。沥青混凝土面层与轨道板之间，设置乳化沥 青水泥砂浆调节层。基层是在土质路基上铺设的经过精选及沥青稳定处理的级配碎石，碎石颗粒 自下而上由粗到细，每一层都须经过充分辗压密实。板式轨道可以提高轨道的稳定性，大大减少 线路的养护维修工作量，可节省大量的维修费用。 1．2CRTS板式无砟轨道系统 我国于2005年先后系统引进了日本和德国板式无砟轨道设计、制造、施工、养护维修及工 装、工艺等成套技术。在铁道部“引进、消化、吸收、再创新”的战略部署下，通过武广铁路客 运专线和京津城际铁路的工程实际，无砟轨道系统技术总结、系统技术再创新工作，已经形成了 I型是我国引进日本板式无