鐵道工程技術畢業設計

2023年12月11日發(作者：健身減肥)

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鐵道工程技術畢業設計

目 錄

第1章 緒論 ....................................................................................................................... 1

1.1 課題研究背景和意義 .............................................................................................. 1

1.2 國內外研究現狀 ...................................................................................................... 2

第2章 高速鐵路技術概況 ............................................................................................... 3

2.1 高速鐵路進展概況 .................................................................................................. 3

2.2 高速鐵路關鍵技術 .................................................................................................. 4

2.2.1 高速鐵路路基 ................................................................................................... 5

2.2.2 高速鐵路橋梁 ................................................................................................... 8

2.2.3 高速鐵路隧道 ................................................................................................. 10

2.2.4 高速鐵路軌道 ................................................................................................. 11

2.2.5 高速鐵路信號與通信 ..................................................................................... 13

2.2.6 高速列車 ......................................................................................................... 14

2.3 高速鐵路經濟優勢 ................................................................................................ 15

2.4 中國高速鐵路進展模式 ........................................................................................ 16

第3章 無砟軌道選型 ..................................................................................................... 18

3.1 無砟軌道概述 ........................................................................................................ 18

3.1.1 無砟軌道要緊技術條件 ................................................................................. 18

3.1.2 世界各國無砟軌道的進展歷程 ..................................................................... 21

3.1.3 無砟軌道和有砟軌道技術經濟對比分析 ..................................................... 25

3.2 國外無砟軌道類型及特點 .................................................................................... 27

3.2.1 博格板式無砟軌道 ......................................................................................... 27

3.2.2 雷達型無砟軌道 ............................................................................................. 32

3.2.3 日本板式無砟軌道 ......................................................................................... 37

3.2.4 彈性支承塊型（LVT）無砟軌道 .................................................................. 40

3.2.5 旭普林型無砟軌道 ......................................................................................... 41

3.2.6 其他類型無砟軌道 ......................................................................................... 42

3.3 我國無砟軌道要緊類型 ........................................................................................ 45

3.3.1 板式無砟軌道軌道 ......................................................................................... 45

3.3.2 雙式無砟軌道 ................................................................................................. 47

3.3.3 長枕埋入式無砟軌道 ..................................................................................... 48

3.4 適合中國國情和路情的無砟軌道軌道要緊類型 ................................................ 49

第4章 京津城際客運專線CRTSⅡ型板式無砟軌道施工技術 .................................. 52

4.1 無砟軌道進展概況 ................................................................................................ 52

4.2 系統技術的構成 .................................................................................................... 53 4.3 系統技術的要緊特點 ............................................................................................ 55

4.4 要緊施工工藝法 .................................................................................................... 56

4.4.1 板廠概況 ......................................................................................................... 56

4.4.2 重難點工程介紹 ............................................................................................. 56

4.4.3 軌道板混凝土材料選定及其灌注工藝 ......................................................... 57

4.5 軌道板鋪設工藝 .................................................................................................... 59

第5章 終止語 ................................................................................................................. 67

參考文獻 ............................................................................................................................. 68

致 謝 ............................................................................................................................. 69

第1章 緒論

鐵路是一個國家重要的基礎設施，國民經濟的大動脈和大眾化的交通工具，在綜合交通運輸體系中處于骨干地位。然而，速度的劣勢一度使這一傳統行業處于競爭危機之中。因此，自有鐵路以來，人們就不斷致力于提高列車的運行速度，為此，許多優秀的鐵路技術人員付出了困難卓絕的努力。

1964年，世界上第一條高速鐵路—日本東海道新干線建成通車，達到當時最高運行速度—240Km/h，從此高速鐵路在世界發達國家迅速崛起，獲得蓬勃進展，在世界范疇內引發一場深刻的交通革命。

1.1 課題研究背景和意義

高速鐵路是20世紀交通運輸領域的重大成果，是一個專業面極廣、技術先進成熟的龐大系統工程，是人類共有財寶。

高速鐵路具有深刻的社會價值和龐大經濟價值，相對傳統鐵路交通它具有速度快、運能大、安全性高、準確性高、能耗少、占地少、工程投資低、污染環境輕、舒服度高、效益好十大顯著優勢。

20世紀60年代以來，世界各國大力研究高速鐵路技術，到目前為止差不多取得了豐碩成果，從中總結了許多寶貴的體會，并從中獲得龐大的經濟效益。在全球經濟一體化的今天，大力進展經濟差不多成為世界各國的共識，2020年前中國將全面建設小康社會，這一時期經濟將飛速進展，運輸需求必將飛速增加，人口的增長，都市化進程的加快，人民物質文化生活水平的提高，人際交流的頻繁，這些現狀都使得中國大力進展新型交通系統成為必定。對我國而言，土地、能源、環境方面的壓力遠遠大于其他國家，加之我國運量大、集中度高、行程長的客流特點和客貨分線決策也使得進展高速鐵路成為必定。

國務院于2004年批準《中長期鐵路網規劃》，確立了我國鐵路宏偉的建設藍圖：到2020年，全國鐵路營業里程達到10萬公里，要緊繁忙干線實現客貨分線，復線率和電氣化達到50%，運輸能力滿足國民經濟和社會進展需要，要緊技術裝備達到或接近國際先進水平。依照《中長期鐵路網規劃》，我國鐵路要緊通道將建設客運專線1.2萬Km以上，環渤海地區、長江三角洲地區、珠江三角洲地區將建設城際客運系統，同時既有線提速改造達到2萬Km，形成我國鐵路快速客運網，將建成以京滬、京廣、高哈、滬甬深及徐蘭、杭長、青太及滬漢蓉“四縱四橫”客運專線網絡。

高速度必將帶來龐大的技術難題，專門對鐵路軌道將提出更高的要求，傳統的有砟軌道專門難滿足高速鐵路機車運行所要求的高穩固性和高舒服度，進展新型軌道結構，使之有效提高機車速度，保證運行要求，是世界各國的研發目標，而無砟軌道恰恰具備穩固性高、剛度平均性好、結構耐久性強、修理工作量顯著減少和技術相對成熟的突出特點。因此，進展無砟軌道技術是鐵路加快提高裝備水平，實現鐵路跨過式進展的重要舉措之一。

1.2 國內外研究現狀

1825年顯現在英國的第一條鐵路，其速度只有24Km/h，隨著科技的進步鐵路運行速度有了質的飛躍，1955年法國電力牽引機車的試驗車組最高運行速度突破了300Km/h，1964年世界上第一條高速鐵路-日本東海道新干線最高運行速度達到210Km/h，旅行速度達到160Km/h。此后無砟軌道這種新型鐵路軌道結構得到應用，列車試驗速度不斷刷新：1988年5月德國ICE最高速度達406.9Km/h，法國TGA-A型高速列車速度達515.3Km/h，2007年法國再次刷新紀錄，TGA最新型V150超高速列車試驗行駛速度達574.8Km/h。

能夠說，無砟軌道的應用與進展使得高速鐵路運行速度不斷制造奇跡，使之適應了社會進展的需要及提高了競爭力。

無砟軌道技術進展比較成熟的要緊國家是德國和日本，而它們的進展道路又不相同。目前，無砟軌道的優越性差不多被世界許多建設高速鐵路的國家和地區所認可。德國、法國、西班牙、意大利、日本、英國、韓國、印度、荷蘭、中國大陸以及臺灣地區修建的許多高速鐵路都成段、成線地采納無砟軌道技術。

近年來，由于國民經濟的進展和人民生活水平地不斷提高，我國差不多開始重視提高旅客列車的運行速度，并為此采取了一系列行之有效的措施，先后多次進行火車提速，2002年最高試驗速度達到321.5Km/h。世界高速鐵路建設方興未艾，中國高速鐵路奮力崛起。

我國現已有多條客運專線如秦沈、京滬、武廣、石太、京津、桂廣等已建成投入運營或正在建設立即投入運營，這將有效地優化和提升我國交通運輸結構，大幅度提升旅客的運輸能力，滿足國民經濟和社會進展的需要，同時也為我國鐵路技術進展提供寬敞的空間。

第2章 高速鐵路技術概況

2.1 高速鐵路進展概況

高速鐵路是一個具有國際性和時代性的概念。目前國際上公認的列車最高運行速度達到200Km/h及其以上的鐵路為高速鐵路。隨著科學技術的進展和客觀條件的變化，有關高速鐵路的定義還在不斷更新。

