大學本科畢業論文畢業時間范文模版參考資料—高速鐵路橋上無砟軌道結構特點與施工技術(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 板厚 300mm 的鋼筋混凝土板，可用在長度大于 25m 的橋梁上。 特殊預制軌道板設有減振系統（質量彈簧系統）。必要時還可在特殊預制板里安裝信號設備。 其他補充型預制軌道板 由于存在著橋梁、隧道、道岔和新線與既有線路的接處等控制點，必要時需對預制軌道板的長度進行調整，為此可生產長度從 到小于 不等的預制軌道板。 （三） 水硬性材料支承層（ HGT） 該層厚度為 300mm，由素混凝土構成。水硬性材料支承層的作用是保證系統剛度從防凍層經預制軌道板到鋼軌的遞增。 在隧道和明洞里不設水硬性混凝土支承層，直接鋪設在結構底板上。 （四） 防凍層 路基上應鋪設一層防 凍層，以防止路基因凍融循環所引起的凍脹。防凍層由級配碎石組成，也具有防止毛細作用發生的功能。 （五） 溝槽 為防止軌道扣件處混凝土出現裂縫，在承軌臺之間預設了溝槽。 （六） 承軌臺 軌道扣件安裝在承軌臺上。承軌臺用數控機床磨削加工，加工精度為。 （七） 軌道扣件 預制軌道板磨削工序完成之后，在工廠里預安裝軌道扣件。 16 三、 博格板式軌道的特點 博格板式軌道除了完全滿足德國鐵路對于軌道的技術要求外，還具有以下特點。 軌道板在工廠批量生產，進度不受施工現場條件制約。 每 塊板上有 10 對承軌臺，承軌臺的精度用機械打磨并由計算機控制。工地安裝時，不需對每個軌道支撐點進行調節，使工地測量工作可大大減少。 預制軌道板可用汽車在普通施工便道上運輸，并通過龍門吊直接在線路上鋪設，無須二次搬運。 現場的主要工作是瀝青水泥沙漿層的灌注，灌漿層在灌注 5~6h 后即可硬化。 具有可修復性，除在每個鋼軌支撐點處（軌道扣件）調高余量外，還可調整預制板本身的高度。 博格板式軌道的缺點是制造工藝復雜，成本相對較高。 四、適應不同基礎設施條件的博格板式無碴軌道 （一）、路基 博格板式無碴軌 道在路基上的標準截面 見圖 23。為了將工后沉降控制在允許范圍內，必要時應對地基進行加固處理。 在路基上鋪設預制軌道板（間隙為 50mm），首先使用調高裝置對軌道板進行調整和精確定位，再將軌道板與水硬性材料支承層之間的間隙進行密封處理，灌漿后密封灌漿孔。接下來進行軌道板的連接。先在窄縫處灌漿然后連接張拉預制軌道板兩端露出的螺紋鋼筋，使接縫處始終處于壓應力狀態下，最后在寬接縫處澆注混凝土，起到保護作用。 （二）、長度小于 25m 的橋梁 對于長度小于 25m 的短橋來說，氣候變化對橋梁變形影響很小。因此， 17 在短橋上可使用 博格板式軌道系統的標準預制軌道板。見圖 24 為短橋上的博格板式無碴軌道標準截面圖。 （三）、長度大于 25 m 的橋梁 當橋梁長度超過 25m 時，受溫度變化和活載引起的橋梁撓度的影響，橋面在縱向和橫向會發生位移。因此，橋上需使用特殊預制軌道板，設置限位塊，以避免這種位移對軌道板產生不良影響。圖 25 為長橋上的博格板式無碴軌道標準斷絕圖。 （四）、隧道 隧道內的博格板式無碴軌道標準截面見圖 26。 五、減振降噪措施 在對環境要求比較高的地段，無碴軌道需要降噪和防振處見圖 27 為減振降噪博格板式無碴軌道。 雷達型無碴軌道 一、 概述 雷達型無碴軌道于 1972 年鋪設于德國比勒非爾德至哈姆的一段線路上，以雷達車站而命名。在使用過程中不斷優化，從最初的雷達普通型發展到現在的雷達 2020 型，并且針對路基、橋梁、隧道不同基礎進行了部分修改。圖 28 為最早的雷達普通型無碴軌道結構形式。圖 29 為雷達 2020型無碴軌道結構形式優化過程。 雷達型無碴軌道最初為整體軌埋人式軌道，到雷達柏林（ READBERLIN）已經發展為鋼筋木行梁支撐的雙塊埋入式無碴軌道，但承載層仍然是槽形。發展到雷達 2020 型時，成為由鋼筋木行架連接 的雙塊埋入式軌道，其混凝土承載層改成平板。圖 210 為雷達 2020 型無碴軌道結構系統圖，圖 211 為標準支承塊結構組裝圖。 二、系統構成 18 雷達 2020 型無碴軌道系統結構如下：基礎為水硬性混凝土支承層，厚度 300mm，強度不應低于 15Nmm2。 