轨道结构类型.doc

1、 第二节 轨道结构 高速铁路的轨道结构从总体上可分为两类：一类为传统的有砟轨道；另一类为无砟轨道，实践表明，两种轨道结构均可保证高速例车的安全运营。但由于两类轨道结构存技术经济方面的差异，各国均根据自己的国情、铁路的特点合理选用，以取得最佳的技术经济效益。 一、一般规定 （一）正线轨道 1正线及到发线轨道应按一次铺设跨区间无缝线路设计。 2.正线应根据线路速度等级和线下工程条件，经技术经济论证后合理选择轨道结构类型，轨道结构宜采用无砟轨道。无砟轨道与有砟轨道应集中成段铺设， 无砟轨道与有砟轨道之间应设置轨道结构过渡段。 3无砟轨道的结构型式应根据线下工程、环境条件等具体情况，经技术经济比较后台

2、合理选择。同一线路可采用不同无砟轨道结构型式，同一型式的无砟轨道结构应集中铺设。 4轨道结构部件及所用工程材料应符合国家和行业的相关标准要求。 5无砟轨道主体结构应不少于 60 年设计使用年限的要求。 6轨道结构设计应考虑减振降噪要求。 7轨道结构应设置性能良好排水系统。 （二）站线轨道 1正线为轨道时，与正线相邻的两条到发线宜采用无 砟轨道，其他可采用混凝土宽枕的有砟轨道；高架车站或站台范围设架空层的车站到发线区段宜采用无砟轨道结构。 2 站线采用有砟轨道时，轨道结构设计应符合 下 列规定： (l)到发线应采用 60kg/m 无螺栓 孔 新钢轨；其他站线宜铺设50kg/m钢轨 。 (2)到发

3、线应采用混凝土轨枕每 千 米铺设 1667 根； 当 铺设混 凝土宽枕时，每千米铺设 1760根。其他站线每 千 米铺设 1440根 (3)站线应采用一级碎 石 道砟。到发线道床顶宽 3.4m，道床厚 度0.35m，边坡为 1： 1.75;其他站线道床预宽 2.9m，道床 厚度 0.25m，边坡为 1： 1.5。， (4)站线混凝土轨枕宜采 用 弹条 型扣件。 二、有砟轨道 l 钢轨 正 线轨道应采用 100m定尺 长的 60kg/m无螺栓孔新钢轨，其质 量应符合相应速度等级的钢轨相关要求。 2轨枕 正 线有砟轨道采 用 2.6m长混凝 土 轨枕，每 千 米铺设 1667 根。道岔区段铺设混凝

4、上岔枕 3 配件 (1)有砟轨道采用与轨枕配套的弹性扣件，其轨下弹性垫层静 刚度宜为 60 10kN/mm。 (2)无 砟轨道采用与轨道板或双块式轨枕相配套的弹性扣件 ,其轨下 弹性垫层静刚度宜为 25 5kN/mm。 4道床 (1)采用特级碎石道砟，道砟的物理力学性能应符合有关规 定。道砟上道前进行清洗，清洁度应满足有关要求。 (2)道床 顶面低于轨枕承轨面不应小于 40mm，且不应高 于 轨枕 中部顶面。 （ 3）路基地段单线道床 顶 面宽度 3.6m，道床厚度 0.35m，道床边 坡 1： l.75，砟肩堆高 0.15m。双线道床顶面宽度分别按单线 设 计。，石 质路堑地段采用弹性轨枕或

5、铺设砟下弹性垫 层 (4)桥 上 道床标准与路基地段相同，应采用弹性轨枕或铺设砟 下弹性垫层。砟肩至挡砟 墙之间以道砟填平。 (5)隧道内道床标准与路基地段相同，应采用弹性轨枕或铺设 砟下弹性垫层。砟肩至边墙（或高侧水沟）间以道砟填平。 (6)线路开通前，道床密度不应小于 1.75g/cm，轨枕支承刚度不应小于 120kN/mm，纵向阻力不应小于 14kN/枕，横向阻力不应小于12kN/枕。 三、无砟轨道 无砟轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道砟道床而组 成的轨道结构型式。 与有砟轨道相比，无砟轨道具有以下优点： (1)轨道稳定性好、平顺性高、舒适性好 无砟轨道结构的几 何形位能持久保持，

6、横向阻力较高，轨道稳 定性好，增加了运营的安全性；无砟轨道长波不平顺小，平顺性高；无砟轨道可通过轨道刚度的合理匹配，提高乘坐舒适性，尤其是通过不同结构物过渡段和道岔区的舒适性。 (2)养护维修工作量少，使用寿命长 随着列车运行速度的不断提高，有砟轨道道砟粉化及道床累 积变形的速度加快，为了满足高速铁路对线路的高平顺性、稳定性的要求，必须通过轨道结构的强化及频繁的养护维修来保持轨道的几何状态，与有砟轨道相比，无砟轨道养护维修工作量小，结构耐久性好，轨道使用寿命长。 (3)初期土建工程投资相对较小，节省 工 程总造价 无砗轨道在 园 曲线地段可实现超出有砟轨道高达 25%的超高， 这就有可能在保持