高速鐵路運行速度是一項重要的技術指標，也是鐵路現代化水平的重要表達。20世紀70年代，日本把列車在要緊區間能以200km/h以上速度運行的干線鐵道稱為高速鐵路。隨著高速鐵路技術的進展，歐洲鐵路聯盟于1996年9月公布的互通運營指導文件(96/0048/EC)對高速鐵路有了更確切的規定：新建鐵路運營速度達到或超過250km/h；既有線通過改造使基礎設施適應速度200km/h；線路能夠適應高速，在某些地勢困難、山區或都市環境下，速度能夠依照實際情形進行調整。

自以日本新干線、法國TGA為代表的高速鐵道投入運營以來，高速鐵路以安全可靠、技術創新、優質服務等特色為鐵路的進展帶來了全新機遇，為國民經濟的進展帶來了龐大動力。高速鐵路的成功，有力的促進了國家經濟的增長和社會進步，促進了沿線經濟的進展。

目前世界上投入運營的速度不小于250Km/h的高速鐵路總長達8000Km以上，擁有高速鐵路的國家和地區要緊有德國、法國、西班牙、意大利、比利時、英國、韓國、日本、中國內地和臺灣。

歐洲高速鐵路建設有一個比較完整的規劃，依照那個規劃，2020年將形成以一個新建高速鐵路10000Km，改造既有線15000Km，遍及歐洲并連接要緊國家首都的高速鐵路網。歐洲是目前高速鐵路投入運營最多的地區。截止2002年末，歐洲高速鐵路已有3260Km投入運營。

法國1981年開通了TGA東南線，1989年開通了TGA大西洋線，1993年開通了TGA北方線，1994年開通TGA東南延伸線，1996年開通了TGA巴黎地區聯絡線，2001年6月，TGA地中海線開通運營，完成了縱貫法國的高速鐵路干線。

在德國，漢諾威-維爾茨堡鐵路和曼海姆-斯圖加特鐵路于1991年投入運營，運營速度為280Km/h。此后漢諾威-柏林鐵路于1998年投入運營。2002年8月，德國科隆-法蘭克福高速線開通，是德國第一條客運專線。在這條線上運行的第三代ICE3型高速列車最高運行速度為330Km/m，承諾列車晚點時刻車在此速度上趕點運行。2003年，德國聯邦交通網打算確定修建連接南北的柏林-慕尼黑的高速線，現正在修建中。

現在，一貫比較重視進展航空和公路運輸的美國也開始擬訂高速鐵路建設打算。

澳大利亞鐵路重載聞名于世，近年來也托付TMG公司對墨爾本-布里斯班東海岸鐵路的輪軌高速進行論證。

自有鐵路以來，人們就在不斷致力于提高列車的運行速度。1825年顯現在英國的第一條鐵路，其列車最高運行速度只有24km/h，1829年“火箭號”蒸汽機車牽引的列車最高運行速度就達到了47km/h，幾乎提高了1倍。19世紀40年代，英國試驗速度達到120km/h，1890年法國將試驗速度提高到144km/h，1903年德國制造的電動車組試驗速度達到了209.3km/h。這時期英國西海岸鐵路用蒸汽機車牽引的列車旅行速度達到了101km/h。1955年法國電力機車牽引的試驗車組最高運行速度突破了300km/h，達到了311km/h。1964年10月日本東海道新干線最高運行速度達到了210km/h，旅行速度也達到了160km/h。此后列車試驗速度不斷刷新：1981年2月法國TGV試驗速度達到380km/h，1988年5月德國ICE把這一速度提高到406.9km/h，半年后法國人制造了482.4km/h的新紀錄，1990年5月18日法國TGV-A型高速列車把試驗速度提高到515.3km/h，2007年4月3日法國再次刷新了自己的紀錄，TGV最新型“V150”超高速列車行駛試驗速度達到574.8km/h，創下了有軌鐵路列車行駛的世界紀錄。

近年來，隨著國民經濟的快速進展和人民生活水平的不斷提高，我國也開始重視提高旅客列車的速度。2002年秦沈客運專線鐵路最高試驗速度達到了321.5km/h，2008年京津城際鐵路最高試驗速度達到了394.3km/h，2009年12月武廣鐵路客運專線列車跑出394.2km/h，制造了兩車重聯情形下的世界高速鐵路最高運營速度。圖1-1為在京津城際鐵路上運行的時速350km“和諧”號動車組。

圖2-1 時速350 km“和諧”號動車組

2.2 高速鐵路關鍵技術 高速鐵路在不長時期內之因此能取得如此進展勢頭，全然緣故是基于輪軌系的高速技術充分發揮了既先進又有用的特點，專門是在中長距離的交通中的專門優勢。實踐說明，高速鐵路已是當代科學發揮技術進步與經濟進展的象征。高速鐵路雖源于傳統鐵路，但借助于多項高新技術已全面突破了常速鐵路的概念，已形成一種能與既有路網兼容的新型交通系統。

(1)高速鐵路是當代高新技術的集成。

(2)高速度是高速鐵路高新技術的核心。

(3)系統間相互作用發生了質變。

高速鐵路從可行性研究、規劃、設計、施工、制造到運營治理，都要超前、系統地進行研究才能付諸實踐。隨著速度的提高，個子系統原有的規律和相互間關系將轉化為強作用而需要重新認定。

(4)系統動力學問題更加突出。

高速列車的振動與沖擊問題更加突出；高速列車運行中的慣性問題更加突出；列車空氣動力學問題更加突出。

(5)對高速鐵路要緊子系統的差不多要求更加嚴格。

高速鐵路的優勢不僅表達在整體的強大，而且其每個分項差不多上高科技的集成。

2.2.1 高速鐵路路基

路基是軌道的基礎，也叫線路下部結構(2-1)。高速鐵路的顯現對傳統鐵路的設計施工和修理提出了新的挑戰，在許多方面深化和改變了傳統的設計方法理念。高速鐵路路基按照土木結構物進行設計，其地基處理、路堤填筑、邊坡支擋防護以及排水設計等必須具有足夠的強度、穩固性和耐久性，使之能抗擊各種自然因素作用的阻礙，確保列車高速、安全和平穩運行。與一般鐵路路基相比，高速鐵路路基要緊表現一下特點：

(1)高速鐵路路基的多層結構系統

高速鐵路線路結構，差不多突破了傳統的軌道、道床、土路基這種結構形式，既有有砟軌道也有無砟軌道(圖2-2和2-6)。關于有砟軌道，在道床和土路基之間，已拋棄了將道砟層直截了當放在土路基上的結構形式，做成了多層結構系統。無砟軌道舍棄了道砟，直截了當在路基上鋪設軌道。

表2-1 路基面標準寬度

軌道類型 設計最高速度雙線線間距(m) 路基面寬度 (km/h)

250

無砟軌道 300

350

250

有砟軌道 300

350

4.6

4.8

5.0

4.6

4.8

5.0

單線(m)

8.6

雙線(m)

13.2

13.4

13.6

13.4

8.8 13.6

13.8

圖2-2 無砟軌道雙線路堤標準橫斷面示意圖

圖2-3 無砟軌道雙線硬質巖路塹標準橫斷面示意圖

圖2-4 無砟軌道單線路堤標準橫斷面示意圖

圖2-5 有砟軌道雙線路堤標準橫斷面示意圖

圖2-6 有砟軌道雙線硬質巖路塹標準橫斷面示意圖

(2)操縱變形是路基設計的關鍵

操縱變形是路基設計的關鍵，采納各種不同路基結構形式的首要目的是為了給高速鐵路線路提供一個高平順、平均和穩固的軌下基礎。由散體材料組成的路基是整個線路結構中最薄弱、最不穩固的環節，是軌道變形的要緊來源。它在多次重復荷載作用下所產生的累積永久下沉將造成軌道的不平順，同時其剛度對軌道面的彈性變形也起關鍵性作用，因而對列車高速行走有重要阻礙。高速行車對軌道變形有嚴格要求，因而，變形問題便成為高速鐵路設計所考慮的要緊操縱因素。就路基而言，過去多注重設計強度，并以強度作為軌下系統設計的要緊操縱條件。現在強度差不多不成問題，一樣在達到強度破壞之前，可能顯現過大的有害變形，因此操縱變形成為路基設計重中之重。

