高速铁路无砟轨道(1)
《高速铁路无砟轨道》课件
稳定性高
无砟轨道结构整体性强 ，稳定性高，能够保证 列车运行的安全性和平
稳性。
维护成本低
无砟轨道的扣件系统和 轨道板设计使得维护工 作量减少，降低了运营
成本。
使用寿命长
无砟轨道的设计寿命通 常在60年以上，能够满 足高速铁路长期运营的
需求。
环境友好
无砟轨道避免了有砟轨 道道砟飞溅对环境的影 响，减少了对周边环境
施工过程中的关键技术
基础工程
混凝土浇筑
无砟轨道的基础工程是关键，包括路 基、桥墩、隧道等部分的施工，需要 严格控制施工质量，确保轨道平顺。
无砟轨道的混凝土浇筑是关键环节， 需要掌握混凝土的配合比、浇筑方法 和养护技术，确保混凝土的强度和耐 久性。
轨道板预制与铺设
无砟轨道的轨道板需要提前预制，并 在施工现场进行铺设，需要掌握轨道 板的尺寸、精度和铺设技术，确保轨 道板的稳定性和平顺性。
国际合作
各国将进一步加强合作，共同推进 无砟轨道技术的发展和应用。
05 高速铁路无砟轨道的挑战 与解决方案
技术挑战及解决方案
技术挑战
无砟轨道对施工精度要求极高，需要 高精度的测量和定位技术。
解决方案
采用先进的施工设备和技术，如高精 度测量仪器、自动化施工机械等，提 高施工精度和效率。
技术挑战
无砟轨道对材料性能要求高，需要高 强度、耐久性好的材料。
采用先进的检测技术和智能化维护系统， 实现定期检测和维护，提高轨道的使用寿 命和安全性。
环境挑战及解决方案
环境挑战
无砟轨道建设可能对生态环境造成一定 影响。
环境挑战
无砟轨道在运营过程中可能会产生噪 音和振动等环境问题。
解决方案
在规划阶段进行环境影响评估，尽可 能减少对生态环境的破坏；同时，加 强生态修复和环境保护工作。
高速铁路无砟轨道讲解
主 要 内 容
一 高速铁路轨道技术综述 二 无砟轨道的定义、结构及分类 三 无砟轨道系统设计的关键技术
四 无砟轨道的施工
一 高速铁路轨道技术综述
高速铁路轨道结构和普通铁路轨道结构一样, 由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组 成。这些力学性质绝然不同的材料承受来自 列车车轮的作用力,它们的工作是紧密相关 的。任何一个轨道零部件的性能、强度和结 构的变化都会影响所有其他零部件的工作条 件,并对列车运行质量产生直接的影响,因此 轨道结构是一个系统,要用系统论的观点和 方法进行研究。
二 无砟轨道的定义、结构及分类
无砟轨道的分类： 国际上目前比较常见的无砟轨道有： ☆日本的板式轨道 ☆德国的雷达2000型无砟轨道 ☆旭普林型无砟轨道 ☆博格板式轨道
二 无砟轨道的定义、结构及分类
日本新干线板式轨道
二 无砟轨道的定义、结构及分类
雷达2000型无砟轨道
二 无砟轨道的定义、结构及分类
三 无砟轨道系统设计的关键技术
无砟轨道的减振降噪：
无砟轨道降噪：无砟轨道噪声主要表征为轮轨滚动噪 声和轨道板结构辐射噪声两方面。为使轨道低噪化 , 使用定期打磨钢轨和钢轨无缝化的基本方法，或者
在无砟轨道表面上设置吸音板 。
无砟轨道减振：轨道减振的基本方法是降低轨道的支 承刚度 , 同时尽可能提高轨道的参振质量 , 以减小 线路下部结构物的振动。
一 高速铁路轨道技术综述
基于这一情况,许多专家认为,从经济角度和维修管 理角度看,高速铁路应采用无砟轨道。特别是在桥 隧结构上,由于无砟轨道减少了二期恒载和建筑高 度,采用无砟轨道更为有利。除此以外,无砟轨道还 具有使用寿命长、线路状况良好、不易胀轨跑道、 高速行车时不会有石砟飞溅等优点,因此无碴轨道 在国外高速铁路上获得了越来越广泛的应用,其铺 设范围已从桥梁、隧道发展到土质路基和道岔区, 无碴轨道结构在高速铁路上的大量铺设已成为发展 趋势。
无砟高速道岔 -1