B355W60M 型雙塊式軌枕按照650mm 的間距排列，每組軌枕枕塊下依靠兩個鋼筋木行架支撐，軌枕塊精確定位后澆注混凝土，混凝土標號為 B35。軌枕與軌道承載層整體相連，現澆軌道板厚 240mm，軌枕上安裝 IOARV 高彈性膠墊，采用 Vossloh300型扣件系統。扣件螺栓 錨在雙塊式軌枕內，使用 UIC60 鋼軌。無碴軌道的混凝土板（ B35）為鋼筋混凝土結構。配筋率為 %~%，從而將可能出現的裂縫寬度限制在 范圍內，可防止連接鋼筋受到腐蝕。 三、雷達 2020 型無碴軌道的特點 （ 1）與雷達普通型軌道相比，軌頂到水硬性混凝土上表面的距離減少到 473mm，軌道板各層的厚度累計減少了 177mm；在軌距不變的前提下，軌枕全長由 減少到 。所用混凝土量大大減少。 （ 2）埋入長軌優化為短枕，后期澆注混凝土與軌枕之間的裂縫減少。 （ 3）對土質路基、橋梁、高架橋、隧道、道岔區段以及減振要求區段，可以采用統一結構類型，技術要求、標準相對單一，施工質量容易控制，更適應于高速鐵路。 （ 4）槽形板的取消，使得軌道混凝土承載層的灌注混凝土的搗固作業質量易于保證。 （ 5）兩軌枕塊之間用鋼筋木行梁連接，軌距保持穩定。 （ 6）表面簡潔、平整，美觀漂亮。 四、適用不同基礎設施條件的雷達 2020 型無碴軌道 （一）路基 對于安裝于土質路基上的無碴軌道，根據 ZTVTStB 規定，在厚度為30cm 的水硬性混凝土支承層上鋪設軌道承栽層。水硬性混凝土支承層是 一種拌合水泥加以穩定的支承層，該支承層在適應性試驗中顯示的最低強度 19 應為 15Nmm2。該層每隔 5m 設溝槽，以控制裂縫的形成。 在 ZTVTStB 規定中，水硬性混凝土支承層下應鋪設防凍層。防凍層位于土質路基之上，而土質路基的鋪設應遵照 DS836 中的要求。 （二）橋梁、隧道 圖 2－ 12 為橋梁上和隧道中的雷達 2020 型結構圖。 橋梁上的雷達 2020 型上部結構與路基上基本相同，主要差別是，由于要保持混凝土承載層與橋面混凝土板的橫向穩定，兩者縱向之間接觸面設計成了凸凹結構。橋梁上的雷達 2020 型可以使二期恒載大大 降低。 由于雷達 2020 型的結構高度較低，為減少隧道斷面面積提供了有利條件。實例是德國科隆－法蘭克福線雙線高速鐵路（ 300kmh1），線間距 ，隧道斷面 92m2。 （三）道岔區 為了整個軌道系統（用于干線和道岔區段）一致性，實現系統工程的相互銜接，調整了用于雷達 2020 型無碴軌道系統的道岔區段設計，以降低軌道高度。該項開發的核心是基于 B355W60M 雙塊式軌枕對混凝土道岔軌枕進行設計和定位。 五、雷達型無碴軌道的應用情況 現在德國鋪設的無碴軌道線路 50%以上為雷達型無碴軌道。這種無碴軌道 除了在德國成規模地應用外，在世界其他國家和地區也得到認同并使用。 韓國高速鐵路一期工程雖然以有碴軌道為主，但在新建段（漢城－大邱）的 3 座隧道和光明車站的 6 股站線（車站側線）上也鋪設了幾段無碴軌道，采用的是德國雷達普通型無碴軌道結構型式（見圖 2－ 13），單線延長里程 。目前，韓國認為已充分掌握該項技術，計劃在第二階段大邱至釜山新建高速線上全部采用無碴軌道。 我國在秦沈線的沙河橋和渝懷線魚嘴 2 號隧道（曲線）分別鋪設了長 20 枕埋入式無碴軌道 692m 和 710m。正在建設的遂渝線無碴軌道 綜合試驗段岔區（路基）也將采用軌枕埋入式無碴軌道。 我國臺灣省的臺北－高雄高速鐵路的道岔區也部分采用了雷達型無碴軌道。 總之，雷達型無碴軌道在不同的國家和地區運用，還需要根據不同國家和地區的技術標準進行改進，以適應本國鐵路的發展。 旭普林型無碴軌道 一、概述 旭普林型無碴軌道系統 1974年開發，在科?。ㄌm克福高速鐵路上成功鋪設了 21km。 旭普林無碴軌道系統與雷達型無碴軌道系統相似，都是在水硬性混凝土承載層上鋪設雙塊埋入式無碴軌道，但采用的施工工藝不同。其特點是先灌注軌道板混凝土，然后將雙塊式軌 枕安裝就位，通過振動法將軌枕嵌入壓實的混凝土中，直至到達精確的位置 二、適應不同基礎設施條件的旭普林無碴軌道 （一）路基 混凝土板在路基上的厚度為 280mm，寬度為 或者 ，根據德國鐵路規定的荷載而定。在路基上鋪設旭普林無碴軌道應注意以下幾點： （ 1）下層路基必須穩定，在 4m深度內不得出現軟土或沙層。