高速铁路轨道结构

工程建设高速铁路跨越活动断裂带轨道结构选型高增增（中国铁路设计集团有限公司线路站场枢纽设计研究院，天津300308）摘要：针对高速铁路跨越活动断裂带特点，提出轨道结构选型原则；针对有砟轨道、无砟轨道和聚氨酯固化道床结构特点，以及活动断裂带的适应性进行分析，提出活动断裂带轨道结构选型建议。

研究表明，设计时速250km及以下线路，优先采用有砟轨道；设计时速300km及以上线路，为保证全线无砟轨道结构形式统一，活动断裂带范围可采用单元式的无砟轨道结构。

结合活动断裂带活动强度和特点，开展线路、桥梁、路基、地质和轨道多专业专题研究，采取相应措施对无砟轨道和下部基础结构进行特殊设计，保证线路运营期具备足够调整量。

关键词：高速铁路；无砟轨道；选型；活动断裂带；扣件；轨道结构中图分类号：U213.6文献标识码：A文章编号：1001-683X（2022）03-0075-06 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.02.02.0051概况活动断裂带在我国分布广泛，随着我国高铁建设的大规模开展，已有部分线路跨越活动断裂带影响范围。

我国对活动断裂带区域铁路选线主要通过对活动断裂带的活动特征、年代、走滑等进行分析，评估对铁路工程的影响，提出通过活动断裂带的最佳方式、位置、工程设置类型及所采取的防护措施。

主要设计原则为：线路应尽量绕避活动断裂带，必须跨越活动断裂带时，应选择稳定性相对较好地段或岩质较硬区域通过。

线路不宜在活动断层上盘迂回展线，工程尽可能设置于下盘。

受活动断裂带影响，隧道仰拱等下部结构易随基础发生变形或错动，因此要求轨道结构应具有一定的变形调整能力及快速修复能力，能够在隧道仰拱等下部结构发生变形时，通过轨道结构调整，保证线路的平、纵断面和几何线形满足要求［1］。

TB10621—2014《高速铁路设计规范》规定：“对于活动断裂带、地面严重沉降区、冻结深度较大且地下水位较高的季节冻土区以及深厚层软土等区域变形不易控制的特殊地质条件，不应采用无砟轨道”；基金项目：中国铁路设计集团有限公司科技开发项目（2021BXZ040）作者简介：高增增（1981—），男，高级工程师。

高速铁路CRTSI型双块式无砟轨道轨排框架法施工技术详解1. 引言高速铁路在如今交通领域具有重要的地位和作用，而为了保证高速铁路的安全和舒适性，无砟轨道的施工技术显得尤为关键。

