无砟轨道_适宜高速铁路的轨道结构
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（ 责任审编 葛全红）
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无 砟 轨 道 ——— 适 宜 高 速 铁 路 的 轨 道 结 构
普速铁路大多采 用 传 统 的 有 砟 轨 道 结 构，但 是 随 着线路运营时间的推 移 和 运 营 速 度 的 提 高，道 砟 粉 化 严重、轨道几何尺寸 难 以 保 持、维 修 周 期 缩 短、维 修 费 用大幅增加等问题 随 之 产 生。 更 重 要 的 是，列 车 运 行 速度的大幅提升，运 营 安 全 问 题 逐 步 显 现。 而 无 砟 轨 道是一种以 混 凝 土 等 整 体 结 构 为 轨 下 基 础 的 轨 道 结 构 ，由 于 其 采 用 耐 久 性 好 、塑 性 变 形 小 的 混 凝 土 结 构 替
中国铁路里 程 已 居 世 界 第 三，但 仅 占 世 界 6% 的 铁路里 程 却 承 担 着 世 界 铁 路 1 /4 的 运 输 量。为 此， 2008 年 10 月 重 新 调 整 了《中 长 期 铁 路 网 规 划 》，将
参考文献
［1］徐培林，张淑琴． 聚氨酯材料手册［M］． 北京： 化 学 工 业 出 版 社 ，2002 ． ［2］CHRISTENSON E M，ANDERSON J M，HILTNER A，et al． Relationship between nanoscale deformation processes and elastic behavior of polyurethane elastomers［J］． Polymer，2005，46 （ 25 ） ： 1744 -1754 ． ［3］KROL P． Synthesis methods，chemical structures and phase structures of linear polyurethanes： properties and applications of linear polyurethanes in polyurethane elastomers，copolymers and ionomers［J］． Progress in Materials Science，2007，52 （ 6 ） ： 9151015． ［4］黄茂松，张春华，卢 冶． 金 融 危 机 下 我 国 聚 氨 酯 弹 性 体 发 展 之路探讨［J］． 新材料产业，2009（ 7） ： 36 － 41． ［5］于是． Bayer 公 司 开 发 聚 氨 酯 铁 路 枕 木［J］． 聚 氨 酯 工 业， 2008（ 6） ： 38． ［6］唐明茹，郑水蓉，张 翠． 高 速 铁 路 用 聚 氨 酯 填 充 材 料 快 速 试 验方法的研究［J］． 工程塑料应用，2005，33（ 3） ： 28-30． ［7］于剑昆． 拜耳公司聚氨酯 材 料 将 用 于 中 国 铁 路 领 域［J］． 化 学推进剂与高分子材料，2009（ 7） ： 33． ［8］HOFFMANN A，EBERT H D，KLESCZEWSKI B． Ballast body and method for production of ballast bodies： WO 2007087976［P］． 2007 -08 -09 ． ［9］康杰分，褚建军，沈 春 林． 高 铁 专 用 聚 氨 酯 防 水 涂 料 的 研 制 ［J］． 中国建筑防水，2008（ 8） ： 12-14． ［10］奚光宇． CCW-525 单 组 份 聚 氨 酯 防 水 涂 料 在 北 京 地 铁 车 站的应用［J］． 铁道建筑，2010（ 9） ： 58-61． ［11］杨松柏，席时俊． 铁道车 辆 专 用 阻 尼 防 腐 涂 料［J］． 中 国 涂 料，1999（ 6） ： 24-26． ［12］张士臣，臧晓秋，庄 军 生，等． 填 充 聚 氨 酯 调 高 盆 式 橡 胶 支 座［J］． 铁道工程学报，2007（ 增刊） ： 334-337．
2011 年第 9 期
聚氨酯材料在铁道建筑上的应用与发展
109
