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国外无碴道床结构型式
作者:xxhxgk    发布于:2011-12-15 14:17:06    文字:【】【】【

传统有碴轨道具有铺设方便,造价低廉的特点。随着重载、高速铁路运输的发展,道床累积变形的速率随之增长,为保持轨道平顺性要求,传统轨道维修趋于频繁,作业量大,维修费用上升。自上世纪六十年代开始,世界各国铁路相继开展了以整体式或固化道床取代散粒体道碴的各类无碴道床的研究。由无碴道床组成的轨道称为无碴轨道。日本的无碴道床是一种轨道板结构,由此组成的轨道称为板式轨道。

至今,尽管大部分国家的无碴轨道由于造价高等原因还处于试铺或短区段分散铺设的状况;而日本的板式轨道已在新干线大量铺设,总长度达2700km。德国铁路Rheda系、Züblin系等五种无碴轨道已批准正式使用,并在新建的高速线上全面推广,铺设总长度达660km(含80组道岔区)。

无碴轨道***初一般都铺设在隧道内(或地下铁道),以后逐渐扩大到桥梁和路基上,如日本的板式轨道铺设在山阳(冈山~博多段)、东北、上越、北陆等新干线全部的桥、隧结构上。而德铁的无碴轨道则首先解决了在土质路基上铺设的技术问题。因此,除了桥、隧结构外,土质路基上也已铺设一定数量的无碴轨道。以下是国外无碴道床的主要结构型式

1)PACT型(Paved Concrete Track)

PACT型无碴轨道为就地灌筑的钢筋混凝土道床(图2-35),钢轨直接与道床相连接,轨底与混凝土道床之间设连续带状橡胶垫板,钢轨为连续支承。英国自1969年开始研究和试铺,到1973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,铺设总长度约80km。

2)LVT型(Low Vibration Track)

LVT型无碴轨道是在双块式轨枕(或两个独立支承块)的下部及周围设橡胶套靴,在块底与套靴间设橡胶弹性垫层,而在双块式轨枕周围及底下灌筑混凝土而成型,称为减振型轨道。其***初由Roger Sonneville提出并开发。瑞士国铁于1966年在隧道内******试铺。法国开发的VSB—STEDET系轨道也属此类,在地下铁道内使用居多。1993年开通运营的英吉利海峡两单线隧道内全部铺设独立支承块式LVT型轨道。目前,LVT轨道的铺设总长度约360km。
 3)Rheda型

德国铁路于上世纪60年代开始无碴轨道的研究,曾试铺过十余种无碴轨道结构,其轨道的基础分钢筋混凝土和沥青混凝土两类。Rheda型轨道为钢筋混凝土底座上的结构型式之一。

Rheda型轨道由轨枕及其周围灌筑的混凝土组成(图2-37),在桥、隧和土质路基上都适用。在德铁铺设的660km无碴轨道中,Rheda型约占一半以上。

与Rheda型结构类似的还有Züblin型轨道。是以双块式轨枕取代Rheda型中的整体轨枕;在施工时,采用特殊铺设机械在灌筑好的新鲜混凝土中边振动边将双块式轨枕埋入混凝土中就位,机械化施工性好。

4)ATD型

ATD型轨道的结构型式如图2-38。采用双块式轨枕直接置于沥青混凝土底座上,在轨枕与底座间设一层无纺布来填平表面的凹凸,不需要填充层;并在底座上设凸台,用树脂填充轨枕与底座间的缝隙等以承受纵、横向水平力的作用。

在沥青混凝土底座上的其他结构如BTD、Walter型等是用轨枕取代ATD型中的双块式轨枕,且轨枕与底座间的连接方式各不相同,以满足必要的纵、横向阻力为前提。到1997年末,铺设在沥青混凝土底座上的无碴轨道约有66km。

5)板式轨道

日本于1965年开始开发用于桥梁和隧道的板式轨道(图2-39),是由预制的轨道板、混凝土底座,以及介于两者之间的CA砂浆填充层组成,在两块轨道板之间设凸形挡台以承受纵、横向水平力。板式轨道不仅大量应用于新干线,而且也在窄轨既有线上应用。

    为适应新干线沿线的环境,开发了防振型板式轨道,其中,防振G型在东北新干线已推广应用。此外,为减少材料用量、降低造价,开发的框架型板式轨道也得以应用。

日本对土质路基上板式轨道的研究是与桥、隧上板式轨道同时起步的。曾在14处铺设试验段总长约2.4km,但在个别试验段上发生了基础下沉、轨道板陷入沥青铺装底座内等问题,为此开展了长期深入的研究。直到1993年,改进后的板式轨道结构在北陆新干线正式应用,铺设长度约10.8km,占北陆新干线(高崎~长野段)总长的4%,为土质路基上轨道的25%。

到目前为止,以新干线为主的板式轨道铺设长度达到2700km,日本成为铺设无碴轨道***多的国家。

意大利于1983年开始铺设IPA型无碴轨道,其设计参考了日本的板式轨道。铺设长度约92km,其中,罗马~佛罗伦萨高速线上铺了25.4km。

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