高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施-高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)

高速鐵路概論高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施高速鐵路對軌道結(jié)構(gòu)的要求1、高平順性的要求（1）運(yùn)用的軌道部件要求高精度和高可靠性（2）軌道鋪設(shè)要求高精度（3）良好的養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量2、高穩(wěn)定性的要求（1）運(yùn)用的軌道部件要求高精度和高可靠性（2）確定軌道合理剛度，維持沿縱向軌道剛度分布均勻性.高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)和普通鐵路軌道結(jié)構(gòu)一樣，由鋼軌、軌枕、扣件、道床、道岔等部分組成。這些力學(xué)性質(zhì)絕然不同的材料承受來自車輪作用力，它們的工作是緊密相關(guān)的。任何一個(gè)軌道零部件的性能、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的變化都會(huì)影響所有其他零部件的工作條件，并對列車運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，因此軌道結(jié)構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)，要用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)和方法進(jìn)行研究。鋼軌直接承受由機(jī)車車輛傳來的巨大動(dòng)力，并傳向軌枕；軌枕承受鋼軌傳來的豎向垂直力、橫向和縱向水平力后再將其分布于道床，并保持鋼軌正常的幾何位置；輪軌間的各種作用力通過軌枕和扣件的隔振、減振和衰減后傳遞給道床，使道碴重新排列，并將作用力擴(kuò)散傳遞于路基。高速鐵路概論高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施1、有砟軌道是傳統(tǒng)的軌道結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)形式簡單。造價(jià)低，線路的彈性和減振性能較好，建設(shè)周期短，軌道超高和幾何形位調(diào)整簡單，噪聲較小。缺點(diǎn)是軌道的橫向抗力較小，橋上道床穩(wěn)定性差，道床在長期的荷載作用下，易產(chǎn)生不均勻下沉，軌道結(jié)構(gòu)破損加劇，破壞線路幾何行為，使維修工作量加大，行車時(shí)空氣動(dòng)力作用會(huì)使道砟飛散。.高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)類型高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)類型1、有砟軌道高速鐵路有砟軌道對鋼軌、混凝土軌枕、扣件、道砟的材質(zhì)和道床斷面尺寸等要求更為嚴(yán)格。采用高強(qiáng)度鋼軌；夯實(shí)道砟，必要時(shí)再設(shè)路基抗凍保護(hù)層；采用雙塊式混凝土軌枕，增加橫向受力點(diǎn)，并提高軌枕鋪設(shè)密度；采用性能更好的彈性扣件。高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)類型2、無砟軌道是用耐久性好、塑性變形小的材料代替道砟材料的新型軌道結(jié)構(gòu)。取消了碎石道砟道床，軌道保持幾何狀態(tài)的能力提高，軌道穩(wěn)定性相應(yīng)增強(qiáng)，維修工作減少。目前高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展方向。高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)類型3、優(yōu)缺點(diǎn)比較類型有砟軌道無砟軌道優(yōu)點(diǎn)減震效果好，噪聲小，鋪設(shè)簡便，綜合造價(jià)低廉平順，穩(wěn)定，避免道砟飛濺缺點(diǎn)容易變形，維修費(fèi)用較大，列車速度高時(shí)可能發(fā)生道砟飛濺初期投資大，修復(fù)困難，噪聲比有砟軌道高高速鐵路概論高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施1、有砟軌道是傳統(tǒng)的軌道結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)形式簡單。造價(jià)低，線路的彈性和減振性能較好，建設(shè)周期短，軌道超高和幾何形位調(diào)整簡單，噪聲較小。