轨道工程课件：无砟轨道

1无砟轨道本讲主要内容概述国外无砟轨道中国无砟轨道无砟轨道过渡段无砟轨道绝缘2一、概述高速铁路对轨道结构的要求*高速铁路具有行车速度快、密度大的运输特点快速、舒适、安全是高速铁路的基本要求高速铁路轨道必须具有高平顺性、高稳定性的结构特点高平顺性是乘坐舒适性的保证，其关键在于持久保持轨道结构的良好几何状态高稳定性是轨道在高速运营条件下保持高平顺性的能力，其关键在线上线下结构不发生差异沉降3一、概述有砟轨道在高速铁路中的应用法国高速铁路、日本东海道新干线、韩国及西班牙等传统有砟轨道具有建设费用低、建设周期短、破坏时易修复、几何状态调整简单、自动化及机械化维修效率高、噪音传播范围小等优点法国高铁韩国高铁4一、概述有砟轨道需要不断维修道砟容易流动、破损引起轨道下沉，为保持轨道平顺性需不断进行维修传统铁路：道床维修量占线路维修量的70%以上DB：高速铁路线路维修量是传统铁路的2倍SNCF：TGV东南线820km线路，14年统计结果是每年需要对400km线路进行大机作业，最多的一年达600km大机作业后需慢行，对运输的干扰比较大飞砟及流砟现象5一、概述有砟轨道需要不断维修运营与维修的矛盾6一、概述有砟轨道改进型铺装轨道填充道床轨道宽轨枕轨道弹性轨枕轨道7一、概述高速铁路需要无砟轨道我国客运专线铁路采用有砟轨道的制约因素：桥上道砟流动性软土路基临界速度高速时道砟的飞溅路网的统一性及天窗的短时性运输的高密度性特级道砟缺乏我国客运专线轨道宜采用无砟轨道在地质灾害和地质活动活跃断裂带地段以及不宜铺设无砟轨道地段，宜采用有砟轨道结构8一、概述无砟轨道的优势*轨道结构稳定、质量均衡、变形量小，利于高速行车变形积累慢，养护维修工作量小，从而减小对列车运营的干扰，线路利用率高轨道几何形位能持久保持，提高列车运行的安全性平顺性及刚度均匀性好耐久性好，服务期长，设计使用寿命60年避免优质道砟的使用及环境破坏避免高速运行时的道砟飞溅自重轻，可减轻桥梁二期恒载；结构高度低，可减小隧道开挖断面对线路平纵面的要求标准可适当降低9一、概述无砟轨道的缺点*轨道必须建于坚实、稳定、不变形或有限变形的基础上，一旦下部基础残余变形超出扣件调整范围或导致轨道结构裂损，修复和整治困难初期投资相对较大，对基础要求高因而显著提高修建成本，轨道造价高振动、噪声相对较大无砟轨道的修复桩板路基10二、国外无砟轨道无砟轨道结构类型整体结构直接支承结构现浇混凝土式预制板式轨枕或支承块带轨枕或支承块不带轨枕或支承块RhedaZüblinBerlin弹性支承块式FFCBESBTEHOCHETIEFRESENGLEISPACTBögl板式普通A型板式框架板式减振G型IPA板式

ATDGetracBTDSATOWALTER11二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构板式轨道的结构组成：钢轨扣件预制轨道板乳化沥青水泥（CA）砂浆调整层混凝土底座轨道板间的凸形挡台

预制板强度高、施工速度快、钢轨安装方便凸台定位、CA砂浆调整结构简单、稳定、几何良好12二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构目前日本板式轨道的标准结构型式框架式－RC或PRC型普通A型（平板式）－RC或PRC型减振G型框架板减振板框架板减振板13二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构桥上普通板路基上普通板14二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构桥上框架板路基上框架板15二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构

橡胶垫层

CA砂浆Cementasphaltmortar

