高速铁路无砟轨道设计理论及施工与维护技术

高速铁路无砟轨道的维修与养护发布时间：2023-02-20T07:08:11.971Z 来源：《新型城镇化》2022年24期作者：王斌[导读] 现如今国家社会经济高速发展，人们的出行方式也越来越丰富多彩。

身份证号：6403811989022XXXX 摘要：现如今国家社会经济高速发展，人们的出行方式也越来越丰富多彩。

从非机动车到机动车，再从火车到现如今的高铁出行，这都充分体现了我国科技的高速发展。

我国的高铁速度飞快、技术领先，在世界上算得上是名列前茅的，但是照目前的发展状况来看，却还是存在一定的问题，比如高铁轨道的维护就是一个难题，我国大多数高速铁路的轨道采用无砟轨道，后期的维修与养护困难，我国在这一方面尚处在不断探索阶段，因此本文主要从高速铁路无砟轨道的特点出发进行分析和研究，深入探讨轨道的维修与养护技术。

关键词：高速铁路；无砟轨道；维修；养护引言从19世纪60年代开始，无砟轨道结构在世界各地得到发展并被广泛应用。

经过40多年的发展，无砟轨道经历数量上由少到多，技术上由浅到深、类型上由单一到多种、铺设范围上由个别地段到全线铺设的发展历程。

目前高速铁路比较发达的国家大都采用无砟轨道作为主要轨道的结构形式，具有代表性的有德国的Rheda、Zublin、Bogl，日本的板式轨道，中国的CRTS（Chinarailwaytracksystem）I、II型板式轨道、Ⅲ型轨道及CRTSI、II型双块式轨道等。

此外，在意大利、法国、奥地利、荷兰、瑞士等国均根据自己国家的铁路特点选择无砟轨道型式，在铁路上有不同程度的应用。

1无砟轨道的结构及特点1.1线路平顺性高有砟轨道采用均一性较差的天然道砟材料，在列车荷载作用下其道床肩宽、砟肩堆高、道床边坡、轨枕间距及轨枕在道床中的支撑状态相对易于变化，并导致轨道几何形变。

无砟轨道的下部结构均为现场工业化浇筑或厂预制件，可以保证其性能有较好的均一性，从而提高轨道的平顺性。

高速铁路无砟轨道的维修与养护摘要：当前，我国部分地区城市交通出现较大压力，高速公路、航空、高铁等出行方式在一定程度上缓解了部分交通压力，其中，高铁在我国发展相对较快，也出现了一些问题，由于高速列车对碎石道床长期冲击，导致有砟轨道稳定性与平顺性发生改变。

所以，为了避免这种问题的发生，高速铁路逐步采用无砟轨道。

无砟轨道具有较好的美观性、稳定性、整体性与平顺性，并且具有后期养护维修工作量小、使用寿命长等优点。

但我国目前对无砟轨道的维修经验不足，需要在应用中总结经验，充分发挥无砟轨道的作用。

关键词：高速铁路；无砟轨道；维修养护在列车荷载反复作用下，有砟轨道残余变形累积较快，影响行车舒适性，增大养护维修工作量。

为了提高轨道在列车高速运行条件下的稳定性和平顺性，将散体道砟式的轨下基础改为混凝土类整体道床轨下基础，由此发展成无砟轨道结构形式。

目前，无砟轨道已成为我国高速铁路的主要轨道结构类型。

随着高速铁路无砟轨道线路运营里程的增多，如何对其进行科学的养护维修管理成为亟待解决的问题，备受国内外相关学者的关注。

1无砟轨道养护维修特点无砟轨道采用混凝土或沥青混合料等材料取代传统散粒道砟道床，其养护维修也出现了新的特点：（1）由“道砟+扣件”共同提供的轨道弹性基本上改为仅由扣件提供，无砟轨道对扣件的弹性精度要求也随之更高。

（2）无砟轨道几何形位由“道砟+扣件”调整变为主要通过扣件调整，扣件调整量的有限性决定了运营阶段通过养护维修作业对线路状态的调整量也非常有限。

当几何状态的修正量超过扣件可调整量时，为恢复线路质量状态进行的养护维修作业难度和养修成本大大增加。

（3）由于无砟道床的整体性，其可维修性较差，出现伤损后的维修难度大。

2无砟轨道的养护维修存在的问题现场工作的方式形式比较单一，效率不高，作业的质量也不高；检查工期的作用没有被充分发挥，分析数据的能力还有些欠缺；另一方面，养护维修无砟轨道的专业性人才较少，即使有维修养护的专业型人才，他们对于无砟轨道的理解和见识也是远远不够的。