缺點(diǎn)是軌道的橫向抗力較小，橋上道床穩(wěn)定性差，道床在長期的荷載作用下，易產(chǎn)生不均勻下沉，軌道結(jié)構(gòu)破損加劇，破壞線路幾何行為，使維修工作量加大，行車時(shí)空氣動(dòng)力作用會(huì)使道砟飛散。.高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)類型1、有砟軌道高速鐵路有砟軌道對鋼軌、混凝土軌枕、扣件、道砟的材質(zhì)和道床斷面尺寸等要求更為嚴(yán)格。采用高強(qiáng)度鋼軌；夯實(shí)道砟，必要時(shí)再設(shè)路基抗凍保護(hù)層；采用雙塊式混凝土軌枕，增加橫向受力點(diǎn)，并提高軌枕鋪設(shè)密度；采用性能更好的彈性扣件。2、無砟軌道是用耐久性好、塑性變形小的材料代替道砟材料的新型軌道結(jié)構(gòu)。取消了碎石道砟道床，軌道保持幾何狀態(tài)的能力提高，軌道穩(wěn)定性相應(yīng)增強(qiáng)，維修工作減少。目前高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展方向。3、優(yōu)缺點(diǎn)比較類型有砟軌道無砟軌道優(yōu)點(diǎn)減震效果好，噪聲小，鋪設(shè)簡便，綜合造價(jià)低廉平順，穩(wěn)定，避免道砟飛濺缺點(diǎn)容易變形，維修費(fèi)用較大，列車速度高時(shí)可能發(fā)生道砟飛濺初期投資大，修復(fù)困難，噪聲比有砟軌道高高速鐵路概論高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施軌道主要由鋼軌、扣件、軌枕、道床、道岔等組成。.高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)部件鋼軌作用：直接承受車輪壓力并引導(dǎo)車輪運(yùn)行方向。特點(diǎn)：剛硬性、柔韌性。高速鐵路要求鋼軌質(zhì)量高，體現(xiàn)在鋼質(zhì)純凈度、鋼軌的內(nèi)在和表面質(zhì)量、幾何尺寸精度和外觀平直度上。鋼軌斷面圖扣件作用：連接高速鐵路鋼軌與軌枕。有砟軌道：將鋼軌和軌枕連接成軌排，抵抗列車荷載無砟軌道：扣件是影響軌道彈性和調(diào)整能力的最主要因素。高速鐵路對扣件的要求：1、可在各類運(yùn)營條件下固定鋼軌、保持軌距能力強(qiáng)。2、具有足夠的防爬能力，適用于較大的運(yùn)營溫度范圍和較大的軸重范圍，維持軌道穩(wěn)定性。3、具有較高彈性和良好的減振性能。4、零部件精度高，可靠性好。5、足夠的調(diào)高能力和調(diào)距能力。6、結(jié)構(gòu)簡單，少維修，長壽命。7、足夠的電絕緣性能。軌枕作用：支承鋼軌，將作用力傳遞給道床，并且保持鋼軌位置和軌距。目前世界高速鐵路有砟軌道廣泛采用鋼筋混凝土軌枕。鋼筋混凝土軌枕優(yōu)點(diǎn)：縱橫向阻力大，能提供足夠的穩(wěn)定性；混凝土軌枕材源較多；不受氣候、腐朽、蟲蛀及火災(zāi)的影響；堅(jiān)固耐用，使用壽命長；可提高無縫線路的橫向穩(wěn)定性和軌道強(qiáng)度。缺點(diǎn)：重量大，彈性較差，同樣荷載下，軌枕受到的力比較大，沖擊作用比較大。各國大都采用預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕，隨著行車速度提高，采用的混凝土軌枕的型式、尺寸、重量和配筋數(shù)量都增加。日本和德國多采用整體式的混凝土軌枕。道床作用：支承軌枕，把從軌枕上傳來的壓力均勻地傳給路基；固定軌枕的位置，阻止軌枕縱向和橫向移動(dòng)；減緩和吸收輪軌間的振動(dòng)和噪聲。特點(diǎn)：堅(jiān)硬、穩(wěn)定、有彈性，便于維修，并利于排水。所用材料：碎石、卵石等，此外有混凝土整體道床。高速鐵路線路的道床應(yīng)有足夠的厚度。道岔作用：使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道。特點(diǎn)：具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證列車運(yùn)行的平穩(wěn)安全及旅客乘坐的舒適；具有足夠的堅(jiān)固耐久性，保證道岔制造和使用的通用性和經(jīng)濟(jì)性。道岔分類：仍以單開道岔為主，按高速通過道岔的股道方向還可分為直向高速道岔和大號碼高速道岔。直向高速道岔（直向高速行車）：秦沈客專采用了過岔速度80km/h的18號道岔。大號碼高速道岔（直向和側(cè)向都允許高速度通過）：應(yīng)用于新建高速客車專線、區(qū)間單渡線和高速聯(lián)絡(luò)線上。我國正在研制42號、62號道岔。普速道岔高速道岔尖軌較短尖軌較長單組轉(zhuǎn)轍器多組轉(zhuǎn)轍器允許通過速度較小允許通過速度較大道岔對比普速道岔和高速道岔道岔高速道岔的平面結(jié)構(gòu)特征1、轉(zhuǎn)轍器部分2、轍叉部分3、轉(zhuǎn)換設(shè)備4、無縫道岔5、軌下基礎(chǔ)6、導(dǎo)曲線平面特征道岔高速道岔的平面結(jié)構(gòu)特征