(3)在列車、線路這一整體系統中，路基是重要組成部分

變形問題相當復雜，這是世界性難題。日本及歐洲等國盡管實現了高速，但他們差不多上采納高標準的昂貴的強化線路結構和高質量的養護修理技術來補償這方面的不足。因此，變形時軌下系統設計的關鍵。由于一般鐵路行車速度慢、運量小，因此在以往的設計中，只孤立地研究輪、軌的相互作用，并把這種作用狹義明白得為輪、軌接觸部位的幾何學、運動學、動力學的關系，而忽略了路基的阻礙，其中各部位的設計也只局限于本專業范疇內。關于高速鐵路，輪軌系統應該是車輪、鋼軌、道床、路基各部分相互作用的整體。因為包括路基在內的軌下系統的垂向變形集中反映在軌面上，而且又直截了當阻礙著輪軌作用力的大小。因此，在輪軌系統的研究中，必須把各部分作為一個整體來分析，建立適當的模型，著眼于各自差不多參數和運用狀態，進行系統最佳設計，實現輪軌系統的合理匹配，盡可能降低輪軌作用力，以保證列車的高速安全運行。

2.2.2 高速鐵路橋梁

由于高速鐵路列車的運營特點，對橋梁結構的動力作用提出了更高要求。橋梁顯現較大撓度會直截了當阻礙橋上軌道平順性，造成結構物承擔專門大的沖擊力，旅客舒服度受到嚴峻阻礙，軌道狀態不能保持穩固，甚至會阻礙行車安全。

高速鐵路橋梁具有以下工程特點：

(1)剛度大：除操縱撓度，梁端轉角，扭轉變形，結構自振頻率，還要限制預應力徐變、不平均溫差引起的結構變形，使其滿足軌道穩固性、平順性的要求，符合高速列車運行安全性和旅客乘座舒服度的要求。

(2)耐久性要求高：要緊承重結構按100年使用要求設計，統一考慮合理的結構布局和構造細節，強調要使結構易于檢查修理以保證橋梁的安全使用(設計、施工 愛護三個時期共同來保證)。

(3)墩臺基礎的沉降操縱嚴格。

(4)上部結構宜采納預應力混凝土結構：預應力混凝土結構剛度大、噪音低，由溫度變化引起的結構位移對線路結構的阻礙小。

(5)大跨度的專門孔跨結構多：跨過要緊交通干線或通航河流大量采納鋼混結合梁、連續梁、斜拉橋、鋼桁拱等專門結構的大跨度梁式，技術復雜，施工難度大。

(6)雙線簡支箱梁制、架需專門的大型施工裝備：32 m跨度的雙線簡支箱梁重約900 t，制、運、架需專門的大型施工設施與裝備。

依照高速鐵路橋梁(圖2-7、2-8)的這些工程特點，為保證軌道的平順性還必須限制橋梁的預應力徐變上拱和不平均溫差引起的結構變形，這些都對高速鐵路橋梁的剛度和整體性提出了嚴格要求。各國高速鐵路橋梁設計差不多遵循以下原則：

1)采納雙線整孔橋梁，主梁整孔制造或分卡制造整體連接。雙線橋梁一方面可提供專門大的橫向剛度，同時在經常顯現的單線荷載下，其豎向剛度也比單項橋梁增大一倍。

2)除了小跨度橋梁之外，大都采納雙線單室箱型截面。

3)增大梁高，各國高速鐵路預應力混凝土簡支梁高跨比在1/9～1/12之間。

4)盡量選用剛度大的結構體系如簡支梁、連續梁、連續鋼構、斜拉橋、拱及組合結構等。

5)橋梁不宜過大。按照不同不同用途，高速鐵路橋梁能夠分為以下三類：

1高架橋——用以穿越既有交通網、○人口稠密地區及地質不良地區，高架橋通常墩身不高，跨度較小，但橋梁專門長，往往能夠舒展達十余公里。

2谷架橋——用以跨過山谷，跨度較大，墩身較高。 ○3跨過河流的一樣橋梁。 ○

圖2-7 設計時速350 km有砟橋面布置示意圖（單位：mm）

圖2-8 設計時速350 km無砟橋面布置示意圖（單位：mm）

2.2.3 高速鐵路隧道

(1)空氣動力學效應

高速鐵路隧道與常規鐵路隧道最大的區別確實是當列車以高速通過隧道時，產生的空氣動力學效應(瞬變壓力、微壓波、行車阻力、列車風等)對行車、旅客舒服度、列車相關性能和洞口環境的將產生十分不利的阻礙。

當列車進入隧道時，原先占據著空間的空氣被排開。空氣的粘性以及隧道壁面和列車表面的摩阻作用使得被排開的空氣不能像隧道外那樣及時、順暢地沿列車兩側和上部形成繞流。因此，列車前方的空氣受壓縮，列車后方則形成一定的負壓。這就產生一個壓力波動過程，這種壓力波動又以聲速傳播至隧道口，形成反射波——Mach波，回傳，疊加，誘發對運營產生一系列負面阻礙的空氣動力學效應。要緊是：由于瞬變壓力，造成旅客不適，并對鐵路職員和車輛產生危害；高速列車進入隧道時，會在隧道出口產生微壓波，引起爆破噪聲并危及洞口建筑物(如圖2-9所示)；行車阻力加大，引起對列車動力和能耗的專門要求；列車風加劇，阻礙在隧道中待避的作業人員；其它，如隧道內熱量的積聚，空氣動力學噪聲等。

圖2-20 隧道微氣壓波的產生過程

圖2-9 隧道微壓波的產生過程

高速鐵路進入隧道的空氣動力學效應受多種因素阻礙，包括：

1)機車車輛方面：行車速度，車頭和車尾形狀，列車橫斷面，列車長度，列車外表面形狀和粗糙度，車輛的密封性等。例如，運算結果說明，車輛對壓力波動的阻礙能夠歸結為車內壓力波動相應于車外壓力的“緩解”和“滯后”。德國在Einmalberg隧道實測的結果證實了這一點(圖2-10)。

圖2-11 德國Einmalberg隧道的實測結果

圖2-10 隧道機車壓力圖

2)隧道方面：隧道凈空斷面面積，堵塞比，雙線單洞依舊單線雙洞，隧道壁面的粗糙度，洞口及輔助結構物形式，豎井、斜井和橫洞，道床類型等。

3)其它方面：列車在隧道中的交會等。

因此，在高速鐵路設計時，應從車輛及隧道兩方面采取措施，以減緩空氣動力學效應。隧道工程設計必須考慮列車進入隧道誘發的空氣動力學效應對行車 旅客舒服度 車輛結構強度和環境等方面的不利阻礙。

2.2.4 高速鐵路軌道

高平順性是高速鐵路對軌道的最全然要求，也是建設高速鐵路的操縱性條件。這是因為軌道不平順是引起車輛震動、輪軌作用力增大的要緊緣故。在高平順的軌道上，高速列車的列車震動和輪軌作用力較小，行車相對安全、舒服，軌道和機車車輛部件的使用壽命和修理周期也較長(表2-2 2-3 2-4)。

高速鐵路軌道的高平順性要緊表達在以下幾個方面：鋼軌的原始平直度公差小；焊縫幾何尺寸公差小；道岔區不能有接頭軌縫、有害空間等不平順；高低、軌向、水平、扭曲和軌距偏差等局部孤立存在的不平順幅值要小；敏銳波長和周期不平順的幅值要小；軌道不平順的波長功率譜密度要小。

表2-2 有砟軌道靜態鋪設精度標準

序號

1

2

項目

軌距

軌向

容許偏差

±1 mm

1/1500

2 mm

2 mm/5 m

10 mm/150 m

2 mm

2 mm/5 m

10 mm/150 m

備注

相關于標準軌距1435 mm

變化率

弦長10 m

基線長30 m

基線長300 m

弦長10 m

基線長30 m

3 高低 4

5

6

7

水平

扭曲

與設計高程偏差

與設計中線偏差

2 mm

2 mm

10 mm

基線長300 m

不包含曲線 緩和曲線上的超高值

基長3 m

包含緩和曲線上由于超高順坡所造成的扭曲量

站臺處的軌面高程不應低于設計值

10 mm

表2-3無砟軌道靜態鋪設精度標準

序號

1

2

項目

軌距

軌向

容許偏差

±1 mm

1/1500

2 mm

2 mm/測點間距8a（m）

10 mm/測點間距240a（m）

2 mm

2 mm/測點間距8a（m）

10 mm/測點間距240a（m）

2 mm

2 mm

10 mm

10 mm

表2-4 道岔（直向）靜態鋪設精度標準

扭曲（基長3

軌向 水平

m）

2

10

2 2

—

±1

備注

相關于標準軌距1435 mm

變化率

弦長10 m

基線長48a（m）

基線長480a（m）

弦長10 m

基線長48a（m）

基線長480a（m）

不包含曲線 緩和曲線上的超高值

基長3 m

包含緩和曲線上由于超高順坡所造成的扭曲量

站臺處的軌面高程不應低于設計值

3

4

5

6

7

高低

水平

扭曲

與設計高程偏差

與設計中線

項目

幅值（mm）

弦長（m）

高低

2

軌距

變化率1/1500

要達到高速鐵路軌道的高平順性，必須滿足以下條件：

(1)路基設計和施工必須滿足路基的工后沉降小、不平均沉降小，在動力作用下變形小、穩固性高等要求。

(2)橋梁的動撓度等變形必須滿足高平順性要求。 (3)道床必須選用硬質、耐磨的道砟，并在鋪枕前整平壓實。選用硬質 耐磨道砟，并壓實道床，對保證高平順性、提高開通速度、減少道床殘余變形累積、降低軌道的養護修理工作量專門有效。

