《高速铁路线路施工与维护》课件-4.高速铁路轨道工程

高速铁路轨道工程1目录一高速铁路轨道技术综述二无砟轨道的定义、结构及分类三无砟轨道系统设计的关键技术四无砟轨道的施工101高速铁路轨道技术综述

高速铁路轨道结构和普通铁路轨道结构一样,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材料承受来自列车车轮的作用力,它们的工作是紧密相关的。任何一个轨道零部件的性能、强度和结构的变化都会影响所有其他零部件的工作条件,并对列车运行质量产生直接的影响,因此轨道结构是一个系统,要用系统论的观点和方法进行研究。1一高速铁路轨道技术综述高速铁路轨道结构主要类型：有砟轨道和无砟轨道。砟：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两条平行的钢轨组成,钢轨固定放在枕木上,之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、帮助铁轨承重的作用,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里。此外,路砟小碎石还有几个作用：减少噪音、吸热、减震、增加透水性等。1一高速铁路轨道技术综述

有砟轨道是铁路的传统结构。它具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、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,从而使维修工作量显著增加,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250～300km/h时,其线路维修费用约为行车速度为160～200km/h时的2倍;速度为250～300km/h时,通过总重达3亿吨后道砟就需全部更换。1一高速铁路轨道技术综述基于这一情况,许多专家认为,从经济角度和维修管理角度看,高速铁路应采用无砟轨道。特别是在桥隧结构上,由于无砟轨道减少了二期恒载和建筑高度,采用无砟轨道更为有利。除此以外,无砟轨道还具有使用寿命长、线路状况良好、不易胀轨跑道、高速行车时不会有石砟飞溅等优点,因此无碴轨道在国外高速铁路上获得了越来越广泛的应用,其铺设范围已从桥梁、隧道发展到土质路基和道岔区,无碴轨道结构在高速铁路上的大量铺设已成为发展趋势。1一高速铁路轨道技术综述无砟轨道的优点线路稳定、平顺，有利于铺设无缝线路和高速行车维修工作量少坚固耐久、整洁美观，使用寿命长在隧道、地铁中减少开挖面积无砟轨道的缺点一旦破坏整修困难扣件弹性要好1一高速铁路轨道技术综述102无砟轨道的定义、结构及分类1二

无砟轨道的定义、结构及分类无砟轨道：用整体混凝土结构代替传统有砟轨道中的轨枕和散粒体碎石道床的轨道结构。（TZ216-2007）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、轨枕直接铺在混凝土路上。1二

无砟轨道的定义、结构及分类

无砟轨道的结构：无砟轨道由长钢轨、扣件系统、轨道板、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，一般采用水泥、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，并固定轨道结构的位置，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105949416.471.186.241二

无砟轨道的定义、结构及分类

无砟轨道的分类：国际上目前比较常见的无砟轨道有：日本的板式轨道德国的雷达2000型无砟轨道旭普林型无砟轨道博格板式轨道1二

无砟轨道的定义、结构及分类

国内高速铁路常用的有：

CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型板式无砟轨道

CRTSⅠ、Ⅱ型双块式无砟轨道道岔区轨枕埋入式无砟轨道1二

无砟轨道的定义、结构及分类

CRTSⅠ型板式无砟轨道：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。

CRTSⅡ型板式无砟轨道：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。

CRTSⅢ型板式无砟轨道：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。1二

无砟轨道的定义、结构及分类

CRTSⅠ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。

CRTSⅡ型双块式无碴轨道：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。

道岔区轨枕埋入式无砟轨道：将预制混凝土岔（轨）枕组装成标准道岔轨排，现浇入混凝土形成均匀连续钢筋混凝土道床，并适应ZPW-2000轨道电路的无砟轨道结构。103无砟轨道系统设计的关键技术