16二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构轨道板预制17二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构底座及凸形挡台施工18二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构铺设临时轨道19二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构轨道板安装20二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构凸台树脂灌注21二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构钢轨铺设与焊接22二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构充填式垫板精调23二、国外无砟轨道日本无砟轨道结构轨道检查24二、国外无砟轨道德国雷达型无砟轨道结构Rheda型无砟轨道因1972年在德铁Rheda车站铺设而得名轨道结构组成：钢轨、300型扣件、道床板（含预制混凝土轨枕或双块式轨枕）、槽形板（可选）等；德国弗莱德尔（Pfleiderer）公司1999年开发无槽形板Rheda2000系统雷达车站轨道25二、国外无砟轨道德国雷达型无砟轨道结构雷达轨道发展历程轨枕预制，道床现浇，自上而下施工便捷，轨道精度高轨道稳定、无需特殊材料、适应性强26二、国外无砟轨道德国雷达型无砟轨道结构桥上、路基及岔区雷达普通型无砟轨道27二、国外无砟轨道德国雷达型无砟轨道结构路基上雷达2000型无砟轨道28二、国外无砟轨道德国雷达型无砟轨道结构施工步骤1：HGT层施工29二、国外无砟轨道德国雷达型无砟轨道结构施工步骤2：抓枕机30二、国外无砟轨道德国雷达型无砟轨道结构施工步骤3：轨排粗调31二、国外无砟轨道德国雷达型无砟轨道结构施工步骤4：轨排精调32二、国外无砟轨道德国雷达型无砟轨道结构施工步骤5：浇筑混凝土33二、国外无砟轨道德国旭普林无砟轨道结构设计原理和方法与Rheda2000系统基本相同，最大的不同是施工方法采用德国Zublin公司开发的专用成套施工设备，用固定架替代钢轨支撑架，将轨排振动压入预先浇筑的混凝土中施工机械化程度高，施工进度快施工不需要工具轨，且受环境条件影响小1974年首次在德国科隆-法兰克福高速铁路上应用隧道内旭普林轨道桥上旭普林轨道34二、国外无砟轨道德国旭普林无砟轨道结构制作双块式轨枕混凝土巡回车35二、国外无砟轨道德国旭普林无砟轨道结构混凝土振捣车轨枕压入车36二、国外无砟轨道德国旭普林无砟轨道结构模板拆除车轨排固定架37二、国外无砟轨道德国旭普林无砟轨道结构旭普林无砟轨道施工现场38二、国外无砟轨道德国博格无砟轨道结构由德国MAXBogl建筑公司研发，1978年试铺级配碎石层(防冻层)水硬性胶结层BZM砂浆层Bogl轨道板伸缩缝承轨台支撑螺栓孔BZM砂浆灌注孔连接钢筋预制打磨轨道板，精度高，稳定性好纵连轨道，平顺性好39二、国外无砟轨道德国博格无砟轨道结构轨道板预制并打磨40二、国外无砟轨道德国博格无砟轨道结构HGT层铺设轨道板铺设41二、国外无砟轨道德国博格无砟轨道结构轨道板纵向连接42二、国外无砟轨道德国博格无砟轨道结构长钢轨铺设43二、国外无砟轨道沥青支承层无砟轨道Getrac已在德国取得应用许可宽轨枕直接支承于沥青道床上通过混凝土锚块对轨枕进行横向限位44二、国外无砟轨道BTD轨道BTD型无砟轨道是德语BetontragschichtmitDirektauflagerung（直接支撑在混凝土道床板的无砟轨道）的简称，轨枕为整体轨枕，用销钉与混凝土道床板联结45二、国外无砟轨道ATD轨道ATD型无砟轨道是AsphaltRail-spanwithDirectSupport（沥青支撑轨排结构）的简称，在纵向方向上，由于仅靠轨枕与沥青的摩擦力难以抵抗纵向作用力，需要在轨枕间充填道砟或采用重型轨枕46二、国外无砟轨道SATO轨道SATO型无砟轨道是德国第一阶段出现的轨枕支撑式无砟轨道结构型式，是德语StudiengesellschaftAsphalt-Oberbau（沥青道床研究协会）的缩写。钢枕通过钢销与预制在沥青道床板中的钢板联结47二、国外无砟轨道Walter轨道

