高速铁路无砟轨道引进、研究及再创新技术siq.pptx
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1、高速铁路无砟轨道技术-引进 研究 再创新2010年1.1.前言前言2.2.高速铁路引进无砟轨道技术高速铁路引进无砟轨道技术3.3.我国无砟轨道前期研究成果我国无砟轨道前期研究成果4.4.无砟轨道技术再创新阶段成果无砟轨道技术再创新阶段成果5.5.结束语结束语 铁路轨道结构从总体上可分为两类:铁路轨道结构从总体上可分为两类:n n 以碎石道床、轨枕为基础的有砟轨道;以碎石道床、轨枕为基础的有砟轨道;n n 以混凝土或沥青混合料为基础的无砟轨道。以混凝土或沥青混合料为基础的无砟轨道。实实践践表表明明,两两种种轨轨道道结结构构均均可可保保证证高高速速列列车车的的安安全全运运营营。但但由由于于两两类类
2、轨轨道道结结构构在在技技术术经经济济性性方方面面的的差差异异,各各国国均均根根据据自自己己的的国国情情、铁铁路路的的特特点点合合理理选选用用,以以取取得得最最佳佳的的技术经济效益。技术经济效益。1.前前 言言(1 1)无砟轨道的特点无砟轨道的特点n n轨道稳定性好,线路养护维修工作量显著减少,从而减小轨道稳定性好,线路养护维修工作量显著减少,从而减小对列车运营的干扰,线路利用率高;对列车运营的干扰,线路利用率高;n n轨道几何形位能持久保持,提高列车运行的安全性;轨道几何形位能持久保持,提高列车运行的安全性;n n平顺性及刚度均匀性好;平顺性及刚度均匀性好;n n耐久性好,服务期长;耐久性好,
3、服务期长;n n避免优质道砟的使用及环境破坏;避免优质道砟的使用及环境破坏;n n避免高速运行时的道砟飞溅;避免高速运行时的道砟飞溅;n n自重轻,可减轻桥梁二期恒载;结构高度低,可减小隧道自重轻,可减轻桥梁二期恒载;结构高度低,可减小隧道开挖断面。开挖断面。n n轨道必须建于坚实、稳定、不变形或有限变形的基轨道必须建于坚实、稳定、不变形或有限变形的基础上,一旦下部基础残余变形超出扣件调整范围或础上,一旦下部基础残余变形超出扣件调整范围或导致轨道结构裂损,修复和整治困难;导致轨道结构裂损,修复和整治困难;n n初期投资相对较大;初期投资相对较大;n n振动、噪声相对较大。振动、噪声相对较大。无
4、砟轨道的特点无砟轨道的特点无砟轨道线路的修复无砟轨道线路的修复(2 2)适于无砟轨道铺设的范围适于无砟轨道铺设的范围n n基础变形相对较小的桥梁、隧道区段;基础变形相对较小的桥梁、隧道区段;n n地地质质条条件件好好、基基础础坚坚实实、工工后后沉沉降降易易易易于于于于有有有有效效效效控控控控制制制制的的路基、道岔区段;路基、道岔区段;n n优质道砟短缺、人工费用高的地区。优质道砟短缺、人工费用高的地区。(3 3)无砟轨道结构型式的分类无砟轨道结构型式的分类2.高速铁路无砟轨道引进技术高速铁路无砟轨道引进技术(1)日本板式无砟轨道(2)Rheda 2000型双块式无砟轨道(3)普旭林双块式无砟轨
5、道(4)博格板式无砟轨道(1)日本板式无砟轨道)日本板式无砟轨道 n n从从6060年年代代开开始始致致力力于于板板板板式式式式轨轨轨轨道道道道的的试试验验研研究究,目目前前其其累累计计铺铺设设里里程程已已达达27002700多多kmkm(其其中中新新干干线线约约16001600多多kmkm),为为世世界界上铺设无砟轨道最多的国家上铺设无砟轨道最多的国家 。n n板板式式轨轨道道最最初初铺铺设设在在隧隧道道内内,以以后后逐逐渐渐扩扩大大到到桥桥梁梁和和路路基基上上。山山阳阳、东东北北、上上越越、北北陆陆、九九州州等等新新干干线线全全部部桥桥、隧隧及部分路基区段均铺设了板式轨道及部分路基区段均铺
6、设了板式轨道 。板式轨道的结构组成板式轨道的结构组成 板式轨道的结构组成:板式轨道的结构组成:n n 钢轨钢轨n n 扣件扣件n n 预制轨道板预制轨道板n n 乳化沥青水泥(乳化沥青水泥(CACA)砂浆调整层)砂浆调整层n n 混凝土底座混凝土底座n n 轨道板间的凸形挡台轨道板间的凸形挡台 (2 2)板式轨道结构型式的发展历程板式轨道结构型式的发展历程 日日本本板板式式轨轨道道主主要要由由铁铁道道综综合合研研究究所所研研发发,在在研研发发过过程程中中,曾曾提提出出多多种种结结构构设设计计方方案案,如如A A型型、MM型型、L L型和型和RARA型等,目前日本板式轨道的标准结构型式:型等,目
