CRTSI型雙塊式無砟軌道技術(shù)交流_圖文

1、 CRTS I型雙塊式無砟軌道技術(shù)交流雙塊式無砟軌道技術(shù)交流 一、雙塊式無砟軌道概述 1、Rheda系列的發(fā)展過程 (1994(19721998 Rheda-Classic 系統(tǒng)-典型Rheda (1972(1996Rheda-SengebergRHEDA系統(tǒng)-Sengeberg(1997(1981(1998 一、雙塊式無砟軌道概述 2、Rheda2000系統(tǒng)組成 ¾由鋼軌、高彈性扣件、帶有桁架鋼筋的雙塊式軌枕、現(xiàn) 澆混凝土板和下部支撐體系(水硬性混凝土支承層或底座組成。一、雙塊式無砟軌道概述 2、Rheda2000系統(tǒng)組成 ¾VOSSLOH300VOSSLOH300-1扣

2、件¾快速彈條(FASTCLIP 扣件一、雙塊式無砟軌道概述 2、Rheda2000系統(tǒng)組成 Vossloh-1扣件性能參數(shù)項目單位 設(shè)計參數(shù)Skl15彈條Skl15B 彈條單個彈條扣壓力kN 9 6.5扣件阻力 kN 9 6.5軌距調(diào)整量 mm +10-10426高低調(diào)整量 mm -4+26預(yù)埋套管抗拔力 kN 1002252520扣件系統(tǒng)節(jié)點靜剛度kN/mm22.5±2.5(動靜剛度比 2.0絕緣性能絕緣電阻>5k , 一、雙塊式無砟軌道概述 3、路基上Rheda2000系統(tǒng) 為無預(yù)應(yīng)力的、連續(xù)的鋼筋混凝土道床板。道床配筋率為 0.80.9%,軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計為允許開裂

3、結(jié)構(gòu),容許裂縫寬度為 0.5mm 。一、雙塊式無砟軌道概述 ¾長度超過 25米的橋梁4、橋上Rheda2000系統(tǒng) 一、雙塊式無砟軌道概述 4、橋上Rheda2000系統(tǒng) ¾長度超過 25米的橋梁 一、雙塊式無砟軌道概述 施工采用 施工采用自上而下的施工方法 自上而下的施工方法鋼筋綁扎 軌排精調(diào)水硬性混凝土層施工軌枕散布 立模灌注混凝土 軌排組裝 混凝土養(yǎng)護 軌排粗調(diào)長鋼軌鋪設(shè) 無縫線路施工二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 1高速鐵路設(shè)計規(guī)范(試行(TB 10621-2009 2新建時速200250公里客運專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(鐵建設(shè)2005140號 新建時速 公里

4、客運專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(鐵建設(shè)號 3混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50010-20104鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范(TB 10005-20105鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB100023-20055鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.320056客運專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件(科技基2005101號7 無砟軌道條件下ZPW-2000系列軌道電路傳輸特性關(guān)鍵參數(shù)技術(shù)條件(暫行 (鐵科技2006188號8客運專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南(鐵建設(shè)2006158號9關(guān)于發(fā)布<客運專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南>局部修訂條文的通

5、知 (鐵建設(shè)2007150號10鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB 10002.1-200511鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(TB 10424-2010 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、鋼軌正線鋼軌采用60k /100定尺長鋼軌 其中半徑>2800的地段采用非淬火 正線鋼軌采用60kg/m、100m定尺長鋼軌,其中半徑>2800m的地段采用非淬火 無螺栓孔U71MnG新軌,半徑2800m的地段采用U71Mn熱處理鋼軌,實際確定時 應(yīng)注意聯(lián)絡(luò)線、動車走行線地段的熱處理鋼軌地段。鋼軌質(zhì)量應(yīng)符合高速鐵 路用鋼軌(TB/B32762011 路用鋼軌(TB/B3276-2011。 二

6、、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 3、雙塊式軌枕 可采用的雙塊式軌枕有 SK 1型 SK 2型(圖號“通線20112351I”等 可采用的雙塊式軌枕有:SK-1型、SK-2型(圖號 通線20112351-I等, 軌枕質(zhì)量符合客運專線鐵路雙塊式無砟軌道雙塊式混凝土軌枕暫行技術(shù)條件 (科技基200874號文的要求。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 3、雙塊式軌枕 軌枕間距一般取650m,不小于600mm。對于路基與橋隧相鄰處等特殊地段,板 端軌枕間距可作適當(dāng)調(diào)整,范圍為600650mm。對32米簡支梁橋上扣件節(jié)點間距 可取654 可取654mm。 梁縫處最大軌枕間距按725mm控制