(4)嚴格操縱軌道出事不平順。

2.2.5 高速鐵路信號與通信

鐵路信號技術是隨著百年鐵路的進展以及繼電器、半導體、電子信息技術的變化而不斷演進的。隨著運行速度的提高，列控系統、超高速防護系統以及綜合調度系統等成為高速鐵路必不可少的信號技術。

高速鐵路與一般鐵路不同之處要緊有：

(1)高速鐵路設置綜合調度系統，對列車運營指揮實行集中操縱方式；

(2)取消傳統的地面信號機，采納衛星列控系統；

(3)采納運算機網絡傳輸和交換與行車 旅客服務相關信息。

高速鐵路信號系統由綜合跳讀系統、列控系統、運算機連鎖系統等幾部分組成，各部分之間具有愛護功能的廣域網連接，并傳輸信息。傳統的話音 信號憑證指揮方式不再適用于高速鐵路。高速鐵路通信系統概況如表2-5所示。

表2-5 高速鐵路通信信號系統

地面設備

車載設備

調度中心

信號室

車輛段 修理基地等

信號室

信號室 道旁設備（軌道電路 應答器等）

同意線圈 司機室顯示器 測速傳感器 車載主機 車-地通信設備

運行治理運算機 表示盤 操縱終端設備 通信終端設備

通信終端設備 列車車次核查裝置 安全監控設備終端

表示終端

運算機聯鎖設備 操縱盤/操縱終端 道旁設備

地面固定信號 線路標志

列車防護設備 隧道報警設備

列控

系統

調度

系統

聯鎖系統

信 號

其 他 2.2.6 高速列車

高速列車是高速鐵路的核心，它涉及許多方面新的技術問題，對它的差不多要求是啟動快、速度高、停得住、運行平穩、振動與噪聲小。為滿足上述差不多要求，必須采納相應的高新技術。高速鐵路的技術水平和技術難度集中反映在高速列車內。

(1)以交—直—交變流技術為核心的大功率電力傳動與驅動技術

高速列車要求啟動快，使其在最短時刻和距離內達到額定最高速度。為此必須加大牽引功率，以增加其啟動牽引力。同時當列車速度達到額定最高運行速度后，為保持其恒速運行，必須要有足夠的連續牽引力來克服列車運行阻力。高速列車對牽引動力的差不多要求確實是功率大、軸重輕、自重小、黏著性好、整體操縱好。因此高速列車采納交—直—交變流技術為核心的大功率電力傳動與驅動技術，不但能夠提供大功率牽引，而且電機重量輕、體積小、修理量小、環境適應性強等突出優勢。

(2)復合制動技術

制動系統的可靠性是高速列車行車安全的差不多保證。在高速行車條件下制動系統失靈后果將不堪設想。制動系統的可靠性應該通過符合制動系統的科學設計來保證。高速列車采納由微機操縱和運算機網絡操縱的電器指令制動方式。整個操縱過程只需要大量的輸入信息、指令，就能夠發揮良好的制動動成效。

(3)高速轉向架系統

機車轉向架直截了當參與輪軌相互作用，并決定列車行走性的能的最關鍵部位。高速列車轉向架系統的要緊技術除穩固外，還有舒服性、曲線通過性能、輕量化、動力轉向架的牽引電機懸掛和傳動技術等。

(4)高速受流技術

采納電力牽引的高速列車必須采納弓網受流系統不間斷的從接觸網上獵取電能。弓網受流良好的受流質量保證了高速行車中的電力供應。

(5)高速列車車體結構及輕量化技術

采納優化金屬，使車體重量減輕，速度提高。

(6)高速列車的車輛連接技術

高速列車車輛連接包括機械連接、風管連接、電器連接和通過臺風擋連接。車輛間的緩沖裝置能夠使列車的連接更穩固，行車更安全。

(7)高速列車新材料技術

高速鐵路的進展除了當今信息技術，軌道動力學和輪軌關系等一系列理論有所突破，采納新材料、新工藝也在推動著高速鐵路的進展。

(8)高速鐵路列車操縱及診斷技術 2.3 高速鐵路經濟優勢

(1)速度快

速度是高速鐵路的技術核心，也是其要緊技術經濟優勢所在。迄今，高速鐵路是陸地上運行距離最長、運行速度最高的交通運輸方式。近幾年相繼建成的高速鐵路，其最高運行速度都在300Km/h左右，其中京津城際客運專線的最高時速應經達到350Km/h。這大大提高了高速鐵路的競爭力和經濟使用價值。

(2)運能大

高速鐵路旅客列車行車間隔小，行車密度達，每次載客數量比較多，輸送能力是高速公路和民用航空等現代交通運輸方式不可比擬的。

(3)安全性高

安全性是人們出行選擇交通運輸方式最關懷的因素。盡管各種現代交通運輸都盡力提高自身安全性能，但交通事故仍有時有發生。

高速鐵路采納了先進的列車運行操縱系統，能保證前后兩列車有必要的安全距離，防止列車追尾及正面沖撞事故。幾乎與行車有關的固定設施與移動設備，都有信息化程度專門高的診斷與檢測設備，并有科學的養護修理制度。對一些有可能危及行車安全的自然災難，設有預報預警裝置，所有這些構成了高速鐵路現代化的、完善的安全保證系統。

(4)準確性高

高速鐵路安全保證系統不但保證了高速列車行車安全，也使得鐵路運輸全天候的優勢得到了更充分的發揮。除了可能危及行車安全的自然災難，幾乎不受大氣和氣候條件阻礙。

(5)能耗少

高速鐵路在能源的使用方面具有絕對優勢。

(6)占地少

鐵路是占地比例最少的交通運輸方式。

(7)工程投資低

高速鐵路在工程投資在高速交通中是比較低的。

(8)污染環境輕

高速鐵路相對公路、航空可大大減少對環境的污染。

(9)舒服度高

高速鐵路線路平順、穩固，列車運行平穩，振動和擺動幅度專門小。

(10)效益好 高速鐵路能夠帶來龐大的經濟效益。

2.4 中國高速鐵路進展模式

中國高速鐵路進展幾乎與世界發達國家同步,在幾十年的進展過程中,通過不斷的探究與學習,截至目前為止，中國的高速鐵路差不多取得了相當不錯的成績，2020年中國立即全面建設小康社會，高速鐵路將承擔著經濟大動脈的角色，為中國的現代化建設奉獻力量。中國需要高速鐵路，這一點表達在其必要性上，眾所周知，任何一種運輸方式的傳輸量和成本都不可能和鐵路相比，專門是速度方面相對傳統鐵路具有極大優勢的高速鐵路。

高速鐵路在中國幾十年的進展過程中差不多充分表達其可行性，專門近年來中國多條客運專線的成功運營，實踐證明高速鐵路的應用在中國取得的龐大的效益。

幾十年的進展，中國高速鐵路通過不斷整合，取利除弊，不斷吸取世界各國的高速鐵路進展中的體會教訓，價值對自身情形的深入探究，研究出了一套適合中國國情和路情的進展模式。中國目前的最佳進展模式是在不斷改造既有線的前提下，依照需要建設一些新的高速鐵路線路，并實現客貨分運，是鐵路線路資源得到最大程度的利用，實現價值的最大化。然而中國的進展模式尚不十分成熟，有的地點尚需改進，下面依照世界高速鐵路的進展模式進行具體研究。

