无碴轨道结构.doc

第二章 无碴轨道结构京津城际铁路全长 km，其中无碴轨道长度为 km，起点里程JJK2+823.58，终点里程JJK116+425.548。京津城际铁路采用的是CRTS型板式无碴轨道系统。第一节 无碴轨道结构京津城际铁路CRTS型板式无碴轨道系统，由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、沥青水泥砂浆调整层及混凝土支撑层（路基地段）/底座板（桥梁地段）等部分组成。型板式无碴轨道结构，分为路基地段和桥梁地段结构形式。一. 路基地段型板式无砟轨道结构1结构组成路基地段型板式无砟轨道结构由钢轨、Vossloh弹性扣件、预制轨道板、砂浆调整层及混凝土支承层等部分组成。图 路基上型板式轨道设计横断面（单位：mm）2型式尺寸（1）轨道结构高度：轨顶面（轨道中心）至混凝土支承层底面为783mm。（2）轨道板宽度为2550mm，厚度为200mm，标准轨道板长度为6450mm，异型轨道板（补偿板）长度根据具体铺设段落合理配置。（3）砂浆调整层设计厚度为30mm。（4）混凝土支承层顶面宽度为2950mm，底面宽度为3250mm，厚度为300mm。在路基段区域轨道板放置在C15混凝土的支承层上。支承层不配筋，并以最大间距5 米设置一横间缝（受控制的裂缝产生）。因此在该区域产生的裂缝满足结构要求。3技术要求（1）曲线超高在路基基床表层设置。（2）轨道板采用C55级混凝土，板内纵横向钢筋间采用塑料夹和收缩软管绝缘。（3）混凝土支承层材料的物理力学性能及施工工艺等应符合相关技术要求，现场摊铺。（4）本线轨道系统中混凝土结构所处环境类别为碳化环境，作用等级为T2。对材料的选定、施工工艺及耐久性措施参照铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设2005157号）等规范执行。（5）上下行线路混凝土支承层间填筑矿物混合料，其顶面采用C25混凝土填充。（6）轨道外侧混凝土支承层表面采用乳化沥青进行表面处理。二. 桥梁地段型板式无砟轨道结构1结构组成桥梁地段型板式无砟轨道结构由Vossloh弹性扣件、预制轨道板、砂浆调整层、连续底座板、滑动层、侧向挡块等部分组成，台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板，梁缝处设置硬泡沫塑料板。图 直线地段桥上型板式轨道断面（单位：mm）图 曲线地段桥上型板式轨道断面（单位：mm）图3-6 台后摩擦板、端刺及过渡板纵剖面示意图（单位：mm）2型式尺寸（1） 轨道结构高度：直线地段轨顶面至底座底面为665mm（距桥梁中心线1150mm处），超高为180mm曲线地段轨顶面至底座底面为738mm，其余超高地段轨道结构高度按线性内差计算。（2） 轨道板宽度为2550mm，厚度为200mm，标准轨道板长度为6450mm，异型轨道板（补偿板）长度根据具体铺设段落合理配置。（3） 砂浆调整层设计厚度为30mm。（4） 底座板宽度为2950mm，直线地段平均厚度为190mm。轨道板放置在配筋的底座板上面。底座板是结构构件，通过底座板形成轨道位置以及相应坡度所需的超高。底座板贯穿整个桥梁结构，通过桥台处的端刺进行锚固。同样底座板上的横向裂缝的形成也是满足结构要求的（带任意裂缝的连续的配筋底座板）。（5） 侧向挡块用于固定底座板的横向位置。图 C型测相挡块（单位：cm）图 D型侧向挡块（单位：cm）（6） 摩擦板宽度一般为9m，厚度为0.4m，长度根据不同桥梁结构计算确定。（7） 标准端刺型式尺寸：上部结构沿线路纵向厚度为1m，沿线路横向宽度为9m，高度为2.75m；下部结构沿线路纵向为8m，沿线路横向为9m，厚度为1m。