當(dāng)前無砟軌道技術(shù)發(fā)展分析

王相民+邢士波+李同華+鄒翔

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)不斷快速發(fā)展，為適應(yīng)我國鐵路高速、重載運輸?shù)男枨?，無砟軌道技術(shù)正成為我國目前及今后時期主要的采納形式，這是我國高速鐵路和客運專線軌道結(jié)構(gòu)未來發(fā)展的目標(biāo)和方向，該文首先介紹了無砟軌道技術(shù)的概念和國內(nèi)外發(fā)展情況，并對無砟軌道板技術(shù)發(fā)展中存在的問題做了初步的探討。

關(guān)鍵詞：無砟軌道板 ?技術(shù) ?發(fā)展

中圖分類號：U44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0039-01

根據(jù)我國鐵路的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，為滿足我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要，我國新一輪的鐵道建設(shè)正在進(jìn)行，我國新線鐵路建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了新一輪發(fā)展高潮，建設(shè)高等級的高速鐵路是我國新線鐵路建設(shè)的發(fā)展方向，高速鐵路要求作為基礎(chǔ)的軌道結(jié)構(gòu)具有高順平性、高穩(wěn)定性。而軌道工程則是高速鐵路建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)之一，相對于有碴軌道，無砟軌道體系可有效減少養(yǎng)護(hù)維修工作量、降低作業(yè)強度、改善作業(yè)條件。所以我們可以看到無砟軌道的背后蘊含了很大市場。隨著各條高速鐵路的相繼開通，我國高速鐵路以無砟軌道為首選的技術(shù)路線逐漸成為共。相比于有碴軌道，無砟軌道具有良好的整體性、穩(wěn)定性、受力性能和耐久性等優(yōu)點，已成為世界高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展方向，而截至到目前，我國高速鐵路發(fā)展迅速，通車?yán)锍叹邮澜绲谝晃?。與國外相比，我國高速鐵路線路長，沿線自然環(huán)境復(fù)雜，近年來投入運營的京滬高鐵和京廣高鐵貫穿南北，穿越地區(qū)環(huán)境復(fù)雜多變，從東北的寒冷氣候到南方的高溫濕熱氣候，不同的環(huán)境作用下，軌道板的質(zhì)量也成為一個非常重要的問題。本文對無砟軌道中的無砟軌道板技術(shù)做了初步的探討。

1 無砟軌道國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

無砟軌道目前已經(jīng)出現(xiàn)了上百種結(jié)構(gòu)形式。其中德國的無砟軌道結(jié)構(gòu)類型和修建數(shù)量較多，但是在高速鐵路上大量運用的時間很短。世界其他很多國家和地區(qū)如英國、韓國、意大利、我國臺灣等也修建了各種形式無砟軌道。

自20世紀(jì)60年代開始，許多國家相繼開展了各類無砟軌道結(jié)構(gòu)的研究與鋪設(shè)，并得到了不同程度的發(fā)展，許多國家把無砟軌道技術(shù)作為主要技術(shù)進(jìn)行推廣采用，截止到現(xiàn)在已經(jīng)得到了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，其中以德國、日本最具代表性。高鐵建設(shè)所采用的無砟軌道板主要技術(shù)來源于德國和日本，我國目前應(yīng)用數(shù)量最多的無砟軌道板為日本的板式無砟軌道結(jié)構(gòu)，主要用于日本和臺灣，德國的無砟軌道體系也應(yīng)用較為廣泛。其中其開發(fā)無砟軌道全部符合歐洲統(tǒng)一設(shè)計要求，并且在應(yīng)用前必須通過實尺模型激振試驗及性能綜合評估，然后才能在高速鐵路上進(jìn)行試鋪，截止目前，德國先后共提出近百種無砟軌道型式，有近30種結(jié)構(gòu)型式得到試鋪和運營。經(jīng)過幾十年的開發(fā)和研究，德國已經(jīng)成功研發(fā)了雷達(dá)型、博格板型、旭普林型等十幾種無砟軌道結(jié)構(gòu)型式，其中應(yīng)用最廣泛的是雷達(dá)型、博格板型和旭普林型3種。德國現(xiàn)在已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)規(guī)范。日本從20世紀(jì)60年代開始就針對板式無砟軌道進(jìn)行研究，到了20世紀(jì)90年代，提出用硅道床取代瀝青硅道床的技術(shù)方案，并用普通A型道板取代RA型軌道板，實現(xiàn)了板式軌道結(jié)構(gòu)形式的統(tǒng)一。

韓國目前采用較多的是Rheda雙塊式軌道、旭普林型雙塊式軌道、博格板式軌道。我國臺灣地區(qū)高速鐵路全線采用無砟軌道，區(qū)間高架橋上均為框架板式無砟軌道技術(shù)。