7、规定速度的情况下选择较小的曲线半径，同时无砟轨道可以采用较大的线路纵坡，提高线路平纵断面对地形、地物的适应性，减少对景观的破坏，可缩短桥梁、隧道结构物的长度，减少投资；结构高度低，自重轻，可减少桥梁二期恒载、降低隧道净空，从而降低工程总造价。 (4)整洁美观，利于环保 无砟轨道道床整洁美观，解决了有砟轨道在列车高速运行下 道砟飞溅带来的一系列问题，利于环保。 但无砟轨道也有其不足之 处： 初期建设投资相对较大。 基础变形要求高，必须建于坚实、稳定、不变形或有限变形 的基础上，无砟轨道的高低调整能力有限（主要通过扣件系统），一旦下部基础变形下沉超出其调整范围，或导致上部轨道结构裂损，其修复困难。

8、 道床面相对平滑，轮轨产生的辐射噪音较大。 基于无砟轨道的特点，其适于铺设的范围和条件主要有： 基础变形相对较小、维修作业困难的长大桥梁、隧道区段。 维修作业频繁、路基基础坚实的道岔区段。 减振降噪与环境要求高的区段。 优质道砟短缺、人 工费用高的国家和地区。 由于无砟轨道结构具有一系列的优点，在国内外高速铁路上 获得了广泛应用，日本铺设的无砟轨道已经达到 2700km；德国 2002年 8月 1日正式投入运营的科隆一法兰克福，全长 177km，线路最大纵 坡达 40 ，其中在运营速度不小于 200km/h 的 155km 地段铺设了无 砟轨道（包括 44 组无砟轨道道岔）；台湾台北至高雄高速

9、铁路全长 约345km，全线包括高架车站道岔区均采用无砟轨道，其中区间采 用框架式板式轨道，道岔区则采用 Rheda2000型无砟轨道，台湾高 铁路线最大坡度 25 。我圉已经运营的 京津城际铁路、沪宁城际 铁路、武广高速铁路、郑西高速铁路、沪杭城际铁路、京沪高速铁路和正在建造的石武高速铁路等都是采用的无砟轨道。 (一 )、 CRTS I 型板式无砟轨道 1轨道板组成：轨道板是由钢轨、弹性扣件、轨道板、水泥乳化 沥青砂浆充填层、底座、凸形挡台及其周同填充树脂等组成。如图 LB2-1所示。 2.轨道班的结构及形式尺寸 （ 1）轨道板结构类型可分为预应力混凝土平板、预应力钢筋混凝土框架板和钢筋混凝

10、土板。轨道板类型应根据环境条件和下部基础合理选用。如图 LB2-2图 LB2-3、图 LB2-4所示。 (2)标准轨道板长度为 4962mm，轨道板宽度为 2400mm，厚度不 宜小于 190mm。轨道板两端 设 半 园 形缺 口 ，半径为 300mm。扣件 节 点 间距不宜大于 650mm，特殊情况下超过 650mm 时，应进行设计检算， 且不宜连续设置。 (3)水 泥 乳化沥青砂浆 充 填层厚度为 50mm；对 于 减振型板式轨 道，厚度为 40mm。水泥乳化沥青砂浆 应采用 袋装灌注法施 工 。 (4)底座结构成满足列 车 荷载、温度荷载及 混凝土 收缩等的共 同作用下强度和裂缝宽度检算

11、，同时府满足下 部基 础变形的影响， 结构强度检算。底座采用钢筋混凝土 结构，混凝土强度等级为 C40。底座的外形 尺 寸根据设计荷 载计 算确定，曲线地段底座内侧 厚度不应小于1OOmm。 (s)凸 形 挡台 按 固 定 于 混凝土底座上的悬臂构件设计，形状分 圆形和半圆形，混凝土强度等级为 C40。凸形挡 台 和轨道板之 间 填 充树脂材料，设计厚度为 40mm。填允 树 脂应采用袋装灌注法施 工，其性能应符合相关规定。 (6)曲线超高在底座上 设 置。超高设置以内轨顶面为 基 准，采 用外轨抬高 方式 ，并在缓和曲线范 围 内线性过渡。 (7)轨道板外侧的底座顶面 设 置 横向排水坡。

