山区高速铁路轨道结构选型分析
高速铁路设备系列介绍之十六——高速铁路轨道结构
高速铁路设备系列介绍之十六——高速铁路轨道结构：与普通铁路轨道结构一样，高速铁路轨道结构由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备、轨撑和道岔等设备组成。
钢轨是轨道结构中细长的部件。
将钢轨牢固地支承和约束是确保安全和提高运输品质的关键问题。
钢轨直接承受由机车车辆传来的巨大动力，并传向轨枕。
轨枕又称枕木，也是铁路配件的一种。
只不过现在所用材料不仅仅是木材，因此叫轨枕更加科学。
别看轨枕的模样单调划一，貌不惊人，它的作用可不小。
轨枕承受钢轨传来的竖向垂直力、横向和纵向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨正常的几何位置。
轨枕既要支承钢轨，又要保持钢轨的位置，还要把钢轨传递来的巨大压力再传递给道床。
它必须具备一定的柔韧性和弹性，硬了不行，软了也不行。
列车经过时，它可以适当变形以缓冲压力，但列车过后还得尽可能恢复原状。
联结零件包括接头联结零件和中间联结零件两类。
接头联结零件是用来联结钢轨间的接头的，钢轨接头处必须保持的缝隙叫做轨缝。
中间联结零件（又称扣件）的作用是将钢轨紧扣在轨枕上。
钢筋混泥土轨枕用的扣件有扣板式,拱形弹片式和ω形弹条式三种。
道床是轨道的重要组成部分，是轨道框架的基础。
道床通常指的是轨枕下面，路基面上铺设的石碴（道碴）垫层。
主要作用是支撑轨枕，把轨枕上部的巨大压力均匀地传递给路基面，并固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动，大大减少路基变形的同时还缓和了机车车辆轮对对钢轨的冲击，便于排水。
根据材料不同，有碎石道床、沥青道床和混凝土整体道床。
混凝土整体道床是用浇筑成型的混凝土整体基础作为钢轨的基础，由于取消了道碴层，线路强度高，维修工作量小，我国在隧道内或客运站到发线上已开始铺设。
防爬设备的设置，是因列车运行时常常产生作用在钢轨上的纵向力，使钢轨作纵向移动，有时甚至带动轨枕一起移动。
这种纵向移动，叫做线路爬行。
一般发生在复线铁路的区间正线、单线铁路的重车方向、长大下坡道上和进站时的制动范围内。
安装防爬设备就能够在轨道两边将轨道死死拉住，能够有效防止线路爬行。
高速铁路轨道结构类型及比较
Ｏｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ Ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ 道相 比 ，无 砟 轨道 主要技 术 特点为 ：良好的结构连续性和平顺 性 ；良好 的结构恒定 性和稳 定性 ；良 好 的结 构耐久性 和少维修性能 ；避免高速行车时有 砟轨 道结 构出现的道砟飞溅现象 ；减少工务养护与维 修设 施 ；有利于适 应地形 选线 ， 减少投 资 ； 减少 客运专 线对特级道砟 的需求 ；弹性低 于
有砟轨道 ；建设期工程总投资高 ，远期 投资 较为合理等。 为 了提高轨 道在 高速 运行 条件 下的稳 定性和平顺性 ， 减 少轨道维修量 ， 世界各 国 的高速铁路上都尽 量采用 无砟轨道。无砟 轨 道从诞 生、发展 。到 目 前 为止 ， 其结构 型式 种类 繁多 ， 技术上也各有特 点。按 照无砟轨 道结构进行分类 ，可分为整体结 构式和直 接 支承式。整体结构 式是指支承钢 轨的混凝 土 块与混凝 土基 础浇筑 或预制成为一体 ，按建 造工 艺又可 再分 为现 浇混凝 土 式和 预制板 式。直接支承式是 指在基 础上直接铺设无砟 轨道的一种结 构。国外无砟 轨道技术 比较成 熟的国家主要 是德 国和 日 本， 德 国无砟轨道 主型结构是轨 枕埋 人式 （ Ｒ ｈ ｅ ｄ ａ 型和Ｚ １ １ ｂ ｌ ｉ ｎ 型双块式轨道 ） 和博格 （ Ｂ ６ ｇ １ ） 板式轨道 ， 而日 本无砟 轨道结构 型式 主要是各种类型 的 板 式轨道【 ５ 】 ，目前定型 的板式轨 道有普通Ａ
铁路究 竟应 铺何 种类 型轨 周 道结 构 ，应从 技术 与经 济 角度 全面衡量 决定 。
希
有砟轨道
。 有砟轨 道 作为铁 路传 禹 统 的轨道 结构 ，具有 弹性 良好 、造 价低廉 、更 换 与 维修养 护方 便 、吸 噪特性 好等 优点 。然 而 随着 行 车 速度 和列 车轴 重 的不 断提 高 ，其 缺 点也更 加显 露 。
高速铁路轨道知识介绍
一般数百万吨通过总重可以完成密实阶段。 在新建高速铁路一次铺成无缝线路时，要采用道砟分层铺设、分层 捣固、动力稳定的作业方式，一次稳定下沉总量8-10mm，相当于10万 吨的运量。 后期下沉阶段是道床的正常工作阶段，下沉量和运量有直接关系。
1.3 无砟轨道结构
双 块 式 无 砟 轨 道 (路基地段)
1.3 无砟轨道结构
双 块 式 无 砟 轨 道 (桥梁地段)
1.3 无砟轨道结构
长 枕 埋 入 式