Walter型无砟轨道结构型式与BTD相似，只是将BTD的混凝土道床板代之以沥青道床板48二、国外无砟轨道Heitkamp轨道

Heitkamp型无砟轨道结构设计原理与采用混凝土槽的Rheda型无砟轨道相同，只是将充填的混凝土代之以粘结处理的道砟。所谓粘结处理的道砟，一般是将道砟摊铺后，再灌注水泥灰浆49二、国外无砟轨道DFST轨道

扣件直接安装在混凝土道床板上50二、国外无砟轨道ERS轨道将钢轨全部用弹性复合材料埋入到混凝土槽中，具有理想的减振降噪效果和电气绝缘性能51二、国外无砟轨道PACT轨道道床板采用滑模连续铺筑，钢轨连续支承，间隔扣压52二、国外无砟轨道LVT轨道支承块底可提供部分弹性，具有较好的减振降噪性能，在高速上的适应性尚需进一步研究53二、国外无砟轨道梯型轨道日本研究的减振型轨道结构54二、国外无砟轨道ÖBB-PORR板式轨道奥地利开发ÖBB-PORR板式轨道，开有2个矩形孔，以便于充填砂浆和传递水平力55二、国外无砟轨道无砟轨道的分类*有无轨枕轨枕与道床间的关系支承式嵌入式整体式现浇道床板和预制轨道板沥青道床和混凝土道床施工方法Top-downBottom-up56三、中国无砟轨道我国无砟轨道发展历程第一阶段:1956～1984年，为前期研究阶段，以支承块式整体道床为主，铺设长度达到300km以上，并已形成标准第二阶段:1995～2003年，随着京沪高速铁路可行性研究的进展，在“九五”国家科技攻关专题“高速铁路无砟轨道设计参数的研究”中，提出了板式、长枕埋入式和弹性支承块式3种无砟轨道第三阶段:2004～2006年，由原铁道部组织在遂渝线开展了成区段铺设无砟轨道综合试验，同时对国外成熟的无砟轨道结构进行了大规模的技术和设备引进第四阶段:2007～2009年，无砟轨道再创新，逐步形成了CRTSI型、II型板式轨道、CRTSI型、II双块式无砟轨道第五阶段：2009年至现在，CRTSⅢ板式无砟轨道自主研发57三、中国无砟轨道第一阶段：早期的无砟轨道短木枕式坚实基岩隧道内支承块式水沟支承块式整体轨道

普通钢筋混凝土板式轨道

58三、中国无砟轨道第二阶段：无砟轨道试铺秦沈线板式无砟轨道赣龙线长枕埋入式秦岭隧道弹性支承块式59三、中国无砟轨道第三阶段：遂渝线无砟轨道成区段试验为了研发具有自主知识产权的无砟轨道成套技术，积累成段铺设无砟轨道的经验，2004年铁道部决定在遂渝线建设无砟轨道试验段，对板式轨道、双块式轨道、纵连式轨道以及岔区长枕埋入式无砟轨道进行试验研究60三、中国无砟轨道第三阶段：遂渝线无砟轨道成区段试验桥上框架板式无砟轨道路基上双块式无砟轨道61三、中国无砟轨道第三阶段：遂渝线无砟轨道成区段试验桥上纵连板式无砟轨道岔区长枕埋入式无砟轨道62三、中国无砟轨道第四阶段：无砟轨道引进再创新阶段，形成了中国CRTS系列无砟轨道结构为探索350km/h高速行车条件下无砟轨道的合理结构型式，原铁道部07年组织对无砟轨道技术再创新研究，研发I型平板式轨道、框架板式轨道、I型双块式轨道、II型板式轨道、II型双块式无砟轨道在京津、武广、郑西高速铁路上大范围铺设试验段通过了395km/h速度的考核63三、中国无砟轨道我国目前引进的几类主型无砟轨道结构Rheda2000Züblin日本板式博格轨道64三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*结构组成与功能定位65三