路桥过渡段

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路桥过渡段
• 根据路桥过渡段线路不平顺的发展规律, 路桥过渡段的处理应包含两个方面的内 容∶ ————列车荷载影响较大范围内(基床部 分)线路结构抵抗动载变形的能力,即轨 道综合刚度的平顺过渡和多次重复荷载 作用下累积下沉不均匀的控制问题;
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———— 刚 性 桥 台 与 柔 性 路 基 间 工 后 沉降差引起轨面弯折变形的限值 问题。
• 这两个方面都对列车的运行产生 影响,但产生的原因各不相同,影 响程度也不一样,必须区别对待, 有针对性地进行处理,才能达到较 好效果。
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国内路桥过渡段的处理原则与方法(5)
• 桥头设置搭板和枕粱
————上置式钢筋混凝土搭板是搭板布置
的基本形式。一端支撑在桥台上,另一端
简支于枕粱上。搭板可水平放置,也可倾
斜布置。板厚可均匀,也可渐变。
刚度逐渐变化。但桥台基础和台后土体工后发生
的不均匀沉降将使桥头搭板的纵坡发生变化,从
而影响行车的舒适性。
————经试车检测,搭板纵坡变化值大于0.4~0.6
%时,就会对行车的舒适性产生影响。
————解决桥头跳车的问题除了使路面刚度逐步
过渡外,还必须使台后路基具有足够强度和稳定
性,严格控制路桥间的不均匀沉降。否则,桥头搭
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国外路桥过渡段的处理原则与方法8
• 在过渡段较软一侧,增大轨道竖向刚度。 该类处理方法的主要目的是通过提高轨 道竖向刚度来减小路桥间轨道刚度的变 化率,不能解决由路桥间沉降差引起的轨 面弯折问题。 ————通过调整轨枕长度和间距来提高轨 道刚度。在过渡段范围内,通过使用逐步 增长的超长轨枕和减小轨枕间距可实现 轨道刚度的逐步过渡。
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国外路桥过渡段的处理原则与方法3
———— 优 质 材 料 填 筑 法 。 使 用强度高,变形小的优质材 料(如碎石类填料)进行过渡段 填筑,是最常用的一种处理措 施,几乎在各国高速铁路设计 规范中均有此方法。
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国外路桥过渡段的处理原则与方法6
————加筋土法。在过渡段路堤填土(必 要时也可包括地基)中埋设一定数量的高 强度和高模量拉筋材料,形成加筋土路堤 结构。加筋土不仅能增加路基强度,而且 还能大幅提高路基刚度,显著减小路基变 形。通过调整拉筋材料的布置间距和位置 可方便地达到提高路桥间轨道平顺度的目 的。
• 铁路线路是由不同特点、性质迥异的构筑物 (桥,隧,路基等)和轨道构成的,它们相互作用, 相互依存,相互补充共同构成了一条平滑线路。
• 由于组成线路的结构物在材料,强度,变形等方 面的差异巨大,必然会引起轨道的不平顺。
• 将轨道的不平顺控制在一定范围之内,是保证 列车安全,舒适且不间断运行的关键。
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国外路桥过渡段的处理原则与方法4
• 优质材料填筑法设计意图明确,材料性 质可靠易控制,刚度与变形能较均匀过 渡。
• 可能存在的问题是靠近桥台背面窄小 空间的碾压无专用机具,填料压实不 易达到标准,相对较重的填料质量引起 的地基(软基)沉降也较大。
————也有中置式和下置式搭板布置形式
———— 搭 板 长 度 一 般 都 小 于 10m,5 ~ 6m 最
多,极个别情况可达15m。
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国内路桥过渡段的处理原则与方法(6)
————桥头设置搭板,可使刚性桥台与柔性路基间
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国外路桥过渡段的处理原则与方法2
• 在过渡段较软一侧,增大基床刚度,减 小路堤沉降。该类处理方法的主要目的 是通过加强路基来达到减小路桥间在刚 度和变形方面的差异,进而减小路桥间轨 道不平顺。
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• 同理,在无碴轨道与有碴轨道、路 基与隧道及路堤与路堑的连接处均 存在线路刚度的突变,为减少不同 线路结构之间线路刚度的突变,需 要设置过渡段,以实现过渡段范围 内线路刚度的渐变过渡。
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国外路桥过渡段的处理原则与方法(12)
————对于有碴轨道结构,由于列车荷 载的动力作用较大,常使桥上和隧道 内的道碴发生磨损粉化。为了解决这 个问题,日本在高速铁路的道碴底铺 设了一层约25mm厚的橡胶垫。该层橡 胶垫的设置,能降低轨道竖向刚度,减 小路桥间轨道刚度变化。
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过渡段
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• 高速铁路的发展必须以安全、可靠、舒适等为 前提,这些均取决于构成铁路系统各方面的高 品质和高可靠性。铁路线路的稳定与平顺是必 不可少的条件之一。