高速铁路无砟轨道施工技术难点分析及问题处理本文通过分析高速铁路无砟轨道施工技术的难点，以及无砟轨道施工过程中的一些常见问题及处理方法，对高速铁路无砟轨道施工关键技术及控制提出了一些建议。

为我国高速铁路无砟轨道施工技术快速发展提供借鉴。

标签：高速铁路;无砟轨道;施工技术;问题处理一、高速铁路无砟轨道施工技术的难点与普通铁路有砟轨道相比，高速铁路无砟轨道系统的施工工艺更为复杂，技术含量更高，其难点主要体现在以下几个方面：（1）无砟轨道基础地基沉降变形规律难以控制。

无砟轨道整体形态是通过扣件系统进行维持，因此，必须采取技术经济合理的处理措施保证轨道地基的稳定性。

（2）精密测量技术。

传统的测量技术已经无法满足高速铁路无砟轨道系统的施工建设需求，需要采用高精度的现代工程测量方法来保证无砟轨道线路平顺性。

（3）轨道平顺度控制。

高速铁路与普通铁路的最显著区别是需要一次性建成可靠、稳固的轨道基础工程和高平顺性的轨道结构。

轨道的高平顺性是实现列车高速运行的最基本条件。

道岔区无砟轨道施工应严格按相关规程进行，在保证无砟轨道的道岔间无缝的同时还要注意与不同区间、不同标段间无缝线路施工相互协调。

二、高速铁路CRTSⅡ型无砟轨道施工常见问题及处理方法（一）梁面处理梁面打磨及修补主要以梁端1.45m范围为重点进行修补。

1、常见遇到的问题梁端1.45m范围平整度要求2mm/1m，纵向长度保证1.45m，误差允许±5mm，但大多数1.45m范围平整度及长度不满足要求，必须处理。

且相邻梁端1.45m范围高差超过要求。

梁端1.45m范围与3.1m加高平台及剪力齿槽边高差为50mm，基本不满足要求。

2、处理方法梁端1.45m范围处理以打磨为主，如果相邻梁端1.45m范围高差大于1cm，则对较高一端采用风镐向下凿2cm，再采用修补砂浆修补找平，并保证与相邻梁端高差小于1cm。

若一端已凿到钢筋仍不能满足高差要求，则将另一端1.45m范围凿毛后用修补砂浆修补至高差满足要求。

铁路工程中的轨道设计与维护在铁路交通中，轨道是最重要的基础设施之一。

良好的轨道设计和科学的维护对确保列车运行的安全和顺畅至关重要。

本文将探讨铁路工程中的轨道设计与维护的重要性以及相关内容。

一、轨道设计1. 概述轨道设计是铁路工程中的核心环节之一，它直接影响到列车运行的速度、平稳度、稳定性以及乘客乘车体验。

良好的轨道设计能够减少噪音和振动，提高列车的安全性和舒适性。

2. 设计要素轨道设计要考虑多个要素，包括曲线半径、轨道高低程度、轨距、轨道材质等。

曲线半径要适中，以保证列车在转弯处的平稳过渡；轨道高低程度要平缓，以便列车的通过；轨距要符合标准，以确保列车行驶的安全性；轨道材质要经过科学选择，以延长使用寿命。

3. 技术要求轨道设计的技术要求包括轨道轮廓的绘制、轨道线路的规划和标高的确定等。

绘制轨道轮廓时需要准确测量地形和地貌，确保轨道与地面的贴合度；轨道线路的规划要充分考虑客流量、车次密度和场站布置等因素；标高的确定要严格按照设计要求，避免高低不平影响列车的正常行驶。