2020 年全国铁路营业里程规划目标由之前确定的 10 万 km 调 整 为 12 万 km 以 上，刷 新 了 中 国 铁 路 建 设 的 蓝图。2008 年 底，全 国 铁 路 营 业 里 程 已 达 8 万 km。 随 着 中 国 铁 ห้องสมุดไป่ตู้ 建 设 水 平 的 提 升 ，可 以 预 见 ，聚 氨 酯 材 料 在中国轨道交通上的成功应用也将越来越多。
图 6 喷涂聚脲用于京津高速铁路防水工程
支座不可替代的优点。国外以前采用的填充材料多为 硅 橡 胶 ，而 硅 橡 胶 价 格 昂 贵 ，拉 伸 强 度 相 对 较 低 。 采 用 浇注型聚氨酯（ CPU） 替 代 硅 橡 胶 不 但 价 格 较 低，且 强 度 高 ，浇 注 前 为 黏 性 液 体 ，可 在 室 温 下 固 化 成 型 。 在 实 桥 调 高 时 ，将 材 料 通 过 压 力 泵 注 入 支 座 盆 底 ，使 之 在 预 设 时 间 内 固 化 ，调 高 即 完 成 。 全 过 程 不 需 千 斤 顶 顶 梁 ， 极 其 方 便 ，且 可 利 用 自 身 结 构 实 现 多 次 无 极 调 高 ，并 在 调高的同时 检 测 支 座 反 力 变 化［12］。 填 充 聚 氨 酯 调 高 盆式橡胶支座在遂渝线试验段和南水北调工程的桥梁 中均有应用，其结构形式如图 7 所示。
摘 自《铁 道 知 识 》
1． 上支座板； 2． 橡胶板； 3． 填充聚氨酯； 4． 填充物灌 注孔； 5． 下支座板。
图 7 填充聚氨酯调高盆式橡胶支座示意
3 结语
聚氨酯类产品目前在国内外的应用非常广泛。由 于 其 既 有 橡 胶 的 弹 性 和 韧 性 ，又 具 有 塑 料 的 高 强 度 ，在 高 硬 度 时 仍 具 有 很 好 的 弹 性 ，且 兼 具 有 耐 磨 性 、耐 油 性 等 优 良 性 能 ，因 此 聚 氨 酯 材 料 在 轨 道 交 通 的 防 振 减 噪 、 耐 磨 、粘 结 、隔 热 等 领 域 有 着 不 可 替 代 的 重 要 作 用 。
代了散粒体的有砟道 床，因 此 具 有 较 好 保 持 轨 道 几 何 状 态 的 能 力 ，使 得 轨 道 稳 定 性 大 幅 增 强 ，维 修 工 作 量 显 著减小。
目前，国内定型的 适 用 于 高 速 铁 路 的 无 砟 轨 道 结 构形式分为板式及双块式无砟轨道两大类，涉及 CRTS Ⅰ型、CRTS Ⅱ型板式无砟轨道和 CRTS Ⅰ型、CRTS Ⅱ 型双块式无砟轨道。
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无 砟 轨 道 ——— 适 宜 高 速 铁 路 的 轨 道 结 构
普速铁路大多采 用 传 统 的 有 砟 轨 道 结 构，但 是 随 着线路运营时间的推 移 和 运 营 速 度 的 提 高，道 砟 粉 化 严重、轨道几何尺寸 难 以 保 持、维 修 周 期 缩 短、维 修 费 用大幅增加等问题 随 之 产 生。 更 重 要 的 是，列 车 运 行 速度的大幅提升，运 营 安 全 问 题 逐 步 显 现。 而 无 砟 轨 道是一种以 混 凝 土 等 整 体 结 构 为 轨 下 基 础 的 轨 道 结 构 ，由 于 其 采 用 耐 久 性 好 、塑 性 变 形 小 的 混 凝 土 结 构 替
中国铁路里 程 已 居 世 界 第 三，但 仅 占 世 界 6% 的 铁路里 程 却 承 担 着 世 界 铁 路 1 /4 的 运 输 量。为 此， 2008 年 10 月 重 新 调 整 了《中 长 期 铁 路 网 规 划 》，将
参考文献
［1］徐培林，张淑琴． 聚氨酯材料手册［M］． 北京： 化 学 工 业 出 版 社 ，2002 ． ［2］CHRISTENSON E M，ANDERSON J M，HILTNER A，et al． Relationship between nanoscale deformation processes and elastic behavior of polyurethane elastomers［J］． Polymer，2005，46 （ 25 ） ： 1744 -1754 ． ［3］KROL P． Synthesis methods，chemical structures and phase structures of linear polyurethanes： properties and applications of linear polyurethanes in polyurethane elastomers，copolymers and ionomers［J］． Progress in Materials Science，2007，52 （ 6 ） ： 9151015． ［4］黄茂松，张春华，卢 冶． 