（8） 在底座板和桥梁表面之间有一层滑动层，它使底座板下的桥梁近乎于不受强迫运动。滑动层由土工布-薄膜-土工膜三层组成。滑动膜采用PE-HD聚乙烯高密度薄膜，厚度为1mm；土工布采用白色聚丙烯，厚度2.2mm。（9） 底座与摩擦板间铺设土工布，摩擦系数控制在0.50.8之间。3技术要求（1）轨道板、砂浆垫层同路基上型板式无砟轨道。（2）底座板、摩擦板、端刺及过渡板采用C30级混凝土，现场浇筑。（3）梁缝处设置3.1×2.95×0.05m硬泡沫塑料板，型号：Styrodur 5000或同等性能材料，位于梁缝处的轨道板与底座板间设置8根直径为28mm的剪力筋连接。（4）过渡板下分别设置1.5×2.95×0.015m、1.5×2.95×0.03m、1.5×2.95×0.05m硬泡沫塑料板，型号：Styrodur 5000或同等性能材料。（5）曲线超高在底座板上设置。（6）除排水系统外，其它技术要求同路基地段。三. 桩板结构上型板式无砟轨道结构1结构组成桩板结构上型板式无砟轨道结构，由钢轨、Vossloh弹性扣件、预制轨道板、砂浆调整层及混凝土底座等部分组成。图 桩板结构上型板式轨道横断面（单位：mm）2型式尺寸（1）底座宽度为2950mm，厚度为300mm。（2）其余轨道结构的型式尺寸同路基地段。3技术要求（1）底座采用C40级混凝土，现场浇筑；纵横向钢筋节点间采用塑料夹绝缘。（2）曲线超高在混凝土底座上设置。（3）底座通过预埋钢筋与桩板结构连接。（4）其它技术要求同路基地段。四. 岔区轨枕埋入式无砟轨道结构1结构组成轨枕埋入式无砟轨道由道岔部件、岔枕、道床板及底座等部分组成。图 岔区轨枕埋入式无砟轨道（单位：mm）2型式尺寸（1）轨道结构高度：轨顶至底座底面为954mm。（2）道床板厚度为396mm，宽度根据不同区段岔枕长度合理配置。（3）道床板顶部设置不小于0.5的横向排水坡。（4）路基基床上部构筑混凝土底座，宽度根据道床板宽度合理配置，厚度为300mm。3技术要求（1）道床板采用C40级混凝土，现场浇筑。（2）底座采用C30级混凝土，现场浇筑。第二节 扣 件京津城际铁路线路采用的是福斯罗（Vossloh）钢轨扣件系统300-1U，道岔部分的扣件在道岔一章中介绍。一. 板式轨道混凝土轨枕福斯罗钢轨扣件系统300-1U特性福斯罗扣件系统300-1U是一种螺旋式扣件系统，可以在轨枕上进行完全预先装配，可以全自动安装或者使用常规制螺旋机安装。不需要特殊机械和工具。扣件系统300-1U是一种直接钢轨扣件系统。通过轨垫、铁垫板和高弹性垫板，钢轨直接放置在混凝土承轨槽上。钢轨由塑料轨距挡板横向支撑。钢轨始终由两个Skl 15弹条拉紧，通过轨枕螺栓固定在混凝土轨枕中的套管内。钢轨扣件系统300-1U不需要定期维护。通过弹条的两个自由弹簧臂可以形成大约15 mm的弹程和至少2 x 9 kN的拉力，从而在钢轨上可以施加持久弹簧驱动压力，不需要重新拧紧螺栓。钢轨的横向力经由混凝土轨枕上的轨距挡板传导，不会引起锚固元件（轨枕螺栓和套管）的弯曲和产生抗拔应力。钢轨被横向固定，即使在最繁重交通条件下（高速、重载和急转弯），仍然能保持合适的轨距。如果无缝线路钢轨发生断裂，扣件系统的高防爬力能够预防严重的开裂。福斯罗弹条的其它特性：l 对钢轨持久连续固定。l 倾斜（旋转）防护。当通过急弯时，在克服弹条的中部弯管与轨底的空隙后，钢轨的突起或倾斜由中部弯管（第二阶段刚度）平衡。同时可以防止扣件变形。l 简单的钢轨应力放散和替代性。l 扣件系统元件是可更换的300-1U扣件系统的其他重要特性l 为钢轨在车轮动载作用下引起的震动提供弹性的衬垫。降低传导至混凝土的振动和对邻近建筑的结构噪音。