本文将详细介绍CRTSI型双块式无砟轨道轨排框架法的施工技术，包括施工流程、材料要求、施工过程中的关键问题等。

2. CRTSI型双块式无砟轨道轨排框架法概述CRTSI型双块式无砟轨道是目前国内常用的高速铁路轨道形式之一。

它采用双块预应力混凝土轨道底板与钢轨直接固结的形式，无需使用砟石填充，结构简单且稳定性好，能够满足高速列车的要求。

2.1 施工流程CRTSI型双块式无砟轨道轨排框架法的施工流程主要包括以下几个步骤：1.定位：根据设计要求和平台标高，在轨道所在位置进行定位。

2.基床处理：首先清除原有路基上的杂物和表层土，并进行平整处理。

3.基础施工：根据设计要求，在基床上施工轨排框架基础，确保基础的平坦度和稳定性。

4.轨排框架安装：安装和调整轨排框架，确保其与基础之间的连接牢固、水平度和齐平度满足要求。

5.填充夹持杆：根据设计要求，在轨排框架两侧与基床之间填充夹持杆，用于固定轨排框架和调整轨道水平度。

6.钢轨安装：按照设计要求安装和调整钢轨，确保钢轨之间的连接牢固且水平度满足要求。

7.预应力张拉：对预应力混凝土轨道底板进行张拉处理，使其达到设计要求的预应力状态。

8.环境保护：对施工现场进行清理，并进行环境保护措施，确保施工质量和环境安全。

2.2 材料要求在CRTSI型双块式无砟轨道轨排框架法的施工过程中，需要使用以下材料：1.预应力混凝土：用于制作轨道底板，具有较高的强度和稳定性。

2.钢轨：选用冷弯型钢轨，具有较高的承载能力和耐久性。

3.夹持杆：夹持杆用于固定轨排框架和调整轨道水平度。

4.施工设备：包括框架安装设备、张拉设备、平整设备等。

3. 施工过程中的关键问题在CRTSI型双块式无砟轨道轨排框架法的施工过程中，需要注意以下关键问题：3.1 基床平整度基床的平整度对于轨道的稳定性和舒适性非常重要。

文章编号:1001-8360(2000)05-0076-05高速铁路轨道结构空间动力分析雷晓燕,　陈水生(华东交通大学土木工程学院,江西南昌　330013)摘　要:利用有限元法建立了包含钢轨、轨枕、弹性垫层、道床和路基为一体的轨道结构空间分析模型。

机车和车辆对轨道的作用通过轮对模型求得。

在轮对模型中,只考虑一系弹簧,车体总质量平均分配到每个轮对上,轨道结构则处理成双层弹性梁。

在对高速铁路轨道结构进行空间分析时,首先利用轮对模型得到随时间变化的作用在各轨枕上的荷载谱,以此作为轨道结构空间分析模型的输入。

文章对T GV动车在不同速度下对轨道结构的动力响应进行了分析。

关键词:高速;轨道;动力响应;空间分析中图分类号:U211.5;U260.111 文献标识码:ASpace dynamic analyses for track structure of high speed railwayLEI Xiao-yan,　CHEN Shui-Sheng(Scho ol of Civ il Eng ineer ing,East China Jia oto ng U niv ersit y,Nanchang330013,China)Abstract:In this paper,a space mo del fo r analy zing track structure is established by means of finite element metho d,in which rails,sleepers,elastic pads,ballast and undergro und foundation are considered as a w hole body.T he action of lo com otiv e and rolling stocks on track can be obtained fr om w heel set model.In the w heel set m odel,only one set of spr ung spring s are concerned and the m asses of loco motive o r r olling stock are uni-fo rmly distr ibuted to each w heel set.T he track structures ar e treated as a do uble elastic beam.In the pr ocess of perfo rming the space analy ses for track structur e of high speed r ailw ay,the load spectr um chang ing with the time and acting on the sleepers are derived firstly by using the w heel set m odel.T hen,the load spectrum is en-tered to the mo del of space analy sis fo r track structur e as input data.Finally,analyses o f dynamic response of track structure for T GV under different speeds are performed.Keywords:hig h speed;track;dy nam ic r esponse;space analysis 修建高速铁路已摆上了我国铁路建设的议事日程。

当前铁路的发展方向及对轨道结构的要求随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，铁路交通作为一种高效、安全、环保的交通方式，扮演着重要的角色。