世界上有許多國家擁有高速鐵路，而高速鐵路的建設治理模式，各國因國情不同而已，大致有四種類型：一是新建高速鐵路雙線，專門用于旅客快速運輸，如日本新干線和法國高速鐵路；二是新建高速鐵路雙線，實行客貨共線運營，如意大利羅馬-佛羅倫薩高速鐵路；三是部分新建高速線與部分既有線混合運營，如德國柏林-漢諾威線，承擔著客運和貨運任務；四是在既有線上使用擺式列車運行，這在歐洲國家多見，在美國“東西走廊”行駛的擺式列車速度為240Km/h。

依照所采納的不同技術，高速鐵路分為輪軌技術類型和磁懸浮技術類型。輪軌技術有非擺式車體和擺式車體兩種；磁懸浮技術有超導排斥型和常導吸引型兩種。非擺式車體的輪軌技術是目前世界高速鐵路的主流。

中國在高速鐵路進展模式方面曾進行過大量探究，然而依照經濟技術實力不足的現實情形，在既有線上使用擺式列車這種運行模式并不適合中國國情。這種模式比較聞名的是瑞典等國采納的ATP擺式列車模式，它的要緊原理是對機車進行改良，使列車依照線路不同情形自動調劑傾斜度等運營參數，從而實現高速運行，種種模式下的鐵路系統對軌道的要求不是專門高，但卻對線路的信號系統有極高要求，加之復雜的地理情形，中國目前的科技尚不能滿足需，因此這種模式并不適合在中國普及使用。

截止到2010年5月，中國差不多有武廣、石太、京津城際客運專線等多條高速鐵路建成投入運營，其中京津城際客運專線的最高時度達到350Km/h，達到了世界最高運營速度，這些承載著世界尖端技術和自主研發新成果的高速鐵路，帶來了良好的經濟效益和社會效益，為中國2020全面建設小康社會打下了堅實的交通基礎。中國地域寬敞，地理條件復雜多樣，在高速鐵路的建設過程中，通過不斷吸取國外先進體會技術結合自主研發等諸多過程，中國整合了一套適合國情和路情的高速鐵路進展模式。

中國有大量的既有線，因為建成時代較早，加之當時的社會需要和科學技術的不足使得這些鐵路大多數并不適合高速列車的運營，隨著社會的進展，人民物質文化生活需求的不但增加，進展高速鐵路差不多勢在必行，而新建高速鐵路不但需要大量資金投入，而且需要使用大量的土地資源，專門是農用耕地的征用，而既有線改造則能夠有效地節約這些資本投入，因此既有線改造是一種專門好的進展模式，通過一系列的改造，使其運營條件得到提高從而能夠滿足高速列車的運營需求，既節約了成本，又節約資源，最重要的使能夠大大縮短工程建設時刻，因此一樣情形下中國的鐵路能夠采納這種模式。

然而有些線路本身的特點使其不適合進行改建，例如地勢較復雜的既有線，對其進行改造的成本專門大程度上會超過新建線路，在這種情形下，為適應國家的現代化建設和經濟進展，就要建設一些新的高速鐵路，中國目前新建的客運專線就屬于這種情形，對不適合改造的線路，采納貨運列車專營的運營方式，使其自身價值的得到最大程度的發揮，從而制造出最大的價值。例如，差不多建成投入使用的京津城際客運專線，該線將采納公交化城際列車和跨線列車混合開行的運輸組織模式，全長約120Km，連接首都北京和天津兩大直轄市，鐵路設計最高時速為350Km，全程直達運行時刻約為30min，使得許多在北京工作的能夠在其他都市居住，大大減小了北京的人口壓力，在一定程度上緩解了社會矛盾。京津城際客運專線，不僅是中國最早開工建設并最先建成的第一條高標準鐵路客運專線，而且代表著中國高速在進展模式上樹立了新的里程碑。

綜上所述，目前適合中國國情和路情的高速鐵路進展模式是在最大程度上進行既有線改造，并依照需要建設新的高速線路，實現客貨分運，有效地提高列車的運營速度，在此基礎上還要不斷加大包括機車在內的高速鐵路附屬工程科研力度，努力提高本國鐵路系統的的科技裝備水平，爭取在其他模式上有新的突破。 第3章 無砟軌道選型

3.1 無砟軌道概述

無砟軌道是以混凝土或瀝青砂漿取代散粒道砟道床而組成的軌道結構型式，它具有軌道穩固性高，剛度平均性好，結構耐久性強和修理工作量顯著減少等特點，關于高速鐵路較傳統的有砟軌道有更好的適應性。

3.1.1 無砟軌道要緊技術條件

(1)良好的結構連續性和平順性

有砟軌道采納均一性較差的天然道砟材料，在列車荷載作用下其道床肩寬、砟肩堆高、道床邊坡、軌枕間距及軌枕在道床中的支承狀態相對易于變化，并導致軌道幾何形變。

無砟軌道能夠保證其性能有較好的均一性。由此組成的軌道整體結構與有砟軌道相比具有更好的結構連續性和彈性平均性，為提高軌道的平順性，改善乘車質量提供了有利條件。

(2)良好的結構恒定性和穩固性

無砟軌道結構中，作為無縫線路穩固性運算參數的軌道橫向阻力、軌道縱向阻力不再依靠于材質和狀態多變的有砟道床，其整體式軌下基礎可為無縫線路提供更高和更恒定的軌道縱、橫向阻力，具有更好的耐久性和更長的使用壽命。

(3)良好的結構耐久性和少修理性能

無砟軌道修理工作量大大減少，被稱為“省修理”軌道，為延長線路的修理周期以及客運專線列車的高密度 準點正常運行提供重要保證。

客運專線的行車速度高、密度大，所有線路地面檢查、修理作業都必須在“天窗”時刻內進行。我國客運專線由于跨線列車多，自身的行車密度又大，不可能完全像國外高速鐵路那樣白天行車、夜間軌道修理作業。要在白天、夜間均行車的條件下，安排“天窗”作業就更加困難。減少線路修理工作量是保證客運專線列車準點正常運行的前提條件。

無砟軌道采納整體式軌下基礎。與采納散粒體結構的有砟道床基礎相比，在列車荷載作用下可不能產生道砟顆粒磨耗、粉化、相對錯位所引起的道床結構變形；在列車荷載反復作用下可不能產生變形積存，使軌道幾何尺寸的變化差不多操縱在軌下膠墊、扣件及鋼軌的松動和磨損等因素之內，從而大大降低軌道幾何狀態變化的速率，減少養護修理工作量，延長修理周期和軌道使用壽命。

(4)工務養護、修理設施減少

由于修理工作量減少，能夠延長每個綜合修理中心和修理工區的管轄范疇，從而減少上述修理部門的數量。同時也可相應減少每個部門配置的修理機械、停車股道數量和房屋等設施。

(5)免除高速條件下有砟軌道的道砟飛濺

我國秦沈客運專線在線路開通之前進行的行車試驗說明：行車速度達到250km·h-1時，道心道砟顯現飛砟現象，造成車輛轉向架部分的車軸、制動缸等被道砟打擊的現象(這種飛砟現象與線路開通前道床表面細砟、粉塵較多也有一定的關系)。依照法國TGV鐵路的運營體會，有砟軌道在列車速度達到350km·h-1時，顯現較嚴峻的道砟飛濺現象。后將速度降到320km·h-1時，飛砟現象才有所改善。此外，在嚴寒冬季，凍結在車體下部的冰塊融解時，冰塊打在道砟上，濺起的道砟會打壞鋼軌踏面。另外，在進行道床修理施工作業后，由于表層道砟松散，粉粒較多，也會產生飛砟，現在要求限速170km·h-1時行車。法國TGV鐵路在嚴寒多雪地區，為了防止下雪天因道砟表面裹雪被列車風吹起，曾采取過在道床表面噴撒乳膠和雪天降速運行等措施。

采納無砟軌道之后，就能夠完全免除道砟飛濺的顧慮。

(6)有利于適應地勢選線，減少線路的工程投資

無砟軌道的縱 橫向穩固性較之有砟軌道大大增加。在選線困難的地段能夠利用無砟軌道能承擔較大輪軌橫向力的有利條件，在保證舒服度的前提條件下，適當放寬曲線承諾超高 欠超高的限制，減小最小曲線半徑，從而有利于選線，減少工程量。

(7)減少客運專線特級道砟的需求

為了延緩客運專線有砟道上道砟的磨耗和粉化，道砟材料要求采納為客運專線專門制定的特級道砟標準。我國特級道砟標準與國外高速鐵路道砟標準相比，盡管在性能指標上仍有一定的差距，但符合這種性能要求的巖葳資源在我國，專門是中南和西南地區仍相當稀少，可能難以滿足我國新建客運專線的需求。進展無砟軌道能夠減少客運專線建設對特級道砟的需求量