金 融 危 机 下 我 国 聚 氨 酯 弹 性 体 发 展 之路探讨［J］． 新材料产业，2009（ 7） ： 36 － 41． ［5］于是． Bayer 公 司 开 发 聚 氨 酯 铁 路 枕 木［J］． 聚 氨 酯 工 业， 2008（ 6） ： 38． ［6］唐明茹，郑水蓉，张 翠． 高 速 铁 路 用 聚 氨 酯 填 充 材 料 快 速 试 验方法的研究［J］． 工程塑料应用，2005，33（ 3） ： 28-30． ［7］于剑昆． 拜耳公司聚氨酯 材 料 将 用 于 中 国 铁 路 领 域［J］． 化 学推进剂与高分子材料，2009（ 7） ： 33． ［8］HOFFMANN A，EBERT H D，KLESCZEWSKI B． Ballast body and method for production of ballast bodies： WO 2007087976［P］． 2007 -08 -09 ． ［9］康杰分，褚建军，沈 春 林． 高 铁 专 用 聚 氨 酯 防 水 涂 料 的 研 制 ［J］． 中国建筑防水，2008（ 8） ： 12-14． ［10］奚光宇． CCW-525 单 组 份 聚 氨 酯 防 水 涂 料 在 北 京 地 铁 车 站的应用［J］． 铁道建筑，2010（ 9） ： 58-61． ［11］杨松柏，席时俊． 铁道车 辆 专 用 阻 尼 防 腐 涂 料［J］． 中 国 涂 料，1999（ 6） ： 24-26． ［12］张士臣，臧晓秋，庄 军 生，等． 填 充 聚 氨 酯 调 高 盆 式 橡 胶 支 座［J］． 铁道工程学报，2007（ 增刊） ： 334-337．
2011 年第 9 期
聚氨酯材料在铁道建筑上的应用与发展
109
2020 年全国铁路营业里程规划目标由之前确定的 10 万 km 调 整 为 12 万 km 以 上，刷 新 了 中 国 铁 路 建 设 的 蓝图。2008 年 底，全 国 铁 路 营 业 里 程 已 达 8 万 km。 随 着 中 国 铁 ห้องสมุดไป่ตู้ 建 设 水 平 的 提 升 ，可 以 预 见 ，聚 氨 酯 材 料 在中国轨道交通上的成功应用也将越来越多。
图 6 喷涂聚脲用于京津高速铁路防水工程
支座不可替代的优点。国外以前采用的填充材料多为 硅 橡 胶 ，而 硅 橡 胶 价 格 昂 贵 ，拉 伸 强 度 相 对 较 低 。 采 用 浇注型聚氨酯（ CPU） 替 代 硅 橡 胶 不 但 价 格 较 低，且 强 度 高 ，浇 注 前 为 黏 性 液 体 ，可 在 室 温 下 固 化 成 型 。 在 实 桥 调 高 时 ，将 材 料 通 过 压 力 泵 注 入 支 座 盆 底 ，使 之 在 预 设 时 间 内 固 化 ，调 高 即 完 成 。 全 过 程 不 需 千 斤 顶 顶 梁 ， 极 其 方 便 ，且 可 利 用 自 身 结 构 实 现 多 次 无 极 调 高 ，并 在 调高的同时 检 测 支 座 反 力 变 化［12］。 填 充 聚 氨 酯 调 高 盆式橡胶支座在遂渝线试验段和南水北调工程的桥梁 中均有应用，其结构形式如图 7 所示。
摘 自《铁 道 知 识 》
1． 上支座板； 2． 橡胶板； 3． 填充聚氨酯； 4． 填充物灌 注孔； 5． 下支座板。
图 7 填充聚氨酯调高盆式橡胶支座示意
3 结语
聚氨酯类产品目前在国内外的应用非常广泛。由 于 其 既 有 橡 胶 的 弹 性 和 韧 性 ，又 具 有 塑 料 的 高 强 度 ，在 高 硬 度 时 仍 具 有 很 好 的 弹 性 ，且 兼 具 有 耐 磨 性 、耐 油 性 等 优 良 性 能 ，因 此 聚 氨 酯 材 料 在 轨 道 交 通 的 防 振 减 噪 、 耐 磨 、粘 结 、隔 热 等 领 域 有 着 不 可 替 代 的 重 要 作 用 。
代了散粒体的有砟道 床，因 此 具 有 较 好 保 持 轨 道 几 何 状 态 的 能 力 ，使 得 轨 道 稳 定 性 大 幅 增 强 ，维 修 工 作 量 显 著减小。
目前，国内定型的 适 用 于 高 速 铁 路 的 无 砟 轨 道 结 构形式分为板式及双块式无砟轨道两大类，涉及 CRTS Ⅰ型、CRTS Ⅱ型板式无砟轨道和 CRTS Ⅰ型、CRTS Ⅱ 型双块式无砟轨道。