词条 | 板式轨道 |
释义 | 又称板式无碴轨道,是用双向预应力混凝土轨道板及CA砂浆(乳化沥青水泥砂浆)替换传统有碴轨道的轨枕和道碴的一种新型轨道形式,由板下混凝土底座、CA砂浆垫层、轨道板、长钢轨及扣件等四部分组成。 特点结构整体性能 板式轨道具有无碴轨道所具有的线路稳定性、刚度均匀性好、线路平顺性、耐久性高的突出优点,并可显著减少线路的维修工作量。 从轨道结构每延米重量看,小于有碴轨道,而板式轨道结构高度低,道床宽度小,重量轻。框架式板式较轨道为非预应力结构,便于制造。可节省钢筋和混凝土材料,降低桥梁的二期恒载,造价低廉,但没有降低轨道板实际承受列车荷载的有效强度、不影响列车荷载的传递。 在隧道内应用时可减小隧道的开挖断面。 与德国博格板式轨道相比,日本板式轨道在基础上设置了凸型挡台,因此,纵向与博格板的连接不同。凸型挡台与基础混凝土板一起建造,依靠凸型挡台对轨道板进行定位,施工更为简便。日本板式轨道用的轨道板,没有在工厂内机械磨削的工序,制造相对简单。 制造和施工 板式轨道结构中的轨道板(RC或PRC)为工厂预制,其质量容易控制,现场混凝土施工量少,施工进度较快;道床外表美观;由于其采用“由下至上”的施工方法,施工过程中不需工具轨;在特殊减振及过渡段区域,通过在预制轨道板底粘贴弹性橡胶垫层,易于实现下部基础对轨道的减振要求(如日本板式轨道结构中的防振G型)。但在桥上铺设时,受桥梁不同跨度的影响,需要不同长度的轨道板配合使用,无形中增加了制造成本;曲线地段铺设时,线路超高顺坡、曲线矢度的实现对扣件系统的要求较高;板式轨道结构中CA砂浆调整层的施工质量直接影响轨道的耐久性;板式轨道的制造、运输和施工的专业性较强,包括:轨道板的制造、运输、吊装、铺设;CA砂浆的现场搅拌、试验、运输和灌注;轨道状态整理过程中的充填式垫板树脂灌注等。 线路维修 由于板式轨道水泥沥青(CA)砂浆调整层的存在,受自然环境因素的影响较大,在结构凸形挡台周围及轨道板底边缘的CA砂浆存在破损现象,特别是在线路纵向力较大的伸缩调节器附近。因此日本铁路除相应开发了修补用的树脂砂浆外,在设计方面,用强度高、弹性和耐久性好的合成树脂材料替代凸形挡台周围的CA砂浆。对于轨道板底的CA砂浆调整层,以灌注袋的形式取代初期的设模式的直接灌注,以减少CA砂浆层的环境暴露面,从而显著提高了板式轨道结构的耐久性,以实现无碴轨道结构少维修的设计初衷。 日本板式轨道的应用 各种型式的板式轨道在山阳、东北、上越、北陆和九州新干线的桥梁、隧道和部分路基区段上广泛应用。 优点RHEDACITY的优点: 简单、透明的系统结构 完美的轨道定位 与街道建筑相融 交叉轨枕的使用确保了轨矩和轨道的几何精确度 轨道盘采用摩擦锁定式固定装置 由于热量可以充分进入轨道跨距,因此可以消除轨道构架的浇注不足现象。 采用优化的轨道系统,设计具有出色的粘合质量,可进行整体式施工 使用预组装部件确保轨道的弹性 轨道的弹性支撑或持续支撑 去除轨距连接杆 安全性极高、使用寿命长 符合电绝缘要求 具有“边建设边投入使用”的能力 缺点无碴轨道具有高稳定性、少维修、寿命长的优点,并在国外铁路获得了广泛应用,2005年德国出版的《轨道概论》对无碴轨道的缺点做了如下总结: 1)Rheda投资要比有碴轨道多1.5倍以上。科隆一法兰克福线预算46亿欧元,实际费用大约为6o亿欧元,增加大约30%,如此高的初期投资包括巨大的资本成本。有碴轨道成本为350欧元/m,无碴轨道最低为500欧元/m,最大为750—1100欧元/m。即使施工方法得到优化,建设长度增加,成本系数仍达到1.5—2.0。 无碴轨道相对有碴轨道的经济效益仅能从有碴轨道需要增加的维修费用计算得到。现在有碴轨道的维修在很大程度上实现了机械化和自动化,比手工作业费用要低,并能够持久地保持轨道几何状态;无碴轨道也需要维修,钢轨打磨工作量相对有碴轨道要增加,随着无碴轨道使用时间的增加,伤损将增多,经济效益相对来说将降低,而且无碴轨道的修复工作比较复杂,并需要大量费用和时间,一旦损坏引起长期关闭线路带来的投入将相当大,也是初期无法计算或预料的。 隧道内的无碴轨道相对有碴轨道具有良好的经济效益。但桥上和路基上的无碴轨道往往经济效益差一些,限制基础的长期沉降需要额外的费用,比有碴轨道要增加2.0~2.5倍。 2)混凝土无碴轨道为刚性承载层,当达到承载强度极限时将产生断裂,并引起轨道几何尺寸的突然变化和难以预见的恶化。 3)总体上来说,无碴轨道建设和维修都没有达到自动化程度。无碴轨道的质量需要高水平的养护措施提供保障。这意味着在施工工序和质量控制方面都要增加额外的费用和时间。建设期间的质量缺陷将为整个使用寿命期留下隐患,并需要花费高昂的代价进行弥补。 4)无碴轨道作为刚性结构,在后期运营阶段仅允许做少量的完善,比如改善轨道几何状态,不仅十分困难,而且需要花费高昂代价。 5)无碴轨道不能在粘土深路堑、松软土路堤或地震区域铺设。 6)无碴轨道噪声水平比有碴轨道高5dB,必须采取有效的降噪措施。 