12、3 路基地段 CRTS l 型板式无 砟 轨道（如图 LB2-5所示 ） 图 LB2-5路基地段 CRTS I 型板式无砟轨道标准横断面示意图 (单位： mm) (1)底座在路基基 床 表层上设置。， (2)底座每隔一定长度，对应 凸 形挡台中心 位 置，设置横向伸 缩缝。 （ 3）线间排水应结合线路纵坡、桥涵等线路条件和环境具体设计。采用集水井方式时，集水井设置间隔根据汇水面积和当地气象条件设计确定。严寒地区线间排水设计应考虑防冻措施。 （ 4）线路两侧及线间路基面应进行防水处理。 4.桥梁地段 CRTS型板式无砟轨道（如图 LB2-6所示） 底座板在桥梁上设置，通过梁体预埋套筒植筋或预埋钢

13、筋方式与桥梁连接。轨道中心线 2.6m范围内，梁面应进行拉毛处理。 底座板对应每块轨道板，在凸形挡台中心位置设置横向伸缩缝。 底座范围内，梁面不设防水层和保护层。 桥上扣件纵向阻力及梁端扣件结构形式根据计算确定。 5.隧道地段 CRTS型板式无砟轨道（如图 LB2-7所示） （ l） 有仰拱隧道内，底座 在 仰拱 回 填层 上方 构筑。沿线路纵向，底 座每隔一定长 度， 对应 凸 形 挡 台中 心位置，设置横向伸缩缝。底座在隧道沉降 缝位置，设置伸缩缝 。 底座宽度范 围 内，仰拱 回 填层表 面进行拉毛处理。 (2)无 仰拱隧道内，底座 与 隧道底板合并设置并连续铺 设。当 位 于曲 线地段

14、时， 超高一般在底座面上 设置。 (3)距 隧道洞口 100m 范围内， 仰拱 回 填层 设置 钢筋与底座连接。（一） CRTS I 型 双 块式无砟轨道 l道床板采 用 钢筋混凝 土 结构，现场浇筑成型，混凝 土 强度等级为 C40。 2 路 基 地段 CRTS I 型双块式尤砟轨道（如 图 LB2_8所 示 ） 由 钢轨、弹 性 扣件、双块式轨枕、道床板、支承层等组成。 (2)支承层在路基基床表层上设置；，支承层表面宽度为 3200mm，底而宽度为 3400mm，厚度为 300mm。沿线路纵向，每隔不大于 5m 设一横向预裂缝，缝深为厚度的 1/3。道床板宽度范围内的支承层表面进行拉毛处理

15、， (3)道床板为纵向连续的钢筋混凝土结构，在支承层上构筑。道床板宽度为 2800mm，厚度为 260mm。 (4)曲线超高在路基基床表层上设置。 (5)线间排水应结合线路纵坡、桥涵等线路条件和环境条件确定。当采用集水井方式时，集水井设置间隔根据汇水面积和当地气象条件汁算确定。 (6)线路两侧及线间路基面进行防水处理。 3桥梁地段 CRTS I 型双块式无砟轨道（如图 LB2-9所示） (1)轨道板组成：钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、道床板、隔离层、底座及凹槽周围弹性垫层等组成。 (2)道床板、底座沿线路纵向在梁面上分块构筑，分块长度在5.Om 7.0m 范围 ,相邻道床板及底座的间隔缝为 lO

16、Omm，道床板宽度为 2800mm，厚度为 260mm底座宽度为 2800mm，直线地段底座厚度不宜小于 210mm，曲线地段底座内侧厚度不应小于 lOOmm。 (3)底座通过梁体预埋套筒植筋或预埋钢筋与桥梁连接，轨道中心线 2.6m范围内，粱面进行拉毛处理。 (4)曲线超高在底座上设置。 (5)底座顶面 设 置隔离层。对应每块道床板，底座设置限位凹槽 ，凹槽的形式尺 寸根据设计 荷 载 计 算确定，凹槽侧面设弹性垫层。 (6)底座范 围 内，粱面不设防水层和保护层。 (7)桥上扣件纵向阻力及梁端扣件结构型式根据计算确定。 4 隧道地段 CRTS I 型双块式无砟轨道（如图 LB2-lO所 示

17、 ） 图 LB2-10隧道地段 CRTS I 型 双块式无砟轨道标准横断面示意图（单位： mm） (1)轨道板组成：钢轨、 弹性 扣件、双块式轨枕、道床板等组成。 (2)道床板为纵向连续的钢筋混凝上结构， 直 接在隧道仰拱 回填层（有仰拱隧道）或底板（无仰拱隧道）上构筑：道床板宽度为 2800mm，厚度为 260mm，其宽度 范围 内，仰拱 回 填层或底板表 面 进 行拉毛处理。 (3)曲线超高在道床板 上 设置。 (4)距洞口 200mm，隧道内道床板结构与路基地段相同。其 余地段的道床板结构根据相应的设计荷载 确定。 (三 )CRTS 型板式无 砟 轨道 博格板 式无砟 轨道系统结构和求汴城际线路 CRTS 型 板式无砟