高速铁路无缝线路铺设技术方案.pptx
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1、1 1 通过图片初步了解无缝线路铺设工通过图片初步了解无缝线路铺设工艺艺 重点掌握接口衔接问题重点掌握接口衔接问题 了解相关标准编制动态,联系本专了解相关标准编制动态,联系本专业业非专业非专业 轨道质量卡控点轨道质量卡控点 熟悉相关标准动态熟悉相关标准动态 标准技术指标的变化点标准技术指标的变化点 技术创新及思考的一些关键问题技术创新及思考的一些关键问题 轨道安全卡控点轨道安全卡控点专业专业各取所需,提升能力各取所需,提升能力第一页,共131页。一、技术概述一、技术概述 二二、国内外高速铁路发展现状、国内外高速铁路发展现状三三、高速铁路无砟轨道技术特点、高速铁路无砟轨道技术特点四四、高速铁路无
2、砟轨道突破的关键技术、高速铁路无砟轨道突破的关键技术五、无缝线路铺设五、无缝线路铺设六、岔区轨枕埋入式无砟轨道施工六、岔区轨枕埋入式无砟轨道施工七、轨道精调整理七、轨道精调整理八、需要关注的几个重点问题八、需要关注的几个重点问题2 2第二页,共131页。3 3根据根据UICUIC(国际铁道联盟)的定义,高速铁路是指营(国际铁道联盟)的定义,高速铁路是指营运速率达运速率达每小时每小时200200公里公里的铁路系统(也有的铁路系统(也有250250公里的说公里的说法)。到法)。到19641964年日本的新干线系统开通,是史上第一个年日本的新干线系统开通,是史上第一个实现实现“营运速率营运速率”高于
3、时速高于时速200200公里的高速铁路系统。公里的高速铁路系统。我国我国规定时速规定时速250250350350为高速为高速,时速时速200200以下为以下为城城际或客货共线。际或客货共线。第三页,共131页。4 4无砟轨道无砟轨道:用整体混凝土:用整体混凝土结构代替传统有砟轨道中的结构代替传统有砟轨道中的轨枕和散粒体碎石道床的轨轨枕和散粒体碎石道床的轨道结构。高稳定、高可靠、道结构。高稳定、高可靠、耐久性好、少维修。耐久性好、少维修。有砟轨道有砟轨道:容易变形,养:容易变形,养护维修频繁,维修条件差。护维修频繁,维修条件差。第四页,共131页。5 5从从1919世纪世纪6060年代开始,无砟
4、轨道结构在世界各国得年代开始,无砟轨道结构在世界各国得到发展并逐步广泛应用。经过到发展并逐步广泛应用。经过4040多年的发展,无砟轨道多年的发展,无砟轨道经历了数量上由少到多、技术上由浅到深、类型上由单经历了数量上由少到多、技术上由浅到深、类型上由单一到多种、铺设范围上由个别地段到全线铺设的发展历一到多种、铺设范围上由个别地段到全线铺设的发展历程。目前高速铁路比较发达的国家大都采用无砟轨道作程。目前高速铁路比较发达的国家大都采用无砟轨道作为主要的轨道结构型式,具有代表性的有为主要的轨道结构型式,具有代表性的有德国的德国的RhedaRheda、ZblinZblin、BglBgl,日本的板式轨道日
5、本的板式轨道、中国的、中国的CRTS ICRTS I、IIII型型板式板式轨道、轨道、IIIIII型轨道型轨道及及CRTS ICRTS I、IIII型双块式轨道型双块式轨道等。此等。此外,意大利、法国、奥地利、荷兰、瑞士等国均根据自外,意大利、法国、奥地利、荷兰、瑞士等国均根据自己国家铁路特点选择无砟轨道的结构型式,在铁路上有己国家铁路特点选择无砟轨道的结构型式,在铁路上有不同程度的应用。不同程度的应用。第五页,共131页。6 6国外无砟轨道发展概况国外无砟轨道发展概况日本日本是发展无砟轨道较早、较快的国家。早在是发展无砟轨道较早、较快的国家。早在2020世纪世纪6060年代年代中期,日本就开
