客运专线无砟轨道技术
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➢ 由日本铁路综合技术研究所集中研发。
从60年代开始理论和试验研究，为新干线不同线下基础上的无砟 轨道提供了统一的、标准的轨道结构通用设计。
➢ 无砟轨道的应用从隧道、桥梁地段 → 路基地段。
－ 日本新干线无砟轨道所占比例 －
东海道新干线 山阳新干线 （新大阪～冈山） 山阳新干线 （冈山～博多）
东北新干线
3.1 日本新干线板式无砟轨道
3.2 德国高速铁路无砟轨道
3.2.1 德铁无砟轨道基本设计要求 3.2.2 Rheda2000 型 3.2.2 Züblin 型 3.2.3 Bögl 型
3.3 其他
3.1 日本新干线板式无砟轨道
➢ 目前世界上铺设无砟轨道最多的国家。 其累计铺设里程达2700多km（其中新干线约1600多km）。
经几十年的研究和试铺，先后开发出不同使用条件的CA砂浆 配方，如：适应温暖地区用的No.8配方、寒冷地区用的No.33 配方、海岸线和修补用的配方等。
客运专线无砟轨道技术
1. 前言 2. 无砟轨道的技术特点 3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用 4. 我国客运专线无砟轨道结构及关键技术 5. 结束语
1. 前言
1. 前言 2. 无砟轨道技术特点 3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用 4. 我国客运专线无砟轨道结构及关键技术 5. 结束语
高速铁路轨道结构的总体分类 － 以碎石道床、轨枕为基础的有砟轨道； － 以混凝土或沥青混合料为基础的无砟轨道。
－ 弹片式扣压件 － 钢轨左右位置无备件、无级调整 － 钢轨高低位置通过充填式垫板无级调整 － 轨下胶垫静刚度为60kN/mm
直结8型
直结4型
水泥乳化沥青（CA）砂浆
CA砂浆由水泥、乳化沥青、细骨料和其它添加剂等多种材料 组成，主要起施工调整、协调变形、缓和冲击等功能。
CA砂浆由专业化公司（东亚道路公司和日产化学公司）研发、 生产和施工。
（1）日本新干线无砟轨道结构型式
针对其自然环境、地震频发、人工成本高的国情，桥隧结构多的路情， 确定采用施工费用低、施工速度快、可修复性强的单元板式无砟轨道结 构。
通过理论和试验研究，在维持结构型式不变的前提下，不断优化系统的 各个组成部分，提高其技术经济性。
－ 结构组成－
• 钢轨（JIS60） • 扣件（直结4、5、7、8型） • 轨道板 • 水泥乳化沥青 (CA)砂浆调整层 • 混凝土底座（设凸形挡台）
－ 框架板的主要缺点 －
框架式轨道板在露天区间应用时的中部排水问题应引起 足够重视。排水处理除在轨道板端部预留排水通道外， 应根据线路的具体情况（如线路纵坡、超高），进行具 体设计，检查确保排水通畅。
线路交付运营后，排水应作为线路巡检的一项主要内容 进行检查。
扣件系统
直结2型、直结4型不分开式（主要应用于隧道区间） 直结5型、直结6型、直结7型→直结8型分开式 共同的技术特点：
（2）日本板式轨道各组成部分的技术发展 预制混凝土轨道板
→ 普通钢筋混凝土（RC）平板 → 双向预应力混凝土（PRC）平板 → 普通钢筋混凝土（RC）框架板
－ 框架型轨道板的优点 －
降低制造成本 减少CA砂浆的灌注量（约30％） 减小轨道板翘曲 自重减小约15％～20％，减小二期恒载 改善轨道板铺设、维修更换的条件 有利于提高道床漏泄电阻
自上世纪60年代开始，世界上很多国家在强化有砟轨 道的同时，相继研发以“高平顺性”和“少维修”为主要 目标的多种型式无砟轨道结构。
随着技术经济性的不断提高，无砟轨道目前已成为世 界高速铁路轨道结构的发展方向，其推广应用范围愈来愈 广，日本、德国、韩国、我国台湾地区等后期修建的高速 铁路，无砟轨道所占比例均在90%以上。
无砟轨道的不足
初期工程投资较大。 轨道必须建于坚实、稳定的基础上，一旦下部基础残余 变形超出扣件调整范围或导致轨道结构裂损，修复和整治难 度大。 道床面相对平滑，轮轨产生的辐射噪声相对较大。
几十年来，世界铁路技术人员针对无砟轨道的这些不足， 在设计、制造、施工等各个环节不懈地努力克服。
适于无砟轨道铺设的范围
上越新干线
