高速铁路无砟轨道ppt课件

1、高速铁路无砟轨道高速铁路无砟轨道主主 要要 内内 容容一一 高速铁路轨道技术综述高速铁路轨道技术综述二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类三三 无砟轨道系统设计的关键技术无砟轨道系统设计的关键技术四四 无砟轨道的施工无砟轨道的施工一一 高速铁路轨道技术综述高速铁路轨道技术综述 高速铁路轨道构造和普通铁路轨道构造一样高速铁路轨道构造和普通铁路轨道构造一样,由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。这些力学性质绝然不同的资料接受来自成。这些力学性质绝然不同的资料接受来自列车车轮的作用力列车车轮的作用力,它们的任务是严密相关它们的任务是严密相

2、关的。任何一个轨道零部件的性能、强度和构的。任何一个轨道零部件的性能、强度和构造的变化都会影响一切其他零部件的任务条造的变化都会影响一切其他零部件的任务条件件,并对列车运转质量产生直接的影响并对列车运转质量产生直接的影响,因此因此轨道构造是一个系统轨道构造是一个系统,要用系统论的观念和要用系统论的观念和方法进展研讨。方法进展研讨。一一 高速铁路轨道技术综述高速铁路轨道技术综述 高速铁路轨道构造主要类型：有砟轨道和无砟高速铁路轨道构造主要类型：有砟轨道和无砟轨道。轨道。 砟砟zh：岩石、煤等的碎片。在铁路上指：岩石、煤等的碎片。在铁路上指作路基用的小块石头。传统的铁路轨道通常由作路基用的小块石头

3、。传统的铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成两条平行的钢轨组成,钢轨固定放在枕木上钢轨固定放在枕木上,之之下为小碎石铺成的路砟。路砟和枕木均起加大下为小碎石铺成的路砟。路砟和枕木均起加大受力面、分散火车压力、协助受力面、分散火车压力、协助 铁轨承重的作铁轨承重的作用用,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里。此防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里。此外外,路砟小碎石还有几个作用：减少噪音、吸路砟小碎石还有几个作用：减少噪音、吸热、减震、添加透水性等。这就是有砟轨道。热、减震、添加透水性等。这就是有砟轨道。一一 高速铁路轨道技术综述高速铁路轨道技术综述 有砟轨道是铁路的传统构造。它具有弹性良好、价钱低廉、改换

4、与维修方便、吸噪特性好等优点。但随着行车速度的提高,有砟轨道不均匀下沉产生的120Hz以下频率范围的激振严重,轨道破损和变形加剧,从而使维修任务量显著添加,维修周期明显缩短。 根据德国高速铁路的资料,当行车速度为250300 km/h时,其线路维修费用约为行车速度为160200 km/h时的2倍;速度为250300km/h时,经过总重达 3亿吨后道砟就需全部改换。一一 高速铁路轨道技术综述高速铁路轨道技术综述 基于这一情况基于这一情况,许多专家以为许多专家以为,从经济角度和维修管从经济角度和维修管理角度看理角度看,高速铁路应采用无砟轨道。特别是在桥高速铁路应采用无砟轨道。特别是在桥隧构造上隧构

5、造上,由于无砟轨道减少了二期恒载和建筑高由于无砟轨道减少了二期恒载和建筑高度度,采用无砟轨道更为有利。除此以外采用无砟轨道更为有利。除此以外,无砟轨道还无砟轨道还具有运用寿命长、线路情况良好、不易胀轨跑道、具有运用寿命长、线路情况良好、不易胀轨跑道、高速行车时不会有石砟飞溅等优点高速行车时不会有石砟飞溅等优点,因此无碴轨道因此无碴轨道在国外高速铁路上获得了越来越广泛的运用在国外高速铁路上获得了越来越广泛的运用,其铺其铺设范围已从桥梁、隧道开展到土质路基和道岔区设范围已从桥梁、隧道开展到土质路基和道岔区,无碴轨道构造在高速铁路上的大量铺设已成为开展无碴轨道构造在高速铁路上的大量铺设已成为开展趋势