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道结构组成与功能定位66三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道扣件系统67三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*扣件系统68三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*混凝土轨道板69三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*混凝土轨道板70三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*混凝土轨道板71三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*混凝土轨道板72三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*凸形挡台73三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*水泥乳化沥青砂浆层74三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*凸形挡台周围树脂充填层75三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*混凝土底座76三、中国无砟轨道CRTSⅠ型板式无砟轨道*技术特点77三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道*结构类型系统特点：由预制轨道板通过铣床制作出精确的钢轨定位；安装就位后，用专用的连接件将轨道板沿纵向串连起来，实现轨道结构的纵向连续性！78三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道*路基上的结构结构组成：钢轨件—扣件系统—预制轨道板—纵向连接件—CA砂浆调整层—密封带—水硬性支承层—防冻层79三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道*路基上的结构80三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道*纵向连接器81三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道*岔区结构82三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道*桥上结构83三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道*桥上结构——台后锚固体系84三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道*桥上结构——滑动层土工膜、土工布、胶粘剂组成的滑动层挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板85三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道布板软件与精调系统三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道结构技术特点（1）CRTSⅡ型板式无砟轨道结构层次分明，采用的是明确的层状结构体系设计理念。（2）轨道板加工精确，尤其是承轨槽打磨非常精细，可以确保扣件安装以及钢轨的精确定位。（3）轨道各部分结构功能分工明确合理，承力传力性能可靠、耐久性好。