北陆新干线
0%
20%
31 10 5
15
40%
60%
80%
100 95
69 82
91 85
百度文库
100%
5
8
有碴碴道
无碴碴道
4
直碴碴道
（1）日本新干线无砟轨道结构型式 （2）日本板式轨道各组成部分的技术发展 （3）日本板式无砟轨道设计方法 （4）日本板式轨道的施工流程 （5）北陆新干线板式轨道施工录像
国外运营实践表明：两类轨道结构均可保证高速列车的安 全运营，但两类轨道结构在技术经济性方面存在明显差异。
高速铁路有砟轨道结构
铺设、更换与维修方便，造价较低。 道砟粉化及道床累积变形的速率加快，必须通过轨道结构 强化（诸如：采用特级道砟，优化道床尺寸，铺设砟下胶垫、 枕下胶垫等），及频繁的养护维修工作来满足高速铁路对线 路的高平顺性、稳定性的要求。
2. 无砟轨道技术特点
1. 前言 2. 无砟轨道技术特点 3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用 4. 我国客运专线无砟轨道结构及关键技术 5. 结束语
无砟轨道的主要优点
线路平顺性高、钢轨支点支承均匀性好，提高旅客乘坐舒适性。 从根本上消除了道床的累积变形，显著减少维修工作量和维修装 备，延长维修周期，从而可大幅节省维修费用。 耐久性好，服务期长（设计使用寿命60年）。 提供更高、更稳定的线路纵、横向阻力，保证无缝线路在恶劣气 候、紧急制动条件下的稳定性。在确保列车运行安全和舒适性的前 提下，困难地段的选线设计参数有可能放宽，有利于适应地形选线， 并可减少工程量。 避免了高速铁路特级道砟资源的需求，道床整洁美观，避免高速 条件下的道砟飞溅问题。 自重轻，可减轻桥梁二期恒载；结构高度低，可改善隧道通风条 件。
基础变形相对较小的桥梁、隧道区段； 地质条件好、基础坚实、工后沉降易于有效
控制的路基区段； 特殊减振区段； 优质道砟资源短缺、人工成本高的地区。
3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用
1. 前言 2. 无砟轨道技术特点 3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用 4. 我国客运专线无砟轨道结构及关键技术 5. 结束语
从60年代开始理论和试验研究，为新干线不同线下基础上的无砟 轨道提供了统一的、标准的轨道结构通用设计。
➢ 无砟轨道的应用从隧道、桥梁地段 → 路基地段。
－ 日本新干线无砟轨道所占比例 －
东海道新干线 山阳新干线 （新大阪～冈山） 山阳新干线 （冈山～博多）
东北新干线
3.1 日本新干线板式无砟轨道
3.2 德国高速铁路无砟轨道
3.2.1 德铁无砟轨道基本设计要求 3.2.2 Rheda2000 型 3.2.2 Züblin 型 3.2.3 Bögl 型
3.3 其他
3.1 日本新干线板式无砟轨道
➢ 目前世界上铺设无砟轨道最多的国家。 其累计铺设里程达2700多km（其中新干线约1600多km）。
经几十年的研究和试铺，先后开发出不同使用条件的CA砂浆 配方，如：适应温暖地区用的No.8配方、寒冷地区用的No.33 配方、海岸线和修补用的配方等。
客运专线无砟轨道技术
1. 前言 2. 无砟轨道的技术特点 3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用 4. 我国客运专线无砟轨道结构及关键技术 5. 结束语
1. 前言
1. 前言 2. 无砟轨道技术特点 3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用 4. 我国客运专线无砟轨道结构及关键技术 5. 结束语
高速铁路轨道结构的总体分类 － 以碎石道床、轨枕为基础的有砟轨道； － 以混凝土或沥青混合料为基础的无砟轨道。
－ 弹片式扣压件 － 钢轨左右位置无备件、无级调整 － 钢轨高低位置通过充填式垫板无级调整 － 轨下胶垫静刚度为60kN/mm
直结8型
直结4型
水泥乳化沥青（CA）砂浆
CA砂浆由水泥、乳化沥青、细骨料和其它添加剂等多种材料 组成，主要起施工调整、协调变形、缓和冲击等功能。
CA砂浆由专业化公司（东亚道路公司和日产化学公司）研发、 生产和施工。
（1）日本新干线无砟轨道结构型式