道岔区无砟轨道
1.3 无砟轨道结构
道岔区无砟轨道 (板式)
1.3 无砟轨道结构
→创新纵连板式
1.3 无砟轨道结构
创新板式无砟轨道
(桥梁地段)
7）铁垫板通过锚固螺栓与预埋于混凝土枕或轨道板中的绝缘套管配合紧固。 预埋套管上设有螺旋筋定位孔，便于螺旋筋准确定位。混凝土枕或轨道板 中的预埋套管中心对称布置，便于混凝土枕或轨道板的布筋设计。
8）调整轨向和轨距时无需任何备件，通过移动带有长圆孔的铁垫板来实现， 为连续无级调整，可精确设置轨向和轨距且作业简单方便。
8
恶劣环境条件 扣件系统经EN 13146-6所述300 h盐雾试验之后，用手工拆卸
影响
工具能顺利拆卸。
9
钢轨左右位置 单股钢轨左右位置调整量：－8～＋8 mm；
调整量
轨距调整量：－16～＋16 mm，调整级别1mm。
10
钢轨高低位置 调整量
钢轨高低位置调整量： －4～＋26 mm。
SKL15型弹条：扣压力9 kN，弹程15 mm； 11 扣压力及弹程 SKL15B型弹条：扣压力6 kN。
高速铁路轨道结构
层铺设、分层捣固、动力稳定的作业方式，一次稳定下沉
总量达8~10mm，相当于通过10万t的运量，以减少日后的
不均匀下沉。
后期缓慢下沉阶段是道床的正常工作阶段，这时道床
仍有少量下沉，下沉量与运量之间有直接关系。
24
六、钢轨伸缩调节器
钢轨伸缩调节器（简称调节器）是高速铁路重要的轨道部件之一。高 速铁路长大连续梁上铺设无缝线路，通常需要设置调节器。调节器的功能 是协调因温度引起的长大桥梁梁端伸缩位移和长钢轨伸缩位移之间的位移 差，使桥上长钢轨自动调整温度力，从而减小轨道及桥梁所承受的荷载。
4.桥上道床标准应与路基地段相同，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.隧道内道床标准应与路基地段相同，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/cm3，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/
3、具有良好的韧性，适应较高的动力作用，获得较长的疲劳寿命； 4、具有良好的焊接性能，以便采用无缝线路； 5、具有良好的道岔及加工性能，以获得良好的道岔质量； 6、化学成分便于热处理，以提高钢轨的强韧性； 7、严格的尺寸公差及高平直度，保持轨道结构高精度和平顺性。
6
（二）钢轨品种和性能
我国高速铁路相关标准规定，200km/h及以上高 速客运专线铁路应选用U71MnG钢轨，200~250km/h高速客 货混运铁路应选用U75VG钢轨。其中U代表钢轨钢；75代表 化学成分中碳平均含量为0.75%；V代表钒元素；Mn代表锰 元素；G代表高速铁路（2011年前为K，代表客运专线）。 U71MnG和U75VG钢轨的化学成分及力学性能分别见表3-1和 表3-2所示。
高速铁路有砟、无砟轨道结构及精调
第二章高速铁路有砟、无砟轨道结构及精调第一节概述无砟轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道碴道床而组成的轨道结构形式。
由于无碴轨道具有轨道平顺性高、刚度均匀性好、轨道几何形位能持久保持、维修工作量显著减少等特点，在各国铁路得到了迅速发展。
特别是高速铁路，一些国家已把无碴轨道作为轨道的主要结构形式进行全面推广，并取得了显著的经济效益和社会效益。
以下是无砟轨道的主要优势和缺点。
一、无砟轨道的优势主要有：1、轨道结构稳定、质量均衡、变形量小，利于高速行车；2、变形积累慢，养护维修工作量小；3、使用寿命长—设计使用寿命60年；二、无砟轨道的缺点主要有：1、轨道造价高：有砟180万/km，双块式350万，１型板式450万，2 型板式500万。
2、对基础要求高因而显著提高修建成本：有砟轨道可允许15cm工后沉降，无砟轨道允许3cm，由此引起的以桥代路及路基加固投资巨大。
3、振动噪声大：减振降噪型无砟轨道目前尚不成功，减振无砟轨道选型存在较大困难。
4、一旦损坏整治困难：尤其是连续式无砟轨道。
第二节无砟轨道结构一、国外铁路无碴轨道结构型式国外铁路无碴轨道的发展，数量上经历了由少到多、技术上经历了由浅到深、品种上经历了由单一到多样、铺设范围上经历了由桥梁、隧道到路基、道岔的过程。
无碴轨道已成为高速铁路的发展趋势。
1．日本日本是发展无碴轨道最早的国家之一。
早在20世纪60年代中期，日本就开始了无碴轨道的研究与试验并逐步推广应用，无碴轨道比例愈来愈大，成为高速铁路轨道结构的主要形式。
据统计，日本高速铁路无碴轨道比例，在20世纪70年代达到60%以上，而90 年代则达到80%以上。
日本从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的推广应用，走过了近40年的历程。
对于最初提出的轨道结构方案，铁道综合技术研究所相继进行了设计、部件试验、实尺模型试验、设计修改、在营业线上试铺等工作。
