关于乌鞘岭隧道弹性整体轨道

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1、关于乌鞘岭隧道弹性整体轨道设计速度目标值提升为200km/h的评判报告汇报人：畅德师汇报主要内容一、概况二、弹性整体轨道结构研究试验情况三、适应时速200公里客货共线的轨道结构技术条件分析四、适应时速200公里轨道施工技术条件分析五、有关建议一、概况1．乌鞘岭隧道弹性整体轨道概况乌鞘岭隧道全长20.5km，为左右两个单线隧道。洞内采用弹性支承块式整体道床,60kg/m钢轨无缝线路。原初步设计和施工图阶段设计速度目标值为160km/h,各轨道部件及轨道强度均按此目标值进行设计试验。目前,右线隧道两端道床施工已完成约3km。2．国内外应

2、用概况弹性支承块结构的基本形式在国外也称“低振动轨道(LVT)”,最早于1966年铺设于瑞士Boetberg隧道中,至今已有38年的运营经验。1993年6月开通运营的英法海峡隧道铺设了这种结构,该隧道设计最高行车速度200km/h。之后,这种结构在业界被广泛铺设运用。英法海峡隧道虽然设计速度为200km/h,但实际运营速度为160km/h的记录,因此,目前只能从理论上来说应该能达到200km/h速度。国内自从秦岭特长隧道首次研究铺设该结构至今，在短短的6年内通车隧道7处，里程达到了74.4km（不包括城市轨道交通使用数量）；正在设计和

3、正在施工隧道6处，里程约88km，该结构受到运营单位的肯定和好评。为适应兰武线最高行车速度160km/h的要求，在原秦岭长隧道弹性整体轨道结构基础上进行了构件的改进和加强,并进行了分析检算,认为乌鞘岭隧道铺设的标准可以达到160km/h速度。二、弹性整体轨道结构研究试验情况1．秦岭隧道研究概况秦岭隧道全长18.456km，是我国目前最长的运营铁路山岭隧道。隧道修建之初，考虑特长隧道内环境黑暗潮湿、狭窄，如采用传统有碴轨道，隧道内的养护维修作业将十分困难，新铺轨道通车后需花费大量人力进行整道，1～2年内洞内难以达到设计车速。在运营期间，

4、当道碴几何状态恶化时，也必须靠人工清筛换碴并反复调整轨道的几何状态，这种维修的频率在繁忙干线上为5年左右出现一次，在维修期间，列车不能正常运营，洞内将难以达到设计车速且不能保证行车安全。要彻底解决以上技术问题，隧道内必须采用技术先进，结构合理，施工快捷，运营少维修或免维修的新型无碴轨道结构。另外，当轨道结构部件发生个别损坏时，可更换，易修复。经反复论证，最终选定套靴式弹性支承块式整体轨道进行突破性研究，铁道部以重点科技开发项目立项对“弹性整体轨道结构及施工工艺和机具的研究”课题（合同编号：95G48－Q）进行全面研究试验。该课题经轨道

5、动力学分析计算、部件设计试制、室内力学试验、宝天线白清隧道铺设试验、施工工艺及机具研究试制、西康线大瓢沟隧道工艺机具工业性试验、结构部件改进及施工图设计，最终成功地铺设于秦岭隧道中。Ⅰ线隧道于2001年1月开通后，洞内车速就达到了120km/h。2．秦岭Ⅰ线隧道存在问题及其改进秦岭Ⅰ线隧道整体轨道铺设运营之初，发生的问题有：⑴道床：在现场浇注道床砼时，个别地点道床砼面位置高度超线，使个别支承块内侧上翼缘在列车运营中剪切掉块，其原因是砼道床抹面位置偏上，限制了支承块在列车通过时的弹性位移所致。⑵采用氯丁胶生产的套靴产品存在低温变硬现象。

6、⑶个别预埋铁座断裂损坏，当时，现场利用抬道法予以更换，经全面分析补充试验发现其原因是：①铸造质量存在离散性，离散性大小与生产厂家、生产设备、工艺水平密切相关；②铁件强度存在薄弱点；③工地组装扣件时，螺栓扭矩过大，如要求的螺栓扭矩为120Nm即可达到弹条下颌三点接触，而实际扭矩个别达到300Nm。当时，课题组针对以上问题进行了全面分析和改进，之后在2002年3月开通运营的Ⅱ线隧道内，轨道结构则无任何损坏及维修。该结构得到郑州铁路局运营部门的肯定和赞赏。至目前已对主要部件及有关技术条件进行了二次改进和修订，改进主要内容及修订情况如下：第一

7、次修订是针对科研阶段发现的问题所进行的改进，适用于国铁25t轴重、客货混运时速120公里的线路，改进后形成了《弹性整体轨道部件通用图》（壹线3025图）及相应配套的技术条件，改进修订的主要内容为：⑴将支承块上翼缘凸出尺寸由原12mm缩小为9mm，并加强道床抹面平整度；⑵套靴全部采用三元乙丙胶制造；⑶预埋铁座：①设计尺寸进行了局部改进，使预埋铁座轴向拉伸强度由原60KN提高至100KN以上，试验强度达到140KN-160KN。从而能以较大的强度储备克服很小的质量离散性。②材料由QT400-18改为QT450-10，提高了材料强度且简化了

8、铸造工艺，有利于生产过程的质量控制。③增加了制造设备技术条件，限定铸造工艺必须采用电感应炉熔炼，不准直接采用冲天炉，使铸造质量离散性降低到最小。④增加预埋座工作轴向拉伸强度试验和金相组织检验内容，限定球化级别不得大于3级