（4）轨道板直接设裂缝（假缝），但是裂缝控制不超过0.5mm，且实现了轨道板轨枕化。（5）CRTSⅡ型板式无砟轨道采用纵连结构，保证了轨道结构连续性。传递列车纵横向力、温度力时，桥梁上通过桥梁端端刺、锚固销钉以及侧向挡块等部件传递。路基上由轨道板与调整层（BMZ砂浆）、支承层的层间黏结传递。（6）桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道的轨道板和底座板为跨过梁缝的连续结构，预制轨道板结构型式与路基、隧道内统一。三、中国无砟轨道CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道结构技术特点（7）桥梁与底座板间设置滑动层（两布一膜），以减小桥梁温度伸缩对无砟轨道的影响，如图所示。（8）在桥梁固定支座上方，底座板与梁体固结（梁体设抗剪齿槽和锚固筋），将纵向力传递至桥梁基础。（9）在梁缝两侧一定范围的梁面铺设50mm厚的硬泡沫塑料板，减小由梁端转角对无砟轨道结构的影响。（10）底座板与梁面为滑动状态，设置普通侧向挡块对底座板横向限位；设置扣压型挡块，保证底座板的压屈稳定性。（11）通过在台后路基上设置摩擦板、端刺等锚固体系，使桥上轨道传递的纵向力不影响路基和无砟轨道结构的稳定性。三、中国无砟轨道CRTSⅢ型板式无砟轨道*CRTSⅢ型板式轨道是我国结合了Ⅰ型和Ⅱ型板式轨道的优点，自主研发的一种板式无砟轨道，采用预制轨道板铺设在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇筑的钢筋混凝土底座（桥梁）上，轨道板上设有钢轨承台。铺设方便，调整简单。CRTSⅢ型板式无砟轨道是具有我国自主知识产权的一类新型无砟轨道结构，源自于成都至都江堰铁路。目前在环武汉城际铁路等城际、市域线路均有应用。三、中国无砟轨道CRTSⅢ型板式无砟轨道*轨道结构组成与功能CRTSⅢ型板式无砟轨道在路基、桥梁和隧道等不同线下基础的结构组成基本相同，由钢轨、扣件系统、预制轨道板、自密实混凝土充填层、隔离层及混凝土底座等部分组成。如图所示。三、中国无砟轨道CRTSⅢ型板式无砟轨道*轨道结构组成与功能（1）扣件系统采用弹性不分开式扣件系统（如WJ-8型等），其主要功能是保持轨距，提供轨道弹性，调整轨道几何形位，满足轨道绝缘性能要求，调整线路纵向阻力。（2）预制轨道板与扣件系统相匹配，板面承轨部位设置挡肩，其主要功能是钢轨和扣件的安装定位；承受荷载，并通过自密实混凝土充填层及其与底座形成的凹凸结构，将竖向和水平荷载传递至下部支承基础；提供轨道结构与轨道电路和综合接地的接口。三、中国无砟轨道CRTSⅢ型板式无砟轨道*轨道结构组成与功能（3）自密实混凝土砂浆充填层采用强度较高、流动性及耐久性良好的自密实混凝土砂浆作为板式无砟轨道充填层是CRTSⅢ型板式无砟轨道结构的主要技术特征，其不仅作为调整层，为预制轨道板提供支承和调整，同时作为结构层，充填完成后，与底座形成凹凸限位结构，承受竖向和水平荷载。（4）底座、隔离层、限位凹槽及弹性垫层底座是CRTSⅢ型板式无砟轨道的重要承载结构，沿线路纵向分段设置。底座中部设置限位凹槽，自密实混凝土砂浆灌注其中，为轨道板提供水平限位，顶面设置隔离层（土工布），凹槽侧立面设置弹性缓冲垫层。底座的主要功能是承受荷载，并将竖向和水平荷载传递至线下基础；曲线地段的轨道超高也在底座上实现。三、中国无砟轨道CRTSⅢ型板式无砟轨道*轨道结构技术特点CRTSⅢ型板式无砟轨道结构特点如下：（1）针对城际铁路运营条件，优化CRTSI型板式无砟轨道设计，降低结构配筋率；（2）优化凸形挡台结构，施工方便，降低造价；（3）取消CA砂浆填充层，简化施工工艺，减小对环境的污染，降低工程投资；（4）使用自密实混凝土作为填充层，研究出了新型复合式轨道结构；（5）此轨道板结构与WJ-8扣件系统配套，具有较好的应用性，并使其具备较好的施工性和轨距保持能力。