在必要情況下應作地基改良甚至換土。最小承載力應為地基承載力 EV2大于 45MPa。 （ 2）上層路基最低應達到 95%的密度，最小承載力 EV2 大于 60MPa。 （ 3）在路基上加 400mm 厚的基層防凍層 ，其密度必須達到 100%、滲透系數 105ms 承載力 EV2 大于 120MPa。 （ 4）水硬性混凝地承載層厚度最少 300mm，抗壓強度約 12～ 15MPa。 21 （ 5）軌道板為鋼筋混凝土板，混凝土強度應達到 35MPa。 承受荷載的鋼筋混凝土板與墊層兩者共同結合成為一復合板。其厚度與寬度的設計應使拉伸應力在 HGT 墊層的底部不大于 ，而在混凝土板底部不大于 ，以保證將開裂的風險降至最低。在水硬性混凝土承載層以下的壓應力控制在 以下。 （二）橋上的旭普林無碴軌道 橋上的旭普林無碴軌 道如圖 2－ 18 所示。 一般情況下，橋面板受到防水層和鋼筋混凝土保護層的保護。由于下部結構堅固，無彎矩，無碴軌道可以設計得更輕薄。因此，橋上旭普林無碴軌道一般設計成兩層，下層與混凝土保護層永久連接；而上層與軌枕或與軌條扣件直接結為一體。兩層混凝土板之間隔著人造橡膠或瀝青涂層?？v向力通過限位塊傳遞。這種設計的好處是，更換受損的無碴軌道更為方便。 軌道板可以通過預留梯形鋼筋或形成勾連的接縫與混凝土保護層相連接?；炷帘Ｗo層通常在防護墻或管道溝處通過鋼筋連接到橋面板。 在橋長為 20～ 30m 的橋上，為避免由橋體結構撓 曲而給無碴軌道帶來的額外應力，并保持排水暢通，混凝土板應設計成分離的構件，而不是連續板。 （三）隧道旭普林無碴軌道 在隧道里，旭普林無碴軌道直接安裝在隧道地基上。由于溫度變化小，無碴軌道設計成連續性的。 三、旭普林無碴軌道的附屬系統 質量－彈簧減振系統 根據現場需要，旭普林公司可以提供數種質量－彈簧系統，例如：支承在連續的彈性墊或單個的橡膠支座上的混凝土承載板，在兩端與板式軌道基礎剛性連接的分開或者連續的混凝土承載板。 22 降噪措施 可在鋼軌之間安裝吸音預制件。這些預制件單元由多孔隙的混凝土組成，根據需 要還可以配上顏色。 道岔 旭普林軌道基礎可以很方便地與任何標準道岔進行搭配。道岔與質量－彈簧系統也可以進行組合。 日本板式無碴軌道 一、概述 日本無碴軌道技術主要以新干線板式軌道結構為代表。 20世紀 70年代，板式軌道作為日本鐵路建設的國家標準進行推廣。因此，日本的板式軌道應用非常廣泛，到目前為止，其板式軌道累計鋪設里程已達到 2700 多延長公里。目前常用的有普通 A 型軌道板（見圖 219）、框架型軌道板（見圖220）、用于特殊減振區段上的防振 G 型軌道板（見圖 221）及早期用于路基上的 RA 型軌道 板（見圖 222）等。 二、日本板式軌道型式及其基本特征 日本對各種型號的板式無碴軌道的開發是統一有序的。在多年的試驗研究實踐中，對不同等級的線路、不同自然條件、不同車速和不同要求開發出不同型號的板式無碴軌道。 為了區分各種型號的無碴軌道，日本規范了軌道板的型號表示方法，其中的板式無碴軌道板按照支承方式分類可以表示為 （ ）。橫杠前為英文字母，表示板式軌道的結構形式，橫杠后的阿拉伯數字如果是 2 位，表示在新干線上使用， 3 位表示既有線上使用。十位數表示板的公稱長度，個位數為扣件類型，最后一位英文字母 表示適用范圍（見表 22），括號內為鋼軌類型。例如： A152 表示 A 型軌道板，長 5m，在既有線上鋪設。 A155NC 表示寒冷地區使用防振板。 23 三、日本板式軌道適用范圍及幾何尺寸 總體上說，日本板式軌道也是由軌道板（厚度 190~200mm）、瀝青砂漿墊層（ 30mm）基礎組成，在路基上軌道板的基礎使用鋼筋混凝土板。從表中尺寸可以看出，日本板式軌道的厚度在不同部位有較大的差別，設計時需要根據不同環境和功能需要進行選擇 四、日本板式軌道特點 （一 ）結構整體性能 日本板式軌道具有無碴軌道所具有的線路穩定性、剛度均勻性好、線路平順性、耐久性高的突出優點，并可顯著減少線路的維修工作量。 從軌道結構每延米重量看，小于有碴軌道，而板式軌道結構高度低，道床寬度小，重量輕。框架式板式較軌道為非預應力結構，便于制造。可節省鋼筋和混凝土材料，降低