从津田沼、日野土木试验所内的实尺模型试验到既有线、新干线的桥梁、隧道和路基上的各种形式无碴轨道结构的试铺，总共建立了20多处近30km的试验段，开展了大量的室内、营业线上动力测试和长期观测的试验研究工作，并在试验结果的基础上，不断的改进、完善结构设计参数和技术条件，最终将普通A 型（图4-3）、框架形（图4-4）等板式轨道结构作为标准定型，在山阳、东北、上越、北陆和九州新干线的桥梁、隧道和路基上大量使用。
高速铁路框架型板式轨道动力学分析
究 ， 到 了满 意 的结果 ［ 。文献 ［ ］ 平 板 型 和框 得 ３ ］ ６对
１ 概 述
框架 型板 式轨 道作 为一 种非 预 应力 新 型无 砟轨 道 ， 其具 有 降 低 生产 成 本 、 善 施工 性 能 、 少 维 因 改 减 修量 、 有效 克 服温 度 变 化 引起 轨 道 板 翘 曲 变形 的影 响等 优 点而得 到 了广泛 的关 注 和应 用 。 日本最 早在
蔡成标 ， 徐 鹏
（ 南 交 通 大 学 牵 引 动 力 国 家 重点 实 验 室 ， 川 成 都 ６ ０ ３ ） 西 四 １０ １
摘要 ： 建立 了高速列 车一 框架型板式轨道 的动力学模型 。基 于弹 性薄板振动理论和加权余量法 ， 推导了框架 型轨道
板 关 于 振 型 坐 标 的常 微 分 方 程 。 比 分 析 了 运 行 速 度 为 ３ ０ ｍ／ 对 ０ ｈ的Ｃ ｋ ＲＨ２３ ０动 车组 作 用下 框架 型 和 平 板 型 板 式 —０ 轨 道 动 力 响应 ， 果 表 明 ： 种 轨 道 结 构 的 钢 轨 垂 向 位 移 、 轨 支 点 反 力 差 别 不 大 ， 架 型 板 式 轨 道 的 轨 道 板 垂 向 结 两 钢 框 位 移 、 Ａ 砂 浆 动 应 力 均 大 于 平 板 型 。分 析 了 Ｃ 砂 浆 弹 性 模 量 、 下 胶 垫 刚 度 对 框 架 型 板 式 轨 道 动 力 响 应 的 影 响 ， Ｃ Ａ 板 计 算 了框 架 型 轨 道 板 的动 应 力 分 布 ， 果 表 明 ： Ｃ 砂 浆 弹 性 模 量 的 增 大 ， 架 型 轨 道 板 垂 向 位 移 减 小 ， Ａ 砂 浆 结 随 Ａ 框 Ｃ 动 应 力 增 大 ， 钢 轨 垂 向 位 移 和 钢 轨 支 点 反 力 影 响 不 大 ； 设 板 下 胶 垫 可 以 有 效 降 低 Ｃ 砂 浆 动 应 力 ； 架 型 轨 道 对 增 Ａ 框 板 最 大 拉 应 力 小 于 混 凝 土抗 拉 强 度 标 准值 ， 保 证 强 度 。 可
高速铁路轨道结构
图5 路基地段双块式无砟轨道
图5 路基地段双块式无砟轨道
2．CRTSⅠ型板式无砟轨道 CRTSⅠ型板式无砟轨道分为CRTSⅠ型大板式板式轨道和CRTSⅠ型 框架板式无砟轨道，其结构组成主要包括钢轨、扣件、轨道板、 水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）、底座板、凸型挡台等。
图6 路基地段CRTSⅠ型板式பைடு நூலகம்砟轨道
图7 路基地段CRTSⅠ型板式无砟轨道结构组成图
3．CRTSⅡ型板式无砟轨道 图8 路基地段CRTSⅡ型板式无砟轨道
图9 路基地段CRTSⅡ型板式无砟轨道结构组成
4．CRTSⅢ型板式无砟轨道 图10 盘营客专路基地段CRTSⅢ型板式轨道
图11 成灌铁路路基地段CRTSⅢ型板式无砟轨道
高速铁路轨道结构
2013 年 5 月
一．有砟轨道
当速度超过250km/h时： 1．道砟粉化加剧 2．道砟飞溅 3．道床稳定性降低，轨道几何型位保持困难。
图2 有砟轨道翻浆冒泥
图3 法国高速铁路有砟轨道道床
二．无砟轨道 1．CRTSⅠ型双块式无砟轨道 CRTSⅠ型双块式无砟轨道由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板、 底座/支承层等组成。
桥梁地段底座伸缩缝
桥梁地段底座伸缩缝侧边 桥梁地段线间防水层与底
座间纵向缝 隧道地段底座伸缩缝
隧道地段底座伸缩缝侧边
尺寸 60mm（深）×（宽）×底
座宽度（长） 40mm（深）×（宽）×底
座厚度（长） 60mm（深）×（宽）×
（长）
60mm（深）×（宽）
60mm（深）×（宽）×底 座宽度（长）
40mm（深）×（宽）×底 座厚度（长）
9.10634 0.7581
4
高速铁路桥上有砟轨道轨枕选型方案研究
警
董
图 １ ＡＤ ＭＳ车体 模 型 Ａ
碜
模拟 ， 为 了保 证 工 况一 致 ， 不 同轨 枕 形 式 （ 且 ３种 Ⅲ型 轨枕 、 轨枕 、 子式 轨 枕 ） 模 型采 用 的道 砟 参数 均 宽 梯 的 相 同。计算 取用 的基 本参 数如表 １ 示 。 所
表 １ 基 本 参 数 表
