客运专线铁路无碴轨道工程技术 摘自中国混凝土和水泥制.docVIP

客运专线铁路无碴轨道工程技术 摘自中国混凝土与水泥制 客运专线铁路无碴轨道工程技术-摘自中国混凝土与水泥制品网2009-09-05 18：491引言 40多年来，随着世界高速铁路的发展，尽管无碴轨道初期造价比有碴轨道高，但由于其具有轨道平顺性好，整体性强，纵向、横向稳定性好，结构高度低，几何状态持久，以及低维修量，社会经济效益显著等优点，在国外越来越受到重视，越来越多的国家都在致力采用和发展无碴轨道工程技术，并取得了长足发展。其采用范围已从隧道、桥梁发展到了土质路基和车站的道岔区，并且新的技术与新型结构在不断出现。毫无疑问，无碴轨道工程技术在世界高速铁路上的大范围应用将是大势所趋。 在我国，无碴轨道工程技术也取得了一定的成绩，特别是在秦沈客运专线上试铺的长枕埋入式、板式无碴轨道2种结构，经3次综合试验的检验测试，结果表明其完全达到了有关规定和标准的要求，并为无碴轨道的设计和施工积累了宝贵的经验，尤其是板式无碴轨道上使用的CA砂浆配方的开发与应用，接近国际先进水平，为我国在即将建设的客运专线铁路上成规模铺设无碴轨道奠定了坚实的基础。尽管如此，与国外发达国家的先进无碴轨道工程技术相比仍存在较大差距，需要我们不断学习和借鉴。随着我国《中长期铁路网规划》的批复和京津、武广、郑西、石太、合宁、合武、温福、福夏、涌温等9条客运专线的立项与批准，标志着我国客运专线工程建设开始启动，无碴轨道技术在我国客运专线中将大量采用，对无碴轨道工程技术进行深入探讨与实践，具有非常重要的现实意义。 2国外无碴轨道工程技术概述 虽然传统有碴轨道具有铺设简便，综合造价低廉的特点，但随着重载、高速铁路运输的发展，有碴道床的累积变形速率随之增长，而为了保持轨道平顺性，不得不进行频繁维修，且作业量大，维修费用不断上升。自上世纪60年代开始，德国和日本，对铁路相继开展了以整体式或固化道床取代散粒体道碴的各类无碴道床的研究。其中德国铁路最初对无碴轨道的研究与推广应用主要是针对土质路基和隧道区段，后来逐步扩大到预应力混凝土桥上，而日本的无碴道床是一种轨道板结构，由此组成的轨道称为板式轨道。因此，从概念上讲，由无碴道床组成的轨道称为无碴轨道。至今，尽管大部分国家的无碴轨道由于建设初期造价高等原因还处于试铺或短区段分散铺设的状况；但在德国已有Rheda系、Ztiblin系等5种无碴轨道得到批准正式使用，并在新建的高速线上全面推广，铺设总长度达660 km(含80组道岔区)。值得指出的是德国在1972年就在Rheda车站首次试铺了无碴轨道结构(后称Rheda型)，随后德国铁路曾对17种无碴轨道型式进行过系统研究。德国铁路的无碴轨道结构大多由企业、院校等合作研发，研发单位拥有知识产权，任何新开发的无碴轨道结构在纳入德国铁路网之前，必须获得EBA(德铁技术检查团)的批准；EBA通过指定的认证实验室进行综合评价(包括实尺模型的连续激振试验等)。对获得通过者，则有资格在线路上进行有限长度的试铺，运营考验通常为5年。若经运营试验满足要求，EBA最终将批准其在运营线上正式使用。日本的板式轨道已在新干线大量铺设，总长度已超过2 700 km。日本的无碴轨道最初一般都铺设在隧道内(或地下铁道)，以后逐渐扩大到桥梁和路基上，如日本的板式轨道铺设在山阳(冈山~博多段)、东北、上越、北陆等新干线全部的桥、隧结构上。除此之外，英国、法国、澳大利亚、意大利、荷兰等国家都开发过不同形式的无碴轨道。 2.1国外无碴道床结构型式 (1)LVT型(弹性支承块式无碴轨道Low Vibra-tion Track) LVT型无碴轨道是在双块式轨枕(或2个独立支承块)的下部及周围设橡胶套靴，在块底与套靴间设橡胶弹性垫层，在双块式轨枕周围及底下灌筑混凝土以成型，又称为减振型轨道。其最初由RogerSonneville提出并开发，瑞士国铁于1966年在隧道内首次试铺该种无碴轨道。法国开发的VSB-STE.DET系轨道也属此类，在地下铁道内使用居多。1993年开通运营的英吉利海峡两单线隧道内全部铺设独立支承块式LVT型轨道(见图1)。至今LVT轨道的铺设总长度约360 km。 (2)PACT型(Paved Concrete Track) PACT型无碴轨道为就地灌筑的钢筋混凝土道床(见图2)，钢轨直接与道床相连接，轨底与混凝土道床之间设连续带状橡胶垫板，钢轨为连续支承。英国自1969年开始研究和试铺PACT型无碴轨道，到1973年正式推广，并在西班牙、南非、加拿大和荷兰等国重载和高速线的桥、隧结构上应用。铺设总长度约80 km。 (3)Rheda型 如前所述，德国铁路于上世纪60年代开始无碴轨道的研究，曾试铺过多达17种无碴轨道结构，其轨道的基础分钢筋混凝土(BTS)和沥青混凝土(ATS)2类。Rheda型轨道是钢筋混凝土底