93三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*路基结构94三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*路基结构95三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*双块式混凝土轨枕96三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*混凝土道床板97三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*支承层98三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*支承层99三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*桥梁结构100三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*桥梁结构——隔离层101三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*桥梁结构——限位凸台102三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*桥梁结构——限位凹槽103三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*隧道结构104三、中国无砟轨道CRTSⅠ型双块式无砟轨道*技术特点105三、中国无砟轨道CRTSⅡ型双块式无砟轨道*系统结构106三、中国无砟轨道CRTSⅡ型双块式无砟轨道*路基结构107三、中国无砟轨道CRTSⅡ型双块式无砟轨道*桥梁结构108三、中国无砟轨道CRTSⅡ型双块式无砟轨道*隧道结构109三、中国无砟轨道CRTSⅡ型双块式无砟轨道*技术特点110三、中国无砟轨道无砟轨道应用111三、中国无砟轨道我国城市轨道交通无砟轨道技术发展作为解决城市交通拥堵问题的首选措施，我国目前正在加大发展城市轨道交通建设。我国城市地铁和轻轨主要有地面、地下和高架三种敷设方式，地面线通常采用有砟轨道结构形式，地下和高架通常采用无砟轨道结构形式。截至目前我国地铁和轻轨无砟轨道结构形式从总体上可分为短枕式、长枕式和浮置式三种，大致有以下几种类型：短枕式：普通短枕式整体道床、弹性短枕式整体道床、短枕式整体道床道岔，代表性的工程主要有北京地铁1号线、天津轻轨、天津地铁1号线、西安地铁1号线等项目；长枕式：长枕埋入式整体道床、合成树脂长枕式整体道床道岔，代表性的工程主要有广州地铁4号线、上海地铁10号线、杭州地铁1号线等项目；浮置式：钢弹簧浮置板道床、橡胶复合浮置板道床、梯形（纵向）轨枕减振道床。其中钢弹簧浮置板主要从德国引入，首次在北京地铁西直门高架站运用，在广州地铁3号线、4号线进一步运用，现在作为国内地铁特殊减振方式得到普遍应用；橡胶复合浮置板道床主要由同济大学研发，在上海地铁9号线首次应用；梯形轨枕主要从日本引入，在北京地铁5号线首次应用，为目前轨道中等减振的主要方式。112三、中国无砟轨道整体道床无砟轨道整体道床特点整体道床是新型轨下基础的一种结构形式。它没有传统的道砟层，是用混凝土或钢筋混凝土浇灌于坚实的基础之上形成整体的道床（如图所示）。日本铁路称之为“直接联结轨道”，英国铁路称为“连续灌筑钢筋混凝土轨道”。也有将无道砟的预制钢筋混凝土板式道床列为整体道床的。本书所述内容限于道床主体是现场浇筑的混凝土或钢筋混凝土的整体道床。整体道床113三、中国无砟轨道整体道床的主要优缺点为：（1）轨道稳定性好，养护维修工作量极少（2）构造简单（3）外表整洁美观，使碎石道床的面貌有了改观。（4）整体道床用于隧道内，可以降低隧道净空，改善通风条件。