ｅ ｉ ｂｅ ｖｔ ｌ ．Ａｓｔ ｅ ｅ ｉ ｅ ｓ ｒｓ ａ ｃ ｎ ｂａｌｓｅ ｒ ｃ ｓｏ ｒｄ ｅ ｆｈｉｈ ｓ ｅ ｄ ｒ ｉ ｙ ｉ ｉ ａ，ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｓｕ ｉｓ ｔ ｅ ａ ｈ ｒ ｓ ｌｓ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｌａ ｔｄ ｔａ ｋ ｎ ｂ ｇ ｓ ｏ ｇ — ｐ ｅ ａ ｌ ｎ Ｃｈ ｎ ｉ ｗａ ｈ ａ ｅ ｔ ｄ ｅ ｈ
看成无 限长点 支 承梁 ， 以实 际尺寸 建模 ， 以梁单元 来 并 模拟 ； 于扣 件 ， 对 忽略其 非线 性 因素等效 为一 个线 弹性 件， 以弹簧单 元来模 拟 ； 于不 同类 型 的混凝 土轨 枕均 对
速 铁路 车体 振动加 速 度 的舒 适 度 标 准 值 限制 为 ： 向 垂 振 动 加速度 ０ １ ， 向振 动 加 速度 ０ １ 。从 图 ５、 ．３ｇ横 ．０ｇ
构 。我 国 目前对高速铁路桥上有砟轨道结 构研 究较 少。文章利用 多体动力学 软件 Ａ Ａ ／ ａｌ Ｄ ＭＳ Ｒ ｉ及大 型有 限 元 软件 Ａ Ｓ Ｓ建立的三维动力模型 ， ＮＹ 研究 了Ⅲ型轨枕 、 宽轨 枕 、 梯子式 轨枕 ３种不 同轨枕形式 高速铁路 桥上 有砟 轨道 的车辆 一轨道 一桥梁系统动力学性能。从 车辆 、 轨道 、 桥梁三 方面的动力 响应对其力学特性进 行对 比研 究 ， 并对我国高速铁 路桥上有砟轨道轨枕选型提 出建议 。 关键词 ： 高速铁路 ； 有砟轨道 ；轨枕选 型；动力响应
高速铁路桥梁CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术分析
高速铁路桥梁CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术分析摘要：随着我国经济水平的不断提升，在社会中交通事业也得到了蓬勃发展，成为现阶段我国社会稳定进步过程中重要的组成部分。
而对于高速铁路的建设工作来讲，作为其中最为核心、关键的铁轨设计工作，不仅直接关乎着高速铁路的稳定安全运行，往往还与高速列车的稳定安全性有着密不可分的关系。
其中，所说的线下工程主要作用便是满足高速轨道结构的相关要求，轨道结构也在高速铁路桥梁建设中发挥着关键作用。
在此基础上以及轨道结构和车轮之间近距离接触的关系，在实际的高速铁路桥梁施工时往往需要使用CRTSⅢ型板式无砟轨道，作为一种新兴的轨道结构，在我国现阶段的高速铁路发展过程中往往能够保证高速列车的稳定运行。
因此，在本文中将针对CRTSⅢ型板式无砟轨道在高速铁路桥梁中的施工技术加以分析，确保可以CRTSⅢ型板式无砟轨道使用背景下促进我国高速铁路桥梁建设的健康发展。
关键词：高速铁路桥梁；CRTSⅢ型板式无砟轨道；施工技术前言：在我国高速铁路桥梁轨道建设中，轨道结构的建设要求是相对较为严格的，若是在建设过程中出现了问题或纰漏，那么很有可能会影响高速列车稳定运行，对于乘客的人身安全产生严重的威胁。
而在此过程中，为避免安全事故、问题的出现，CRTSⅢ型板式无砟轨道作为我国新兴自主研发的轨道形式，当前已经在我国的部分高速铁路桥梁中投入使用，并取得了较为良好的使用效果。
在本文中将重点对CRTSⅢ型板式无砟轨道的施工要点进行论述，将其中存在的问题进行分析，并及时提出具有针对性的解决措施，使得我国高速铁路能够稳定、平稳的运行。
1 工程概况该工程为上跨京九铁路，建于商丘至杭州高速铁路，在商丘站上跨既有京九线之后于京九线北侧并行走向。
在此铁路设计过程中，其时速达到了350km/h，利用CRTSⅢ型板式无砟轨道，其标准型号往往是P5600、P4856以及P4925三种。
在此过程中，古城特大桥为三跨式连续桥梁，三跨的长度分别为72m、128m、72m，上跨既有京九铁路，与铁路的交角为22°55′，桥梁底部与京九铁路的轨道顶端的距离为11.80m，限制高度为6.55m。
高速铁路路基基床结构分析与设计方法的研究
图6－8 应变与模量比的关系
表6－2基床动变形的实测与计算
试验列车
速度
(km/h)
测试回归情况
等荷载计算
基床动变形(mm)
基床荷载(kPa)
基床动变形(mm)
神州号
160
64.3
0.75
0.56
200
66.4
0.82
0.57
先锋号
160
32.0
0.29
0.28
200
32.0
0.30
0.28
250
32.0
4.确定基床表层厚度
设定不同的基床表层厚度，根据设定的厚度和道床的设计厚度按上面确定的模量作层厚的等效处理，用Boussinesq公式计算基床中应力的分布，并根据应力计算应变状况，找出基床底层中平均应变不超过图6－8中模量比0.65对应的应变和最大应变不超过图中临界模量比范围下限对应应变的基床表层厚度。
确定K30试验时的变形模量值E，取应变水平0.18%，并根据图6－8计算介质初始变形模量Emax，或由剪切波速度由式 计算初始模量值，取泊松比µ＝0.21计算Emax。
高速铁路板式无砟轨道主要参数分析
００ ６ ００ ６ ０ ０ ３ ０ ０ ２ ０ ０ ２ ． ５ ． ３ ． ６ ． ６ ． ６ ０ ０ ０ ｏ ０ １． －． ８ － ． ６ — ． ３ —．３ ０１ ３ ００ ０ ６ ００ ００ ４ ９ ０ ４ ０ １ ０ １ ．７ ０ ．４ ０ ００ ．１ ００ ．１ ０ ９ ．８ Ｏ