6、始无砟轨道的研究与试验,由轨道、材料、建筑物、中期,日本就开始无砟轨道的研究与试验,由轨道、材料、建筑物、土工、物理和有机化学研究人员共同构成土工、物理和有机化学研究人员共同构成“新型轨道结构的研究新型轨道结构的研究”技技术课题组。考虑到预制轨道板精度容易保持、板下设置可用于调术课题组。考虑到预制轨道板精度容易保持、板下设置可用于调整的缓冲垫层以及方便施工与维修,最终选择了板式轨道。整的缓冲垫层以及方便施工与维修,最终选择了板式轨道。板式板式轨道已成为日本新干线主要轨道结构型式。轨道已成为日本新干线主要轨道结构型式。第六页,共131页。7 7国外无砟轨道发展概况国外无砟轨道发展概况德国德国也是
7、世界上发展无砟轨道较早的国家之一。也是世界上发展无砟轨道较早的国家之一。德国采用自主研发、德国采用自主研发、统一管理的模式,即由德铁制定统一的设计基本要求,由公司、企统一管理的模式,即由德铁制定统一的设计基本要求,由公司、企业自行研制开发无砟轨道的研究体制业自行研制开发无砟轨道的研究体制。试铺的无砟轨道需经。试铺的无砟轨道需经5 5年年的运的运营考验并经营考验并经EBAEBA审定通过后方可正式使用。审定通过后方可正式使用。该研究体制大大激发了全社会该研究体制大大激发了全社会参与研发无砟轨道的积极性参与研发无砟轨道的积极性。自自19591959年开始研究至今,德国先后在土质路基、高架桥上及隧道内
8、年开始研究至今,德国先后在土质路基、高架桥上及隧道内试铺了各种混凝土道床和沥青混凝土道床的无砟轨道。经过不断改进、试铺了各种混凝土道床和沥青混凝土道床的无砟轨道。经过不断改进、优化和完善,形成了德国铁路的七大系列四十多种无砟轨道和比较成熟优化和完善,形成了德国铁路的七大系列四十多种无砟轨道和比较成熟的技术规范和管理体系,研制了成套的施工机械设备和工程质量检测设的技术规范和管理体系,研制了成套的施工机械设备和工程质量检测设备,为无砟轨道在德铁的推广应用创造了良好的条件。目前,应用较广备,为无砟轨道在德铁的推广应用创造了良好的条件。目前,应用较广的主要结构型式有的主要结构型式有RhedaRheda
9、,ZblinZblin和和BglBgl。此外,。此外,GetracGetrac、SatoSato、ATDATD、BTDBTD、WalterWalter等轨道结构也得到了一定的应用。等轨道结构也得到了一定的应用。第七页,共131页。8 8国外无砟轨道发展概况国外无砟轨道发展概况第八页,共131页。9 9国外无砟轨道发展概况国外无砟轨道发展概况英国采用的英国采用的PACTPACT型型无砟轨道为现场灌筑的钢筋混凝土道床板,无砟轨道为现场灌筑的钢筋混凝土道床板,钢轨直接与道床板连接,轨底与混凝土道床板之间设连续带状橡钢轨直接与道床板连接,轨底与混凝土道床板之间设连续带状橡胶垫板,钢轨为连续支承,由于承
10、轨部位现浇施工,精度保证较胶垫板,钢轨为连续支承,由于承轨部位现浇施工,精度保证较困难。困难。19691969年开始研究和试铺,到年开始研究和试铺,到19731973年正式推广,并在西班牙、年正式推广,并在西班牙、南非、加拿大和荷兰等国重载和高速线的桥隧结构上应用,铺设南非、加拿大和荷兰等国重载和高速线的桥隧结构上应用,铺设总长度约总长度约80km80km。另外还有一种另外还有一种连续支承的钢轨埋入式轨道连续支承的钢轨埋入式轨道在荷兰和英国得了在荷兰和英国得了较快发展。钢轨无需通过扣件扣压在轨枕上,而是通过树脂或其它较快发展。钢轨无需通过扣件扣压在轨枕上,而是通过树脂或其它弹性材料将钢轨埋入到