（5）整体道床混凝土为现场灌筑，避免了厂制构件的长逾运输。（6）整体道床发生病害时，修复较为困难，因此要求设计要安全，施工要重视质量。（7）施工精度要求较高（8）道床弹性较差，轨道弹性靠扣件提供，因而扣件的型式较复杂。114三、中国无砟轨道整体道床的类型整体道床在实验阶段曾有过多种类型。经过试铺和运营，国内保留了三种，它们是：短木枕式、钢筋混凝土支承块式和整体灌筑式。三种形式各有优缺点，应根据线路条件、和要求选择使用。（1）短木枕式整体道床轨下部件是经过防腐处理的短木枕，嵌固于混凝土内，上面铺设钢轨，如图所示。短木枕式整体道床115三、中国无砟轨道（2）钢筋混凝土支承块式轨下部件为预制的钢筋混凝土支承块，由500号钢筋混凝土制成，块下有伸出钢筋与道床混凝土联结。如图所示。钢筋混凝土支承块式整体道床116三、中国无砟轨道（3）整体灌筑式整体道床混凝土全部为就地灌筑，轨下不镶嵌木枕或支承块，承轨槽和挡肩系在灌筑混凝土时成型，如图所示。整体灌筑式整体道床117三、中国无砟轨道弹性支承块式无砟轨道轨道结构组成弹性支承块式轨道结构由弹性支承块、道床板和混凝土底座及配套扣件构成。弹性支承块由橡胶靴套包裹的钢筋混凝土支承块以及块下大橡胶垫板组成。橡胶靴套与块下大橡胶垫板具备一定的厚度，大橡胶垫板为沟槽形，其设置是根据所需刚度设计而定，与轨下垫板的弹性匹配的目标是使得无砟轨道的总体刚度与传统有砟轨道的刚度相接近，尽可能做到线路上无砟轨道和有砟轨道的结构受力、动力传递均匀一致。支承块承轨部分设轨底坡，由于无砟轨道调整钢轨高度的需要，配套扣件为弹性分开式，支承块与铁垫板的联结通过预埋绝缘套管及螺栓实现；道床板由就地灌注的填充混凝土和槽形板组成的道床将弹性支承块嵌固在其中。每7~8个支承间距作为一个板长单元。道床表面设人字坡，以利排水；在隧道内，混凝土道床可直接与隧底仰拱填充混凝土联结。而在高架结构上，考虑列车制动和温度力等作用，加设了混凝土底座。为此，需解决底座与桥面的联结以及底座与道床的联结等问题。为了提供混凝土道床的可修复性，在底座表层设置隔离层；在曲线地段，外轨超高的设置是在混凝土底座内完成。118三、中国无砟轨道轨道结构技术特点（1）轨道结构的垂向弹性由轨下和块下双层弹性橡胶垫板提供，最大程度上模拟了弹性点支承传统碎石道床的结构和受荷响应特性，并使得轨道纵向弹性点支承刚度趋于一致。通过双层弹性垫板刚度的合理选择，可使轨道的组合刚度接近有砟轨道的刚度。（2）支承块外设橡胶靴套提供了轨道的纵、横向弹性变形。使这种无砟轨道在承载、动力传递和振动能量吸收诸方面更接近坚实均匀基础上的碎石道床轨道。这种低振动轨道可以弥补无砟轨道弹性不足，以适应环保对低振动、低噪音的要求。（3）通过双层弹性垫板的隔离，轨道的支点荷载和振动等动力性能可保持长期稳定，轨道的几何形位也可在长时间内得以保持。（4）结构简单，施工相对容易。支承块为钢筋混凝土结构，可在工厂预制，在现场只需将钢轨、扣件、靴套及垫板的支承块力加以组装，经准确定位后，就地灌注道床混凝土即可成型。由于采用橡胶靴套和块下大橡胶垫板，初期投资较大。且由于橡胶易老化，故运营一定时间后必须更换。119三、中国无砟轨道钢弹簧浮置板无砟轨道轨道结构组成根据振动理沦可知，当一个振动体在一个外部激振动力的作用下，该振动体产生振动，但振动体振动的振动频率与振动体质量的开方成反比，与振动体的刚度开方成正比。而加速度的大小是与振动体振动频率的平方成正比，所以也就与质量成反比，与刚度成正比。浮置板就是利用这一原理，增大振动体的振动质量和增加振动体的弹性，利用其惯性力吸收冲击荷载，从而起到隔振作用，所以浮置板式轨道结构是降低传振和传声的很有效的方法，这一方法与房屋中隔绝机座振动噪声的浮置板相同。这种隔振系统在共振频率下的放大倍数很低，所以减振降噪效果非常显著。浮置板轨道结构系统采用三层水平垫板和一层侧向垫板，如图所示。道岔处经验算横向刚度后也可采用上述措施。