为了满足日益增长的运输需求，铁路的发展方向逐渐呈现出以下几个特点，并对轨道结构提出了新的要求。

一、高速化发展是铁路的发展方向之一。

高速铁路具有运行速度快、运力大、能耗低等优势，能够满足人们对于快速、便捷出行的需求。

当前，我国已建成了世界上最长的高速铁路网络，不仅大大缩短了城市之间的时空距离，还促进了区域经济的融合发展。

为了实现高速化发展，对轨道结构的要求也越来越高。

铁轨的平整度要求更高。

高速列车运行速度快，对铁轨平整度的要求更高。

铁路部门需要对铁轨进行定期维护和检修，确保其平整度，减小列车运行时的颠簸感，提高行驶的舒适性和安全性。

轨道的几何形状要求更精确。

高速列车在运行过程中，会受到弯道半径、超高、超高速等因素的限制，因此需要对轨道的几何形状进行精确设计和施工。

通过科学的计算和测量，确保轨道的几何形状符合标准要求，减小列车在运行过程中的侧向力，提高运行的稳定性和安全性。

轨枕的材料和结构要求更高。

轨枕作为铁轨的支撑装置，对于列车运行的平稳性和安全性起着重要作用。

目前，我国在高速铁路上普遍采用混凝土轨枕，但随着列车运行速度的提高，对轨枕的材料和结构提出了更高的要求。

例如，采用高强度混凝土，提高轨枕的抗压强度和耐久性；在轨枕的设计上采用空腔结构，减小轨枕的重量，提高其抗震性能。

对于轨道的防腐要求更加严格。

高速铁路的轨道经常暴露在外界的环境中，容易受到雨水、雪水、腐蚀性气体等的侵蚀，因此对轨道的防腐要求更加严格。

当前，我国在高速铁路上普遍采用热镀锌工艺对铁轨进行防腐处理，延长其使用寿命，减少维护成本。

二、智能化发展是铁路的发展方向之二。

随着信息技术的快速发展，铁路行业也在积极推进智能化发展。

智能化铁路系统能够通过先进的感知、通信、计算和控制技术，实现列车运行的自动化和智能化。

双块式无砟轨道结构双块式无砟轨道结构是一种铁路轨道的建设技术，它与传统的石子轨道不同，采用了绑定式无砟轨道结构。

这种轨道结构由轨枕、轨道衬砟和钢轨三部分组成，具有耐久、低噪音、低维修成本等优点，被广泛应用于高速铁路、城市轨道交通等重要场所。

在双块式无砟轨道结构中，轨枕是起到承接和固定钢轨的作用。

常见的轨枕材料有聚合物、钢筋混凝土和复合材料等。

轨道衬砟则是起到承受轮对载荷和向下分散的作用，常用的材料有聚合物、橡胶等。

而钢轨则是供列车运行使用的轨道。

双块式无砟轨道结构相比传统的石子轨道，具有以下优点：1. 耐久性：双块式无砟轨道结构使用的轨枕和轨道衬砟材料具有较高的耐久性，能够承受列车的长期使用而不容易损坏，从而延长了轨道的使用寿命。

2. 低噪音：双块式无砟轨道结构中，通过减震装置和隔音材料的应用，能够有效减少列车运行时产生的噪音，对沿线居民的生活产生较小的干扰。

3. 低维修成本：双块式无砟轨道结构中，由于使用了较耐久的材料并采用先进的设计，使得维修和保养的成本降低，从而减少了轨道的维护费用。

4. 环保节能：双块式无砟轨道结构所使用的材料多为可回收利用的材料，如聚合物、橡胶等，从而减少了对自然资源的消耗。

同时，由于减少了摩擦阻力和冲击力，能够节省列车的能耗。

5. 适应性强：双块式无砟轨道结构可以适应不同的铁路线路和环境，不受地质和气候等因素的影响，能够满足不同场合的铁路建设需求。

双块式无砟轨道结构的相关参考内容包括：1. 《铁道工程手册》：该手册是中国铁路工程的权威参考书籍，其中包括了双块式无砟轨道结构的设计、施工、维护等方面的内容。

2. 《无砟轨道技术手册》：该手册是无砟轨道技术研究的成果总结，其中包括了双块式无砟轨道结构的原理、应用范围、设计要点等内容。

3. 《城市轨道交通工程设计规范》：该规范是中国城市轨道交通工程设计的指导文件，其中包括了双块式无砟轨道结构在城市轨道交通中的应用要求、技术指标等内容。

摘要本设计根据高速铁路无砟轨道施工的实际案例为依据,阐述我国高速铁路发展的必然性，重要性以及其对我国经济高速所起的重大作用。

本文以CRTSⅠ型板式无砟轨道的设计与施工作为例,简要阐述其在路基，桥梁等地段的设置与施工。

本设计参照国内高速铁路无砟轨道设计的相关技术规范，以严谨的态度和清晰的思路,给大家展示无砟轨道在铁路高速发展过程中的重大意义以及我国在高速铁路建设领域所取得的成就，从而更加坚定我国以经济建设为中心的发展线路。