1.无砟轨道的结构选型无砟轨道结构选型应符合施工性、维护性、动力性、适应性和经济性的五

个基本原则。施工性的核心是施工速度维护性的核心是少维护动力性的核心是轨道弹性适应性的核心是工程实际经济性的核心是生命周期1三

无砟轨道系统设计的关键技术2.无砟轨道的设计原则：

从工程建设的实际出发,坚持结构设计的自主创新,工程材料国产化以列车荷载、温度荷载、基础变形为设计主线充分考虑裂纹控制、耐久性和经济性要求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轨道设计的要求1三

无砟轨道系统设计的关键技术3.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轨滚动噪声和轨道板结构辐射噪声两方面。为使轨道低噪化,使用定期打磨钢轨和钢轨无缝化的基本方法，或者在无砟轨道表面上设置吸音板。

无砟轨道减振：轨道减振的基本方法是降低轨道的支承刚度,同时尽可能提高轨道的参振质量,以减小线路下部结构物的振动。1三

无砟轨道系统设计的关键技术4.无砟轨道的耐久性：影响无砟轨道耐久性的因素主要有:结构型式、混凝土和各种特殊材料的品质、施工质量控制等方面。客运专线无砟轨道结构的使用寿命要求按60年设计,并作为轨道结构耐久性设计的依据。板式无砟轨道在使用过程中，会出现板下砂浆垫层的裂缝、剥离及碎裂；而双块式无砟轨道的伤损主要表现在道床板混凝土的裂纹及其扩展等伤损。因此，应开发相应的修补材料和设备，制订无砟轨道结构的维修标准和管理办法。1三

无砟轨道系统设计的关键技术104无砟轨道的施工

1四无砟轨道的施工

一、前期准备工作1、确定轨道线路和设计方案，制定施工计划，明确施工进度和质量要求；2、现场勘察、测量，开展地形、路基、土质等工程勘测，确保无砟轨道的基底结构合理稳定；3、采购各种材料和设备，包括无砟轨道基底材料、轨道、道岔、固定件、安装工具等；4、组建施工安全保障班组，制定安全措施和应急预案，确保施工现场的安全。

1四无砟轨道的施工二、基础处理无砟轨道的基础处理是施工过程中必不可少的环节，主要包括以下步骤：1、清除基础表面杂物和附着物，避免基底表面不平整和杂物影响无砟轨道的安装质量；2、进行基础平整化处理，比如清除基础上的土石异物、铺设层、使用整平机械等；3、基础涵洞及立交桥等地段的基础处理，需要根据设计要求进行相应的处理。

1四无砟轨道的施工三、基础封闭在进行基础封闭时，需要根据无砟轨道的设计要求，对施工地点进行封闭处理，主要包括以下步骤：1、地面张网，避免工人和材料掉落；2、盖起防护棚或搭建安全通道，确保施工现场的安全；3、根据环保要求，采取必要措施，如喷洒水雾、设置粉尘屏障等。

1四无砟轨道的施工四、纵向和横向调整在横向调整时，需要保持铺设轨道的平直度和与地面的垂直度，主要包括以下步骤：1、在铺设前进行纵向调整，在铺设轨道前，先确定好横向位置，并使用铁丝设置好中心线；2、采用平整机械对轨道进行横向调整，确保轨道的平直度；3、使用制度合理、结实物料进行横向调整的固定，确保轨道不会移位。

1四无砟轨道的施工五、轨道铺设1、先安装轨道底座，设置好轨道的垂直度；2、然后进行轨道铺设，在轨道衔接位置，需要进行精准的角度校正；3、在轨道铺设完成后，使用特制的无砟轨道基底材料，将轨道固定在基底上，确保轨道的稳固。

1四无砟轨道的施工六、固定件的安装在无砟轨道安装后，需要进行相应的固定件的安装，以保证轨道的牢固度和稳定性。1、安装波形弹簧（弹性固定件）、夹钢板等固定件；2、根据设计方案进行高低差调整，确保轨道间的间距、高度等符合要求；3、在安装完成后，对存在缺陷或不严密的地方进行修补和处理。

1四无砟轨道的施工七、道岔的安装道岔是无砟轨道系统中的重要组成部分，对于大型轨道交通工程而言尤为重要。1、根据设计方案，选用适当的