新型轨道技术特征及其启发范文

引言

在20世纪90年代,德国在对以往高速铁路建设经验进行总结的基础上,加强了对于相关工艺、技术问题的深入研究,并且在高速铁路建设中率先应用无碴轨道,从而开创了世界铁路工程行业发展的新纪元。目前,在美国、意大利、法国、英国、澳大利亚、韩国、日本的高速铁路工程建设中,无碴轨道已经得到了广泛的应用,而且展现了较为良好的综合性能。从我国高速铁路的发展现状而言,国内近年来才在客运专线铁路中尝试应用无碴轨道,但是由于缺乏工程技术管理的经验,而导致很多技术难题仍然存在,所以,适时加强研究和探讨是十分重要的。

1无碴轨道工程的主要技术特点分析

近年来,我国在客运专线铁路工程建设中,主要是根据结构类型与施工特点等进行无碴轨道的选用,常见的无碴轨道主要有:板式轨道、轨枕埋入式轨道等。每种无碴轨道都具有各自不同的特点,适用范围也有所区别,所以,在工程项目设计中,设计人员要综合考虑各方面的因素,合理选用无碴轨道。从专业技术的角度进行分析,无碴轨道工程的技术特点主要表现在以下几个方面:

(1)在实际应用中,无碴轨道可以表现出较强的可维修性和双层弹性,其主要原因是在混凝土基础与轨道板之间没有填充任何材料,从而促使无碴轨道的强度和稳定性明显提高,并且客观提升了弹性与可挠性,在轨道面临较大的振动冲级时,可以有效进行外界压力的分散缓解,从而保证无碴轨道在运行中的安全性、稳定性。

(2)一般情况下,无碴轨道中需要设置凸形的挡台,这样才能保证在高速列车较强的荷载作用下,无碴轨道表面纵向或横向的荷载力可以通过凸形挡台进行传递,从保障无碴轨道基础的稳定性。同时,CA砂浆与无碴轨道底部之间的摩擦力也多是通过凸形的挡台进行传递,从而有效改善了CA砂浆的受力条件,并且提高了无碴轨道的整体技术性能。

(3)在无碴轨道的技术特点研究中,其使用寿命是不容忽视的关键问题之一。由于受到各种外力及外界环境的影响,在设计方案中确定的无碴轨道使用年限很难达到。例如:在德国早期修建的高速铁路时速仅为250km/h,无碴轨道的使用寿命为5-8年。而德国近年来修建的高速铁路时速已经超过350km/h以上,但是无碴轨道的使用寿命却可以达到30年左右。近年来,在国际高速铁路工程建设中每个,一般将无碴轨道的使用寿命设定为60年左右,这样才能在保证施工质量、安全的基础上,保持无碴轨道的维修高标准状态与可维修性高等技术特点。

2客运专线铁路无碴轨道的施工技术管理

目前,在国内的客运专线铁路工程建设中,常见的无碴轨道主要有:板式无碴轨道、长枕埋入式无碴轨道两种,由于两种无碴轨道在构造,施工工艺、技术要求等方面存在较大的差异,所以,在施工过程中也要采取不同的技术管理措施,从而保证施工的进度、安全、质量、成本达到预期目标。

2.1板式无碴轨道

(1)板式无碴轨道的板材多为专业工厂预制的,而施工现场的混凝土施工量相对较少,并且基本实现机械化作业,所以,对于施工质量进行控制也较为容易,有效较少了因人为操作失误而造成的各种问题。

(2)在进行板式无碴轨道的道床外表处理时,要坚持“由下至上”的施工流程,尽量不要使用工具轨。当施工结束后,承轨面的高低与水平误差相对较小,可以直接进行跨区线路的无缝铺设,从而保证了工作面的平整。

(3)在板式无碴轨道施工中,对于特殊减振或过渡区域一定特别注意,通常可以采用在预制轨道板底部粘贴弹性橡胶垫层的方式,这样既满足了板式无碴轨道的减振需求,也降低了施工的难度。

(4)板式无碴轨道施工中,对于CA砂浆的调配,以及调整层的施工质量具有较高的要求,该环节的施工质量是否达标将关系到板式无碴轨道的整体性能,尤其是耐久性和安全性。从国内板式无碴轨道工程的施工技术管理现状,因该环节的工艺复杂,技术要求较高,所以如何提升轨道的耐久性是主要的技术难题之一。

2.2长枕埋入式无碴轨道

(1)目前,国内在长枕埋入式无碴轨道施工中,主要采用技术经验较为成熟的“钢轨支撑架法”,这样才能保证轨道的几何位置与尺寸达到设计要求,而且降低了施工的难度。

(2)在长枕埋入式无碴轨道的道床结构中,混凝土支承块、横向穿孔轨枕等需要由专业的工厂预制,而混凝土工程则多是需要在现场进行,所以,在施工技术管理中,应将混凝土施工技术列为重点管理项目,防止出现混凝土裂缝、渗水等问题。

(3)在进行长枕埋入式无碴轨道的曲线地段施工中,由于线路坡度较大,如果不能进行有效的技术处理,将严重影响工程的质量。因此,在施工中必须合理使用工具轨作为线路标高控制的基准,以保证线路各部分的坡度都达到设计规范和相关要求。

(4)在进行特殊减振或过渡区域的施工中,由于长枕埋入式无碴轨道的底座为混凝土材质,而且两端设有限位凹槽,所以,在施工中会面临底座与道床板之间的弹性层处理问题,客观增加了技术管理的难度。

3我国客运专线铁路无碴轨道工程技术的发展

进入21世纪以来,我国的客运专线铁路建设已经进入了一个快速发展的时期,尤其是在各种新工艺、新技术的应用方面,取得了突出的成绩。在世界各国都在加强无碴轨道研究的背景下,我国也从自身发展的角度出发,强化了对于无碴轨道工程技术的研究,并且取得了较多的理论成果和实践经验。从促进我国高速铁路行业快速发展的角度而言,客运专线铁路无碴轨道工程技术的发展中,需要从以下几方面做起:

(1)积极学习和借鉴外国在无碴轨道工程方面的技术经验,并且通过定期组织人员到外国接受培训、教育的方式,促进国内无碴轨道工程技术人员综合素质的不断提升,而且要掌握无碴轨道设计与施工管理中的核心技术问题,并且开拓新的管理途径。

(2)目前,国内在无碴轨道工程建设中,根据客运专线铁路的实际要求,提出了几种新型的无碴轨道结构,但是其实际应用范围较为狭窄,仅适用于规模较小的桥梁、隧道施工,而且难以实现机械化程度的提高。因此,国内在无碴轨道工程技术的研究中,必须构建一套较为完善的技术管理与应用体系,从而实现技术管理效率和质量的不断提升。

(3)目前,在我国铁路部门公布的《中长期铁路网规划》中,已经将无碴轨道工程列为今后重点研究的技术项目,促使国内高速铁路设计、施工、监理单位都要注重对于相关技术问题的深入研究,从而形成与世界相接轨的新型技术体系。