1、轉(zhuǎn)轍器部分高速道岔通弄錯(cuò)采用與區(qū)間線路鋼軌材質(zhì)及斷面相同的類型。尖軌的平面形式只采用曲線型尖軌。尖軌尖端——藏尖式結(jié)構(gòu)，使尖端最薄弱部分受到基本軌的保護(hù)尖軌跟端——彈性可彎式結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡單、堅(jiān)固可靠，穩(wěn)定性好、使用方便。道岔高速道岔的平面結(jié)構(gòu)特征

2、轍叉部分高速道岔的轍叉，按其下面形式分為直線型和曲線型。多數(shù)國家采用直線型轍叉。轍叉按結(jié)構(gòu)形式分為固定式轍叉和可動(dòng)心軌轍叉?？蓜?dòng)心軌式轍叉在日、德、法、英等國鐵路上大力發(fā)展。我國提速道岔也采用可動(dòng)心軌式轍叉。道岔高速道岔的平面結(jié)構(gòu)特征

3、轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換設(shè)備可以保證列車按規(guī)定的方向安全運(yùn)行。必須按照給定的方向?qū)⒚苜N的尖軌和基本軌緊密牢靠地津貼在一起。要求斥離的尖軌與基本軌有足夠的距離。高速道岔采用外鎖閉裝置來改善轉(zhuǎn)轍機(jī)械工作條件，確保安全。道岔高速道岔的平面結(jié)構(gòu)特征

4、無縫道岔把道岔內(nèi)所有的接頭都焊接或膠接，并將道岔兩端與無縫線路焊接形成無縫道岔。優(yōu)點(diǎn)：簡化道岔結(jié)構(gòu)，提高平順性，延長各部件壽命，減少養(yǎng)護(hù)維修。是跨區(qū)間無縫線路的關(guān)鍵技術(shù)之一。道岔高速道岔的平面結(jié)構(gòu)特征

5、軌下基礎(chǔ)碎石道床—整體混凝土岔枕基礎(chǔ)的道岔彈性主要來自于道砟，岔枕的振動(dòng)要傳給道床——保持道床的良好狀態(tài)，注意維修。整體道床基礎(chǔ)目前應(yīng)用較多的是新型無砟軌道基礎(chǔ)，具有明顯的少維修性。道岔高速道岔的平面結(jié)構(gòu)特征

6、導(dǎo)曲線平面特征導(dǎo)曲線，根據(jù)曲率半徑變化規(guī)律的不同，分為常半徑平面（單圓曲線形式）和變半徑平面兩種形式。我國提速道岔采用單圓曲線形導(dǎo)曲線形式。高速鐵路概論高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施概念：是在完善了橋上無縫線路、高強(qiáng)度膠接絕緣接頭、無縫道岔等多項(xiàng)技術(shù)以后，把閉塞區(qū)間的絕緣接頭乃至整區(qū)間甚至幾個(gè)區(qū)間（包括道岔、橋梁、隧道等）都焊接（或膠接）在一起，取消緩沖區(qū)的無縫線路。優(yōu)勢：最大限度減少了鐵路軌道鋼軌接頭，為高速列車提供了安全、平穩(wěn)的運(yùn)行條件。.跨區(qū)間無縫線路跨區(qū)間無縫線路主要優(yōu)點(diǎn)：1、提高線路的平順性和整體性。2、減少線路的維修量。3、改善行車質(zhì)量，提高舒適度。4、改善線路的整體工況條件。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，我國《鐵路主要技術(shù)政策》指出：高速鐵路應(yīng)優(yōu)先發(fā)展跨區(qū)間的超長無縫線路?？鐓^(qū)間無縫線路關(guān)鍵技術(shù)：1、鋼軌膠接絕緣接頭2、道岔無縫化3、橋上無縫線路技術(shù)高速鐵路概論高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施概念：是在完善了橋上無縫線路、高強(qiáng)度膠接絕緣接頭、無縫道岔等多項(xiàng)技術(shù)以后，把閉塞區(qū)間的絕緣接頭乃至整區(qū)間甚至幾個(gè)區(qū)間（包括道岔、橋梁、隧道等）都焊接（或膠接）在一起，取消緩沖區(qū)的無縫線路。優(yōu)勢：最大限度減少了鐵路軌道鋼軌接