6、。趋势。一一 高速铁路轨道技术综述高速铁路轨道技术综述无砟轨道的优点无砟轨道的优点线路稳定、平顺，有利于铺设无缝线路和高线路稳定、平顺，有利于铺设无缝线路和高速行车速行车维修任务量少维修任务量少巩固耐久、整洁美观，运用寿命长巩固耐久、整洁美观，运用寿命长在隧道、地铁中减少开挖面积在隧道、地铁中减少开挖面积无砟轨道的缺陷无砟轨道的缺陷一旦破坏整修困难一旦破坏整修困难扣件弹性要好扣件弹性要好一一 高速铁路轨道技术综述高速铁路轨道技术综述二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类 无砟轨道：用整体混凝土构造替代传统有砟无砟轨道：用整体混凝土构造替代传统有砟轨道中的轨枕和散粒体碎石道床

7、的轨道构造。轨道中的轨枕和散粒体碎石道床的轨道构造。TZ216-2019 无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成，而无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。土路上。 二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类板式无砟轨道板式无砟轨道二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类双块式无砟轨道双块式无砟轨道二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道铺装无砟轨道铺装二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类 无砟轨道的构造：无砟轨道由长钢轨、扣件系统、轨

8、道板、CA砂浆、混凝土底座及凸形挡台组成。 CA砂浆：即水泥沥青砂浆，普通采用水泥、乳化沥青、砂及各种掺和料混合而成。作用为使板式轨道具有一定的弹性，并固定轨道构造的位置，同时消除混凝土构件施工误差。常用CA砂浆配方：干粉料主要为水泥、砂、矿物掺合料等。 种类干粉料乳化沥青水减水剂消泡剂高弹模1427283125-1354.5-5.50.15-0.35低弹模105949416.471.186.24二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类典型无砟轨道构造表示图典型无砟轨道构造表示图承轨道台承轨道台底座砼底座砼/ /支承层砼支承层砼 二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义

9、、构造及分类无砟轨道的分类：无砟轨道的分类：国际上目前比较常见的无砟轨道有：国际上目前比较常见的无砟轨道有：日本的板式轨道日本的板式轨道德国的雷达德国的雷达20002000型无砟轨道型无砟轨道旭普林型无砟轨道旭普林型无砟轨道 博格板式轨道博格板式轨道二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类日本新干线板式轨道日本新干线板式轨道二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类雷达雷达20002000型无砟轨道型无砟轨道二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类旭普林型无砟轨道旭普林型无砟轨道 二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类博格

10、板式轨道博格板式轨道二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类 国内高速铁路常用的有： CRTS、型板式无砟轨道 CRTS、型双块式无砟轨道 道岔区轨枕埋入式无砟轨道二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类 CRTS 型板式无砟轨道：预制轨道板经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，顺应ZPW2000 轨道电路的单元轨道板无砟轨道构外型式。 CRTS 型板式无砟轨道：预制轨道板经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座桥梁上，顺应ZPW2000 轨道电路的延续轨道板无砟轨道构外

11、型式。 CRTS 型板式无砟轨道：预制轨道板经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注的钢 筋混凝土底座桥梁上，并对每块板限位，顺应ZPW2000 轨道电路的延续轨道板无砟轨道构外型式。 二二 无砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类 CRTS型双块式无碴轨道：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延续的钢筋混凝土道床内，并顺应ZPW2000 轨道电路的无碴轨道构外型式。 CRTS型双块式无碴轨道：将预制的双块式轨枕经过机械振动法嵌入现场浇注的均匀延续的钢筋混凝土道床内构成整体，并顺应ZPW2000 轨道电路的无碴轨道构外型式。二二 无

12、砟轨道的定义、构造及分类无砟轨道的定义、构造及分类 道岔区轨枕埋入式无砟轨道：将预制混凝土道岔区轨枕埋入式无砟轨道：将预制混凝土岔轨枕组装成规范道岔轨排，现浇入混岔轨枕组装成规范道岔轨排，现浇入混凝土构成均匀延续钢筋混凝土道床，并顺应凝土构成均匀延续钢筋混凝土道床，并顺应ZPW-2000轨道电路的无砟轨道构造。轨道电路的无砟轨道构造。三三 无砟轨道系统设计的关键技术无砟轨道系统设计的关键技术1. 无砟轨道的构造选型无砟轨道的构造选型 无砟轨道构造选型应符合施工性、维护性、动力性、无砟轨道构造选型应符合施工性、维护性、动力性、顺应性和经济性的顺应性和经济性的 5 个根本原那么。个根本原那么。 施