7、,但不得連續(xù)設(shè)置,并加強軌道結(jié)構(gòu)檢算。 最大扣件節(jié)點間距(mm 順車軌最大可能 懸臂長度(mm 斷縫處最大彈性 擠開量 (mm 結(jié) 論725 6238.04/8.067005987.36/7.37680 5786.85/6.866505486.13/6.14當(dāng)扣件節(jié)點間距達到725mm時,斷縫處的鋼軌彈性擠開量為8.04mm小于彈性擠開量的限值8.8mm。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 4、路基CRTS I無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌 扣件 雙 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌、扣件、雙 塊式軌枕、道床板、支

8、承層等部分。 路基CRTS I型雙塊式無砟軌道直線地段橫斷面圖 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 4、路基CRTS I無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌 扣件 雙 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌、扣件、雙 塊式軌枕、道床板、支承層等部分。 路基CRTS I型雙塊式無砟軌道直線地段橫斷面圖(端梁范圍 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 4、路基CRTS I無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌 扣件 雙 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌、扣件、雙 塊

9、式軌枕、道床板、支承層等部分。 路基CRTS I型雙塊式無砟軌道曲線線地段橫斷面圖 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 4、路基CRTS I無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌 扣件 雙 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌、扣件、雙 塊式軌枕、道床板、支承層等部分。 路基CRTS I型雙塊式無砟軌道端梁結(jié)構(gòu)圖 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 4、路基CRTS I無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌 扣件 雙 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌、扣件、雙

10、 塊式軌枕、道床板、支承層等部分。 路基CRTS I型雙塊式無砟軌道端梁結(jié)構(gòu)橫斷面圖 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 4、路基CRTS I無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌 扣件 雙 路基地段CRTS型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)組成自上而下分別為鋼軌、扣件、雙 塊式軌枕、道床板、支承層等部分。 路基CRTS I型雙塊式無砟軌道端梁結(jié)構(gòu)橫斷面圖 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 道床板 路基地段道床板采用連續(xù)澆筑,道床板混凝土等級為C40,道床板寬度為2800mm,厚度為260mm;道床板頂面根據(jù)具體情況設(shè)置一定的橫向排水坡,直線 地段,橫向排

11、水坡度2%,曲線地段按底座超高設(shè)置采用一面坡。路基與橋隧道相鄰處道床板采用斷開設(shè)計,與橋隧道床板間設(shè)寬20mm的板縫, 采用聚乙烯塑料板或泡沫橡膠板填縫,填塞后用聚氨酯密封膠抹面。無砟道床板采用雙層配筋結(jié)構(gòu)。上層縱向鋼筋擱在雙塊枕的軌枕桁架鋼筋上, 下層縱向鋼筋的凈保護層厚度為35mm,縱向鋼筋與橫向鋼筋(包括桁架鋼筋 交叉處及縱向鋼筋搭接處設(shè)置小型絕緣塑料卡絕緣。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 支承層 在路基基床表層鋪設(shè)水硬性支承層,困難條件下可采用C15低塑性混凝土支承 層。支承層底面寬度為3400mm,厚度300mm,支承層兩側(cè)邊設(shè)置 3:1的斜坡。支 承層應(yīng)連續(xù)攤鋪并每隔5

12、.2m左右設(shè)一深度約105mm的橫向伸縮假縫。伸縮假縫位 置應(yīng)在兩軌枕的中間設(shè)置,避免伸縮假縫位置處于軌枕塊的下方。支承層澆筑 完后應(yīng)在其道床板寬度范圍內(nèi)的表面進行拉毛。支承層應(yīng)滿足客運專線鐵路 無砟軌道支承層暫行技術(shù)條件(科技基200874號的相關(guān)標(biāo)準要求。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 端梁設(shè)置 對于長度不小于30m的路基,連續(xù)道床板的板端應(yīng)分別設(shè)置端梁,端梁與道床 板澆筑為一整體,端梁在路基基床表層內(nèi)埋置深度為1m。在端梁設(shè)置的一定范 圍內(nèi),道床板下的支承層采用鋼筋混凝土底座結(jié)構(gòu)。道床板與鋼筋混凝土底座 間應(yīng)采用預(yù)埋連接鋼筋連接。對于長度小于30m的路基,連續(xù)無砟道床應(yīng)進行特

