無渣軌道技術(shù)

1、第三章 無碴軌道 ballastless track 為什么采用無碴軌道？ 有碴軌道的缺點： l容易變形； l養(yǎng)護維修頻繁； l維修條件差； 何處采用無碴軌道？ 石質(zhì)隧道； 橋梁； 高架鐵道； 城市軌道交通。 對無碴軌道的要求 具有較高的軌道穩(wěn)定性 具有適宜的軌道彈性 構(gòu)造簡單，堅固耐久 軌道發(fā)生變形能夠調(diào)整 基底局部下沉易于修復(fù) 造價經(jīng)濟合理 整體道床 常用于： 鐵路隧道 地下鐵道 無碴橋梁 有特殊需要、基礎(chǔ)經(jīng)過適當(dāng)處理的土質(zhì)路基上 優(yōu)缺點 1、優(yōu)點 v線路穩(wěn)定、平順，有利于鋪設(shè)無縫線路和高速行車 v維修工作量少 v堅固耐久、整潔美觀，使用壽命長 v在隧道、地鐵中減少開挖面積 缺點是：1）一

2、旦破壞整修困難 2）扣件彈性要好 不維修或少維修 整體道床的結(jié)構(gòu)形式 按排水溝的位置分： l中心水溝 l側(cè)溝 按鋼軌支承的方式分： l鋼筋混凝土支承塊 l短木枕 l混凝土道床直接連接 l長軌枕 軌道交通軌道結(jié)構(gòu)形式 上部構(gòu)造：鋼軌、道岔、聯(lián)結(jié)零件 軌下基礎(chǔ) l支承塊承軌臺式縱向整體道床：高架 l長軌枕嵌入式整體道床：地下 l碎石有碴道床：地面 （1）支承塊:高架橋上常用 直:1760根/km 曲:1840根/km 支承塊式 支承塊 縱向承軌臺混凝土 隔斷式條形基礎(chǔ) 無碴軌道的類型 英國的PACT整體道床軌道 日本的板式軌道 德國的Rheda型無碴軌道 Sonneville公司的彈性支承塊軌道結(jié)

3、構(gòu)(LVT) Gerb彈性浮置板軌道 分為承軌槽式和鐵墊板式兩種 承軌槽式用于隧道內(nèi)直線地段 鐵墊板式用于高架結(jié)構(gòu)和曲線地段 軌道板定位柱軌道板定位柱 Stop 路基混凝土接縫 圖圖3-1 3-1 日本新干線的板式軌道日本新干線的板式軌道 圖圖3-2 3-2 日本框架式板式軌道日本框架式板式軌道 板式軌道施工板式軌道施工 測測 量量橋面處理橋面處理 預(yù)制軌道板運輸預(yù)制軌道板運輸 軌道板吊裝軌道板吊裝 軌道板正確定位軌道板正確定位 CACA砂漿制備砂漿制備 CACA砂漿澆注砂漿澆注 鋼軌運輸?shù)跹b鋼軌運輸?shù)跹b 鋼軌鋪設(shè)精調(diào)鋼軌鋪設(shè)精調(diào)無級調(diào)高墊板無級調(diào)高墊板軌道幾何形位全面檢查軌道幾何形位全面檢查

4、 圖圖3-32 3-32 橋上板式軌道的施工框圖橋上板式軌道的施工框圖 50mm 橋上板式軌道施工 應(yīng)在橋梁上拱度基本完成之后進行（通常三個應(yīng)在橋梁上拱度基本完成之后進行（通常三個 月）。月）。 橋面處理有預(yù)埋絕緣鋼筋調(diào)直、除銹和橋面鑿橋面處理有預(yù)埋絕緣鋼筋調(diào)直、除銹和橋面鑿 毛、清理。毛、清理。 其后進行混凝土底座和凸形擋臺的施工，其關(guān)其后進行混凝土底座和凸形擋臺的施工，其關(guān) 鍵是測量定位，尤其在曲線地段和豎曲線地段。鍵是測量定位，尤其在曲線地段和豎曲線地段。 CA砂漿的澆注 軌道板精確定位后，可進行。軌道板精確定位后，可進行。 首先是首先是CACA砂漿模板的架立，既要保證密貼，又要保證澆砂