7)目前,对脱轨或其他原因导致的严重损坏还没有特别有效的措施,修复代价也十分昂贵。混凝土的养生和硬化需要很长的时间。也就是说,严重的事故将导致线路关闭时间比较长,对运输影响比较大。 8)无碴轨道最严重的缺点是改进的可能性受到限制。 9)无碴轨道的另外一个缺点是,在路基上铺设时,任何情况下都要铺设防冻层(至少70cm厚)。要延长无碴轨道的寿命周期,水凝性材料层厚度几乎不能减少。路基处理深度也比有碴轨道深。 10)大部分经济研究没有考虑无碴轨道到了寿命周期后高昂的再建费用。既有无碴轨道类型众多也似乎是个缺点。 应用中国的无碴轨道主要从在02年主要是国内技术,参照国外的成熟的设计经验,以秦沈线为契机,设计了2种类型的无碴轨道,主要是日本的板式轨道,是我们院参与设计,还有铁科设计的长枕式无碴轨道。当然在这之前,无碴轨道技术在秦岭隧道等都已有应用。 无碴轨道设计主要有几下的几个难点,一个轨道部件的设计,另一个道床设计。03年后就有了一个客运专线的想法,希望有一个跨越式发展,从原来的120km/h提高了200~250km/h。对于轨道部件的强度、稳定性及调整性都有了较高的要求。 对于无碴轨道技术,铁道部最初的想法是全部引进国外的技术。主要是日本和德国的技术。德国的主要的双块式(redar200)和博格板,日本主要是板式轨道。引进国外技术同时,对于部分的技术也应引进,因此国外的单位负责培训。铁道部已经组织了多次轨道工程技术的培训。 客运专线对于轨道部件的最大的特点是要求高平顺,因此对于轨道部件要求,精细制造和设计。轨道主要有3个主要部件,轨枕、扣件和道岔技术。 客运专线还有一个特别之处就是轨道电路。由于信号制式要求,要求轨道采用必要的绝缘措施,因此要求部件和道床设计应具有高绝缘性。 路基上无碴轨道部件设计主要解决路基沉降的问题,因此往往在客运专线中,多用以桥代路的方式,反而节约投资。目前的博格板和双块式具有较好的整体性,在德国有多年的应用经验,是一个成功的事例。 由于时间匆忙就简单的说这些,对于无碴轨道设计及研究问题,大家可以互相探讨。 无论是对于有轨电车、地铁,还是地面通勤列车线路:无碴轨道系统都可以无缝地融入交通流和城市景观。铺设沥青或其它铺路材料的该系统也可与公共汽车、机动车线路并行。绿色轨道提供了一种富有吸引力的备选方案:通过创造更多的绿地来美化城市景观。出色的乘行舒适度、最大的安全性、较低的维护保养级别使无碴轨道系统其更为卓越。无碴轨道系统在城市交通优化和基础设施改造等应用方面发挥着重要作用。城市的未来已经开始! 快速、灵活、便利、高性价比:有轨电车和城市-市郊通勤铁路系统在当今非常具有吸引力。因此该类服务变得越来越受欢迎也不足为奇。城市快速轨道交通的优势日显突出,但是,这需要我们不断地开发创新性的解决方案以及能提高成本效益、安全性且环保的新技术睿铁公司积极致力于提高城市轨道交通的吸引力。通过使用RHEDACITY无碴轨道系统,可以大幅度提高您所在城市的流动性和灵活性。 数百万人每天乘坐MRT往返出行。有效的城市交通系统是任何一座城市的心脏。在这一体现现代化城市生活的前沿领域,除了功能性和工程设计之外,美学观点也逐渐得到重视。绿色轨道可以美化整个城市景观。同时,绿色轨道还有利于城市的生态环境平衡,因为它们能够改善空气质量、土壤和地下水条件。“绿色轨道”具有加高的绿色植被路面以及现代化轨道上通用的先进弹性轨道支撑,因此能够大大降低城市中的空气传播噪音和结构噪音。它即有利于人类,也有利于环境。 RHEDACITYGREEN是种植草皮型的RHEDACITY,经过多年在城市快速交通中的应用已充分验证了其有效性。对于RHEDACITYGREEN型轨道而言,经过改良的带有钢筋桁梁的双块式轨枕被浇铸在一块紧实的混凝土板中。用草皮或景天科植物覆盖,以造成赏心悦目的视觉效果。这种轨道的功能性和安全性都很出色,轨道定位极佳、性价比高且无需维修。最初是在柏林和KARLSRUHE市的项目中使用,现在正计划或目前准备投入使用。 这种轨道系统的一个主要优点就是在无形中见完美。这些无碴轨道系统几乎无需维修,但却能提供出色的乘坐舒适度,支持重载运输并确保最大的安全性。RHEDACITY的功能在设计原则上与RHEDA系列的其他系统相同。但是,RHEDACITY却是专为城市快速轨道交通而设计的,尤其适用于有轨电车及地面通勤列车线路。RHEDACITY的特点是施工技术简单:改进的带有钢筋桁梁的双块式轨枕,以方便安装,同时保证了精确的轨距。通过其轨道支撑层的整体式结构以及较低的安装结构高度,RHEDACITY具有额外的优势。但施工优势并未将RHEDACITY与普通轨道单独区分开:它可以将道岔整合进同一技术。 RHEDACITY可以根据需要铺上沥青、混凝土或路石。对于那些偏爱在绿色道路上旅行的人士而言,RHEDACITYGREEN是一种极具吸引力的备选方案。 |
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