7、前日本板式轨道的标准结构型式:n n 框架式框架式 RC RC或或PRCPRC型型n n 普通普通A A型(平板式)型(平板式)RC RC 或或 PRC PRC 型型n n 减振减振GG型型普通普通A A型板式轨道(型板式轨道(RCRC、PRCPRC)最初为普通混凝土(RC)平板结构,为应用于东北、上越新干线的寒冷地区,后来又研制出双向预应力结构(PRC)的轨道板,以防止开裂和冻胀。框架框架(AFAF)型板式轨道型板式轨道 为为节节省省板板式式轨轨道道的的建建设设成成本本,减减小小轨轨道道板板的的翘翘曲曲,在在A A型型轨轨道道板板的的基基础础上上,研研制制出出框框架架型型(AFAF)轨轨道道
8、板板,并并作作为为目目前前标标准准型型式式推广应用。推广应用。普通混凝土框架型普通混凝土框架型(RCRC)轨道板轨道板减振减振GG型板式轨道型板式轨道 为为使使高高速速列列车车运运行行满满足足社社会会环环保保对对振振动动、噪噪声声的的要要求求,在在特特殊殊要要求求区区段段铺铺设设减减振振型型板式轨道。板式轨道。n nRhedaRheda型无砟轨道因型无砟轨道因19721972年在德铁年在德铁RhedaRheda车站铺设而得名;车站铺设而得名;n n轨轨道道结结构构组组成成:钢钢轨轨、300300型型扣扣件件、道道床床板板(含含预预制制混混凝凝土土轨轨枕或双块式轨枕)、槽形板(可选)枕或双块式轨
9、枕)、槽形板(可选)等;等;n n德德国国弗弗莱莱德德尔尔(PfleidererPfleiderer)公公司司19991999年年开开发发出出无无槽槽形形板板的的Rheda2000Rheda2000系统;系统;n n德国纽伦堡英戈城的高速线上使用了德国纽伦堡英戈城的高速线上使用了Rheda2000Rheda2000系统。系统。(2)Rheda 2000双块式无砟轨道双块式无砟轨道德铁德铁德铁德铁19721972年年年年RhedaRheda车站铺设的无砟轨道车站铺设的无砟轨道车站铺设的无砟轨道车站铺设的无砟轨道RhedaRheda型无砟轨道的发展历程型无砟轨道的发展历程(1 1)Rheda-20
10、00Rheda-2000型无砟轨道的设计特点型无砟轨道的设计特点n n用用钢钢筋筋桁桁架架组组成成的的双双块块式式轨轨枕枕取取代代了了普普通通RhedaRheda型型中中的的预预应应力力轨轨枕枕,减减少少了了新新、老老混混凝凝土土的的结结合合面面,提提高高了结构的整体性;了结构的整体性;n n荷载取值荷载取值荷载取值荷载取值:UIC71UIC71荷载分布图示荷载分布图示HGTHGT层的施工铺设层的施工铺设Rheda-2000Rheda-2000型的轨道排架型的轨道排架(2 2)Rheda2000 Rheda2000型无砟轨道施工方法和主要施工装备型无砟轨道施工方法和主要施工装备n n采用采用“
11、自上至下自上至下”的施工方法,即:先组装调整好轨的施工方法,即:先组装调整好轨排的几何形位,然后现场灌筑道床混凝土。排的几何形位,然后现场灌筑道床混凝土。n n主要施工装备:主要施工装备:布枕机布枕机 轨排粗调机轨排粗调机 螺杆螺杆/螺旋调整器螺旋调整器 混凝土灌筑及振捣设备混凝土灌筑及振捣设备 专用测量系统专用测量系统 混凝土养生蓬布混凝土养生蓬布 布枕机布枕机 轨排粗调机轨排粗调机 螺杆螺杆/螺旋调整器(精调设备)螺旋调整器(精调设备)混凝土灌筑及振捣设备混凝土灌筑及振捣设备(3)旭普林()旭普林(Zblin)双块式无砟轨道双块式无砟轨道n n设设计计原原理理和和方方法法与与Rheda20
12、00Rheda2000系系统统基基本本相相同同,最最大大的的不不同同是施工方法。是施工方法。n n采采用用德德国国ZublinZublin公公司司开开发发的的专专用用成成套套施施工工设设备备,用用固固定定架架替替代代钢钢轨轨支支撑撑架架,将将轨轨排排振振动动压压入入预预先先浇浇筑筑的的混混凝凝土土中中。其施工机械化程度高,施工进度快。其施工机械化程度高,施工进度快。n n施工不需要工具轨,且受环境条件影响小。施工不需要工具轨,且受环境条件影响小。双块式轨枕双块式轨枕与与与与Rheda2000Rheda2000Rheda2000Rheda2000轨枕不同点:轨枕不同点:轨枕不同点:轨枕不同点:轨