5、漿模板的架立，既要保證密貼，又要保證澆 注時空氣能順利排出，每塊板下的注時空氣能順利排出，每塊板下的CACA砂漿應(yīng)一次筑完。砂漿應(yīng)一次筑完。 CACA砂漿澆注后砂漿澆注后2424小時，強度到小時，強度到0.1MPa0.1MPa后方可拆模后方可拆模 然后支模澆注凸形擋臺樹脂，同樣也必須一次完成。然后支模澆注凸形擋臺樹脂，同樣也必須一次完成。 扣件組裝和鋼軌鋪設(shè) 進行精密調(diào)整，確保軌道幾何形位符合設(shè)計要求。 通常是先調(diào)一股鋼軌的方向和軌面標(biāo)高，再調(diào)另一股。 精調(diào)后，扣件之間的軌底下按一定距離插入調(diào)整墊塊， 用于固定鋼軌的精確位置，而鋼軌扣件處于正常連接 狀態(tài)。 在扣件與鋼軌的間隙處插入充填式墊板注

6、入袋，用膠 槍或注射器注入充填樹脂，當(dāng)充填式墊板達到允許承 載能力后（約10h），撤出調(diào)整墊塊，進行軌道幾何形 位的精細檢查。 博格預(yù)制板板式軌道特點 共有四層能夠承重的基礎(chǔ)層：共有四層能夠承重的基礎(chǔ)層： 首先在路基面上填上一層厚為首先在路基面上填上一層厚為15cm15cm的水泥混合土的水泥混合土 其上鋪一層其上鋪一層20cm20cm厚的厚的8080號混凝土號混凝土 再在上面鋪設(shè)厚度為再在上面鋪設(shè)厚度為20cm20cm的聚苯乙烯泡沫混凝土的聚苯乙烯泡沫混凝土 然后是一層然后是一層22cm22cm厚的厚的350350號連續(xù)配筋式混凝土板號連續(xù)配筋式混凝土板 為防止軌道沿鋼軌方向移動，在板的終端設(shè)

7、有短的地樁墻為防止軌道沿鋼軌方向移動，在板的終端設(shè)有短的地樁墻 為了控制裂紋發(fā)展，在已硬化的連續(xù)配筋混凝土板上，每隔為了控制裂紋發(fā)展，在已硬化的連續(xù)配筋混凝土板上，每隔3m3m做做 一條寬一條寬4mm4mm、深、深40mm40mm的假縫，以減少拉應(yīng)力的假縫，以減少拉應(yīng)力 通過假縫的縱向鋼筋應(yīng)先用瀝青漆涂刷，以免銹蝕通過假縫的縱向鋼筋應(yīng)先用瀝青漆涂刷，以免銹蝕 這種板式軌道通過這種板式軌道通過38003800萬萬t t運量后，軌道只有運量后，軌道只有45mm45mm的均勻下沉，的均勻下沉， 效果良好。效果良好。 圖圖3-4 3-4 彈性長枕無碴軌道結(jié)構(gòu)彈性長枕無碴軌道結(jié)構(gòu) 實物照片實物照片 (b

8、) 浮置板無碴軌道組成浮置板無碴軌道組成 由鋼軌、扣件、鋼筋混凝土浮置板、彈性支座、由鋼軌、扣件、鋼筋混凝土浮置板、彈性支座、 混凝土底座組成混凝土底座組成 將鋼軌通過扣件固定在浮置板上將鋼軌通過扣件固定在浮置板上 而浮置板置于可調(diào)的彈性支座上而浮置板置于可調(diào)的彈性支座上 隔振器有嵌入式和側(cè)置式兩種隔振器有嵌入式和側(cè)置式兩種 板的兩邊也用彈性材料固定形成一彈性系統(tǒng)板的兩邊也用彈性材料固定形成一彈性系統(tǒng) 基本原理基本原理 在軌道和基礎(chǔ)間插入一具有較高質(zhì)量的固有頻在軌道和基礎(chǔ)間插入一具有較高質(zhì)量的固有頻 率遠低于激振頻率的減振器，大大減小了振動率遠低于激振頻率的減振器，大大減小了振動 傳入基礎(chǔ)。傳

9、入基礎(chǔ)。 隔振的裝置可以是橡膠或鋼彈簧，但鋼彈簧支隔振的裝置可以是橡膠或鋼彈簧，但鋼彈簧支 承的浮置板軌道在減振性能和使用壽命上更優(yōu)承的浮置板軌道在減振性能和使用壽命上更優(yōu) 于橡膠支承于橡膠支承 隔離層 隔離層不能太薄，且每幅之間應(yīng)有重疊，可用 一定厚度的塑料薄膜 隔離層的作用是將要灌筑的軌道板與基礎(chǔ)道床 隔開，后續(xù)的各工序均在隔離層上進行。 若隔離層破壞，現(xiàn)澆道床板與基礎(chǔ)道床混凝土 聯(lián)結(jié)，成型后的浮置板將無法頂升 圖圖3-153-15彈性支承塊式軌道結(jié)構(gòu)彈性支承塊式軌道結(jié)構(gòu) 底座與道床板之間設(shè)置隔離層，是為使道床板具有可修復(fù)性底座與道床板之間設(shè)置隔離層，是為使道床板具有可修復(fù)性 彈性支承塊無