(8)無砟軌道彈性較差

日本、德國開發無砟軌道的初衷是力求無砟軌道的軌道彈性等于或接近于有砟軌道的軌道彈性。但實際開發的結果卻是無砟軌道的彈性仍低于有砟軌道。軌道彈性的降低會增加軸重對軌道破壞、失效和軌道狀態惡化的阻礙，也會隨著軸重的增加加劇環境振動和噪聲。因此，在軸重較大的客貨共線鐵路以及軸重更大的重載鐵路，國內外規模鋪設無砟軌道的范例尚屬罕見。

高速列車的軸重較輕、車輛轉向架懸掛性能改善、簧下質量減少，為在高速鐵路上采納無砟軌道制造了有利條件。

(9)建設期工程總投資大于有砟軌道

與有砟軌道相比，盡管無砟軌道的結構高度低、自重輕，無砟軌道在隧道中鋪設時，軌頂面以下的隧道開挖面積可適當減當；在橋上鋪設時，由于其二期恒載相應減輕，從而降低橋、隧工程費用。但無砟軌道結構本身的工程費用高于有砟軌道，專門是在對振動和噪聲等環境要求較高的地段，用于減振降噪措施的費用比有砟軌道要高。總體來說，無砟軌道建設期投資大于有砟軌道。

(10)對地震和環保的適應性

日本是多地震國家。依照日本的體會，無砟軌道在低等級地震條件下，比有砟軌道具有更好的穩固性，從而提高行車的安全性；但在大地震情形下，有砟、無砟軌道都會遭到破壞，而無砟軌道的修復更為困難。

和有砟軌道相比，無砟軌道的彈性較差、環境振動和噪聲的量級較高。在靠近人口居住區及諸如學校、醫院、辦公區、度假區等環保要求較高的地段，其減振降噪措施及相應的工程費用也會增加。

(11)關于線下工程的“工后零沉降”建設理念

無砟軌道的永久變形只能通過扣件進行調整以復原其正常的軌道幾何形狀。由于扣件的調整量專門有限，因此關于無砟軌道的變形，專門是由于線下工程的沉降所引起的軌道永久變形必須做出嚴格的限制。線下工程工后沉降能否操縱在規定范疇之內，是無砟軌道能否在線路上進行規模鋪設的關鍵。線下工程“工后零沉降”建設理念正是基于如此的要求而提出的。

“工后零沉降”建設理念確實是在客運專線線下工程的設計（專門是合理的工程預算） 施工(專門是嚴格的工程質量監控)和治理(專門是合理的施工期限)中，都要以“工后零沉降”為追求目標。傳統設計、施工、治理中“預留沉降”的概念不再適用。我們把“工后零沉降”說成是一種“理念”，而不是說成一種“理論”或“原理”，是因為在實際工程中我們還沒有一種可靠的理論或方法，把工后沉降準確 可靠地操縱為零。然而人們只有“求其上”，才能保證至少“得其中”，只有按“零沉降”理念要求，最后才能取得實際工程“小沉降”的結果。為此，人們在線路上部結構的設計中為這種“小沉降”提供了進行調整的手段，并為線路下部工程的工后沉降規定了一個承諾值(“零沉降”理念基礎上的承諾偏差)，作為工程實際操作和操縱的標準，從而在目標和現實之間留有一定的余地。 國外的高速鐵路不僅在無砟軌道，即使在有砟軌道的線下工程中也已引入了“工后零沉降”理念。德國高速鐵路路基“追求的目標是不再產生工后沉降”。韓國高速鐵路路基的要求是“一樣情形為運營后要求路基沉降”。日本高速鐵路也要求路基工后零沉降。能夠認為，高速鐵路的線下工程，不論其上部是采納有砟軌道依舊無砟軌道，其工后沉降的追求目標和設計、施工、治理理念是相同的，即“工后零沉降”。由此能夠推論，在通常的 大多數的地基條件下，統一按“工后零沉降”理念建設的有砟軌道和無砟軌道線下工程，其工程造價就應當在同一水平。正是高速鐵路(不論是有砟軌道依舊無砟軌道)對線下工程所提出的上述嚴格要求，為無砟軌道鋪設提供了所必須的線下基礎條件。

當前，有一種概念認為無砟軌道線下工程的造價要大大高于有砟軌道線下工程的造價，事實上這是把高速鐵路無砟軌道的線下工程與一般鐵路有砟軌道的線下工程相比較的結果。假如比較的前提差不多上高速鐵路，其線下工程的工程造價就會比較接近。假如比較的是高速鐵路和一般鐵路，即使同樣是有砟軌道，其線下工程的造價也會有顯著差異。德國高速鐵路有砟軌道的工程費是1000歐元·m-1，而一般鐵路有砟軌道的工程費是590歐元·m-1。同樣是有砟軌道，又幾乎是大體相同的鋼軌、扣件、軌枕和道床，其工程費的龐大差異，要緊緣故是劃歸軌道范疇的路基愛護層(PSS)顯著不同和高速鐵路 一般鐵路對路基愛護層的不同要求。

高速鐵路線下工程(不論是有砟軌道依舊無砟軌道)必須按“工后零沉降”建設，這也是國外高速鐵路建設體會和教訓的總結。日本東海道新干線全部為有砟軌道，是世界上第一條高速鐵路。當時由于對提高路基建設標準認識不足，更談不上“工后零沉降”理念，線路自1964年開通后，就發覺路基下沉嚴峻。1965年開始顯現路基翻漿冒泥，不得不在多處設置臨時或長期慢行點，致使從東京到大阪全長515.3km，“光”號列車運行4h，“聲”號列車運行5h。當時采取了更換道砟和鋪設土工纖維布等措施。到1966年11月，軌道狀態有所好轉，限速區段相對減少，使“光”號列車全線運行時刻縮短到3h10min，“聲”號列車縮短到4h，但道床板結和路基翻漿現代并未得到全然好轉。1968年日本引進普拉塞公司道床清篩機進行道床機械化清篩。至1969年，在土質路基地段，路基翻漿和道床板結每年新增約50km。自1971年開始，每年更換道床30～40km仍不能滿足需要。許多不能及時換砟的區段，因軌面前后高低差超過7mm而不得不限速運行。

3.1.2 世界各國無砟軌道的進展歷程

為適應列車高速行車需要 提高線路穩固性和耐久性、減少線路修理工作量，世界各國研究開發了多種結構形式的無砟軌道。如日本新干線的板式、德國高速鐵路的雷達(Rheda)型、英國的PACT型、英吉利海峽隧道的彈性支承塊(LVT)式 法國的Monaco型和STEDEF型無砟軌道等。

國內外的實踐體會說明，任何一種新型軌道結構的大規模推廣應用必須通過以下幾個研究進展時期，即：結構形式的提出與設計→結構參數分析與進取→室內實尺模型試驗→現場試驗段鋪設→結構動力性能測試→長期運營考查→結構設計修改完善→全區間推廣應用。其中現場試驗段鋪設、結構動力性能測試與長期運營考查是新型軌道結構進展過程中的幾個重要環節。

(1)德國鐵路無砟軌道的研究與進展

德國是世界上研究開發無砟軌道較早的國家。德國鐵路研究開發無砟軌道采納的體制是由德鐵制定統一的設計差不多要求，由公司、企業自行研制開發。新開發的無砟軌道在進入德失路網之前，必須通過指定試驗室的實尺模型激振試驗及性能綜合評估，并經EBA（德鐵技術檢驗團）認證、批準后，方有資格在線路上進行有限長度的試鋪。試鋪的無砟軌道要通過5年的運營考查并經EBA的審定，通過后方可正式使用。

由于采納了上述既向企業 公司開放，又嚴格科學治理的研發方針，大大激發了全社會研發無砟軌道的積極性。自1959年開始研究、試鋪無砟軌道，第一在希爾賽德車站試鋪了3種結構，隨后又在雷達車站和奧爾德車站試鋪2種結構，1977年又在慕尼黑試驗線試鋪6種。1959～1988年是德國無砟軌道的試鋪期，共鋪設無砟軌道36處，累計21.6km。在此期間先后在土質路基、高架橋上及隧道內試鋪了各種混凝土道床和瀝清混凝土道床的無砟軌道。通過不斷改進、優化和完善，不僅形成了德國鐵路的無砟軌道系列，而且還形成了比較成熟的技術規范和治理體系，研制了成套的施工機械設備和工程質量檢測設備，為無砟軌道在德鐵的推廣應用制造了良好的條件。