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国内路桥过渡段的处理原则与方法(4)
• 大量的调查分析表明,我国普速铁路 路桥过渡段的病害广泛而严重,经常 的维修使得一些线路桥台后的路基道 碴 囊 深 度 达 2 ~ 3m, 纵 向 延 伸 约 10 ~ 30m。 工务养护维修工作量远大于 其它地段。 车辆脱轨事故中的很大 部分也常发生在过渡段附近。
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• 在路基与桥梁的连接处,由于路基与桥梁刚度差 别巨大,必将引起轨道刚度变化。
• 同时,路基与桥台的沉降也不均匀,在桥路过渡 点附近极易产生变形差,导致轨面发生弯折。
• 当列车高速通过时,必然会引起车辆与线路相互 作用力的增加,加速线路状态的劣化,降低线路 设备的服务质量,增加线路的养护维修费用,严 重时甚至危及行车安全。
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国外路桥过渡段的处理原则与方法7
————过渡板法。在过渡段范围内路基 填土上现浇一块钢筋混凝土厚板,并使 一端支承在刚性基础(桥台)上,利用钢 筋混凝土厚板的抗弯模量来增大轨道刚 度。该法在公路系统得到了广泛应用, 也取得了较好效果。
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国外路桥过渡段的处理原则与方法(11)
• 在过渡段较硬一侧,通过设置轨下、枕 下、碴底橡胶垫块(板)来调整轨道竖向 刚度。 ————对于桥梁或隧道等刚性结构物上 的轨道可通过调整轨下垫板的刚度和设 置枕下垫块(无碴),使轨道刚度与较软 一侧轨道刚度相匹配。垫板(块)刚度可 通过室内试验,计算和现场测试确定。
板的设置将失去功能。
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国内路桥过渡段的处理原则与方法(7)
• 粗粒级配料填筑 ————级配粗粒料(如砾碎石、水泥稳定粒料、
灰土、低标号混凝土等)用于过渡段填筑,无 论是铁路系统,还是公路系统,都是一种最常 用的处理方法,即使桥头设置了搭板,仍需在 板下填筑级配粗粒土,防止搭板纵坡变化超限。
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国外路桥过渡段的处理原则与方法1
• 各国在发展高速铁路的过程中,都对线路 容易发生不平顺的部位特别加以重视,并 依据系统工程的观点,从结构设计到施工 组织,工期安排到质量检测等方面采取相 应措施,严格控制轨道刚度变化和轨面变 形(弯折角),以达到确保线路平顺度的目 的。
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国内路桥过渡段的处理原则与方法 (1)
• 铁道线路主要是由线路上部的轨道结构和线路 下部的路基、桥梁、隧道等结构物组成。轨道 结构又是由不同力学性能的材料(钢轨、轨枕、 道碴,扣件等)组合而成,弹性较好,阻尼较大, 各种因素引起的轨面变形可通过起拨道捣固工 作进行修复,故我国铁路系统对普速铁路过渡 段的处理一直未重视。
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国外路桥过渡段的处理原则与方法10
————通过加厚道床厚度来提高轨道 刚度。道碴是一种强度高、变形小 的优质材料。在过渡段范围内逐渐 增加道床厚度,可使轨道刚度逐步变 化。注意:该法仅适用于既有线改 造,高速铁路级配碎石基床表层结 构的刚度大于道床刚度。
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砂垫层中铺设土工格栅
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垫层中铺设土工格室
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国外路桥过渡段的处理原则与方法5
• 使用力学性能较好的轻型材料(如人 工气泡混凝土等)填筑过渡段是近年 国内外研究开发和应用的一种减轻 结构物自重的工艺方法。
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国外路桥过渡段的处理原则与方法9
————通过增大轨排抗弯模量来增加轨道 刚度。德国ICE高速铁路的Muhlberg隧道 入口处采用了这种方法,其隧道内是板式 轨道结构,隧道外为有碴混凝土轨枕线路。 过渡段长度约30m,由四根附加在轨枕上的 钢轨组成,两根在运行轨之间,两根在运行 轨外侧。
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国内路桥过渡段的处理原则与方法 (2)
• 过渡段设计过于简单,参数指标和技术 标准不明确,基本上还处于经验设计阶 段。
• 施工过程中,由于路桥过渡段的位置特 殊,台后填料不易达到最佳的压实效果, 竣工后沉降较大。
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国内路桥过渡段的处理原则与方法 (3)
• 施工计划的安排也增大了过渡段处理难 度。桥梁作为重点工程一般都优先进行 施工,路基工程由于被认为施工难度较 小而放在最后,路桥过渡段则是在铺架 前突击完成,没有一定的静置稳定时间, 运营后沉降变形大就不足为奇了,需进 行频繁养护维修才能保证轨道的平顺。
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