针对其自然环境、地震频发、人工成本高的国情，桥隧结构多的路情， 确定采用施工费用低、施工速度快、可修复性强的单元板式无砟轨道结 构。
通过理论和试验研究，在维持结构型式不变的前提下，不断优化系统的 各个组成部分，提高其技术经济性。
－ 结构组成－
• 钢轨（JIS60） • 扣件（直结4、5、7、8型） • 轨道板 • 水泥乳化沥青 (CA)砂浆调整层 • 混凝土底座（设凸形挡台）
－ 框架板的主要缺点 －
框架式轨道板在露天区间应用时的中部排水问题应引起 足够重视。排水处理除在轨道板端部预留排水通道外， 应根据线路的具体情况（如线路纵坡、超高），进行具 体设计，检查确保排水通畅。
线路交付运营后，排水应作为线路巡检的一项主要内容 进行检查。
扣件系统
直结2型、直结4型不分开式（主要应用于隧道区间） 直结5型、直结6型、直结7型→直结8型分开式 共同的技术特点：
（2）日本板式轨道各组成部分的技术发展 预制混凝土轨道板
→ 普通钢筋混凝土（RC）平板 → 双向预应力混凝土（PRC）平板 → 普通钢筋混凝土（RC）框架板
－ 框架型轨道板的优点 －
降低制造成本 减少CA砂浆的灌注量（约30％） 减小轨道板翘曲 自重减小约15％～20％，减小二期恒载 改善轨道板铺设、维修更换的条件 有利于提高道床漏泄电阻
自上世纪60年代开始，世界上很多国家在强化有砟轨 道的同时，相继研发以“高平顺性”和“少维修”为主要 目标的多种型式无砟轨道结构。
随着技术经济性的不断提高，无砟轨道目前已成为世 界高速铁路轨道结构的发展方向，其推广应用范围愈来愈 广，日本、德国、韩国、我国台湾地区等后期修建的高速 铁路，无砟轨道所占比例均在90%以上。
无砟轨道的不足
初期工程投资较大。 轨道必须建于坚实、稳定的基础上，一旦下部基础残余 变形超出扣件调整范围或导致轨道结构裂损，修复和整治难 度大。 道床面相对平滑，轮轨产生的辐射噪声相对较大。
几十年来，世界铁路技术人员针对无砟轨道的这些不足， 在设计、制造、施工等各个环节不懈地努力克服。
适于无砟轨道铺设的范围
上越新干线
北陆新干线
0%
20%
31 10 5
15
40%
60%
80%
100 95
69 82
91 85
百度文库
100%
5
8
有碴碴道
无碴碴道
4
直碴碴道
（1）日本新干线无砟轨道结构型式 （2）日本板式轨道各组成部分的技术发展 （3）日本板式无砟轨道设计方法 （4）日本板式轨道的施工流程 （5）北陆新干线板式轨道施工录像
国外运营实践表明：两类轨道结构均可保证高速列车的安 全运营，但两类轨道结构在技术经济性方面存在明显差异。
高速铁路有砟轨道结构
铺设、更换与维修方便，造价较低。 道砟粉化及道床累积变形的速率加快，必须通过轨道结构 强化（诸如：采用特级道砟，优化道床尺寸，铺设砟下胶垫、 枕下胶垫等），及频繁的养护维修工作来满足高速铁路对线 路的高平顺性、稳定性的要求。
2. 无砟轨道技术特点
1. 前言 2. 无砟轨道技术特点 3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用 4. 我国客运专线无砟轨道结构及关键技术 5. 结束语
无砟轨道的主要优点
线路平顺性高、钢轨支点支承均匀性好，提高旅客乘坐舒适性。 从根本上消除了道床的累积变形，显著减少维修工作量和维修装 备，延长维修周期，从而可大幅节省维修费用。 耐久性好，服务期长（设计使用寿命60年）。 提供更高、更稳定的线路纵、横向阻力，保证无缝线路在恶劣气 候、紧急制动条件下的稳定性。在确保列车运行安全和舒适性的前 提下，困难地段的选线设计参数有可能放宽，有利于适应地形选线， 并可减少工程量。 避免了高速铁路特级道砟资源的需求，道床整洁美观，避免高速 条件下的道砟飞溅问题。 自重轻，可减轻桥梁二期恒载；结构高度低，可改善隧道通风条 件。
基础变形相对较小的桥梁、隧道区段； 地质条件好、基础坚实、工后沉降易于有效
控制的路基区段； 特殊减振区段； 优质道砟资源短缺、人工成本高的地区。
3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用
1. 前言 2. 无砟轨道技术特点 3. 国外高速铁路无砟轨道的研究与应用 4. 我国客运专线无砟轨道结构及关键技术 5. 结束语