先期在雷達車站土質路基上鋪設的無砟軌道運營已超過30年，通過總重達4000億t，運營速度達230km·h-1，除了在運營初期顯現過4～6mm的平均沉降和在軌枕周邊與素混凝土之間顯現過某些無害裂紋之外，軌道結構完好。運營中僅少數扣件需調整，修理工作量專門少。

由于德國無砟軌道技術、裝備、施工工藝及建設治理的成熟與完善，世界許多國家使用德國的無砟軌道系統。正在建設的中國臺北—高雄的高速鐵路上的123組道岔中，有96組道岔區采納德國雷達2000型無砟軌道技術。在荷蘭南部高速線、英國佩斯貝瑞和麥克爾斯菲爾德隧道、法國St．MartindEstreaux隧道都使用雷達2000型無砟軌道。韓國無砟軌道要緊采納德國一般雷達型無砟軌道。 目前德國有20多家企業參與無砟軌道新型結構的開發，形成了市場競爭的局面，推動了新技術的進展。

(2)日本鐵路無砟軌道的研究與進展

日本新干線的無砟軌道結構型式相對單一。從20世紀60年代中期開始就針對板式無砟軌道結構開展了系統的理論研究與試驗。鐵道綜合技術研究所專門成立了由軌道、土工、橋隧、材料以及化工等專業的研究人員組成的板式軌道研究小組，系統攻關。在研究開發初期，研究小組對不同的板式軌道方案進行了設計、部件試驗、實尺模型加載試驗、設計修改、運營線試驗段鋪設。在實尺模型加載試驗中，采納X200型試驗車，在車的中央設置專門的加載軸，施加各種輪重和橫向力，測定軌道各部件由荷載產生的位移、應力和壓力，與設計值進行對比。此外，還將兩軸車固定在試驗軌道上，在車軸上安裝激振裝置產生激振，測定鋼軌和軌道板的振幅，取得軌道振動特性方面的數據。對軌道部件進行靜載、疲勞試驗，確認在營業線上的有用性。

日本板式軌道的應用是從橋梁和隧道開始的，在既有線和新干線上先后共鋪設了20多處近30km的試驗段。為研究新干線的環境振動和噪聲問題，又在“小山試驗線”鋪設了每段長為200m的17種板式軌道試驗段。

日本板式軌道在土質路基上的應用同樣經歷了30多年的進展歷程，開展了大量室內外的試驗研究工作。1968年提出RA型板式軌道，并在鐵道技術研究所進行性能試驗。1971年在東海道本線(平琢一大磯區間)100m的營業線上進行初次試鋪。1974年在東海道新干線含慧橋站內共鋪設14處合計2.3km試驗段。由于一些試鋪地段使用1年后顯現路基下沉，軌道板陷人鋪裝層，故沒有在山陽新干線和東北新干線土質路基上鋪設無砟軌道。

20世紀90年代初，為了改善RA型板式軌道所用瀝青材料的溫度敏銳性和耐久性，提出用混凝土道床替代瀝青混凝土道床的結構方案，并用一般A型軌道板取代RA型軌道板，實現板式軌道結構型式的統一。正式在土質路基上鋪設一般A型板式軌道前，1991年在北陸新干線(高崎一長野)路堤上鋪設了60m的試驗段，進行靜 動載試驗。試驗中確定路基的最大下沉量限值為30mm。經模擬通過總重4500萬t的重復加載試驗后，最終下沉量為6．2mm，達到了試驗的預期目標。1993年板式軌道在北陸新干線土質路基上鋪設了10．8 km，占全線長的4％，占土質路基的25％。

板式軌道研發過程中，曾提出多種結構設計方案，如A型 M型 L型和RA型等。目前定型的板式軌道有一般A型 框架型及在專門減振區段使用的減振G型等，構成了適用于各種不同使用范疇的板式軌道系列。

至今，板式軌道在日本既有線和新干線累計總鋪設長度達2700延長公里。

(3)韓國高速鐵路上的無砟軌道 韓國漢城至釜山的高速鐵路全長412km，分2期工程建設，一期工程漢城至大邱289．3km，二期工程大邱至釜山南段，全長122．7km。一期工程在光明車站和章上、

花信、黃鶴3個隧道鋪設了53．841km無砟軌道，要緊采納德國一般雷達型無砟軌道。二期工程已于2002年6月開工，估量2010年12月竣工，打算全部鋪設雷達2000型無砟軌道。

(4)我國無砟軌道的研究與應用

國內對無砟軌道的研究始于20世紀60年代，與國外的研究幾乎同時起步。初期曾試鋪過支承塊式、短木枕式、整體灌注式等整體道床以及框架式瀝青道床等多種型式。正式推廣應用的僅有支承塊式整體道床，在成昆線、京原線、京通線、南疆線等長度超過1km的隧道內鋪設，總鋪設長度約300km。20世紀80年代曾試鋪過由瀝青混凝土鋪裝層與寬枕組成的瀝青混凝土整體道床，全部鋪設在大型客站和隧道內，總長約10km。此外還鋪設過由瀝青灌注的固化道床，但未正式推廣。在京九線九江長江大橋引橋上還鋪設過無砟無枕結構，長度約7km。

在此20多年期間，我國在無砟軌道的結構設計、施工方法、軌道基礎的技術要求以及顯現基礎沉降病害時的整治等方面積存了寶貴的體會，為進展無砟軌道新技術打下了基礎。

1995年開始對彈性支承塊式無砟軌道的研究，1996年 1997年先后在隴海線白清隧道和安康線大瓢溝隧道鋪設試驗段。在秦嶺隧道一線、秦嶺隧道二線正式推廣使用，一、二線合計無砟軌道長度36．8km，并先后于2001年 、003年開通運營。以后又連續在寧西線(南京一西安)、蘭武復線、宜萬線、湘渝線等隧道內及都市軌道中得到廣泛應用，差不多鋪設和正在鋪設的這種無砟軌道累計近200km。

在“九五”國家科技攻關專題“高速鐵路無砟軌道設計參數的研究”中，提出了適用于高速鐵路橋隧結構上的3種無砟軌道型式(長枕埋入式、彈性支承塊式和板式)及其設計參數；在鐵道部科技開發打算項目“高速鐵路高架橋上無砟軌道關鍵技術的試驗研究”中，完成了對上述3種無砟軌道實尺模型的鋪設及各項性能試驗；初步提出高架橋上無砟軌道的施工方案；提出了高速鐵路無砟軌道橋梁徐變上拱的限值與操縱措施；建立了橋上無砟軌道車線橋耦合模型并進行仿真運算，初步分析了高速鐵路高架橋上無砟軌道的動力特性與車輛走行性能。

1999年完成“秦沈客運專線橋上無砟軌道設計 施工技術條件”的研究與編制，在秦沈客運專線選定了3座混凝土橋作為無砟軌道的試鋪段。其中，沙河特大橋(長692m)試鋪長枕埋入式無砟軌道；狗河特大橋(長741m)直線和雙何特大橋(長740m)曲線上試鋪板式軌道。 我國臺灣省臺北一高雄的高速鐵路全長345km，其中無砟軌道155km，在123組道岔中有96組采納雷達2000無砟軌道結構。全線打算2005年10月投人運營。

作為新型軌道結構進展的一個必要環節，為把握橋上無砟軌道在高速運行條件下的結構受力 變形情形與振動特性，評估兩種無砟軌道結構的動力性能，2000年鐵道部開展“秦沈客運專線橋上無砟軌道綜合試驗”，選定線路平縱斷面 橋梁結構型式與橋上無砟軌道試驗段相近的橋上有砟軌道試驗工點(石河二號特大橋 跨興閆公路特大橋)進行對比測試。為適應高速鐵路的線路條件，目前已在渝懷線魚嘴2號隧道 贛龍線楓樹排隧道分別鋪設了長枕埋人式和板式軌道試驗段，隧道長度分別為710m和719m。打算在線路開通后對隧道內的無砟軌道結構進行動力測試與長期觀測。

