CRTS Ⅰ型板式无砟轨道纵断面线形偏差整治技术探讨

CRTS Ⅰ型板式无砟轨道纵断面线形偏差整治技术探讨
李振廷;王永华;罗庄
【摘要】随着国内高速铁路的建设发展,无砟轨道大量投入营运.受局部沉降、复杂地质、周边环境等多方面因素影响,个别无砟轨道地段出现纵断面线形大值偏差,为
确保高速铁路平稳运行,需要对无砟轨道纵断面线形偏差进行调整.在总结某高铁纵
断面线形调整技术和施工实践的基础上,提出运营条件下CRTS Ⅰ型无砟轨道纵断
面线形偏差整治技术,为高速铁路无砟轨道养修提供参考.
【期刊名称】《上海铁道科技》
【年(卷),期】2014(000)001
【总页数】3页(P74-76)
【关键词】CRTSⅠ型板式;无砟轨道;纵断面线形偏差;整治技术
【作者】李振廷;王永华;罗庄
【作者单位】上海铁路局工务处;上海铁路局工务处;上海铁路局工务处
【正文语种】中文
在国内缺乏高速铁路无砟轨道纵断面线形偏差调整经验的情况下，本文在总结某线KXX纵断面线形调整技术和施工实践的基础上，提出运营条件下无砟轨道纵断面
线形偏差整治技术，为高速铁路无砟轨道养修提供参考。

线路线形是线路中线在空间形成的一条连续曲线，它由平面和纵断面线形组成。

从现场情况看，线形偏差的种类有：平面偏差、纵断面偏差、平面和纵断面复合偏差。

一般情况下，纵断面线形偏差主要由工后沉降引起。

特殊情况下，外部环境变化导
致基础设施（路基、桥涵和隧道等）非正常变形也可引起纵断面线形出现偏差。

高速铁路无砟轨道线路必须满足高可靠性、高稳定性和高平顺性的要求。

纵断面线形偏差将影响旅客舒适度、平顺性要求，严重情况将危及高铁行车安全。

纵断面线形偏差调整的目的就是消灭线路轨道几何状态和车辆动力学指标严重超限，恢复线路原速度和平顺性，同时满足旅客舒适度要求。

《高速铁路设计规范（试行）》对无砟轨道静态铺设高低精度要求：弦长10m容许偏差2mm；基线长48a（a为扣件节点间距，m，下同）,容许偏差2mm/测点间距8a；基线长480a,容许偏差10mm/测点间距240a标准。

《高速铁路无砟轨道线路维修规则（试行）》线路纵断面线形相关技术标准：静态与《高速铁路设计规范（试行）》一致。

另增加动态和车辆动力学指标要求（见表1、表2、表3）。

即纵断面线形偏差整治后的线路必须满足上述动静态和车辆动力学指标相关要求。

目前国内高速铁路无砟轨道采用的扣件系统主要WJ-7型、WJ-8型、W300-1型和SFC型扣件，正常情况下，无砟轨道纵断面线形偏差调整可通过正常扣件调整高低位置来实现。

各型号正常扣件高低调整量如表4，各型号特制扣件的高低调整量如表5。

从上表中可以看出，利用正常扣件系统调整纵断面线形偏差的调整量是有限的（必须预留5mm余量作为日常养护维修使用）。

当现场纵断面线形偏差大于扣件系统可用量时，需采用特殊方法进行调整，我局采用在纵断面线形优化的基础上利用特制扣件调整纵断面线形。

4.1 线路纵断面偏差情况
某高铁上行KXX+591.068-KXX+715.232高程最大绝对偏差72mm，平面绝对偏差最大24mm，线路动态不良。

4.2 线路条件
某高铁上下行KXX+591.068-KXX+715.232为CRTSI型板式无砟轨道结
构,60kg/mU71MnG百米定尺轨,WJ-7型扣件，1‰上坡,直线,路桥过渡段,线路
允许速度275km/h。