新铁德奥道岔有限公司CNTT Chinese New Turnout Technologies Co.,Ltd2010-3¾1:18：道岔号数18¾slab track：无砟轨道❏无砟轨道60kg/m钢轨42号道岔图号：CN-6142AS❏稳定性系数：≤2.5❏脱轨系数：≤0.8❏减载率：≤0.6❏最小轮缘槽：>65mm❏道岔的前长：a＝31729mm ❏道岔的尖轨长度：22012mm ❏可动心轨辙叉长度：15014 ❏道岔的后长：b＝37271mm❏道岔的基本轨长度：24596mm ❏辙叉角：3°10′47.39″❏稳定性系数：≤2.5❏脱轨系数：≤0.8❏减载率：≤0.6❏最小轮缘槽：>65mm提早承受轮重，能够大大地延长尖轨的使用寿命。
提早承受轮重FAKOP ® -3 动画演示FAKOP ® -5 转辙器布置图尖轨尖端附近的轨距测量¾例如18号CS006、CS007三、转辙器结构钢轨❏基本轨采用中国60kg/m 标准断面型式钢轨；❏基本轨设1:40轨底坡；❏尖轨采用特种断面60E1A1（即Zu 1-60）钢轨；❏尖轨锻造成型段580mm+过渡段150mm；❏尖轨采用1:40轨顶坡；❏尖轨锻压后跟不扭1:40斜；注意尖轨的焊接，调节钢轨顶点及行车面，忽略轨脚的错牙。
尖轨只能在贴合状态下进行焊接。
❏基本轨、尖轨全长无焊接点；❏基本轨、尖轨均采用R350HT硬头轨制造。
❏抗拉强度Rm （MPa）≥1175 ≥980 ≥880❏伸长率A(%) ≥ 9 ≥10 ≥10❏轨头踏面中心线硬度（HBW）350~390 280~320 260~300❏18号道岔每侧设1个限位器；❏42号道岔每侧设4个限位器。
尖长9965mm，心轨后段长都是10292 mm。
为双肢弹性可弯结构。
心轨后段长都是10292mm为双肢弹性可弯结构翼轨抬高¾CN-6118AS-300给出了18号道岔翼轨抬高尺寸辙叉咽喉¾18号道岔辙叉咽喉¾42号道岔辙叉跟端连接：42号道岔心轨牵引处的结构形式¾18号道岔心轨防跳❏心轨尖端深入翼轨间隔铁防跳❏顶铁的扣压防跳功能❏液压下拉装置的防跳效果是所有心轨防跳最好、最可靠的办法。
无砟轨道(路基地段)施工技术交底 (1)
4、施工工艺
4.2道床板施工 4.2.1工艺流程图
施工准备
精调并固定轨排
轨道几何状态 测量仪器准备
测量放线 道床板混凝土浇筑、抹面 铺设道床板底层钢筋
初凝后松扣件及螺杆调整器
铺设轨枕、组装轨排
粗调轨排、安装螺杆调整器
轨枕、工具 轨质量检查 螺杆调整器准备
混凝土养护 螺杆调整器、模板等拆除
道床板上层钢筋绑扎
4、施工工艺
4.1.4混凝土施工 3）混凝土采用振捣棒振捣， 振捣时先捣两侧模板边再捣 中间，避免过捣、漏捣。振 捣坚持快插慢拔的原则。捣 固以砼不下沉，无气泡，表 面泛浆为准。振捣密实后， 采用振捣梁加强振捣，混凝 土高程过高时，人工在振捣 梁前刮除多余部分，过低时， 人工在振捣梁前随时补充混 凝土，以保证振捣梁经过后， 支承层顶面平整，密实。
2、设计概况
2.1路基地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道 路基地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构组成自上而下由钢轨、 弹性扣件、双块式轨枕、道床板、支承层组成，轨道结构高 度815mm。 2.2钢轨：正线采用60kg/m，100m定尺长U71MnG无螺栓孔热轧新 轨，与正线相邻的到发线采用60kg/m，100m定尺长U71Mn无螺 栓孔热轧新轨。 2.3扣件：采用WJ-8B型扣件，扣件高度34mm。 2.4轨枕：轨枕采用SK-2型双块式轨枕，轨枕强度等级为C60。 轨枕间距一般取值650mm，不宜小于600mm。
1、施工依据