砂浆 层 厚 度 为 ００ ｍ。 ．５
－． ４ －． ５ － ． ８ － ． ４ －．１ ０ ３ － ０ ０ ｌ ００ ０ ２ ０ ０２ ０ ｌ ０ ００ ２ ．１ ０１ ． ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０８ ．５ ０ ． ３ ０ ． １ ０
研园 Ｉ 界 究地 学
． ＿＿
Ｉ －
Ｅ＝ Ｉ ＝
同
速铁 路板 式 无砟 轨道 主 要参数 分 析
易 南福 徐 飞
摘
要： 随着我 国高速铁路 的兴建 ， 无砟 轨道 结构尤其是板式无砟轨道结构得到 了大量应用 。 国外 引进 的无砟 轨道技 术需要进行 消化 对
吸收再创新 时， 关键之 一 是要对此 种轨 道结构的静、 就 动力特性进行深入研究， 从而指导无砟轨道 的设计与施工 。无砟 轨道主要参数对 轨道结构 的静 、 动力特性影 响显著， 过木文计算分析得 出： 通 较宽和较厚 的轨 道板有利减小板式 轨道的受力与变 形； 较大的弹性模量有
一
ｏｏ ６ ｏ０ ６ ０ ３０ ０ ３ ６ ０ ３ ０ ．３ １ ． ９ ． ６ ． ６ ． ７ ３ ｏ ｏ ０ ．． ２ ０ ０４ ． ４ 一． １３ ８ －． ２６ ４ ０４ ． ４ －． １３ ５ －． ２５ ８ ０９ ． ４ －． １８ ２ －． ２４ ６ ０４ ．２ －．８ １ ４ －． ２８ ４ ０３ ＿ ９ －． １５ ４
高速铁路无砟轨道结构
侧向挡块不允许出现裂缝
路基和隧道地段支承层不 允许出现竖向贯通裂缝
轨道结构的排水通道应保持通畅
无砟轨道—5.纵连板式无砟轨道
我国的CRTSⅡ型板式无砟轨道，并在京津城际客运专 线和京沪高铁上得到应用。
674(桥) 774(路隧)
2950 2550
C50
C20(支承层)
路基基床表层
隧底填充层
C40(底座)
桥梁保护层 梁体
钢轨 176 扣件 40 承台 28 轨道板 200 CAM层 30 支承层 300(路隧)
或底座 200(桥)
CRTSⅡ型轨道板在工厂预制，为横向预应力轨道板，为控制轨道板裂纹不通过扣 件锚固点，板上每个枕间（65cm）设横向假缝，
轨道板全桥纵向连续、轨道板型 式统一
底座板与桥梁之间设置滑动层 桥上设置横向限位装置 梁端设置泡沫塑料 桥梁固定支座处设置固结机构 路基上设一定长度摩擦板和锚梁
桥上CRTS II型板式轨道
长桥纵连方案的设计思路
将桥上无砟轨道与桥梁的变形隔离开，从而 降低梁轨纵向相互作用力。该设计思路在无 缝道岔设置于桥上、因保持道岔几何形位要 求而难以采用小阻力扣件时，尤其值得借鉴。
凸形挡台
轨道板纵横向定位，承受并传递轨道板所受 纵横向力
施工中的测量定位基准点
CRTS I型板式轨道
凸形挡台周边填充材料
减少温度力。缓冲层提供适量弹性，对轨道 板弹性定位，适当降低轨道板因温度变化引 起的纵向温度力。
减少纵向冲击。防止轨道板与凸形挡台间的 刚性接触，减小轨道板纵横向振动对凸形挡 台的冲击力。
预设断裂位置
灌浆孔
纵向连接锚 固钢筋
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调高螺杆 轨道扣件
高速铁路岔区无砟轨道选型分析
遂 渝线 无砟 轨道综 合试 验段 、 京津 城际轨 道交 通工程 、 郑 西 、 广 客运专 线等项 目的建设 情况 ， 岔 区无砟 轨 武 对 道 的结 构选 型进行 初 步 分析 ， 高速 铁 路 岔 区无 砟 轨 为
ｌ ｓ ｄ ｔａ ｋ ａ ｄ ｓ ｂ ｂ ｌ ｓｌｓ ｒ ｃ ｎ ｓ ｔｈ ａ ｅ ，ｐ ｏ ｏ ｅ ｈ ｅ ｔｔｐ ｆｕ ｂ ｌ ｓ ｄ ｔ ｃ ｔ ｃｕ ｅ ｉ ｗ ｔｈ ａ ｅ ａ ｔ ｒ ｃ ｎ ｌ ａｌ ｔ ｓｔａ ｋ ｉ ｗｉ ｒ ａ ｒ ｐ ｓ ｓｔ ｅ ｌｃ ｏｙ ｅ ｏ ｎ ａｌ ｔ ａ ｋ ｓ ｕ ｔ ｒ ｎ ｓ ｉ ｒ ａ ｅ ａ ａ ｅ ｃ ａ ｅ ｒ ｒ ｃ
关键词 ： 客运 专 线 ； 砟 轨 道 ； 构 ； 型 无 结 选
中图分类号 ：１ ． ４ ２ ３２ ４
文献标识码 Biblioteka ＡＬｅ ｔ ｔ ｐ ｆ Ｂａ ｌ ｓ ｌｓ ａ ｋ ｆ ｒ Ｔｕ ｎ ｕ ｆ Ｐａ ｓ ｎ ｅ ｄ ｃ ｔ ｄ Ｌｉ ｅ ｃ ｏ ｙ ｅ ｏ ｌ ｔｅ ｓ Ｔｒ ｃ ｏ ｒ ｏ ｔｏ ｓ ｅ ｇ ｒ Ｄｅ ｉ ａ ｅ ｎ ａ
无砟 轨道 以其特 有 的优势 ， 成为各 国高速铁 路 、 客 运 专线 的发展 方 向。为在 我 国高速铁 路积极 推广 无砟
轨 道技 术 ，０ ４年 铁道部 在遂 渝 线建 设 成 区段 的 无砟 ２０ 轨 道综合 试验 段 ， 试 验段 的成 功 建设 为 研 究 发展 并 该 推 广具有 自主创 新 的无 砟 轨 道 技 术 积 累 了 经 验 。 自
高 速铁 路 岔 区无砟 轨 道 选 型 分 析