我國對無砟軌道的研究起于20世紀(jì)60年代，早期曾出現(xiàn)過混凝土支承塊式式等多種形式。70年代因無砟軌道出現(xiàn)了不同程度的病害，80年代多被拆除并被有碎軌道替代，進(jìn)入90年代，為適應(yīng)我國高速鐵路的需要，選擇了具有代表性的板式、長枕埋入式和彈性支承塊式無砟軌道進(jìn)行了試鋪，2004年鐵道部在引進(jìn)國外包括博格板式在內(nèi)的四種無砟軌道技術(shù)，2007年鐵道部又組織了全國多個院校及科研院所開展了客運專線無砟軌道再創(chuàng)新研究，國內(nèi)無砟軌道結(jié)構(gòu)也已經(jīng)基本成型，主要包括CRTS I型板式無砟軌道、CRTS11型板式無砟軌道、CRTS I型雙塊式無砟軌道和CRTS II型雙塊式無砟軌道。

2 CRTSⅡ型軌道板施工工藝介紹

下面以其中的CRTSⅡ型軌道板的施工工藝作為無砟軌道板的代表來進(jìn)行介紹，首先CRTSⅡ型軌道板的制造過程中，第一步是鋼筋熱縮管加工，這種方法是軌道板縱向連接鋼筋在特制的胎具上加工，等到熱縮工序完成后，將鋼筋放入鋼筋托盤中，把其運至安裝工位。然后進(jìn)行焊接接地裝置和鋼筋網(wǎng)片的制作，在鋼筋加工車間制作鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片在定制胎具上綁扎成型，在兩層鋼筋交叉處需要墊絕緣墊片。然后進(jìn)行模板清洗、清理，在進(jìn)行扣件套管和軌道板端切槽體，以及橫向檔板和網(wǎng)片入模，然后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉，對軌道板的模具進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑混凝土采用布料機攤鋪、振動橫梁配合振搗器搗固的方法，在澆筑完混凝土后，至其初凝前，立即進(jìn)行拉毛作業(yè)。以上幾個過程進(jìn)行后，可以進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，即在軌道板澆筑完畢后，及時在混凝土表面覆蓋帆布保溫，保溫結(jié)束后進(jìn)行軌道板脫模作業(yè)。軌道板脫模采取橋式吊車配合真空吊具，壓縮空氣、振搗器輔助的方法，最后再經(jīng)過一系列軌道板翻轉(zhuǎn)、軌道板打磨、安裝扣件等工序即完成了CRTSⅡ型軌道板的制作過程。

3 無砟軌道技術(shù)需要注意的問題

由于無砟軌道是由鋼筋混凝土或瀝青混凝土等組成，需要承受高速火車的反復(fù)荷載作用，這樣的話，在無砟軌道的正常使用壽命周期內(nèi)，就存在維修周期，維修成本，無砟軌道作為高速鐵路建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，無砟軌道要求的使用壽命至少要超過60年，這就要求作為重要的無砟軌道產(chǎn)品具有很好的耐久性。德國的無砟軌道技術(shù)較為先進(jìn)，但是在耐久性研究方面也只是做了結(jié)構(gòu)設(shè)計、在材料和與養(yǎng)護(hù)方面有基本的耐久性要求，但是沒有具體考慮無砟軌道需要更換時對高鐵運營的影響和后面維護(hù)的費用，日本對新干線制訂了很周密的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，同時在施工和運營時期也充分考慮了無砟軌道的使用時間，但還是缺乏系統(tǒng)的對無砟軌道結(jié)構(gòu)耐久性的研究，所以下一步，無砟軌道板的耐久性問題需要得到更多的重視。

4 結(jié)語

隨著城市化進(jìn)程的加快，人民物質(zhì)文化生活水平的提高，人們對于交通工具的速度提出了更高的要求，鐵路運輸作為我國陸上交通的重要運輸方式之一，在我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起到了不可或缺的作用。尤其現(xiàn)在的高速鐵路建設(shè)既面臨難得的歷史機遇，該文首先介紹了無砟軌道的概念和國內(nèi)外發(fā)展情況，并對無砟軌道板技術(shù)發(fā)展進(jìn)展做了初步的探討。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭福安.客運專線無砟軌道結(jié)構(gòu)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2006（4）：7-10.

[2] 何華武.無砟軌道技術(shù)[M].北京：中國鐵道出版社，2005.

[3] 張海峰.CRTSⅠ型軌道板裂紋原因分析及控制措施研究[M].北京：中國鐵道出版社，2012：43-47.endprint