Z-关于我国客运专线无砟轨道结构类型

5 关于我国客运专线无砟轨道结构类型

5.1 何谓无砟轨道

所谓无砟轨道，就是用刚性混凝土道床替代弹性碎石道床，并且通过扣件系统直接的或支承体的与钢轨弹性联结起来的轨道结构。

5.2 世界有代表性的无砟轨道类型及其特征（表5.2.1）

表5.2.1 无砟轨道类型及其特征

注：相对比较〇－良好，□—一般，⨯－不良

5.3 选型基本原则

根据国内外对无砟轨道建造及运营的实践经验，无砟轨道的选型应符合施工性、维护性、动力性、适应性、经济性五大基本原则。

5.3.1 关于施工性

（1）核心是施工速度。

（2）施工速度与轨道结构的复杂程度，怎样的高精度才能达到轨道少维修，土木工程完工后能否随时可铺设轨道，机械化施工程度及物流组织等因素密切相关。

（3）一般要求施工方法比较简单，施工速度现浇混凝土式无砟轨道不低于120m/d，预制板式无砟轨道不低于200m/d。

5.3.2 关于维护性

（1）无砟轨道是否具有可维护性是非常重要的一件事。

（2）无维修的概念是不合情理的，少维修的理念是符合无砟轨道工程实际

的。

（3）国内外的经验一再表明，无砟轨道的下部结构一旦发生严重变形，整治非常困难。

（4）因此，在选型时必须考虑随着线下工程变形所引起的轨道变形，但变形在一定程度上用扣件也是可以整正的，例如上下±30mm，左右±10mm。

5.3.3 关于动力性

（1）国内外的研究表明，在高速动力荷载反复作用下，无砟轨道的强度是充分的、足够的。

（2）关键技术是轨道弹性，而轨道弹性又主要来自扣件系统。

（3）从抑制因轮载变动、钢轨波磨、高频振动等方面来考虑，无砟轨道应具有与有砟轨道同等程度的弹性水平。

（4）作为高速客运专线无砟轨道合理弹性的目标值，应以轮载下钢轨挠曲变形1.3~1.7mm为衡量标准，亦即要求轨道垂向合理刚度以55~80kN/mm为准绳。

5.3.4 关于适应性

主要是指轨道工程与其它工程的接口和接口相互适应的问题。

（1）与路基、桥梁、隧道等下部结构连接的良好适应性。

（2）与ZPW2000无绝缘轨道电路的互动设计和良好适应性。

（3）与地域的地质、气候等条件的互动设计和良好适应性。

5.3.5 关于经济性

（1）日本板式轨道造价，当初控制在有砟轨道的2 倍以内，现降至1.3~1.5 倍；板式轨道维护作业费，山阳新干线为有砟轨道的1/5，东北新干线为1/3。

（2）德国无砟轨道造价，当初为有砟轨道的3 倍，现降低到1.3~1.5倍。维修作业费为有砟轨道的1/3~1/5。

（3）我国无砟轨道正处于发展阶段，根据遂渝线无砟轨道综合试验段的铺设业绩，平板式、框架板式、双块式无砟轨道造价分别为有砟轨道的2.6倍、2.4倍、2.0倍，因此无砟轨道的造价，当前应控制在有砟轨道的2.5倍以内为宜。

5.4 气候条件与无砟轨道

5.4.1 中国气候条件简述

（1）我国领土辽阔，地形复杂，气候十分多样。从赤道到极地，从海洋到

内陆的各种气候几乎都有，大部分地区位于北温带和亚热带，属于东亚季风气候，夏季普遍高温多雨，温差小，冬季寒冷干燥，南北温差大（可达40℃）。

（2）无砟轨道的结构、施工与伤损、维护都会受到气候条件的影响，为此有必要把气候条件与无砟轨道两者联系起来，考虑它的地域温度和相关技术等问题。并建议在无砟轨道技术再创新中将我国按纬度区分为温暖、寒冷和严寒三个地域，采用不同类型的无砟轨道。

5.4.2 纬度区分

（1）北纬35度以南，即黄河以南，属温暖地区。

（2）北纬35度～42度，即黄河以北，属寒冷地区。

（3）北纬42度以北，即沈阳以北，属严寒地区。

5.4.3 轨道选型

按温暖、寒冷、严寒三个不同地区，选择不同类型的无砟轨道结构型式和相关技术条件。

5.4.4 铺设现状

（1）秦沈客运专线（秦皇岛～沈阳）地处北纬40度～42度。在狗河和双何特大桥上铺设的是寒冷地区Ⅰ型板式无砟轨道，沙河特大桥上铺设的长枕埋入式无砟轨道。

（2）武广客运专线（武汉～广州）地处黄河以南，北纬31度～23度。特别是在广深港和武广线广州试验段及广珠城际客专铺设的是温暖地区低弹模CA砂浆CRTSⅠ型平板式和框架式板式无砟轨道，而武汉至广州铺设的是CRTSⅠ型双块式无砟轨道。

（3）郑西客运专线（郑州～西安）地处北纬35度～34度。铺设的是CRTS Ⅱ型双块式无砟轨道。

（4）京津城际客运专线（北京～天津）地处黄河以北，约北纬40度，铺设的是高弹模CA砂浆CRTSⅡ型板式无砟轨道。

（5）京沪高速铁路（北京～徐州～上海）地处北纬40度～34度～32度。北京～徐州属于黄河以北寒冷地区，徐州～上海属于黄河以南温暖地区，确定铺设CRTSⅡ型板式无砟轨道。

（6）哈大客运专线，大连～沈阳地处沈阳以南，北纬39度～42度范围，属于寒冷地区，沈阳～哈尔滨地处沈阳以北，北纬42度～46度范围，属于严寒地区，确定铺设严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道。

5.5 客运专线无砟轨道

5.5.1 两类无砟轨道

综观国内外无砟轨道结构，大致可区分为预制板式无砟轨道和现浇混凝土道床式无砟轨道两大类。

我国铁路客运专线现已铺设的无砟轨道类型主要有： 1）CRTS Ⅰ型板式无砟轨道 2）CRTS Ⅱ型板式无砟轨道 3）CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道 4）CRTS Ⅱ型双块式无砟轨道 5）岔区枕式无砟轨道 6）岔区板式无砟轨道 5.5.2 CRTS Ⅰ型板式无砟轨道 （1）Ⅰ型板式轨道结构

Ⅰ型板式无砟轨道（图5.5.1）包括有平板型（图5.5.2）、框架型（图5.5.3）和减振型（图5.5.4），适用于桥上、隧道内和路基区段，主要由单元轨道板、CAM 层、限位凸形挡台及底座等组成。

4150

300(路)200(桥隧仰)I型板式无碴轨道横断面图

358(隧无仰)

图5.5.1 Ⅰ型板式无砟轨道横断面图

图5.5.2 平板式板式无砟轨道