11）《高速铁路轨道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号） 12）《铁路轨道工程施工安全技术规程》（TB10305-2009） 13）《钢筋混凝土用钢》（GB1499） 14）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009） 15）《高速铁路CRTSⅠ型双块式无砟轨道 路基地段》（通线 [2011]2351-Ⅱ） 16）《铁路综合接地系统》（通号（2009）9301） 17）《WJ-7、WJ-8型扣件暂行技术条件》（科技基[2007]207号） 18）《客运专线扣件系统暂行技术条件》（铁科技函(2006)248号） 19）《关于印发<WJ-7型、WJ-8型扣件弹性垫层制造验收暂行技术条 件>局部修订条文的通知》（科技基[2010]81号） 20）《客运专线综合接地技术实施办法（暂行）》（铁集成 [2006]220号）
高速铁路无砟轨道施工技术难点分析
高速铁路无砟轨道施工技术难点分析摘要：在高速铁路项目中，无砟轨道的可行性较好。
可大大提高稳定性，轨道刚度分布更均匀，后续运营维护更方便，通过隧道区时可大大减少净空开挖。
在此背景下，有必要对无砟轨道施工技术进行有针对性的分析。
关键词：高速铁路；无砟轨道施工；施工技术；技术难点引言高速铁路施工过程中的关键技术是无砟轨道施工技术。
由于其施工质量会影响列车运行的安全稳定，任何施工单位都应认真考虑其施工技术。
但在无碴轨道施工过程中，施工技术不熟练，缺乏相关施工经验，对施工造成严重影响。
1双块式无砟轨道简介我国高速铁路无砟轨道结构主要有以下七种形式：CRTS-Ⅰ板、CRTS-Ⅱ板、CRTS-Ⅲ板、CRTS-Ⅰ双块、CRTS-Ⅱ双块、道岔区板、道岔区预埋轨枕。
我国高速铁路双块式无砟轨道在充分借鉴国外高速铁路无砟轨道成熟技术的基础上，经过引进、消化、改造，逐步形成了具有自主知识产权的轨道排架施工方法，吸收和再创新。
目前，在我国高速铁路的发展过程中，CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道主要经历了三个发展阶段：以武广、郑西客运专线为代表的引进消化国外高速铁路技术的无砟轨道发展阶段，以兰新、大溪、贵广高速铁路为代表的无砟轨道发展阶段，以郑湾高速铁路为代表的智能无砟轨道发展阶段，引领了无砟轨道高速铁路技术的发展。
目前，双块式无砟轨道运营里程已达6850.0km，占国内高速铁路运营里程的60%。
双块式无砟轨道已成为我国高速铁路无砟轨道的主流结构形式，其建设水平代表着我国高速铁路的轨道建设水平。
因此，迫切需要通过提高双块式无砟轨道施工工装的智能化水平来提高双块式无砟轨道的施工水平。
双块式无砟轨道的轨道布置方法最初是对轨道布置高程和横向位置进行微调，使轨道施工测量数据与设计线路数据相吻合。
其结构由钢轨、弹性扣件、双块轨枕、道床板、底座/支撑层等组成（详细见图1）。
道床板扣件系统双块式轨枕底座/支撑层图1 CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道结构图2工程概况以某高速铁路工程为例，对无砟轨道的施工阶段进行了研究。
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
高速铁路无砟轨道的维修与养护
技术创新高速铁路无酢轨道的维修与养护巩京锋（中国铁路上海局集团有限公司宁波工务段，浙江宁波315012）摘要：随着我国城市化建设进程不断加快，出行方式趋于多元化。
其中，高速铁路通过引进、消化、吸收再创新，在我国发展迅速,其技术和规模已处于世界领先地位。
同时，由于我国高铁轨道绝大部分使用无祚轨道，在一定程度上增加了维修以及养护难度，需要采用有效的维修、养护方法提高设施质量。
关键词：高速铁路;无祚轨道;维修;养护当前，我国部分地区城市交通出现较大压力，高速公路、航空、高铁等岀行方式在一定程度上缓解了部分交通压力，其中，高铁在我国发展相对较快，也出现了一些问题，由于高速列车对碎石道床长期冲击，导致有酢轨道稳定性与平顺性发生改变。
