當前無砟軌道技術發展分析

王相民+邢士波+李同華+鄒翔

摘 要：隨著我國國民經濟持續不斷快速發展，為適應我國鐵路高速、重載運輸的需求，無砟軌道技術正成為我國目前及今后時期主要的采納形式，這是我國高速鐵路和客運專線軌道結構未來發展的目標和方向，該文首先介紹了無砟軌道技術的概念和國內外發展情況，并對無砟軌道板技術發展中存在的問題做了初步的探討。

關鍵詞：無砟軌道板 ?技術 ?發展

中圖分類號：U44 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0039-01

根據我國鐵路的《中長期鐵路網規劃》，為滿足我國國民經濟和社會發展的需要，我國新一輪的鐵道建設正在進行，我國新線鐵路建設已經進入了新一輪發展高潮，建設高等級的高速鐵路是我國新線鐵路建設的發展方向，高速鐵路要求作為基礎的軌道結構具有高順平性、高穩定性。而軌道工程則是高速鐵路建設中的重要環節之一，相對于有碴軌道，無砟軌道體系可有效減少養護維修工作量、降低作業強度、改善作業條件。所以我們可以看到無砟軌道的背后蘊含了很大市場。隨著各條高速鐵路的相繼開通，我國高速鐵路以無砟軌道為首選的技術路線逐漸成為共。相比于有碴軌道，無砟軌道具有良好的整體性、穩定性、受力性能和耐久性等優點，已成為世界高速鐵路軌道結構的主要發展方向，而截至到目前，我國高速鐵路發展迅速，通車里程居世界第一位。與國外相比，我國高速鐵路線路長，沿線自然環境復雜，近年來投入運營的京滬高鐵和京廣高鐵貫穿南北，穿越地區環境復雜多變，從東北的寒冷氣候到南方的高溫濕熱氣候，不同的環境作用下，軌道板的質量也成為一個非常重要的問題。本文對無砟軌道中的無砟軌道板技術做了初步的探討。

1 無砟軌道國內外發展現狀

無砟軌道目前已經出現了上百種結構形式。其中德國的無砟軌道結構類型和修建數量較多，但是在高速鐵路上大量運用的時間很短。世界其他很多國家和地區如英國、韓國、意大利、我國臺灣等也修建了各種形式無砟軌道。

自20世紀60年代開始，許多國家相繼開展了各類無砟軌道結構的研究與鋪設，并得到了不同程度的發展，許多國家把無砟軌道技術作為主要技術進行推廣采用，截止到現在已經得到了明顯的經濟效益，其中以德國、日本最具代表性。高鐵建設所采用的無砟軌道板主要技術來源于德國和日本，我國目前應用數量最多的無砟軌道板為日本的板式無砟軌道結構，主要用于日本和臺灣，德國的無砟軌道體系也應用較為廣泛。其中其開發無砟軌道全部符合歐洲統一設計要求，并且在應用前必須通過實尺模型激振試驗及性能綜合評估，然后才能在高速鐵路上進行試鋪，截止目前，德國先后共提出近百種無砟軌道型式，有近30種結構型式得到試鋪和運營。經過幾十年的開發和研究，德國已經成功研發了雷達型、博格板型、旭普林型等十幾種無砟軌道結構型式，其中應用最廣泛的是雷達型、博格板型和旭普林型3種。德國現在已經形成了較為成熟的技術規范。日本從20世紀60年代開始就針對板式無砟軌道進行研究，到了20世紀90年代，提出用硅道床取代瀝青硅道床的技術方案，并用普通A型道板取代RA型軌道板，實現了板式軌道結構形式的統一。