l 可调节性-轨距调整（每条钢轨）：通过更换轨距挡板±8 mm(每步可调节1 mm)调节轨距-高度调整：-4/+56 mm二. 系统部件构成单体Vossloh钢轨扣件系统300-1U由下述部件构成：l 2根Skl 15弹条l 2片Is15绝缘垫片l 2块Wfp 15U塑料轨距挡板l 2个Ss 36轨枕螺栓l 2个Sdü26绝缘套管l 1块Zw 692轨垫l 1块Grp 21铁垫板l 1块Zwp 104 NT弹性垫板三. 绝缘由于混凝土轨枕中使用绝缘套管，所有的钢部件如轨垫、弹性垫板、塑料轨距挡板都与混凝土轨枕隔离。钢轨扣件是完全绝缘的。四. 安装1. 预先安装扣件部件（除需要使用的绝缘垫片）可以在轨枕工厂提前安装，在轨枕生产过程中，扣件系统预先安装前需在套管中添加10-15克润滑剂。整套安装好的轨枕可通过铺轨机自动铺设。既可节约安装成本，又可避免现场材料的丢失。如果轨枕发货或储存没有预先安装扣件系统，轨枕上绝缘套管必须用套管盖盖上。套管盖需稳固地盖在套管开口处。图 套管盖示范图2. 扣件系统300-1U安装2.1. 元件预先安装A. 用套管盖时（1） 使用前拔掉套管盖。（2） 进行预安装前确保套管中无其他杂质如石子等。（3） 将水从套管内倒出，以免在储存期间穿透套管，特别注意其形成冰块。（4） 目视检查支撑部位（5） 套管、垫圈、钢轨底座和焊缝部位不要有灰尘和混凝土渣。（6） 将Zwp弹性垫板放置在轨枕上的钢轨底板上。（7） 将Grp底板放在弹性垫板(Zwp)之上，将轨垫Zw 692放在底板之上。（8） 将塑性轨距挡板放入垫板槽中，使轨垫边缘与轨距挡板下接合。完成上述操作后，就形成轨距实际通道并实现钢轨横向支撑。（9） 将弹条Skl 15放在轨距挡板预先安装位置（如图 所示）图 弹条Skl 15预先安装与安装位置（10） 在每个轨距挡板上放置2个轨枕螺栓，顺时针旋转螺栓进行固定。使用配套的套筒扳手（管钳）扭紧螺栓，不得使用锤子锤击。顺时针扭紧力矩为30-50 Nm。B.在轨枕生产后直接预先安装扣件系统的情况（1） 目视检查支撑部位（2） 插入孔、垫圈、钢轨底座和焊缝部位不要有灰尘和混凝土渣。（3） 将Zwp 104 NT弹性垫板放置在轨枕上的钢轨底板上。（4） 将Grp 21底板放在弹性垫板(Zwp 104 NT)之上，将轨垫Zw 692放在底板之上。（5） 将塑性轨距挡板放入垫板槽中，使轨垫边缘与轨距挡板下接合。完成上述操作后，就形成轨距实际通道并实现钢轨横向支撑。（6） 将弹条Skl 15放在轨距挡板预先安装位置（如图 所示）1.2. 最终安装（1） 放好钢轨后，将弹条从预先安装位置移到安装位置（弹簧臂应在轨底位置）（2） 将绝缘垫片放在弹簧臂和轨底之间，确保绝缘垫片的正确位置（如图 所示）。图 绝缘垫片的正确位置（3） 拧紧螺栓直至弹条Skl 15的中部弯管与轨距挡板突出部分接触。当扭紧力矩达到约250Nm时即到达安装位置。第三节 预制轨道板标准轨道板长度×宽度×厚度：6450×2500×200mm；不同轨道结构过渡区段设置特殊板，不同段落根据长度设置补偿板。博格无砟轨道系统由横向受预应力的轨道板组成，在纵向通过传力件互相连接。轨道板上以间距65cm 设置有预设断裂位置。因此在预设断裂位置区域和连接缝区域产生的裂缝满足结构要求（受控制的裂缝产生）。标准轨道板有10对承轨台，承轨台之间有贯通的凹槽。为保证承轨台的精度，分两步进行轨道板制作：第一步是把轨道板制成毛坯件，在承轨面上留有一定的余量；第二步是根据预定铺设的地点，如直线段、区线段或超高顺顺坡段，在工厂后期生产中通过数控机床打磨，对轨道板承轨面进行精加工。相对于线路来讲，轨道板具有唯一性，必须逐块进行布板设计，每一块轨道板实行单独编号。1214