10、碴軌道施工框圖彈性支承塊無碴軌道施工框圖 測量測量鋪設(shè)道床板鋼筋鋪設(shè)道床板鋼筋鋪設(shè)施工工具軌鋪設(shè)施工工具軌安裝軌道排架安裝軌道排架 在鋼軌上吊裝支在鋼軌上吊裝支 承塊塊承塊塊 安裝模板和伸縮縫安裝模板和伸縮縫精調(diào)軌道幾何形位精調(diào)軌道幾何形位鎖定軌道排架鎖定軌道排架 澆注道床混凝土澆注道床混凝土混凝土養(yǎng)生混凝土養(yǎng)生拆除軌道排架拆除軌道排架軌道幾形位全面檢查軌道幾形位全面檢查 施工中應(yīng)注意混凝土道床必須低于支承塊橡膠套靴上緣施工中應(yīng)注意混凝土道床必須低于支承塊橡膠套靴上緣2mm 2mm 二、我國無碴軌道施工方法 （一）換軌鋪設(shè)法 （二）直接鋪軌法 （一）換軌鋪設(shè)法 1、長軌枕嵌入式整體道床及無縫線

11、路 施工作業(yè)流程：組裝軌排運送軌排 鋪設(shè)軌排軌排定位灌注整體道床 短軌線路換為長軌條線路焊接“聯(lián)合 接頭” 建成無縫線路 （1）軌下基礎(chǔ)施工步驟： 1、在鋪軌基地把工具軌和長軌枕組裝成標(biāo)準(zhǔn) 長度的軌排 2、將軌排裝在專用的平板車上運至施工地點 3、再用特制的龍門架將平板車上的軌排鋪設(shè) 在設(shè)計位置上 4、用鋼軌支撐裝置使軌排準(zhǔn)確定位 5、灌注混凝土整體道床 （2）上部結(jié)構(gòu)施工步驟 1、將焊接好的長軌條用長軌列車運送到工地 2、將臨時工程線上的工具軌拆除，換成長軌條線路 3、焊接長軌條間的接頭（聯(lián)合接頭） 4、進行應(yīng)力調(diào)整并鎖定，建成無縫線路 機具設(shè)備 長軌枕工廠預(yù)制 混凝土道床現(xiàn)場澆制 組裝軌排

12、再用軌或有孔新軌 特制龍門架預(yù)先鋪設(shè)龍門架走行軌 平板車裝載軌排，走在臨時工程線路上 支撐架上承式、下承式、線路型、道岔型 設(shè)備 長軌條：工廠或基地或現(xiàn)場焊接 換軌作業(yè)：換軌車組 兩鋪一拆 2、支承塊、承軌臺整體軌下基 礎(chǔ)及無縫線路 施工作業(yè)流程：將支承塊和樣板軌及其 構(gòu)配件吊上橋面組裝軌節(jié)并定位灌 注承軌臺拆除樣板軌鋪成短軌線路 短軌線路換為長軌條線路焊接“聯(lián)合 接頭”建成無縫線路 機具設(shè)備 支承塊：工廠預(yù)制 承軌臺：現(xiàn)場澆制 樣板軌：有孔新軌 （2）上部結(jié)構(gòu)施工步驟 1）將在工廠焊接好的長軌條用長軌列車運送到工地 2）將臨時工程線上的再用軌拆除，換成長軌條線路 3）焊接長軌條間的接頭（聯(lián)合

13、接頭） 4）進行應(yīng)力調(diào)整并鎖定，建成無縫線路 “三鋪兩拆” （二）直接鋪軌法 以焊接軌（兩端無螺栓孔軌）作為樣板軌鋪成 短軌線路，再用K900焊機的焊接作業(yè)車直接在 軌道上對短軌進行焊接，一次建成無縫線路 作業(yè)流程：采用架設(shè)法建成整體軌下基礎(chǔ)焊 軌作業(yè)車在現(xiàn)場直接完成焊軌作業(yè)建成無縫 線路 （1）軌下基礎(chǔ)施工特點 樣板軌為無孔新軌 必須采用新型夾具連接鋼軌接頭 保證整體道床施工時線路狀態(tài)良好，幾 何尺寸精確 （2）上部結(jié)構(gòu)施工步驟 1）現(xiàn)場組裝焊機，調(diào)試并做型式試驗 2）拆除接頭夾具，進行軌頭打磨 3）焊機對位，接頭焊接 4）向前移動焊機，繼續(xù)作業(yè) 5）焊縫正火處理 6）對焊縫打磨 7）接頭超聲波探傷、外觀檢查