11、道床板混凝土凹槽中。常见的类型有弹性材料将钢轨埋入到道床板混凝土凹槽中。常见的类型有EdilonEdilon型和型和Balfour BeattyBalfour Beatty型。由于钢轨连续支承,可解决型。由于钢轨连续支承,可解决pin-pinpin-pin振动振动引起的钢轨受力和变形不均匀及由此引起的诸如波磨等问题,降引起的钢轨受力和变形不均匀及由此引起的诸如波磨等问题,降低车轮滚动引起的轨枕盒或支承点频率、降低铁路运输的噪声。低车轮滚动引起的轨枕盒或支承点频率、降低铁路运输的噪声。第九页,共131页。1010国外无砟轨道发展概况国外无砟轨道发展概况奥地利奥地利开发的开发的BB-PORRBB-
12、PORR板式轨道板式轨道,中间设有两矩形,中间设有两矩形孔,便于充填砂浆和传递水平力。轨道板底部和矩形孔孔,便于充填砂浆和传递水平力。轨道板底部和矩形孔四周设有隔离层。充填砂浆的同时,可在矩形孔处形成四周设有隔离层。充填砂浆的同时,可在矩形孔处形成一个锥形锚块,抵抗上拔力作用。一个锥形锚块,抵抗上拔力作用。意大利意大利的的IPAIPA板式轨道板式轨道与新干线板式轨道类似。轨道板与新干线板式轨道类似。轨道板两端各有一个半圆柱,可插进混凝土底座的预留孔中。自两端各有一个半圆柱,可插进混凝土底座的预留孔中。自19841984年以来,在意大利铁路铺设年以来,在意大利铁路铺设98km98km多,其中在多
13、,其中在Roma-Roma-FirenzeFirenze高速铁路隧道和桥梁上铺设高速铁路隧道和桥梁上铺设5km 5km 。第十页,共131页。1111国外无砟轨道发展概况国外无砟轨道发展概况法国高速铁路主要采用有砟轨道法国高速铁路主要采用有砟轨道,运营速度能够达,运营速度能够达到到300km/h300km/h以上。但随着运营时间的增长,法国开始认识以上。但随着运营时间的增长,法国开始认识到无砟轨道的优越,开始了无砟轨道的研究与试验。在到无砟轨道的优越,开始了无砟轨道的研究与试验。在新建的地中海线,路基上铺设了新建的地中海线,路基上铺设了2km2km、隧道内铺设了、隧道内铺设了8km8km的双块
14、式无砟轨道。的双块式无砟轨道。20072007年年4 4月月3 3日,日,TGVTGV( train grande vitesse )列车以列车以574.8574.8公里的时速创造了公里的时速创造了轮轨列车的最快世界纪录轮轨列车的最快世界纪录第十一页,共131页。1212国内无砟轨道发展概况国内无砟轨道发展概况我国无砟轨道的研究起于我国无砟轨道的研究起于2020世纪世纪6060年代年代,与国外的,与国外的研究几乎同步。初期曾试铺过研究几乎同步。初期曾试铺过支承块式、短枕式、整体支承块式、短枕式、整体灌筑式及沥青道床灌筑式及沥青道床等,形成通用图并推广应用的等,形成通用图并推广应用的仅有支仅有支
15、承块式承块式整体道床。在成昆线、京原线、京通线、南疆线整体道床。在成昆线、京原线、京通线、南疆线等长度超过等长度超过1 km1 km的隧道内铺设,的隧道内铺设,累计达累计达300km300km。2020世纪世纪8080年代曾试铺过由沥青混凝土铺装层与宽枕组成的沥青混年代曾试铺过由沥青混凝土铺装层与宽枕组成的沥青混凝土整体道床,全部铺设在大型客站和隧道内,总长约凝土整体道床,全部铺设在大型客站和隧道内,总长约10 km10 km,但并未大量推广。此外还铺设过由沥青灌注的固,但并未大量推广。此外还铺设过由沥青灌注的固化道床;在京九线九江长江大桥引桥上还铺设过无砟无化道床;在京九线九江长江大桥引桥上