13、枕下方的钢筋桁架在混凝土内,不外露。轨枕下方的钢筋桁架在混凝土内,不外露。轨枕下方的钢筋桁架在混凝土内,不外露。轨枕下方的钢筋桁架在混凝土内,不外露。主要施工装备主要施工装备n n滑模摊铺机滑模摊铺机n n混凝土巡回车混凝土巡回车 ZAM-CS-02 ZAM-CS-02n n混凝土压实单元混凝土压实单元 ZAM-CC-03 ZAM-CC-03n n轨枕安装单元轨枕安装单元 ZAM-VU-01 ZAM-VU-01n n拆卸单元拆卸单元 ZAM-DU-01 ZAM-DU-01n n轨枕装载单元轨枕装载单元 ZAM-SU-02 ZAM-SU-02n n专用模板轨道专用模板轨道 n n支脚支脚 ZAM
14、-F-750 240 ZAM-F-750 240n n横梁横梁 ZAM-T-280 120 ZAM-T-280 120n n固定架固定架 ZAM-R-325 120 ZAM-R-325 120n n尾车尾车 ZAM-MR-03 ZAM-MR-03(1 1)混凝土巡回车)混凝土巡回车 ZAM-CC-03 ZAM-CC-03功能:从混凝土搅拌车接受混凝土,将混凝土运送到灌筑功能:从混凝土搅拌车接受混凝土,将混凝土运送到灌筑功能:从混凝土搅拌车接受混凝土,将混凝土运送到灌筑功能:从混凝土搅拌车接受混凝土,将混凝土运送到灌筑 位置位置位置位置 。(2 2)混凝土压实单元)混凝土压实单元 ZAM-CS-
15、02 ZAM-CS-02功能:用于刮平或找平道床板混凝土表面,用外部的振动功能:用于刮平或找平道床板混凝土表面,用外部的振动功能:用于刮平或找平道床板混凝土表面,用外部的振动功能:用于刮平或找平道床板混凝土表面,用外部的振动 器捣实混凝土器捣实混凝土器捣实混凝土器捣实混凝土 (3 3)轨枕安装单元)轨枕安装单元 ZAM-VU-01 ZAM-VU-01功功功功能能能能:用用用用于于于于将将将将轨轨轨轨枕枕枕枕以以以以振振振振动动动动法法法法贯贯贯贯入入入入混混混混凝凝凝凝土土土土。该该该该单单单单元元元元可可可可以以以以从从从从轨轨轨轨枕枕枕枕装装装装载载载载单单单单元元元元抓抓抓抓 取取取取
16、一一一一 个个个个 轨轨轨轨 枕枕枕枕 固固固固 定定定定 架架架架 和和和和 一一一一 个个个个 横横横横 梁梁梁梁 送送送送 到到到到 安安安安 装装装装 位位位位 置置置置。内内内内装装装装的的的的升升升升降降降降器器器器将将将将横横横横梁梁梁梁安安安安置置置置在在在在支支支支脚脚脚脚上上上上。内内内内装装装装的的的的振振振振动动动动架架架架将将将将带带带带有有有有5 5 5 5个个个个双双双双块轨枕的固定架以振动法贯入混凝土,安置在横梁上。块轨枕的固定架以振动法贯入混凝土,安置在横梁上。块轨枕的固定架以振动法贯入混凝土,安置在横梁上。块轨枕的固定架以振动法贯入混凝土,安置在横梁上。(4
17、 4)拆卸单元)拆卸单元 ZAM-DU-01 ZAM-DU-01功能:拆除固定架,并抓取横梁,将固定架及横梁送到装功能:拆除固定架,并抓取横梁,将固定架及横梁送到装功能:拆除固定架,并抓取横梁,将固定架及横梁送到装功能:拆除固定架,并抓取横梁,将固定架及横梁送到装载单元,放在其尾部。载单元,放在其尾部。载单元,放在其尾部。载单元,放在其尾部。(5 5)轨枕装载单元)轨枕装载单元 ZAM-SU-02 ZAM-SU-02功能:以吊车装载轨枕,从拆卸单元上接收固定架及横梁。功能:以吊车装载轨枕,从拆卸单元上接收固定架及横梁。功能:以吊车装载轨枕,从拆卸单元上接收固定架及横梁。功能:以吊车装载轨枕,从
18、拆卸单元上接收固定架及横梁。(6 6)专用模板轨道)专用模板轨道功功功功能能能能:模模模模板板板板轨轨轨轨道道道道为为为为道道道道床床床床混混混混凝凝凝凝土土土土的的的的施施施施工工工工模模模模板板板板,同同同同时时时时可可可可作作作作为为为为临临临临 时轨道,供滑模摊铺机、轨道施工设备的走行。时轨道,供滑模摊铺机、轨道施工设备的走行。时轨道,供滑模摊铺机、轨道施工设备的走行。时轨道,供滑模摊铺机、轨道施工设备的走行。(7 7)支脚)支脚 ZAM-F-750 ZAM-F-750功功功功能能能能:支支支支脚脚脚脚用用用用于于于于承承承承载载载载横横横横梁梁梁梁及及及及固固固固定定定定架架架架 。
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