13、殊設(shè)計,道床板下部設(shè)置底 座,底座與路基表層根據(jù)下部基礎(chǔ)的不同決定采用銷釘或端梁連接。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 超高設(shè)置 曲線超高在路基基床表層設(shè)置,采用外軌抬高方式。超高漸變在緩和曲線全 長上完成。軌道結(jié)構(gòu)高度CRTS I型雙塊式無砟軌道采用SK 2型雙塊式軌枕 軌道結(jié)構(gòu)高度為815mm CRTS I型雙塊式無砟軌道采用SK-2型雙塊式軌枕,軌道結(jié)構(gòu)高度為815mm。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 排水設(shè)計 道床的排水應(yīng)根據(jù)氣候、降水、冰凍等條件,合理選擇道床板排水方式。 一般直線地段,可采用線間填充采用兩面排水系統(tǒng)(道床板頂部設(shè)0.7%的排水 橫坡向路邊排水,

14、也可采用線間設(shè)集水井向線路兩側(cè)排水的方式;在曲線設(shè) 置超高地段,線間不填充采用三面排水系統(tǒng),在道床板頂部采用雙面排水坡。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 6、橋上CRTS I無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 橋上無砟軌道的混凝土底座直接澆注在橋面上 并在橋梁內(nèi)設(shè)置預(yù)埋套筒及 橋上無砟軌道的混凝土底座直接澆注在橋面上,并在橋梁內(nèi)設(shè)置預(yù)埋套筒及 接鋼筋以加強底座與橋梁間的連接。橋上混凝土底座采用分塊式結(jié)構(gòu),分塊道 床板的長度宜為 米 相鄰道床板間 左右 道床板寬度為床板的長度宜為57.5米,相鄰道床板間距100mm左右。道床板寬度為2800mm, 高度為260mm。道床板結(jié)構(gòu)須進行絕緣處理。底座長度與寬

15、度跟道床板的長度與 寬度相同,高度為210mm。橋上每塊底座板上設(shè)置兩個抗剪凹槽,凹槽內(nèi)側(cè)鋪設(shè) 彈性緩沖墊層。道床板與底座之間設(shè)置隔離層。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 道床板 橋梁地段道床板采用分塊澆筑,道床板寬度為2800mm,厚度為260mm,長度一 般為57m。橋上每塊道床板設(shè)兩個凸向底座方向的限位凸臺,限位凸臺在高度方向成四 棱臺型,上下表面的尺寸分別為1022mm×700mm、1000mm×678mm。凸臺高度為 110mm。道床板表面采用雙向排水坡(直線地段,橫向排水坡度2%,曲線地段按底 座超高設(shè)置采用一面坡。道床板配筋同路基上道床板配筋要求。

16、道床板 筋同 道床板 筋要求 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 底座 橋上無砟軌道的混凝土底座直接澆筑在橋面上,并與橋梁用橋面預(yù)埋鋼筋連 接。橋上混凝土底座采用分塊式結(jié)構(gòu),底座長度與寬度跟道床板的長度與寬度 相同。橋上每分塊底座板上設(shè)置兩個凹槽,與道床板的限位凸臺相匹配。限位 凹槽四周設(shè)彈性緩沖墊層,其技術(shù)性能應(yīng)滿足相應(yīng)技術(shù)條件的規(guī)定。 道床板與底座之間設(shè)置隔離層,采用厚度為4mm的聚丙烯土工布。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 超高設(shè)置 曲線超高在底座上設(shè)置 采用外軌抬高方式 超高漸變在緩和曲線全長上完 曲線超高在底座上設(shè)置,采用外軌抬高方式。超高漸變在緩和曲線全長上完 成