16、还铺设过无砟无枕结构,长度约枕结构,长度约7 km7 km。第十二页,共131页。1313国内无砟轨道发展概况国内无砟轨道发展概况经过近半个世纪的研究与实践,在无砟轨道的结构经过近半个世纪的研究与实践,在无砟轨道的结构设计、施工方法等方面积累了一定的经验,无砟轨道在设计、施工方法等方面积累了一定的经验,无砟轨道在一些铁路干线隧道和大型车站进行了试铺,在城市轨道一些铁路干线隧道和大型车站进行了试铺,在城市轨道交通中也得到了较为广泛的应用。交通中也得到了较为广泛的应用。但限于当时的路情和但限于当时的路情和国力,无砟轨道在我国并未得到大规模的应用和发展国力,无砟轨道在我国并未得到大规模的应用和发展。
17、进入进入9090年代以来,为适应我国铁路提速以及高速铁路发年代以来,为适应我国铁路提速以及高速铁路发展的需求,我国无砟轨道的研制工作步入了一个新阶段,展的需求,我国无砟轨道的研制工作步入了一个新阶段,随着京沪高速铁路可行性研究的进展,无砟轨道在我国随着京沪高速铁路可行性研究的进展,无砟轨道在我国得到更大的关注得到更大的关注。在铁道部科研项目基础上,选择了具。在铁道部科研项目基础上,选择了具有代表性的几种无砟轨道(板式、长枕埋入式和弹性支有代表性的几种无砟轨道(板式、长枕埋入式和弹性支承块式无砟轨道),先后进行了试铺,取得了成功的经承块式无砟轨道),先后进行了试铺,取得了成功的经验。验。第十三页
18、,共131页。14142020世纪世纪9090年代年代无砟轨道结构的应用情况无砟轨道结构的应用情况试铺段无砟轨道结构形式铺设长度/m备注秦沈段沙河桥长枕埋入式692直线,24m简支箱梁狗河桥板式741直线,24m简支箱梁双何桥板式740曲线,32m简支箱梁赣龙线枫树排隧道板式719直线渝怀线鱼嘴2号隧道长枕埋入式710曲线圆梁山隧道长枕埋入式11060西康线秦岭隧道弹性支承块式36800兰新线乌鞘岭隧道弹性支承块式40368国内无砟轨道发展概况国内无砟轨道发展概况第十四页,共131页。1515 2004 2004年前后,党中央、国务院领导多次组织召开专门会议,研究铁路建年前后,党中央、国务院领
19、导多次组织召开专门会议,研究铁路建设发展问题,确定了推进铁路技术装备设发展问题,确定了推进铁路技术装备现代化现代化“引进引进先进技术、联合设计先进技术、联合设计生产、打造中国生产、打造中国品牌品牌”的的总体方针,明确了铁路技术装备现代化的方向、总体方针,明确了铁路技术装备现代化的方向、方法和目标。按照这一要求,铁道部确定了实施我国铁路装备现代化的方法和目标。按照这一要求,铁道部确定了实施我国铁路装备现代化的具体方案,走上了艰辛的技术引进之路。经过大量的研究论证和反复比具体方案,走上了艰辛的技术引进之路。经过大量的研究论证和反复比选,确立了国内客运专线铁路无砟轨道引进结构形式,并根据选,确立了国
20、内客运专线铁路无砟轨道引进结构形式,并根据中国中国ZPWZPW20002000轨道电路传输长度轨道电路传输长度特殊要求,结合走自主研发和创特殊要求,结合走自主研发和创“中国品牌中国品牌”的思路,将我国客运专线无砟轨道结构形式的思路,将我国客运专线无砟轨道结构形式分为五大分为五大类类, ,即:即:CRTSCRTS型板式型板式无砟轨道(日本板)、无砟轨道(日本板)、CRTSCRTS型板式无砟轨道(德国博格板)型板式无砟轨道(德国博格板)、 CRTS CRTS型板式无砟轨道(综合创新)、型板式无砟轨道(综合创新)、CRTSCRTS型双块式无砟轨道(德国型双块式无砟轨道(德国Rheda2000Rhed