钢弹簧浮置板无砟轨道120三、中国无砟轨道轨道结构技术特点（1）能有效利用隧道的几何空间。轨道板横向与隧道侧壁间隙小、垂向与隧道底板间垂向空隙小，这有利于减小隧道净空，降低工程造价，提高浮置板道床的应用范围。（2）便于维修和更换弹簧，不影响列车正常运行。（3）使用寿命长，有研究表明对钢弹簧表面做特殊处理和储备弹簧强度，可使其设计寿命达50年。（4）相对于普通轨道结构系统，钢弹簧浮置板轨道系统具有更低的固有频率，可以有效避开地铁运行的激振频率，取得较为良好的减振效果。（5）钢弹簧浮置板的浮置板部分和钢弹簧阻尼部分可以消耗能量，最终减少从轨道传递到路基的荷载。121三、中国无砟轨道梯形轨枕轨道轨道结构组成梯形轨枕轨道是一种新型的低噪声、低振动的轨道系统，由梯形轨枕、减振垫、混凝土底座构成。梯形轨枕由预应力混凝土纵梁和钢管连接件构成，形状似梯子，以一定间隔的减振垫支撑在L形的钢筋混凝土台座上，形成弹性支撑的梯形轨枕轨道系统，如图所示。在梯形轨枕轨道中，因纵梁起到在钢轨之外的第二纵梁的作用，钢轨和预应力混凝土纵梁共同承载列车荷重，起到了轨道刚性较大的“复合轨道”，提高了轨道的分散动载荷的性能。梯形轨枕122三、中国无砟轨道轨道结构技术特点研究表明，梯形减振轨枕轨道系统既能够发挥轨枕本来的特性，大幅度提高荷载的分散能力，又可补充钢轨本身的刚性和质量的性能特点，是一种既能实现提高弯曲刚度和剪切刚度，又能实现最适宜质量的系统，可以说是一种较理想的减振轨道。主要技术特点有以下几点：（1）将板式轨道的双向预应力结构改进成预应力混凝土纵梁和横向连接钢管，从而消除了枕中负弯矩，进而可以取消横向预应力，而已钢管代替；（2）梯形轨枕和钢轨形成了复合轨道，改善了车辆的动力学特性；（3）减振降噪（4）简化了制造工艺，减轻了轨道的荷载（5）耐久性好，维护方便（6）良好的经济性（7）有利于加快施工进度123三、中国无砟轨道埋入式轨道轨道结构组成钢轨埋入式整体道床是一种连续支撑钢轨的无砟轨道结构，主要用于有轨电车轨道。其初衷是克服钢轨点支撑带来的轨道受力和变形不均匀的问题，特别是钢轨受力和变形不均匀引起的诸如波磨等问题。由于钢轨直接埋在道床里，因此这种轨道结构的建筑高度相比其他轨道形式都要小的多，而且轨道更换、施工进度等方面也优于其它无砟轨道形式。埋入式轨道使得道路与钢轨顶面平齐，但由于列车走行时导向的需求，必须设置与轮缘相对应的轮缘槽。使用工字型钢轨时必须在固定钢轨的同时，由埋入轨槽的填充物形成轮缘槽，如图所示。埋入式轨道示意图124三、中国无砟轨道埋入式轨道类型从混凝土结构类型看，可以分为预制轨道板和现浇道床板两种结构型式（1）预制轨道板结构预制轨道板埋入式轨道结构由钢轨、轨下连续垫板、轨旁填充块、轨道板及铺装层等组成。轨道板采用预制结构，在轨道板上预留承轨槽，钢轨放置于槽内。轨下设连续的支承垫，钢轨通过轨腰两侧的填充块固定。该类型的轨道结构特点如下：第一，采用预制结构，施工进度快，与现浇的轨道相比，可以节省工期。第二，轨下连续支承，钢轨受力连续。第三，施工时可以在轨腰两侧设置楔形块调整轨距。第四，由于采用预制结构，轨道板对不同曲线半径地段的通用性较差。125三、中国无砟轨道（2）现浇道床板结构现浇道床结构与地铁整体道床结构类似。根据有无轨枕，可以分为有枕式和无枕式结构。典型的有枕式现浇道床结构如图所示。道床结构与地铁整体道床轨道类似，在现浇道床板中设置预制轨枕（块），轨枕（块）内预埋扣件系统套管，钢轨与轨枕块通过扣件系统连接。钢轨侧面通过填充块包裹，扣件系统上设扣件罩。钢筋混凝土道床上方设置铺装层。下图为有扣件系统，施工时将扣件系统挂置于钢轨上并调整钢轨形位，然后现浇道床板。与有枕式道床相比，该类型轨道取消了轨枕，轨道结构更加简单，充分体现了钢轨埋入的特点。126三、中国无砟轨道下图为另一种无枕式现浇道床结构。该结构取消了扣件系统，通过两股钢轨间的连接件在厂内预装形成钢轨框架，钢轨底部设弹性垫层提供弹性，