铁路无砟轨道结构与施工

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1、XX铁道大学毕业设计第1章绪论1.1课题研究的目的意义传统的铁路有砟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。这种有砟轨道具有铺设简便、综合造价低廉的特点。但随着经济的发展，人们对铁路运营的速度要求越来越高，国家要大力发展高速铁路，这时候有砟轨道便不能担当重任，它对列车速度有极大的限制，而且容易变形，已经很难满足需求，所以无砟轨道的发展已经成为时代发展的需要。近几十年来，经济发达的国家已经在路基、隧道和高架桥结构上的各种无砟轨道结构有了很快的发展，德

2、国、日本等国家的高速线路都是以修建少维修的无砟轨道为主。日本新建铁路的无砟轨道铺轨里程已超过80%，德国新建高速铁路的无砟轨道占线路总长的70%以上。随着京津城际铁路的开通，武广和郑西客运专线无砟轨道建设的顺利实施，我国客运专线以无砟轨道为主要选型的技术路线也已成为共识。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。良好的轨道稳定性，连续性和平顺性，使用寿命长.结构耐久性好，维修工作量少等特点已证明无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，而且可以降低粉尘、美化环境，列车时速可达到200公里以上。我国在近年来规划了多条客运专线，大量采用了无砟轨

3、道。而无砟轨道施工技术是生产过程中的一个重要环节，所以研究无砟轨道施工具有重要意义。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状1964年，世界上第一条高速铁路——日本东海道新干线开通，标志着高速铁路建设进入一个新的发展阶段。继日本之后，德国、法国、西班牙、意大利、瑞典、韩国等国家相继开始兴建高速铁路，各国开始对高速铁路轨道结构型式进行研究。日本是发展无砟61XX铁道大学毕业设计轨道较早的国家之一，从20世纪60年代中期开始进行板式无碴轨道的研究到目前大规模地推广应用，走过40年的历程。日本的高速无碴轨道占当年铺设铁路的比例，在20世纪70年代达到60%以上，而90年代则达到

4、80%。目前，其累计铺设里程已达2700多km（其中新干线约1600多km），为世界上铺设无碴轨道最长的国家。在规模发展的同时，日本还不断改进、完善结构设计参数和技术条件，最终将普通A型和框架型板式结构作为标准定型。框架型在混凝土和CA砂浆用量上较A型板少，可减少板的成本，也可减少日温差引起的板的翘曲。最初的A型和框架型板为普通钢筋混凝土结构，适用于温暖地区和隧道内，在东北、上越新干线等寒冷地区则采用双向预应力A型板。另外，为解决新干线的噪声及振动问题，实现客运专线高速铁路发展与社会环保兼容的目的，经试验后，将减振G型板式轨道作为标准形式，规定在减震降噪区段铺设。德国也是世

5、界上研究及应用无碴轨道较早的国家。德国铁路研究开发无碴轨道采用的体制是由德铁制定统一设计基本要求，有公司、企业自行研制开发。新开发的无碴轨道在进入德铁路网之前，必须通过指定试验室的实尺模型激振试验及性能综合评估，并经EBA（德铁技术检查团）认证、批准后，方有资格在铁路线上进行有线长度的试铺。试铺的无碴轨道要经过5年的运营考验并经EBA的审定，通过后方可正式使用。德国自1959年开始研究、试铺无碴轨道，首先在希尔塞德车站试铺了3种结构，随后又在雷达车站和奥尔德车站试铺了2种结构，1977年又在慕尼黑试验线试铺了6种。1959-1988年是德国无碴轨道的试铺期，共铺设无碴轨道3

6、6处，累积21.6km。在此期间先后在土质路基、高架桥及隧道内试铺了各种混凝土道床的无碴轨道。经过不断改进、优化和完善，形成了德国铁路无碴轨道系列和比较成熟的技术规范及管理体系，研制了成套的施工机械设备和工程质量检测设备，为无碴轨道在德铁的推广应用创造了良好的条件。经过几十年的开发和研究，德国已经成功研发了雷达型、Bogl型、ZubⅠn型、ATD型、Getrac型、BTD型、SATO型、FFYS型、Walter型、HeⅠtkamp型等十几种无碴轨道结构形式。到2003年，德国铁路无碴轨道总铺设长度600多公里。德国无碴轨道的主要结构式轨枕埋入式和博格板式无碴轨道。初期铺设的

7、雷达型和博格板式轨道都经历了30年的运营考研，轨道状态始终良好。1.2.2国内研究现状我国于20世纪60年代开始对无砟轨道进行研究，与国外的研究几乎同时起步。初期曾试铺过支承块式、短木枕式、整体灌筑式等整体道床以及框架式沥青道床等多种型式。无砟轨道开发初期，在成昆线、京原线、京通线、南疆线等长度超过1km的隧道内铺设支承块式整体道床，总铺设长度约300km。20世纪80年代曾试铺过由沥青混凝土铺装层与宽枕组成的沥青混凝土整体道床，61XX铁道大学毕业设计全部铺设在大型客站和隧道内，总长约10km。1995年开始对弹