13、工性的中心是施工速度施工性的中心是施工速度 维护性的中心是少维护维护性的中心是少维护 动力性的中心是轨道弹性动力性的中心是轨道弹性 顺应性的中心是工程实践顺应性的中心是工程实践 经济性的中心是生命周期经济性的中心是生命周期三三 无砟轨道系统设计的关键技术无砟轨道系统设计的关键技术无砟轨道的设计原那么：无砟轨道的设计原那么： 从工程建立的实践出发从工程建立的实践出发 , , 坚持构造设计的坚持构造设计的自主创新自主创新, , 工程资料国产化工程资料国产化 以列车荷载、温度荷载、根底变形为设计主以列车荷载、温度荷载、根底变形为设计主线线 充分思索裂纹控制、耐久性和经济性要求充分思索裂纹控制、耐久性

14、和经济性要求 把握轨道刚度和动力特性对环境的协调把握轨道刚度和动力特性对环境的协调 兼顾站前、站后接口界面和施工维护对无砟兼顾站前、站后接口界面和施工维护对无砟轨道设计的要求。轨道设计的要求。三三 无砟轨道系统设计的关键技术无砟轨道系统设计的关键技术无砟轨道的减振降噪：无砟轨道的减振降噪： 无砟轨道降噪：无砟轨道噪声主要表征为轮无砟轨道降噪：无砟轨道噪声主要表征为轮轨滚动噪声和轨道板构造辐射噪声两方面。轨滚动噪声和轨道板构造辐射噪声两方面。为使轨道低噪化为使轨道低噪化 , 运用定期打磨钢轨和钢轨运用定期打磨钢轨和钢轨无缝化的根本方法，或者在无砟轨道外表上无缝化的根本方法，或者在无砟轨道外表上设

15、置吸音板设置吸音板 。 无砟轨道减振：轨道减振的根本方法是降低无砟轨道减振：轨道减振的根本方法是降低轨道的支承刚度轨道的支承刚度 , 同时尽能够提高轨道的参同时尽能够提高轨道的参振质量振质量 , 以减小线路下部构造物的振动。以减小线路下部构造物的振动。三三 无砟轨道系统设计的关键技术无砟轨道系统设计的关键技术无砟轨道的耐久性：无砟轨道的耐久性： 影响无砟轨道耐久性的要素主要有影响无砟轨道耐久性的要素主要有: 构外型式、混凝构外型式、混凝土和各种特殊资料的质量、施工质量控制等方面。土和各种特殊资料的质量、施工质量控制等方面。客运专线无砟轨道构造的运用寿命要求按客运专线无砟轨道构造的运用寿命要求按

16、60 年设年设计计 , 并作为轨道构造耐久性设计的根据。板式无砟并作为轨道构造耐久性设计的根据。板式无砟轨道在运用过程中，会出现板下砂浆垫层的裂痕、轨道在运用过程中，会出现板下砂浆垫层的裂痕、剥离及碎裂；而双块式无砟轨道的伤损主要表如今剥离及碎裂；而双块式无砟轨道的伤损主要表如今道床板混凝土的裂纹及其扩展等伤损。因此，应开道床板混凝土的裂纹及其扩展等伤损。因此，应开发相应的修补资料和设备，制定无砟轨道构造的维发相应的修补资料和设备，制定无砟轨道构造的维修规范和管理方法。修规范和管理方法。四四 无砟轨道的施工无砟轨道的施工制 作 防 水 层钢 筋 混 凝 土 承 载 层(底 座 混 凝 土 )施 工水 硬 性 材 料 支 承 层 /混 凝 土 承 载 层施 工定 线 并 放 置 定位 锥铺 放 轨 道 板(粗 定 位 )精 调 轨 道 板(精 定 位 )对 侧 缝 和 纵 缝 进 行 密 封 处理 并 固 定 轨 道 板CA砂 浆 灌 注用 张 拉 锁 件 连接 纵 向 钢 筋封 填 纵 向 连 接 缝钢 筋 混 凝 土 承 载 层(底 座 混 凝 土 )施 工轨 道 设 标 网(GVP点