所以，为了避免这种问题的发生，高速铁路逐步采用无酢轨道。
无祚轨道具有较好的美观性、稳定性、整体性与平顺性，并且具有后期养护维修工作量小、使用寿命长等优点。
但我国目前对无酢轨道的维修经验不足,需要在应用中总结经验,充分发挥无酢轨道的作用。
一、高速铁路无硅轨道的结构与特征概述随着我国科学技术的不断发展，高速铁路普遍采用无酢轨道结构。
与传统有酢轨道相比，无酢轨道采用稳定性较好的混凝土或沥青道床代替有祚道床，以传递行车时的动、静荷载，而行车时需要的轨道弹性主要由低硬度的钢轨、扣件中的弹性垫板以及水泥乳化沥青砂浆层提供。
无酢轨道线路的长期稳定性较好,特别是在高速行车条件下，属于在正常情况下很少需要维修的上部结构形式。
无论何种形式的无祚轨道结构，由于采用了刚性较大的黏结硬化材料作为道床板，一方面使得系统的荷载传递、扩散功能显著提高;另一方面其适应下部结构沉降变形的能力却大为下降，所以无酢轨道结构对基础的要求非常严格。
其中上部结构有钢轨、混凝土道床板以及支撑层等部分构成,也叫做轨道结构;下部结构主要有桥梁、路基以及隧道等，也叫做基础工程。
高速铁路无酢轨道的结构与特征主要表现在以下几方面。
（一）无酢轨道特征高速铁路无酢轨道结构与有酢轨道结构一样，由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等几部分组成。
无砟轨道
无砟轨道无砟轨道又作无碴轨道，无砟轨道采用谐振式轨道电路传输特性技术，首次成区段建成无砟轨道铁路。
在铁路上，“砟”的意思是小块的石头。
常规铁路都在小块石头的基础上，再铺设枕木或水泥钢轨，但这种铁路不适于列车高速行驶。
世界高速铁路的发展证实，高速铁路基础工程如果使用常规的轨道系统，道砟粉化严重，线路维修频繁，安全性、舒适性、经济性相对较差。
无砟轨道是高速铁路工程技术的发展方向。
砟(zhǎ)，岩石、煤等的碎片。
在铁路上，指作路基用的小块石头。
传统的铁路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。
此外，路砟（小碎石）还有几个作用：减少噪音、吸热、减震、增加透水性等。
这就是有砟轨道。
传统有碴轨道具有铺设简便、综合造价低廉的特点，但容易变形，维修频繁，维修费用较大。
同时，列车速度受到限制。
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。
无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护、降低粉尘、美化环境，而且列车时速可以达到200公里以上。
遂渝铁路无砟轨道试验段在进行实车试验（2007年1月9日摄）。
据成都铁路局发布的消息，我国首条无砟铁路轨道已于1月10日晚完成综合试验。
试验结果显示，动车组时速达到232公里，其平稳性、舒适度达到优级，测试的各项数据都在安全标准之内。
2004年9月，铁道部决定在遂（四川遂宁）渝（重庆）铁路建设我国首条无砟轨道试验段，正线全长13.16公里。
2007年1月3日，遂渝铁路无砟轨道试验段开始综合试验。
其实无砟轨道由铁轨,扣件,单元板组成.起减震,减压作用.高速铁路无砟轨道系统的技术再创新轨道结构是高速铁路系统技术的重要组成部分，高速铁路轨道结构从总体上可分为两类，即:以碎石道床、轨枕为基础的有砟轨道和以钢筋混凝土或沥青混合料为基础的无砟轨道。
高速铁路无砟轨道
高速铁路无砟轨道高速铁路的无砟轨道结构形式分为长枕埋入式无砟轨道、板式无砟轨道和弹性支承块式无砟轨道3种类型，国内高速铁路常用的有CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型板式无砟轨道和CRTSⅠ、Ⅱ型双块式无砟轨道。
1.长枕埋入式无砟轨道长枕埋入式无砟轨道是将混凝土枕用混凝土灌注在钢筋混凝土的道床板上，使轨枕与道床板形成一个整体的轨道结构形式，由预应力混凝土轨枕、混凝土道床板和混凝土底座组成。