本设计以铁路高速发展为背景所展示的CRTSⅠ型板式无砟轨道的设计与施工，意在以此为引，希望更多的人以一种更加客观的,实际的态度来看待中国铁路的高速发展。

铁路是国民经济的大动脉，这众所周知，因此它也是我国经济实力的一种代表.设计分路基部分、轨道部分、桥涵过渡段三个主要方面，在相关技术规范的前提下，对各部分的尺寸设置,位置安排等方面做了较为详细的叙述。

为提高毕业设计的质量，设计按照相关的格式要求进行统一的设置，力保在内容、格式等方面做到统一化，格式化。

关键词：板式无砟轨道；设计规范化；设计内容；发展必然第一章绪论1。

1引言交通运输发展的历史就是一部速度不断提高的历史。

随着时代的发展，交通运输行业日趋激烈的竞争使得修建高速铁路成为铁路发展的必由之路。

尤其是20世纪70年代以来，全球范围内出现了石油能源危机、公路堵塞、车祸频繁、空难迭起、环境恶化等情况，人们呼唤高速、安全、准时、舒适、运量大、污染小、能源省、占地少的公共交通运输方式的出现，高速铁路也因此赢得到了良好的发展契机,它以其高速、安全、节能、舒适和全天候性日益得到社会的青睐。

