板式无砟轨道锚固销钉限位技术的试验研究

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1、铁道建筑122RailwayEngineeringJune，2010文章编号:1003-1995(2010)06-0122-04板式无砟轨道锚固销钉限位技术的试验研究王继军(中国铁道科学研究院铁道建筑研究所100081)摘要:板式无砟轨道结构锚固销钉限位技术可作为单元板式或纵连板式轨道结构的维修预案。针对提出的两种销钉设计方案，分别进行了单个销钉静态承载力、疲劳承载力以及实尺模型销钉承载能力的试验。试验结果表明，目前所设计的销钉布置方式，即采用4根间距在1360mm以上、直径40mm的销钉方案应力幅值较小且受力均匀，

2、可满足设计要求。关键词:板式无砟轨道限位技术锚固销钉+中图分类号:U213.244文献标识码:B板式无砟轨道结构锚固销钉限位技术是采用销钉研究以及养护维修技术提供支撑。本文旨在已有研究将轨道板和混凝土底座栓接牢固，通过前期的仿真计成果的基础上，根据我国客运专线单元板式无砟轨道算，初步表明了该方案的可行性。锚固销钉限位较凸的结构特点进行锚固销钉限位技术的试验研究。形挡台限位单元板式具有一定优势，如底座浇筑后可荷兰至比利时高速铁路曾采用过销钉锚固系统将用于物流运输、省去凸形挡台混凝土二次施工、避免了作为轨下基础的桩板结构

3、和混凝土道床板进行连接。轨道电路绝缘问题等。从销钉静态受力、动态疲劳以及环境腐蚀等方面进行采用锚固销钉限位的板式无砟轨道既可作为一种了系统研究，最终确定销钉的物性指标及其布置形式，新型无砟轨道结构，也可作为单元板式或纵连板式轨如图1所示。道结构的维修预案，为我国无砟轨道结构形式的深入图1桩板结构上锚固销钉限位平纵断面(单位:mm)随着我国高速铁路建设工程大规模展开，销钉锚的连接，以传递二者之间的纵向作用力。在客运专线固技术也开始被应用于国内高速铁路项目中。已开通部分地段桩板结构上，锚固销钉系统作为双块式无砟运营的城际

4、铁路部分地段采用了锚固销钉限位系统，轨道的限位装置亦得以应用。主要应用于桥梁固定支座处Ⅱ型轨道板和底座板之间1锚固销钉方案设计考虑我国高速铁路建设对于无砟轨道结构安全性收稿日期:2010-03-23;修回日期:2010-05-11和耐久性的要求，所选取销钉、配套胶体材料、板下隔作者简介:王继军(1971—)，男，河南商丘人，副研究员，博士研究生。2010年第6期板式无砟轨道锚固销钉限位技术的试验研究123离层应具有良好的疲劳性能和抗腐蚀能力。根据前期能力的试验，从两个方面最终给出销钉的合理布置方研究资料，相同形式尺寸

5、的碳钢材质销钉与HRB500案、数量、间距和埋深。级钢筋的静态承载能力相差不大，但对于疲劳承载能2.1销钉承载能力试验研究力碳钢销钉则优于HRB500级钢筋。本文研究时销钉2.1.1静力试验选择碳钢材质。根据前期仿真计算结果及CRTSI型理论计算表明，销钉限位板式无砟轨道结构中销轨道板的配筋设计，提出了两种销钉布置方案，如图2钉承受的轴向拉压力较小，而水平向剪力是销钉受力和图3所示。的控制因素，因此首先进行单根销钉剪切承载能力研混凝土底座采用Ⅰ型板式无砟轨道设计方案，根究，“U”形试件如图4所示。销钉直径选取32mm

6、和据销钉布置方式，适当改变底座钢筋布置间距，以避免40mm两种。底座钻孔过程中切断受力钢筋。销钉在底座中埋深不试验过程如图5，加载力与位移曲线如图6所示。得小于150mm，在轨道板中埋深不得小于180mm。试验结果表明，直径40mm销钉承载能力明显大于直砂浆填充层采用高弹模砂浆。径32mm销钉，试件破坏前，销钉变形基本是在弹性范围内，底座中埋深对销钉承载能力影响性不明显，试2销钉限位设计的力学试验研究件的破坏形式主要以“U”形试件在弯拉荷载作用下开针对提出的两种销钉设计方案，分别进行了单个裂为主，并有部分试件出现砂浆

7、填充层的开裂。销钉静态承载力、疲劳承载力以及实尺模型销钉承载图2销钉布置方式一(单位:mm)图3销钉布置方式二(单位:mm)124铁道建筑June，2010图4“U”形试件加载示意(单位:mm)2.1.2疲劳试验在静力试验的基础上，模拟现场条件进行了销钉的疲劳性能试验。采用图7所示装置在实验室内进行单根销钉的疲劳承载能力研究。试验采用直径40mm和32mm销钉各4个。实际疲劳荷载上下限分别为15～91kN和27～154kN，疲劳次数均为200万次，以对比两种销钉的疲劳承载能力。图5单根销钉承载能力加载过程图6单根销钉

8、力与位移曲线离层条件下，可承受150kN的疲劳荷载。在试验荷载条件下销钉为弹性变形。②直径32mm销钉在15～91kN进行疲劳后试件无损坏(实际进行250万次)，在27～154kN疲劳荷载作用下两试件均破坏(混凝土开裂)。③疲劳试验结束后将两种直径销钉从试件中取出，销钉均无明显弯曲(塑性变形)。2.2实尺模型试验研究为了验证锚固销钉设计方案中销