田春 香 颜 华
（ 中铁二院工程集团有限责任公 司 ， 成都 ６０ ３ ） １０ １
集大原高速铁路轨道结构选型分析
31 万～ 60 万◎
表 1 有砟轨道与无砟轨道技术特点对比
性能 可靠性
无砟轨道
有砟轨道
优点
缺点
优点
缺点
轨道的几何尺寸保持良 好，线路平顺稳定性好。
道床弹性差，轨道结构尺寸调整空间小，对线路基础 沉降要求较高，工后沉降超标后难以修复，难以施工。
轨道结构几何形位可调整的 空 间 大， 比 较 稳 定， 受 到 基 础沉降影响较小
优缺点分析
有砟轨道作为传统的轨道结构形式，在国内外已获得广 泛应用，与无砟轨道相比具有建设费用较低、噪声传播范围 小、建设周期短、养护维修方便、机械化使用效率高、轨道
超高和几何状态调整简单等优点。但有砟轨道道床为散粒体 结构，在列车荷载作用下其道床肩宽、砟肩堆高、道床边坡、 轨枕间距及轨枕在道床中的支承状态相对容易变化，导致轨 道几何变形。同时随着运量的增加，将会产生道床脏污、道 砟颗粒磨耗、粉化及板结现象，影响道床弹性和美观，因而 必须对轨道进行定期维护。根据统计资料，有砟轨道的养护 维修工作量的 40％以上为道床作业，其内容包括整修砟肩、 扒砟、补砟、清筛道砟和大机捣固等作业。此外，当列车速 度提高到一定程度时，在列车空气动力和车轨动力共同作用 下，可能发生道砟颗粒飞离道床，并击打列车转向架、车轮 及钢轨踏面等现象，对列车和轨道结构具有巨大危害。相关 研究表明列车运行速度提高到 300km/h 以上时，飞砟发生 的概率将提高一倍。无砟轨道采用钢筋混凝土代替松散的道 砟结构，提高了轨道的纵、横向阻力，轨道的平顺性、稳定 性得到显著提高，对减少因高速列车剧烈振动造成的轨道变 形，提高列车运行的平稳性和安全性均取到了十分有效的作 用。无砟轨道结构的出现是为了解决有砟轨道结构稳定性差、 维修工作繁重，提高铁路运输效率而设计的一种少维修的轨 道结构形式。因此，稳定性好、少维修是无砟轨道结构相对 有砟轨道结构最突出的优点。两种轨道结构主要技术特点对 比两种轨道结构主要技术特点对比如表 1 所示。
高速铁路跨越活动断裂带轨道结构选型
工程建设高速铁路跨越活动断裂带轨道结构选型高增增（中国铁路设计集团有限公司线路站场枢纽设计研究院，天津300308）摘要：针对高速铁路跨越活动断裂带特点，提出轨道结构选型原则；针对有砟轨道、无砟轨道和聚氨酯固化道床结构特点，以及活动断裂带的适应性进行分析，提出活动断裂带轨道结构选型建议。
研究表明，设计时速250km及以下线路，优先采用有砟轨道；设计时速300km及以上线路，为保证全线无砟轨道结构形式统一，活动断裂带范围可采用单元式的无砟轨道结构。
结合活动断裂带活动强度和特点，开展线路、桥梁、路基、地质和轨道多专业专题研究，采取相应措施对无砟轨道和下部基础结构进行特殊设计，保证线路运营期具备足够调整量。
关键词：高速铁路；无砟轨道；选型；活动断裂带；扣件；轨道结构中图分类号：U213.6文献标识码：A文章编号：1001-683X（2022）03-0075-06 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.02.02.0051概况活动断裂带在我国分布广泛，随着我国高铁建设的大规模开展，已有部分线路跨越活动断裂带影响范围。
我国对活动断裂带区域铁路选线主要通过对活动断裂带的活动特征、年代、走滑等进行分析，评估对铁路工程的影响，提出通过活动断裂带的最佳方式、位置、工程设置类型及所采取的防护措施。
主要设计原则为：线路应尽量绕避活动断裂带，必须跨越活动断裂带时，应选择稳定性相对较好地段或岩质较硬区域通过。
线路不宜在活动断层上盘迂回展线，工程尽可能设置于下盘。
受活动断裂带影响，隧道仰拱等下部结构易随基础发生变形或错动，因此要求轨道结构应具有一定的变形调整能力及快速修复能力，能够在隧道仰拱等下部结构发生变形时，通过轨道结构调整，保证线路的平、纵断面和几何线形满足要求［1］。
TB10621—2014《高速铁路设计规范》规定：“对于活动断裂带、地面严重沉降区、冻结深度较大且地下水位较高的季节冻土区以及深厚层软土等区域变形不易控制的特殊地质条件，不应采用无砟轨道”；基金项目：中国铁路设计集团有限公司科技开发项目（2021BXZ040）作者简介：高增增（1981—），男，高级工程师。
土木工程中的高速铁路设计与建设
土木工程中的高速铁路设计与建设高速铁路作为现代交通建设的重要组成部分，对于提高交通效率和推动经济发展起着关键作用。
在土木工程领域中，高速铁路的设计与建设是一个复杂而严谨的过程，需要考虑多方面的因素，包括地形地貌、环境保护、建筑材料选择等。
本文将对土木工程中的高速铁路设计与建设进行探讨。
一、地理条件与区域规划在进行高速铁路设计与建设之前，需要进行地理条件与区域规划的研究。
首先，对于铁路线路的选择，需要考虑地貌地形特点，选择相对平缓、无大规模地震活动的区域。
其次，需要进行区域规划，包括确定车站、终点站和乘车点的位置，以及线路的走向等。