二、轨道维护1. 概述轨道维护是铁路运营中的重要环节，它保证了轨道的安全和稳定。

经常性的维护工作可以减少轨道的磨损和变形，延长轨道使用寿命，提高运行效率。

2. 维护内容轨道维护内容主要包括道砟补充、轨道检测、砟石清扫、轨道修复、轨道加固等。

道砟补充是为了保持轨道的稳定，防止轨道松动；轨道检测是为了发现轨道的异常情况，及时采取措施进行修复；砟石清扫可以清除积水和杂物，保持轨道的干净和畅通；轨道修复主要是对磨损和损坏的轨道进行修复和更换；轨道加固是为了增强轨道的承载能力，确保列车的安全行驶。

3. 维护周期轨道维护的周期通常由铁路运营规模、列车运行情况和当地气候等因素决定。

通常情况下，轨道维护需要定期进行，以保证轨道的安全和可靠。

三、技术进展与挑战1. 技术进展随着科技的不断发展，铁路工程中的轨道设计与维护也在不断改进和创新。

现代化的轨道设计可以利用计算机模拟和仿真技术，提高设计的准确性和效率；轨道维护中的机械化设备和无人化作业越来越多，提高了维护的效率和质量。

《高速铁路轨道施工与维护》课程标准一、课程说明《高速铁路轨道施工与维护》课程标准课程编码：38174 承担单位：建筑工程学院制定：制定日期〔2022.10.08〕审核〔建筑工程学院专业指导委员会〕审核日期〔2022.10.23〕批准〔〕批准日期〔2022.10.23〕（1）课程性质：本门课程是高速铁道工程技术专业的必修课。

（2）课程任务：主要针对施工员、质检员及安全员等岗位开设，主要任务是培养学生在相关岗位上的高速铁路轨道施工技术、维修轨道的能力，要求学生掌握无砟轨道施工测量与沉降观测技术、无砟轨道施工技术、无缝线路铺设以及道岔施工技术，并能做出相应的施工方案的基本技能。

（3）课程衔接：在课程设置上，前导课程有《铁道工程制图》、《铁道概论》、《高速铁路路基施工与维护》等，后续课程有《高速铁路信号与通信》、《毕业综合实训》。

二、学习目标通过学习本课程，学生具备高速铁路轨道施工和维修的基本能力；具有识读轨道施工图纸和编写施工方案的能力；引导学生积极思考、乐于实践,注重学生德智体全面发展；培养学生发现、分析和解决问题的基本能力及团队协作精神和创新能力。

本课程要求学生熟悉高速铁路轨道的结构、钢轨的构造、轨道扣件、轨道的几何形位以及无缝线路的相关知识；掌握无砟轨道施工测量与沉降观测技术、无砟轨道施工技术、无缝线路铺设以及道岔施工技术，并能做出相应的施工方案；了解轨道维护的相关知识：主要包括线路维护工作的原则及内容、技术标准和维修要求、轨道维护主要作业内容、设备检查及标准，以便走向社会后能顺利地适应有关技术工作。

三、课程设计本课程以高速铁路轨道施工方案为载体，针对岗位任职要求，与本课程的教学团队共同研究、开发和设计课程教学内容，选取15个典型的项目作为学习情境；根据岗位（群）工作任务要求，确定学习目标及学习任务内容；本课程采取行动导向教学模式，通过设置学习情境，融入任务驱动、理论实践一体化的项目课程理念，引导学生积极主动地参与教学活动，把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好的结合在一起，全面培养学生的施工技能水平、工作态度等。

Value Engineering 0引言高速铁路是国家现代化的重要标志，是一个具有时代性和国际性的概念。

高速铁路车速高，传统有碴轨道结构由于碎石道床在列车荷载长期高速冲击作用下，易发生变形甚至出现道碴的磨损和粉化，使轨道结构的稳定性和平顺性相对较差，因而无碴轨道结构形式在我国高速铁路中被大量采用。

无碴轨道结构因其具有轨道整体性强，平顺性好，横向、纵向稳定性好，结构高度低，几何状态持久，以及低维修量，社会经济效益显著等优点，在国内越来越受到重视。

目前我国尚无大范围的高速铁路无碴轨道维修与养护的实践经验，为了实现高速铁路轨道“少维修”的愿望而言，应对无碴轨道采取“常检测”，“多保养”的策略[1~3]。

1无碴轨道的结构及特点无碴轨道结构与有碴轨道结构的根本区别在于采用耐久性良好、塑性变形小的沥青或混凝土材料取代了有碴轨道结构中容易破碎、粉化的道碴材料，增强了轨道结构的平顺性和稳定性，使列车运行更舒适、快速和安全，同时也减少了轨道使用中的维修工作量。