其结构内没有易受环境或温度影响的橡胶、乳化沥青等材料，结构整体性和耐用性较好。
制造混凝土枕和现场灌注混凝土的技术及设备均是成熟、配套的。
2.板式无砟轨道板式无砟轨道是用双向预应力混凝土轨道板及CA砂浆（乳化沥青水泥砂浆）替换传统有砟轨道的轨枕和道砟的一种新型轨道形式，它由板下混凝土底座、CA砂浆垫层、轨道板、长钢轨及扣件4部分组成。
板式无砟轨道是将预制好的轨道板直接放置在混凝土底座上，通过轨道板与底座间填充的沥青混凝土材料调整轨道板，以确保铺设的精度。
CA砂浆作为调整层和弹性层被放置在轨道板的下面。
CA砂浆的下面是混凝土基础，作为板式轨道的底座。
在混凝土基础上设有凸形挡台来防止轨道板的移位，为防止轨道板与凸形挡台因相互挤压而破损，在凸形挡台与轨道板之间用树脂材料填充。
板式无砟轨道以预制轨道板为核心。
轨道板的结构形式、抵抗纵横向作用力的方式和高性能的调整层材料是板式无砟轨道的关键技术。
板式无砟轨道具有无砟轨道所具有的线路稳定性和刚度均匀性好、线路平顺性和耐久性高的突出优点，并可显著减少线路的维修工作量。
从轨道结构每延米重量看，板式无砟轨道小于有砟轨道，且板式无砟轨道结构高度低、道床宽度小、质量轻。
框架式板式无砟轨道为非预应力结构，便于制造，可节省钢筋和混凝土材料，降低桥梁的二期恒载，造价低廉，但没有降低轨道板实际承受列车荷载的有效强度，不影响列车荷载的传递，在隧道内应用时可减小隧道的开挖断面。
板式无砟轨道主要以日本新干线板式无砟轨道和德国博格板式无砟轨道为代表。
无砟轨道
无砟轨道在铁路上，“砟”的意思是作路基用的小块的石头。
常规铁路都在小块石头的基础上，再铺设枕木或混凝土轨枕，最后铺设钢轨，但这种铁路不适于列车高速行驶。
世界高速铁路的发展证实，高速铁路基础工程如果使用常规的轨道系统，道砟粉化严重，线路维修频繁，安全性、舒适性、经济性相对较差。
采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒体碎石道床的轨道结构统称为无砟轨道。
其轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，钢轨、轨枕直接铺在混凝土路基上。
无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护、降低粉尘、美化环境、而且列车时速可以达到200公里以上。
所以说，无砟轨道是高速铁路工程技术的发展方向。
图无砟轨道一、无砟轨道的主要技术特点1.良好的结构连续性和平顺性无砟轨道的下部基础、底座、道床板（或CA砂浆调整层）均为现场工业化浇注；双块式轨枕、轨道板、微孔橡胶垫层、轨下胶垫、扣件、钢轨等均为工厂预制件或标准产品，可以保证其性能有较好的均一性。
由此组成的轨道整体结构与有砟轨道相比具有更好的结构连续性和弹性均匀性，为提高轨道的平顺性，改善乘车质量提供了有利条件。
2.良好的结构恒定性和稳定性无砟轨道结构中，作为无缝线路稳定性计算参数的轨道横向阻力、轨道纵向阻力不再依赖于材质和状态多变的有砟道床，其整体式轨下基础可为无缝线路提供更高和更恒定的轨道纵、横向阻力，具有更好的耐久性和更长的使用寿命。
3.良好的结构耐久性和少维修性能消除了道碴的破碎、粉化，道床的形变而导致轨道几何形态恶化，无砟轨道维修工作量大大减少，被称为“省维修”轨道，为延长线路的维修周期以及客运专线列车的高密度、准点正常运行提供重要保证。
4.工务养护、维修设施减少由于维修工作量减少，可以延长每个综合维修中心和维修工区的管辖范围，从而减少上述维修部门的数量。
同时也可相应减少每个部门配置的维修机械、停车股道数量和房屋等设施。
5.免除告诉条件下有砟轨道的道碴飞溅我国秦沈客运专线在线路开通之前进行的行车实验表明：行车速度达到250km/h时，道心道碴出现飞碴现象，造成车辆转向架部分的车轴、制动缸等被道碴打击的现象。