这些规划需要考虑交通需求、人口分布、经济发展等因素，以保证铁路的高效运营和服务质量。
二、线路设计与轨道选型高速铁路的线路设计是关键步骤之一，需要考虑切合实际的经济性和安全性。
设计中需要综合考虑地形起伏、桥梁隧道的建设成本以及路线的最短路径等因素。
同时，还需要考虑线路的坡度和弯道半径等参数，以确保列车的行驶平稳和安全。
在轨道选型方面，常见的有传统的混凝土轨道和新型的钢轨混凝土轨道。
混凝土轨道具有耐久性好、防震性能强的特点，适用于高速铁路。
而钢轨混凝土轨道则结合了钢轨的强度和混凝土的耐久性，适用于大跨度桥梁和高速线路。
三、桥梁隧道与路基工程在高速铁路的设计与建设中，桥梁隧道与路基工程是不可或缺的部分。
桥梁隧道的设计需要根据实地勘察和地质条件，确定建设方式和结构形式。
同时，需要在设计过程中考虑环境保护要求，减少对生态系统的影响。
路基工程包括土方开挖、填筑和加固等工程。
在土方开挖方面，需要根据地质勘察结果确定合适的开挖深度和倾角，确保路基的稳定性和排水性。
填筑工程则需要选择合适的填土材料，并进行合理的压实，以提高路基的承载能力。
四、施工与质量控制高速铁路的施工需要按照严格的工程标准和规范进行。
施工过程中需要进行实地勘察、土质测试、材料质量检测等工作，以确保施工质量和工程安全。
质量控制是高速铁路建设中的重要环节，包括施工过程的监控、质量检验和验收等程序。
复杂山区铁路绿色通道设计浅析
复杂山区铁路绿色通道设计浅析近年来，随着我国中长期铁路网规划的实施以及区域铁路网的布局完善，复杂山区铁路的比重越来越大。
相对平原地区，复杂山区铁路建设，面临着地形变化大，地质条件复杂，生态敏感度高等一系列问题。
党的十九大把生态文明建设和生态环境保护提升到前所未有的战略高度，提出了建设美丽中国的宏伟目标。
同时也对铁路绿化景观设计提出了更高的要求。
因此，开展复杂艰险山区铁路绿色通道设计研究，对促进铁路工程与自然环境的有机协调具有重要意义。
1 复杂山区铁路工程的特点复杂山区，一般也称“困难艰险山区”，主要从自然环境、社会经济及交通状况等方面来加以理解。
复杂山区一般具有地形险峻，地质条件复杂，经济发展滞后，生态环境脆弱等环境特征，这也决定了复杂山区铁路工程的主要特点。
强阿片类镇痛药物芬太尼、舒芬太尼等具有确切的镇痛效果，目前是术后镇痛的一线药物。
右美托咪定为新型α2肾上腺素受体激动药，能有效抑制患者术中和术后的应激反应及免疫抑制反应[10-11]。
本研究结果显示，观察组患者术后6、12、24、48 h的VAS评分均显著低于对照组同期，且随时间延长逐渐降低。
这提示右美托咪定联合舒芬太尼PCIA用于食管癌患者术后镇痛的效果显著。
1.1 地形变化大，地质条件复杂复杂山区主要分布在我国地势为第一阶梯和第二阶梯的甘肃、宁夏、四川、西藏、云南、贵州等西部地区[1]。
该区域地形险峻，地质条件极其复杂，不良地质灾害频发，给铁路的设计和建设提出巨大的挑战。
如川藏铁路沿线具有大高差的地貌、复杂活跃的地质构造、混杂多变的地层岩性、高地应力场及高地温等典型的工程地质特征，堪称地质博物馆[2]。
1.2 气候条件恶劣，生态环境脆弱受地形和海拔等因素的影响，复杂山区铁路沿线气候条件多变，一条铁路往往跨越多个地理区或气候带，高寒冰冻、干热少雨等极端气候条件突出。
同时恶劣的气候环境，也造成沿线生态环境较为脆弱，植被恢复困难。
如成兰铁路线路由高程500～700 m的四川盆地成都平原向高程3 000～5 600 m的青藏高原东部边缘构造强烈复合之高山峡谷带过渡区行进，相继经过川西平原区、盆周山地区、岷江干旱河谷区、岷江源高原丘陵区、白龙江高山峡谷区、白龙江干旱半干旱区等6个自然地理单元[3]。
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文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１０ ８ ２ （０ ２ ０ ０ ６ ０ ０ ３— ８ ５ ２ １ ）２— ０５— ４
渝万 客运专线 ，连接重庆 主城 区和渝 东北 中心城 市万州 ，是成渝地 区铁路 网主骨架线路 ，也是郑州至 重庆快速铁路通道 的重要组成部分 。设计行 车速度为
主 要 采 用 Ⅲ型 轨 枕 。
铁路 沿线地 形受地 质构造控制 ，背斜成条状 中低 山 ，向斜成 宽缓 低 山丘 陵谷地 ，构造线 与 山脊一 致 ， 呈北东 向展 布 ，其余大 多为丘 陵区。重庆北 至长寿间 的铜锣 山 、明月 山及梁平 至万州间的铁锋 山为条 状 中 低 山区 ，地 面高程 ３ ０～１ ０ ０ ０ｍ， 自然坡度 较陡 ，基 １
要是单峰 ，峰顶持续时 间短 ，河流主汛 期为 ５～７月 。 沿线属 亚 热带 季 风湿 润 气候 区，气 候 温 和 ，四季 分
收 稿 日期 ：２ ｌ Ｏ ｌ一１ ２—０ ５
我 国对无砟轨道 的研 究始 于上 世纪 ６ ０年代 ，初 期曾试 铺过支承块式 、短木 枕式 、整体灌 筑式等整体