无碴轨道由上部和下部结构组成，上部结构由钢轨、沥青和混凝土道床板、扣件、支承层和底座组成，也称之为轨道结构；下部结构包括隧道、桥梁和路基，即通常说的基础工程。

无碴轨道结构类型较多，其主要区别在于：支撑扣件方式是有轨枕还是无轨枕；支承轨枕方式是埋入到道床板中、支承在道床板上还是嵌入到道床板中；道床板制作方式是预制还是现浇。

根据以上区别，无碴轨道可分为以下5种主要结构形式：1.1轨枕支承无碴轨道特点为：①克服了有碴轨道道碴的离散性问题，特别是道碴飞散问题；②能够较好的抵抗磨损，从而可以抵抗变形，保持轨道稳定；③对减振降噪效果较好；④沥青基础施工完成后即可进行轨枕铺装，施工效率；⑤轨枕损坏时，更换维修方便[4]。

1.2轨枕嵌入式无碴轨道由于轨下有弹性垫层以及橡胶套靴等，因而其具有良好的减振降噪效果，但由于在露天环境时，套靴防水效果与耐久性较差，因而其适用范围较小，一般只适用隧道内。

高速铁路工程中的轨道设计与维护随着交通运输的快速发展，高速铁路在现代交通系统中占据着重要地位。

作为高速铁路工程的关键组成部分，轨道设计与维护对于确保列车运行的安全和高效至关重要。

本文将探讨高速铁路工程中的轨道设计与维护的关键问题，并提出相应的解决方法。

一、轨道设计轨道设计是高速铁路工程中的重要环节，直接影响着列车运行的稳定性和安全性。

在进行轨道设计时，需要考虑以下几个方面：1.1 轨道的布置轨道的布置需要充分考虑地理环境、土壤条件、地形地貌等因素。

通过合理的布置，可以降低地质灾害对轨道的影响，避免列车在危险区域发生事故。

此外，良好的轨道布置还可以提高列车运行的平稳性。

1.2 轨道的几何条件轨道的几何条件包括轨道的曲率和坡度。

合理的曲率和坡度设计可以提高列车的运行速度和安全性。

在设计曲线时，需要考虑到列车的运行速度、超高速列车的侧向加速度等因素，以确保列车在曲线区段的平稳运行。

而合理的坡度设计可以提高列车的起动、制动能力，提高运输效率。

1.3 高速列车的通道要求高速列车对于轨道的通道要求较高。

为了确保列车的平稳运行，轨道设计时要充分考虑列车的垂直和水平振动，通过合理的设计减小列车与轨道之间的共振效应，降低噪音和振动对乘客的影响。

二、轨道维护轨道维护对于保障高速铁路的安全和稳定运行至关重要。

有效的轨道维护可以延长轨道寿命，降低维护成本。

以下是一些常见的轨道维护问题及其解决方法：2.1 轨道的检测与监测定期对轨道进行检测与监测是保证轨道安全的关键措施之一。

现代技术可以通过超声波、磁场等方法对轨道进行实时监测，及时发现轨道的异常情况。

同时，对于轨道的几何形状、垂直和水平偏差等指标也需要定期测量，以便及时采取维修措施。

2.2 轨道的磨耗与修复高速列车的频繁运行会导致轨道的磨耗，进而影响列车的平稳运行。

轨道维护人员需要根据轨道磨耗情况，及时对轨道进行修复和更换。

常用的修复方法包括砂浆充填、焊接等。

2.3 轨道的防腐与防锈轨道的防腐与防锈工作对于防止轨道腐蚀和延长轨道使用寿命至关重要。

高速铁路无砟轨道的维修与养护技术摘要：随着社会经济的快速发展，在“交通强国，铁路先行”的主题驱使动力下，如何保证轨道维修与养护质量，成为影响铁路运行安全的关键因素。

基于此，本文立足于高速铁路应用角度，分析了高速铁路基本结构特点，研究了铁路无砟轨道的维修与养护技术，希望以下内容的论述可以推动我国铁路事业稳步发展。

关键词：高速铁路；无砟轨道；维修技术引言：近几年，随着经济水平的不断提升，构建铁路网络“八纵八横”，以一线城市为中心，二三线城市为基点的铁路网络已经初步形成，并且在经济与科技的共同作用下，高速铁路数量也在不断增加。