21、a2000型)、型)、CRTSCRTS型双块式无砟轨道型双块式无砟轨道( (即德国旭普林型即德国旭普林型) )。CRTS:CRTS:China Railway Track System国内无砟轨道发展概况国内无砟轨道发展概况第十五页,共131页。1616 2006 2006年,在年,在遂渝线遂渝线建成了我国首条无砟轨道综合试验建成了我国首条无砟轨道综合试验段(段(13.2km13.2km)。在包括桥梁、隧道和路基及各种过渡段在)。在包括桥梁、隧道和路基及各种过渡段在内的不同线下基础上研究和试铺了内的不同线下基础上研究和试铺了双块式无砟轨道、轨枕双块式无砟轨道、轨枕埋入式无砟轨道、板式轨道埋入式
22、无砟轨道、板式轨道(含平板型、框架型和减振型(含平板型、框架型和减振型板式轨道)和纵连板式轨道等轨道结构类型。板式轨道)和纵连板式轨道等轨道结构类型。国内无砟轨道发展概况国内无砟轨道发展概况第十六页,共131页。1717国内无砟轨道发展概况国内无砟轨道发展概况第十七页,共131页。1818国内应用情况:国内应用情况: CRTSCRTS型板式型板式无砟轨道在武广客专(综合试验段无砟轨道在武广客专(综合试验段、广州段广州段局部)、石太客专、沪宁城局部)、石太客专、沪宁城际、哈大际、哈大客专、广深客专、广深港局部地段也采用此种结构;港局部地段也采用此种结构;CRTSCRTS型板式型板式无砟轨道在无砟
23、轨道在京津城际、沪杭城京津城际、沪杭城际、京际、京沪、京沪、京石等运用;石等运用;CRTSCRTS型双型双块式块式无砟轨道无砟轨道在武在武广客专、合武大别山隧道、向莆线长广客专、合武大别山隧道、向莆线长大隧道大隧道内、沪内、沪昆客专长昆昆客专长昆段等运用;段等运用;CRTSCRTS型双块式型双块式无无砟轨道砟轨道在郑在郑西客专应用西客专应用,由于施工精度、轨道精调量、,由于施工精度、轨道精调量、轨道形位保持等原因,原计划在西宝采用,最后又修改轨道形位保持等原因,原计划在西宝采用,最后又修改成成型双块式结构。型双块式结构。 郑徐客运专线全面采用了郑徐客运专线全面采用了CRTSCRTS型板式无砟轨
24、道型板式无砟轨道。国内无砟轨道发展概况国内无砟轨道发展概况第十八页,共131页。1919国内无砟轨道发展概况国内无砟轨道发展概况20102010年年1212月月3 3日,在京沪日,在京沪高铁枣庄至蚌埠先导段高铁枣庄至蚌埠先导段联调联试,国产联调联试,国产“和谐和谐号号” ” CRH380ACRH380A新一代高速新一代高速动车组最高运行时速达到动车组最高运行时速达到486.1486.1公里公里。 2016 2016年年7 7月月1515日,郑日,郑州至徐州高速铁路进行了州至徐州高速铁路进行了综合试验,世界首次成功综合试验,世界首次成功实现时速实现时速420420公里两车交公里两车交会及重联运行
25、会及重联运行的目标。的目标。第十九页,共131页。2020高速铁路是一个庞大的系统高速铁路是一个庞大的系统工程。作为高速铁路的主要结构工程。作为高速铁路的主要结构物,物,轨道直接承受来自车辆的荷轨道直接承受来自车辆的荷载载,并将荷载传递到下部结构。,并将荷载传递到下部结构。与其他工程结构物不同,与其他工程结构物不同,轨道具轨道具有荷载的有荷载的随机性和重复性、结构随机性和重复性、结构的组合性、修理工作的周期性的组合性、修理工作的周期性。轨道结构的状态直接影响高速列轨道结构的状态直接影响高速列车运行的速度、安全和舒适车运行的速度、安全和舒适,是,是高速铁路的关键核心技术之一。高速铁路的关键核心技
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