我国高速铁路4渝万铁路轨道结构选型分析设计行车速度主要有200250300350kmh四渝万铁路轨道结构选型从可行性研究阶段到初种考虑在列车长期动荷载作用下轨道结构应保持没阶段再到修改初设阶段主要比较分析了crts安全西j靠的几何状态并具有足够的承载强度储备型板式无砟轨道crtsi型双块式无砟轨道有一般线路设计行车速度采用中高值时轨道结构选型宜砟轨道三种
岩 大 部 裸 露 。丘 陵 区 地 面 高 程 一 般 在 １０～ ０ ｌ ３ ５ ０ ｉ 之 Ｔ
间 ，植被差 。分水至万州段为坪状低 山区，地 面高程
一
般 在 ５ ０～８ ０ｍ，受 树 枝状 “ ” 形 沟 谷 切 割 ， ０ ５ 箱
形成不规则 的块状高地 。沿线属 于长 江流域 ，水 系较 发育 ，跨越 的主要河 流有 御 临河 、龙 溪河 、高滩 河 、 苎溪河等 。河流 的洪水主要 由暴雨形 成 ，洪水过程 主
站 间距 １． ｍ，平 均站 间距 ３ ． ｍ。本 线 除云龙 ７ １ｋ ０ ６ｋ 站 和三正站为越行站外 ，其余车站均为客运中间站。 受地形 条 件 的控 制 全线 共 有 桥 隧 ２ １座 ，长 达 ９ １６ ９ ４ｋ ７ ． ９ ｍ，桥 隧比重为 ７ ． ９％ ，其 中桥梁 ２８座 １５ ３ １ ８３ ８ｋ １． ８ ｍ，隧道 ５ ３座 ５ ．０ ｍ，路基 长为 ７ ．５ ８ ６６ｋ ０２０ ｋ ｍ，长大隧 道 主要分 布 在线路 两 端 ，全线 最长 桥梁 位于线路 中部 的垫江境 内，线下结构设 计的主要特点 就是桥梁数量多 ，桥隧 比重较大。
高速铁路作为一项重要的交通运输方式 ，其关键
技术之一就是轨道结构 ，世界上轨道结 构型式主要分 为两大种 ：有砟轨道和无砟轨道。从实际经验看 ，两 种轨道都可用 于运行 时速 ２ ０ｋ ／ ５ ｍ ｈ的高速 列车 。我 国高速铁路技术 经过 了几 十年 的的研究 ，通 过引进 、 消化 、吸收 、再创新 ，已经形成 了一 整套完善 的技术 体系 ，其 中轨道技术主要包 括有砟 轨道技术 ，以及正 线 Ｃ Ｔ 型板式 、Ｃ Ｔ Ｒ ＳＩ Ｒ ＳＩ型双块 式 、Ⅱ型板 式和道 岔 区轨枕埋入式 四种无砟轨道技术。 有砟轨道结构的主要构件为轨枕 ，轨枕类型主要 分为木枕和混凝土枕 ，常用 混凝 土枕 ，我国高速铁路
２ ０ｋ ／ ，线 路 正 线 全长 ２ ７２ ４ ｋ ５ ｍ ｈ ４ ．４ ｍ，主要 技术 标
准 ：Ｖ＝２０ ｋ ／ ，， ＝２ ５ ｍ ｈ … ０‰ ，Ｒ ＝ ０ ０ ｍ，Ｌ＝ … ４ ０
明 ，水热充足 ，冬 暖 、春早 、夏热 ，降水充 沛。年 平 均气 温 １． ７ ５℃ ，降雨量 １ １． ｍ，风 速 １６ ｍ ｓ ５９ｍ ２ ． ／ 。 湿度大 、云雾多 ，具有层次分 明的山地立体气候 和明 显 的盆地气候特征 。 全线分布 ９个 车站 ，最大 站 间距 ４ ． ｍ，最小 ３ ６ｋ
渝万铁路线路展线系数 １０ ６％ ，直线地 段 占全 ．９ 长 ５ ．９％ ，共设 ４ １４ ５段 曲线 ，最小 曲线半径 ４ ０ ００ｍ。 正线拔起 高度上行 ９３ ５ ０ｍ，下行 １ ７ ． ９ ８． ３ ５ ０ ７ｍ，坡 ０
度 １９个 ，最 大 坡 度 ２ ０ ０‰ ，最 小 坡 段 长 ９ ４ ２２ｍ。 ４ ． ８
王明慧 ，等 ：山区高速铁路轨道结构选型分析
・ ５・ ６
山 区高 速铁 路 轨道 结 构 选 型分 析
王明慧 ， 开兰 李
（ 渝万铁路有限责任公司 ，重庆 ４０ １ ） ０ ０４
摘
要 ：渝 万客运 专线是戊渝地 区铁路 网主 骨架线路 。山区高铁 的修建 ，轨道结构型式的选择十
分重要 。在介绍我 国高速铁路主要 的轨道 结构型 式后 ，以渝 万山区高速铁路轨道选型为例 ，结合 山区
铁路线路 的特 点对轨道 结构 选型进行 了系统分析 ，最终选 用以有砟轨 道为主 ，长度 大 于 ６ｋ ｍ的隧道
内铺 设 Ｃ Ｔ Ｒ Ｓ Ｉ型 双 块 式 无 砟 轨 道 的 混 合 结 构 形 式 。
关 键 词 ：山 区 ； 高速 铁 路 ；轨 道 结构 ；选 型 中 图分 类 号 ：Ｕ １． ４ ２ ３ ２ ４
・
６ ・ ６
路 基 工 程 Ｓｂｒ ｅ ｎｉ ｅｎ ｕｇ ｄ ｇ ｅ ｉ ａ Ｅ ｎ ｒｇ
２ 我 国 高 速铁 路 主 要 的轨 道 结构 型 式
６ ０ｍ。沿线途经 了条 状 中低 山区 、丘 陵 区、坪 状低 ５ 山区 ，是 典型的 山区铁路 。本文结合 山区铁 路线 的特 点对轨道结构选型进行 了系统分析 ，对 山区高铁轨道 结 构选型有一定 的参考价值 。
１ 渝 万 铁 路 概 况
Hale Waihona Puke 道床 以及框架式沥青道床等多种形式 。正式推广应用 的仅有支承块式整体道床 ，在成昆线 、京原线 、京通 线 、南疆线等长度超 过 １ｋ 的隧道 内铺设 ，总铺设 ｍ
作者简介 ：王明慧 （ ９ ４一） １６ ，男 ，湖北京 山人 。教授 级高级 工程 师 ，从事铁路建设管理工作。Ｅｍａ ：ｗ ｈ ＠１３ ｃｎ。 — ｉ ｍ ｆ ６ ．ｏｌ ｌ