无砟轨道作为高速铁路线型的重要组成部分，维修与养护质量将会直接影响到列车安全运行以及运行效率。

因此，本文主要对高速铁路无砟轨道的维修与养护技术展开探讨。

1无砟轨道特点1.1平顺性高无砟轨道的投入使用规避了有砟轨道路基沉降不均、道砟级配不均带来的本身局限性问题，造成列车运行过程中轮轨冲击作用力下引起的轨道结构偏差。

例如砟肩堆高以及道床边坡等，最终的结果就是导致轨道发生形变。

无砟轨道与其不同，其在是使用过程中应用到的构件都是由工厂按照统一规格进行生产，不仅可以保证构件的强度质量，而且可以保证构件具有均一性，这样铺设完成的轨道平顺度就会很高，列车运行也会更加平稳，这也是高速铁路无砟轨道应用较为广泛的原因。

1.2稳定性好一方面，无砟轨道应用的构件质量更加稳定，进而保证轨道整体稳定性提升；另一方面，无砟轨道在进行设计过程中，稳定性计算应用到的纵、横向阻力不再以有砟轨道为基础，而是以无砟轨道实际应用情况的为基础，保证了纵、横向阻力参数计算更加精准，并且具有应用价值，对于提升轨道稳定性与使用寿命有着重要意义。

1.3养护维修次数减少无砟轨道在建设过程中，主要以整体式轨下基础为主，与有砟轨道相比，此种轨道结构在列车运行过程中不会发生颗粒粉化等问题，这样轨道形变问题发生概率就可以进一步降低。

在列车荷载反复作用下不会产生变形积累，使轨道几何尺寸的变化基本控制在轨下胶垫、扣件及钢轨的松动和磨损等因素之内，从而大大降低轨道几何状态变化的速率，减少养护维修工作量。

高铁工程中的轨道设置与维护技术高铁工程作为一项重要的城市发展和交通建设项目，在我国的蓬勃发展下，逐渐成为了人们出行的首选方式。

而在高铁运营中，轨道设置和维护技术扮演着至关重要的角色。

本文将从轨道设置和维护两方面，探讨高铁工程中的相关技术。

第一部分：轨道设置技术高铁轨道的设置是整个工程的基础和核心，它直接关系到列车运行的安全和平稳。

在高铁工程中，轨道设置技术主要包括路基设计、轨道衔接和曲线设置。

首先，路基设计是高铁工程的前期准备工作之一。

在路基设计中，工程师会根据地质勘测和地形地貌等资料，确定最佳的路线线路。

在设计中要考虑地下水位、土壤类型和地震地质条件等因素，以确保路基的稳定性和安全性。

其次，轨道衔接是高铁工程中一个至关重要的环节。

它指的是在两段轨道连接处的施工技术。

为了保证两段轨道能够无缝衔接，工作人员需要精确测量轨道的长度和高度，以及确保连接处的承重和稳固。

最后，曲线设置也是轨道设置技术中的重要环节。

在高铁工程中，因为行驶速度高，所以经常会出现曲线路段。

曲线设置需要根据列车行驶的速度和转弯半径等因素进行合理设计，以确保列车的稳定行驶和乘客的安全。

第二部分：轨道维护技术从轨道的使用寿命和经济效益考虑，对轨道的定期维护是必不可少的。

在高铁工程中，轨道维护技术涉及到轨道检测、轨道修复和轨道清洁三个方面。

首先，轨道检测是轨道维护技术中的重要环节。

通过定期对轨道进行检测和评估，可以及时发现可能存在的缺陷和故障，以采取相应的措施进行修复和调整。

轨道检测技术包括了轨面检测、轨道几何检测、轨道振动检测等多个方面。

其次，轨道修复是维护工作中的一个重要环节。

通过对轨道的修复，可以修补轨道生锈、损坏等问题，保持轨道的完好性和使用寿命。

轨道修复技术包括焊接修复、切割修复和更换轨床等多种方式。

最后，轨道清洁也是轨道维护技术中的重要任务。

高铁轨道在使用过程中会积累尘土、油污等杂质，如果不及时清洁，会对轨道的使用寿命和乘客的乘坐舒适度造成影响。