17、。首件工程位于直線上,超高為0。軌道結(jié)構(gòu)高度CRTS型雙塊式無砟軌道采用SK-2型雙塊式軌枕,內(nèi)軌頂至底座內(nèi)側(cè)底部的 軌道結(jié)構(gòu)高度為725mm,底座厚度為210mm。排水設(shè)計CRTS I型雙塊式無砟軌道為避免道床板表面積水,道床板表面設(shè)置雙向2%的 橫向排水坡,排向橋面的積水匯入橋梁泄水孔引出橋面。橋梁泄水孔的縱向位 置應(yīng)位于道床板板縫處的對應(yīng)位置。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 道床板 隧道內(nèi)道床板混凝土等級為C40,直線地段結(jié)構(gòu)尺寸為:寬度2800mm,厚度 260mm。隧道變形縫處道床板采用斷開設(shè)計,板縫與變形縫的中心對齊,板縫寬20mm, 采用聚乙烯塑料板或泡沫橡膠板填縫,

18、填塞后用聚氨酯密封膠抹面。板縫兩側(cè)的道床板與隧道仰拱回填層或鋼筋混凝土底板采用錨固銷釘連接, 在變形縫處道床板板縫兩側(cè)各設(shè)置6排,每排4根錨固銷釘;在隧道洞口約12m范 在變形縫處道床板板縫兩側(cè)各設(shè)置 排,每排 根錨固銷釘;在隧道洞口約 范 圍內(nèi)設(shè)置10排,每排4根錨固銷釘。道床板排水、道床板絕緣與綜合接地、道床板配筋設(shè)計均與路基上道床板結(jié) 構(gòu)相同。 二、CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計 超高設(shè)置 曲線超高在底座上設(shè)置,采用外軌抬高方式。超高漸變在緩和曲線全長上完 成。首件工程位于直線上,超高為0。軌道結(jié)構(gòu)高度隧道內(nèi) 型雙塊式無砟軌道采用 型雙塊式軌枕 軌道結(jié)構(gòu)高度為 隧道內(nèi)CRTS I型

19、雙塊式無砟軌道采用SK-2型雙塊式軌枕,軌道結(jié)構(gòu)高度為 515mm。排水設(shè)計CRTS I型雙塊式無砟軌道為避免道床板表面積水,道床板表面設(shè)置雙向1%的 CRTS I型雙塊式無砟軌道為避免道床板表面積水,道床板表面設(shè)置雙向1%的 橫向排水坡,排向隧道內(nèi)的積水匯入中心蓋板溝及兩側(cè)排水槽。 三、雙塊式軌枕優(yōu)化設(shè)計 與傳統(tǒng)的 長枕式 或 軌枕埋入式 相比,雙塊式軌枕具備整體 性好、質(zhì)量輕、與道床板新老混凝土結(jié)合面小的優(yōu)勢。雙塊式軌 枕道床板雙塊式無砟軌道 支承層 三、雙塊式軌枕的優(yōu)化 常見問題 雙塊式軌枕與道床板結(jié)合處易產(chǎn)生裂紋,軌 破壞無砟軌道的整體性,產(chǎn)生病害,增加了運營道床板 枕 期間養(yǎng)護維修工

20、作量,需從結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度進行優(yōu)化。 軌枕 道床板 三、雙塊式軌枕的優(yōu)化 常見問題 雙塊式軌枕在起吊、存放、運輸、施工過程中往往由于桁架 鋼筋抗彎強度不夠而變形,達不到施工精度要求。 三、雙塊式軌枕的優(yōu)化 分析軌枕倒角方式對裂縫的影響 建立力學(xué)模型,計算分析軌枕不同倒角方式對混凝土收縮 應(yīng)力的影響。倒角方式直角 倒棱角 倒圓角 降溫5混凝土收縮應(yīng)力 10.6MPa 8.36MPa 7.72MPa 直 角 倒 倒 角 棱 角 圓 角 三、雙塊式軌枕的優(yōu)化 分析桁架鋼筋直徑對軌枕抗彎性影響 利用ANSYS軟件建立了桁架結(jié)構(gòu)的空間有限元模型,分析鋼 筋直徑、桁架尺寸對結(jié)構(gòu)抗彎性能的影響。鋼 力學(xué)模型 桁 架 三、雙塊式軌枕的優(yōu)化 分析桁架鋼筋直徑對軌枕抗彎性影響 對比分析桁架鋼筋直徑對結(jié)構(gòu)整體抗彎性能影響:上主筋直徑(mm 1214161820最大豎向位移(mm2.02281.75441.69291.65261.6403 鋼 桁 架 下主筋直徑(mm 1