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1、雙塊式無碴軌道施工技術(shù)國外高速鐵路的無碴軌道系統(tǒng)主要有以日本框架板與德國MAXBoegl公司Boegl板為代表的板式無碴軌道,以及德國Rheda2000系統(tǒng)與Zublin系統(tǒng)為代表的雙塊式無碴軌道。國內(nèi)在部分隧道與橋梁上,也鋪設(shè)了無碴軌道,稱之為彈性整體道床。在過去的幾十年里,中國鐵路工程界的專家、學(xué)者等研究人員就彈性整體道床軌道系統(tǒng)也作了相關(guān)的研究。本文主要結(jié)合國內(nèi)彈性整體道床的施工技術(shù),并針對雙塊式無碴軌道的施工技術(shù)進(jìn)行資料收集和吸收,同時有些方面提出了一些適合中國國情的施工技術(shù)。本文是以資料收集整理和施工技術(shù)設(shè)想創(chuàng)新的思路對無碴軌道施工展
2、開研究的,由于還沒有成功的事例來檢驗(yàn),所以不一定正確,請閱讀者注意,本文僅作參考。??1、無碴軌道系統(tǒng)介紹??1.1彈性整體道床系統(tǒng)??使用相獨(dú)立的兩個預(yù)制軌枕塊是彈性整體道床系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。軌枕塊外包橡膠鞋套,部分澆鑄到軌枕混凝土中。這保證了軌枕與混凝土承載層之間的有效接合,軌道扣件元件緊緊錨定在雙塊式軌枕內(nèi)。彈性整體道床施工方案采用組合式軌道排架施工彈性整體道床方案。特點(diǎn)是機(jī)械設(shè)備簡單可靠,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè),一次澆筑道床混凝土成形。現(xiàn)場循環(huán)倒用軌道排架可以達(dá)到將道床作業(yè)與鋪軌分開進(jìn)行的目的,能滿足一次鋪設(shè)無縫線路的設(shè)計(jì)要求。這套系統(tǒng)在20
3、0km/h速度下的使用是成功的,尚無在200~300km/h的線路上使用的成功經(jīng)驗(yàn)。??1.2RHEDA2000系統(tǒng)??使用鋼筋桁梁連接改裝的雙塊式軌枕構(gòu)成RHEDA2000系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。鋼筋桁梁的鋼筋尺寸穩(wěn)定,僅部分澆鑄到軌枕混凝土中。這保證了軌枕與混凝土承載層之間的有效接合,軌道扣件元件緊緊錨定在雙塊式軌枕內(nèi)。連體鋼模集中預(yù)制的工廠生產(chǎn)程序可以保證軌道基座保持精確的幾何形狀與軌底坡度。兩塊軌枕與鋼筋桁梁之間的連接可確保軌矩準(zhǔn)確。??混凝土軌道承載層,雙塊式軌枕與軌道承載層整體相連。該層的厚度為240毫米,根據(jù)德國道路與軌道建設(shè)規(guī)定(ZTV
4、Beton—StB)進(jìn)行提供。用于無碴軌道的混凝土板(B35)用鋼筋進(jìn)行整體加固,以防止出現(xiàn)裂縫?;炷僚浣盍繛?.8至0.9%,從而將可能出現(xiàn)的裂縫寬度限制在≤0.5毫米。該特性可防止連續(xù)鋼筋受到腐蝕,并在混凝土層出現(xiàn)裂縫時,維持鋼筋的鉚定、連接功能。對于安裝于土質(zhì)路基上的軌道,根據(jù)ZTVT—StB規(guī)定,在厚度為30厘米的水硬性混凝土支承層(HSL)上安裝軌道承載層。HsL是一種拌合水泥加以穩(wěn)定的承載層,該支承層在適用性試驗(yàn)中顯示的最低強(qiáng)度應(yīng)為15N/mm。該層每隔約5米處應(yīng)有缺口,以控制裂縫的無規(guī)則形成。根據(jù)ZTVT-StB規(guī)定中的慣例,H
5、SL下應(yīng)鋪設(shè)防凍層。防凍層位于土質(zhì)路基之上。這套系統(tǒng)十分成功的應(yīng)用在法國和其它國家的高速鐵路上,我國的武(漢)廣(州)客運(yùn)專線將準(zhǔn)備引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)。??1.3Zublin系統(tǒng)??Zublin系統(tǒng)與Rheda2000系統(tǒng)的基本軌道結(jié)構(gòu)相同,最大的區(qū)別是在現(xiàn)場安裝時測量控制原理不相同,工場預(yù)制的雙塊式軌枕的桁梁細(xì)部尺寸不同,道床板的鋼筋網(wǎng)與軌枕的鋼筋網(wǎng)不交叉。這套系統(tǒng)也是成功的,但由于目前國際上只有一套施工設(shè)備,鋪設(shè)數(shù)量有限。中國在鄭(州)西(安)客運(yùn)專線上將準(zhǔn)備引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)。??2、不同形式的無碴軌道系統(tǒng)組成??2.1路基段軌道系統(tǒng)組成??路基段的
6、無碴軌道形式見圖,主要包括:最底層是防止毛細(xì)孔作用的路基防凍層,其上為水硬性混凝土材料支承層,軌道鋪設(shè)在支承層上并通過混凝土道床板與支承層連接。軌道混凝土道床板路基頂防凍層瀝青砼覆蓋層排水管瀝青砼覆蓋層瀝青砼覆蓋層水硬性材料支承層雙塊式預(yù)制軌枕Vollsoh扣件系統(tǒng)60kg/m鋼軌路基直線段軌道混凝土道床板路基頂防凍層瀝青砼覆蓋層排水管瀝青砼覆蓋層瀝青砼覆蓋層水硬性材料支承層雙塊式預(yù)制軌枕Vollsoh扣件系統(tǒng)60kg/m鋼軌路基曲線段圖??路基段的無碴軌道形式??2.2橋梁段軌道系統(tǒng)組成??橋梁(長橋)段的無碴軌道形式與路基段的不盡相同。主要
7、包括:道床板底面的兩端中部設(shè)方形凸臺,凸臺的周邊粘貼15mm厚的橡膠緩沖墊,底面涂刷1.2mm厚的隔離膜。軌道單元之間不進(jìn)行縱向連接。這里,混凝土底座是上部承載板的支承基礎(chǔ),其主要功能一方面修正在無碴軌道施工前下部基礎(chǔ)(如墩臺沉降、橋梁徐變上拱)的變形與施工偏差,另一方面實(shí)現(xiàn)曲線地段板式軌道的超高設(shè)置。鋼軌60kg/mVossloh扣件系統(tǒng)雙塊式預(yù)制軌枕混凝土道床板橋梁防水層橋梁保護(hù)層橋梁底座混凝土縱向鋼筋橫向鋼筋剪力鍵混凝土承載層連接鋼筋混凝土道床板防護(hù)墻橋梁直線段鋼軌60kg/mVossloh扣件系統(tǒng)雙塊式預(yù)制軌枕混凝土道床板橋梁防水層橋梁
8、保護(hù)層橋梁底座混凝土縱向鋼筋橫向鋼筋剪力鍵混凝土承載層連接鋼筋混凝土道床板防護(hù)墻橋梁曲線段圖??橋梁(長橋)段的無碴軌道形式圖??橋梁(長橋)段的無碴