韓國目前采用較多的是Rheda雙塊式軌道、旭普林型雙塊式軌道、博格板式軌道。我國臺灣地區高速鐵路全線采用無砟軌道，區間高架橋上均為框架板式無砟軌道技術。

我國對無砟軌道的研究起于20世紀60年代，早期曾出現過混凝土支承塊式式等多種形式。70年代因無砟軌道出現了不同程度的病害，80年代多被拆除并被有碎軌道替代，進入90年代，為適應我國高速鐵路的需要，選擇了具有代表性的板式、長枕埋入式和彈性支承塊式無砟軌道進行了試鋪，2004年鐵道部在引進國外包括博格板式在內的四種無砟軌道技術，2007年鐵道部又組織了全國多個院校及科研院所開展了客運專線無砟軌道再創新研究，國內無砟軌道結構也已經基本成型，主要包括CRTS I型板式無砟軌道、CRTS11型板式無砟軌道、CRTS I型雙塊式無砟軌道和CRTS II型雙塊式無砟軌道。

2 CRTSⅡ型軌道板施工工藝介紹

下面以其中的CRTSⅡ型軌道板的施工工藝作為無砟軌道板的代表來進行介紹，首先CRTSⅡ型軌道板的制造過程中，第一步是鋼筋熱縮管加工，這種方法是軌道板縱向連接鋼筋在特制的胎具上加工，等到熱縮工序完成后，將鋼筋放入鋼筋托盤中，把其運至安裝工位。然后進行焊接接地裝置和鋼筋網片的制作，在鋼筋加工車間制作鋼筋網片，網片在定制胎具上綁扎成型，在兩層鋼筋交叉處需要墊絕緣墊片。然后進行模板清洗、清理，在進行扣件套管和軌道板端切槽體，以及橫向檔板和網片入模，然后進行預應力鋼筋張拉，對軌道板的模具進行混凝土澆筑，澆筑混凝土采用布料機攤鋪、振動橫梁配合振搗器搗固的方法，在澆筑完混凝土后，至其初凝前，立即進行拉毛作業。以上幾個過程進行后，可以進行混凝土養護，即在軌道板澆筑完畢后，及時在混凝土表面覆蓋帆布保溫，保溫結束后進行軌道板脫模作業。軌道板脫模采取橋式吊車配合真空吊具，壓縮空氣、振搗器輔助的方法，最后再經過一系列軌道板翻轉、軌道板打磨、安裝扣件等工序即完成了CRTSⅡ型軌道板的制作過程。

3 無砟軌道技術需要注意的問題

由于無砟軌道是由鋼筋混凝土或瀝青混凝土等組成，需要承受高速火車的反復荷載作用，這樣的話，在無砟軌道的正常使用壽命周期內，就存在維修周期，維修成本，無砟軌道作為高速鐵路建設中的重要環節，無砟軌道要求的使用壽命至少要超過60年，這就要求作為重要的無砟軌道產品具有很好的耐久性。德國的無砟軌道技術較為先進，但是在耐久性研究方面也只是做了結構設計、在材料和與養護方面有基本的耐久性要求，但是沒有具體考慮無砟軌道需要更換時對高鐵運營的影響和后面維護的費用，日本對新干線制訂了很周密的維護標準，同時在施工和運營時期也充分考慮了無砟軌道的使用時間，但還是缺乏系統的對無砟軌道結構耐久性的研究，所以下一步，無砟軌道板的耐久性問題需要得到更多的重視。

4 結語

隨著城市化進程的加快，人民物質文化生活水平的提高，人們對于交通工具的速度提出了更高的要求，鐵路運輸作為我國陸上交通的重要運輸方式之一，在我國的國民經濟建設中起到了不可或缺的作用。尤其現在的高速鐵路建設既面臨難得的歷史機遇，該文首先介紹了無砟軌道的概念和國內外發展情況，并對無砟軌道板技術發展進展做了初步的探討。

參考文獻

[1] 郭福安.客運專線無砟軌道結構[J].鐵道標準設計，2006（4）：7-10.

[2] 何華武.無砟軌道技術[M].北京：中國鐵道出版社，2005.

[3] 張海峰.CRTSⅠ型軌道板裂紋原因分析及控制措施研究[M].北京：中國鐵道出版社，2012：43-47.endprint