其中各种无砟轨道在高速铁路上的应用越来越显示出其高稳定性、高平顺性和少维修等优点己逐步成为高速铁路轨道发展的趋势。

近几年，随着我国经济的高速发展,运力紧张已经成为制约经济发展的一个因素。

为了促进国民经济的稳健快速发展,建立健全的高速铁路网已势在必行。

《中长期铁路网规划》描绘了我国铁路发展的宏伟蓝图。

高速铁路概论第一章绪论．什么是高铁1.铁路运行速度等级划分2.高铁和动车有什么区别（运行轨道、车型）．世界高速铁路的发展概况1.第一次浪潮（1964--1990）2.第二次浪潮（1990至90年代中期）3.第三次浪潮（90年代中期至今）4.中国高速铁路的发展史（1）中国高铁事业的开端（1978--1998）1978年10月26日1990年（2）中国高铁发展的重要组成部分（1997--2007）高铁的准备阶段：铁路的六次大提速（1997、1998、2000、2001、2004、2007）中国第一条真正意义上的高铁---2003年10月12日，秦沈（秦皇岛—沈阳）客运专线开通运营（1999年8月16日开工建设）（3）大规模发展时期（2004—至今）2008年4月18日，京沪高铁开工建设2010年7月1日，沪宁城际铁路开通运营（4）中国高铁进军国际市场经略周边---2009年中国规划的三大高铁战略：泛亚高铁、中亚高铁、欧亚高铁高铁“出海”任重道远三．我国高速铁路的发展规划（四纵四横—八纵八横）四．高铁的技术经济特点（为什么要建高速铁路）五．高速铁路的系统集成（本书逐一阐述的内容）1.基础设施2.动车组3.通信信号4.牵引供电5.运营调度6.旅客服务第二章高速铁路基础设施一．高速铁路的平面和纵断面平面技术标准：最小曲线半径、缓和曲线、超高、欠超高、过超高纵断面标准：坡度值、竖曲线二.高速铁路的轨道结构（P28）1.高铁轨道结构类型：有砟轨道、无砟轨道2.高铁轨道结构组成：由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔组成钢轨扣件轨枕：目前，世界高铁有砟轨道广泛采用钢筋混凝土轨枕（P38）碎石道床道岔三．高速铁路路基1.组成：基床表层、基床底层、路堤下部、地基2.高速铁路路基填料和压实标准：我国规定（P54）四．高速铁路桥隧结构1.我国高铁为何“大桥”为王2.高铁隧道列车空气动力效应及工程措施（P67）第三章高速铁路车站一．高速铁路车站的业务特点二．高速铁路车站的设计特点三．高速铁路车站的作业组织特点四．车站的分类和作用五．车站的技术设备：线路设备、客运服务设备、信号设备1．线路设备：站内正线、到发线、辅助线路2．客运服务设备：旅客站房、旅客站台、雨棚、进出站通道、车站安全监控设备六.高速铁路枢纽(P89)高速枢纽内的设备：动车检修设备、综合检修设备综合交通枢纽(P97)第四章高速铁路牵引供电与车辆动力牵引供电系统1.牵引供电系统的功能2.牵引供电构成3.牵引供电方式：带负馈线、AT供电方式4.牵引变电所主要电器设备：主变压器---变压器的接线方式、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、防雷设备接触网1.接触网的组成（P111）：接触悬挂、支持与定位装置、补偿下锚装置、支柱与基础、辅助供电设施2.弓网受流质量的指标弓网动态接触压力接触导向抬升量离线3.自动过分相的方式三.综合SCADA系统1.构成：控制中心（CCR）：功能（P118）远动终端（RTU）通信网络四．车辆动力装置牵引传动系统构成：受电弓、牵引变压器牵引变流器牵引电机第五章高速铁路车辆一．高速列车结构1.车体2.转向架3.车辆连接装置4.制动装置5.车辆内部设备6.牵引传动7.辅助供电二．高速列车的关键技术1．车体技术：流线外形车体的轻量化设计车体的密封技术高速列车降噪技术2.高速列车转向架3.高速列车的制动及其控制：制动距离的要求、舒适性的要求、可靠性要求4.高速列车牵引与控制系统5.高速列车车内空气环境控制系统6.高速列车网络控制（检测诊断系统）三．摆式列车摆式列车原理摆式列车分类四．我国高速列车介绍第八章高速铁路运输组织一．高速铁路客流分类及高速列车种类二．高速铁路运输计划1.高速列车的开行方案（开行内容和确定原则）2.高速铁路列车运行图（维修天窗特点）3.动车组运用计划（固定使用方案、不固定使用方案、半固定使用方案）4.乘务计划（轮乘制）三．高速铁路通过能力1.不同运输组织模式的特点换乘模式下线模式共线模式客货混跑模式2.高速铁路通过能力的影响因素运输模式列车种类运行速度停站次数及时间运行图铺画方式站间距离天窗设置3.高速铁路通过能力的计算四．高速铁路的调度指挥1.调度指挥的特点2.我国高速铁路调度指挥的系统设计（P262）运输计划运行管理车辆管理供电管理客运服务综合维修第九章高速铁路客运服务一．客运服务的概念客运服务的质量及标准二．高速铁路站车服务1.站车服务的内容票务服务乘降服务候车服务信息服务人性化服务延伸服务2.高速铁路列车服务内容（P274）乘务人员列车广播信息显示婴儿护理和儿童活动区残障旅客专用设施车上餐饮报纸杂志车上电话可调节座椅三．高速铁路客运服务相关信息系统1.票务系统2.旅客服务系统3.高速铁路营销和策划系统4.铁路客户服务中心第十章高速铁路运用安全保障一．动车组的运用安全与维修1.车载诊断技术车载诊断技术：部件诊断；单节车辆诊断；列车诊断车载监测诊断装置：机器监测；带有传输功能的监测装置；带有运行控制的监测装置2.动车组的维修制度与维修方式。