高速铁路无碴轨道概况及科研情况介绍[1]

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1、高速铁路无碴轨道概况及我国前期科研工作高速铁路无碴轨道概况及我国无碴轨道前期科研工作铁道科学研究院二ΟΟ三年八月北京16铁道科学研究院高速铁路无碴轨道概况及我国前期科研工作目录1．前言2.国外高速铁路无碴轨道概况2.1国外高速铁路无碴轨道结构型式2.2无碴轨道的技术经济性3.国内无碴轨道概况4.我国新型无碴轨道结构的前期研究成果4.1高速铁路无碴轨道结构的选型原则4.2三种新型无碴轨道的结构组成和结构特点4.3秦沈线桥上两种无碴轨道综合试验结果4.4高速铁路无碴轨道项目的研究进展5.结束语1.16铁道科学研究院高速铁路无碴轨道概况及我国前期科研工作1.前言相对于有碴轨道而言，无碴

2、轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道碴道床而组成的轨道结构型式。由于无碴轨道具有轨道平顺性高、刚度均匀性好、轨道几何形位能持久保持、以及维修工作量可显著减少等特点，在世界各国铁路上得到了程度不同的发展，而在高速铁路上应用无碴轨道，尤以日本、德国最为广泛。我国在铁道部有关部门的大力支持下，由科研、设计、施工以及院校多部门的线路、桥梁、隧道等专业的科研人员组成的新型无碴轨道结构研究群体，近年来对新型无碴轨道结构设计参数、动力学仿真计算分析、室内实尺模型试验、无碴轨道部件技术条件以及设计、施工技术条件、施工细则和验收标准的编制、现场铺设、动力测试和长期观测等开展了一系列的综合试验研究

3、，尽管与国外高速铁路无碴轨道的研究相比，我国无碴轨道的研究起步较晚，但通过我国科技人员的努力，在无碴轨道结构的理论和实践方面均取得了长足的进步，一些关键技术已基本达到国际水平，从而为我国高速铁路、客运专线桥上、隧道内无碴轨道的推广应用打下了坚实的技术基础。2.国外高速铁路无碴轨道概况2.1国外高速铁路无碴轨道的结构型式（1）日本新干线板式轨道从无碴轨道结构的推广应用看，以日本的板式轨道最为广泛。截止到目前，其板式轨道累计铺设里程已达2700多公里。板式轨道的开发始于1965年，在最初的“新轨道结构的研究”研究项目中，日本铁道综合技术研究所组成了由轨道结构、材料、土工、物理、有机化

4、学研究室人员组成的新轨道结构研究组，分别承担相应的课题研究。日本定型的轨道板有适用于隧道或高架桥上的A型、框架型轨道板、适用于土质路基上的RA型轨道板及特殊减振区段用的防振G型轨道板等，构成了适用于各种不同使用范围的轨道板系列。16铁道科学研究院高速铁路无碴轨道概况及我国前期科研工作日本从60年代中期开始进行板式无碴轨道的研究到目前大规模的推广应用，走过了近40年的历程。对于最初提出的轨道结构方案，铁道综研相继进行设计、部件试验、实尺模型试验、设计修改、在营业线上试铺等，试验中采用X200型试验车，在棚车的中央设置特殊的加载轴，施加各种轮重和横向力，测定轨道各部件由荷载产生的位移

5、、应力和压力，与设计值进行对比。此外，将两轴车固定在试验轨道上，在车轴上安装激振装置产生振动，测定钢轨和轨道板的振幅，取得轨道的振动特性，对轨道部件进行静载、疲劳试验，确认在营业线上应用的实用性。从津田沼、日野土木试验所内的实尺模型试验到既有线、新干线的桥梁、隧道和路基上的各种型式无碴轨道结构的试铺，总共建立了20多处近30多公里的试验段，开展了大量的室内、运营线上动力测试和长期观测的试验研究工作，并在试验结果的基础上，不断地改进完善结构设计参数和技术条件，最终将普通A型（图2-1）、框架型（图2-2）等板式轨道结构作为标准定型，在山阳、东北、上越、北陆和九州新干线的桥梁、隧道和

6、路基上大量使用。最初的轨道板为普通钢筋混凝土结构，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的轨道板，以防止混凝土裂纹的发生与扩展。图2-1普通A型板式轨道（钢筋混凝土、预应力混凝土轨道板）16铁道科学研究院高速铁路无碴轨道概况及我国前期科研工作图2-2框架型板式轨道（钢筋混凝土轨道板）上世纪70年代后期，新干线环境机构负责部门根据日本环境污染控制中央委员会（CCEP）关于控制由于工厂、建设施工和道路交通引起的振动和噪声的严格要求，提出了新干线振动控制措施：a）采取措施控制振动源和干扰，特别是加速度振动噪声超过70dB的地区；b）对于铁路经过医院或学校的区段应

7、特殊考虑。为解决新干线的噪声振动问题，实现高速铁路发展与社会环保兼容的目的，日本从70年代后期开始，在日野土木研究所、东北新干线上的“小山试验线”、北上地区、古河地区的高架桥上分别试铺了20多种型式的减振性板式轨道结构（防振A型～防振H型），观测其噪声振动效果，在进行技术、经济分析后，最终将防振G型板式轨道（图2-3、图2-4）作为标准型式在减振降噪区段推广铺设。图2-3防振G型板式轨道结构16铁道科学研究院高速铁路无碴轨道概况及我国前期科研工作图2-4防振G型板式轨道板底橡胶垫