5.1 调整纵断面线形大值偏差方案
高速铁路纵断面是由直线和圆曲线型竖曲线组成的连续曲线。

运营期线路由于种种原因，实际纵断面与设计纵断面存在大值偏差，优化纵断面的方法是：（1）按“纵断面偏差最大值-纵断面线形优化高低调整量（通过特制扣件实现高低调整）
≤10mm”要求，即确保纵断面线形的绝对偏差≤10 mm。

（2）满足相关规范标
准中高低长、短波相对精度要求，在纵断面线形优化的基础上利用特殊设计及加工的扣件调整纵断面线形。

5.2 竖曲线半径选择
根据德国的计算和经验：路基的允许工后沉降量为扣件留给路基沉降量的3倍时，在扣件调整后，通过圆顺线路（Rsh≥0.4Vsh2），也能满足运营要求，特殊情况下，如能通过竖曲线调整来消除沉降的影响，60mm最大沉降也是允许的。

Rsh≥0.4Vsj2（公式1）
其中：Rsh-竖曲线半径（m），
Vsj-设计最高速度（km/h）根据公式1我们可以确定不同速度区段竖曲线的半径，具体见表6。

6.1 线形优化方案
采用了150000m半径的圆曲线拟合纵断面线形，此处模拟计算10m短波计算最大高低为0.1mm，模拟计算30m短波计算最大高低为0.9mm。

该模拟计算为作业零误差的理论值，考虑施工误差及测量误差，10m短波调整后实测最大高低应
小于1mm，30m短波调整后实测最大高低应小于2 mm。

上行拟合坡度见表7
和图1。

6.2 大调量扣件设计
通过在轨下垫板下垫入不同厚度的轨下调高垫板、在铁垫板和绝缘缓冲垫板之间垫入铁垫板下调高垫板、绝缘缓冲垫板下垫入钢调高垫板和钢调高垫板下缓冲垫板，更换加长型锚固螺栓可实现钢轨高低位置的大调高需要，调整量为27 mm～
70mm。

WJ-7型特殊调整扣件铺设方法和主要技术要求：
（1）钢轨位置特殊调高时调整量为27mm～70mm；钢轨高低位置-4～+26的
调整按WJ-7型扣件的原铺设方法进行。

（2）增设WJ-7钢调高垫板和WJ-7钢调高垫板下缓冲垫板。

（3）根据调高需要，选用合适规格的垫板和锚固螺栓或螺旋道钉，按配置表8进行安装，垫板配置表中从左至右为现场垫板自上而下的安装顺序。

（4）其他零部件的组装方法和WJ-7型扣件相同。

（5）调整合适后以350N·m～400N·m扭矩拧紧锚固螺栓。

6.3 线形调整效果分析
经过整治，恢复了轨道平顺性，具体效果见表9。

经过3个多月时间的现场观测，大调量扣件系统稳定，未发现异常情况，纵断面
线形保持良好，轨道几何状态保持良好，整治效果良好。

高速铁路无砟轨道受局部沉降、复杂地质、周边环境等多方面因素影响，无砟轨道个别地段出现纵断面线形大值偏差，可通过在纵断面线形优化的基础上利用特制扣件调整纵断面线形，调整后纵断面线形可以满足旅客舒适度和高平顺性要求，恢复原设计速度。

目前用大半径曲线对纵断面进行拟合在国内缺乏技术规则的支持，需要进行相关的研究。

纵断面线形调整应在下部基础稳定的前提下进行，控制无砟轨道的工后沉降是关键。

【相关文献】
[1]易思蓉.铁道工程[M].成都：西南交通大学出版社，2011
[2]铁道部运输局.高速铁路无砟轨道线路维修规则（试行）[S].北京∶中国铁道出版社，2012
[3]铁道部运输局.高速铁路工务知识读本[M].北京∶中国铁道出版社，2011 [4]中华人民共和国铁道部.TB10621-2009.高速铁路设计规范（试行）[S].北京∶中国铁道出版社，2010
[5]中华人民共和国铁道部.TB10621-2009.高速铁路设计规范（试行）条文说明[S].北京∶中国铁道出版社，2010
[6]何华武.无砟轨道技术[M].北京∶中国铁道出版社，2005。