通過近8年來無砟軌道的理論研究、室內模型試驗、橋上和隧道內試驗段鋪設，

我國在高速鐵路無砟軌道方面取得了以下要緊研究成果：

1)無砟軌道的結構設計，包括：一般A型板式軌道和長枕埋人式無砟軌道；

2)制定兩種無砟軌道部件的設計以及制造與驗收技術條件；

3)制定橋上和隧道內無砟軌道工程施工技術細則與質量檢驗評定標準；

4)小跨度簡支箱梁(32m以下)的變形限值以及設計與施工方面的操縱措施；

5)與無砟軌道相關的隧道設計技術要求；

6)無砟與有砟軌道間過渡段的要緊技術要求；

7)無砟軌道結構的動力測試與長期觀測技術。

從上述研究成果能夠看出，我國無砟軌道的前期研究要緊針對隧道內及小跨度簡支梁上，并均建立了相應的無砟軌道試鋪段。因此能夠說，關于隧道內和小跨度梁上

在保證下部基礎穩固(工后沉降在承諾范疇之內)的情形下，鋪設無砟軌道存在的技術問題相對較少。而關于大跨度橋梁仍存在一些技術難題，如梁體徐變上拱 梁端轉角限值的確定 橋梁與無砟軌道間的縱向力傳遞特性等。關于墩臺沉降限值的操縱，如同路基基礎一樣，由于沉降運算的離散性較大，除在設計上進行保證外，仍需通過一定時刻的沉降觀測，進行墩臺工后沉降的推測。

而關于土質路基上無砟軌道和道岔區無砟軌道的研究，我國處在理論研究與分析試驗時期。因此，應結合客運專線無砟軌道試驗段的建設，針對客運專線不同的地質條件，開展系統性的試驗驗證，積存設計和施工實踐體會，推廣應用無砟軌道。

3.1.3 無砟軌道和有砟軌道技術經濟對比分析

無砟軌道的技術分析要緊包括：

(1)能否提供比有砟軌道更平順 更穩固的走行軌道，從而獲得乘車舒服 行車安全方面的技術效益。 (2)修理工作量能否比有砟軌道更少，從而縮短修理“天窗”時刻、延長修理周期、減少修理作業和行車之間的互相干擾，確保在高密度、準點正常行車方面取得經濟效。

無砟軌道的造價高于有砟軌道，因此無砟軌道的經濟效益要緊是分析無砟軌道增加的工程投資能否通過其修理費用的減少在合理的周期內償還，或通過“生命周期成本分析”(Life Cycle Cost Analysis)證明無砟軌道的“生命周期成本”比有砟軌道更低，從而證明無砟軌道擁有更高的經濟價值。

(3)無砟、有砟軌道幾何形狀(平順性穩固性)保持能力的對比分析

日本和德國高速鐵路都對無砟軌道和有砟軌道的軌道幾何狀態保持能力進過大量的研究和試驗。

日本曾對東北新干線板式軌道與相鄰的有砟軌道區段，高低不平順超過7mm 軌向不平順超過4mm處數進行調查對比分析：軌道不平順超限處，從1983年到1990年總的趨勢有所減少，但無砟軌道的超限處明顯少于有砟軌道，說明無砟軌道能提供更為平順 穩固的總行線路。

德國鐵路依照用軌檢車測得軌道的幾何狀態(高低、水平、方向、三角坑)質量Q值來評定軌道的幾何質量。一樣新線有砟、無砟軌道的Q值均可達到10～20分。隨著線路的運營，軌道的幾何質量下降，Q值上升，當Q值達到100分時，則需要進行軌道修理作業。

在一項對科隆-哈姆線上鋪設SATO型無砟軌道與相鄰路段有砟軌道質量Q值的對比研究資料顯示：無砟軌道路段一直保持在大體20分的水平，而相鄰的有砟軌道路段Q值少數達到100分以上，即使中間進行過大修的有砟軌道線路，Q值也達到40～60分之間。由于無砟軌道采納整體式軌下基礎，對抵御軌道的變形及變形積存有極好的性能，故自高精度鋪設完成之后，軌道幾何狀態變化專門小。

(4)無砟 有砟軌道經常修理費用(修理工作量)對比分析

日本山陽新干線有砟 無砟軌道1990年前歷年從事各項修理費用及年平均費用數據統計，資料顯示：歷年板式軌道修理費用與有砟軌道修理費用之比大約為1：2.13，其要緊緣故是有砟軌道的修理工作要緊用于“綜合搗固”、“起道”及道床作業有關的“其他”作業。而無砟軌道則沒有“綜合搗固”、“起道”作業，同時“其他”作業也大量減少，剩下的“扣件”及“填層”作業量相對較少。

德國鐵路對無砟軌道和有砟軌道修理費用也進行過大量的統計分析：無砟軌道要緊用于過渡段處理（(平均每過渡段平均修理費用1920馬克)，其次是用于軌道檢查(每年每千米軌道檢查費用720馬克)，而真正用于線路修理和其他作用的費用專門少。

(5)無砟、有砟軌道經濟效益對比分析 依照國外的體會，在進行有砟軌道和無砟軌道的經濟對比分析時，只比較結構本身的工程費和修理費，并不涉及到線下部結構的費用。

德國鐵路于1998年對無砟軌道和有砟軌道的技術經濟效益進行了系統的比自豪分析。在“經濟性比較”中指出，過去，有砟軌道的工程投資明顯低于無砟軌道。在研究開發初期，無砟軌道的工程造價是有砟軌道的好幾倍，而目前的價格比值有利于無砟軌道，已減少到約1.5倍。

1974年日本板式軌道正式鋪設，到20年后的1994年進行總結的時候，在新干線上鋪設的板式軌道合計935Km，加上在窄軌鐵路上鋪設的板式軌道共計有2400多延長公里。在工程造價的總結中指出：板式軌道的造價是有砟軌道的1.3～1.5倍，養護費用約為有砟軌道的0.53倍，板式軌道中增加的投資能夠在9年內得到償還。

通過國外有關無砟軌道工程投資的合理償還分析，結合我國秦沈線、京津城際客運專線的鋪設了無砟軌道的鐵路線路的使用運營情形，證明無砟軌道比有砟軌道具有更高的經濟價值。

(6)無砟、有砟軌道修理天窗時刻對比分析

目前，有高速鐵路的國家，由于鐵路未能成網，高速鐵路的運營距離和時刻都不能專門長，在一定時刻內沒有客運需求，一樣都作為線路修理“天窗”。

無砟軌道沒有有砟軌道床的養護與修理作業，其修理作業量和作業人員大大減少，并免除了與道床養護和修理有關的大型養路機械上到作業，其綜合修理天窗時刻的設置時刻就能夠大大縮短。在有砟軌道條件下，綜合修理天窗時刻決定于線路修理作業需求，這就必須預留專門長的時刻。由于無砟軌道的修理作業時刻專門短，綜合修理天窗的設置時刻將取決于接觸網的修理作業需要。依照有關研究，接觸網修理作業時刻為2小時左右。

我國在大量建設客運專線的情形下，使用無砟軌道能夠大大減少綜合修理天窗時刻，大大增加列車的運行速度的往返站點間的頻率，有效地增加線路的經濟價值。

3.2 國外無砟軌道類型及特點

無砟軌道是一種少修理的軌道結構，它利用成型的組合材料代替道砟，將輪軌力分布并傳遞到路基基礎上。無砟軌道按照結構能夠分為整體結構式和直截了當支撐式。路基上的無砟軌道一樣由基礎防凍層、支撐層、承載層、防排水系統、軌道扣件系統，以及其他附屬設施共同構成。而橋梁和隧道中的無砟軌道，直截了當在結構的混凝土上鋪設。各國無砟軌道的系統構成具有不同特點。

3.2.1 博格板式無砟軌道 博格板式無砟軌道系統的前身是1979年鋪設在德國卡爾斯費爾德一達豪的一種預制板式無砟軌道。通過對其進行包括預應力結構、結構尺寸、縱向連接等方面的優化改進；采納先進的數控磨床來加工預制軌道板上的承軌槽；使用快速方面的測量系統，使用精度容易滿足高速鐵路對軌道幾何尺寸的高要求。高性能瀝青水泥沙漿墊層能夠為軌道提供適當的剛度和彈性。博格公司軌道板施工研制生產了成套的設備，使得博格板式軌道機械化程度高于一樣軌道結構。博格板式無砟軌道已獲得了德國聯邦鐵路治理局頒發的許可證，可用于300km.h-1的高速鐵路，目前正在德國紐倫堡至英戈爾施塔特的新建高速線上鋪設。

系統組成：

(1)系統構成

路基上博格板式軌道系統和構造見下圖。其層次構成依次為：級配碎石構成的防凍層(FSS)30cm厚的水硬性混凝土支承層(HGT)、3cm厚的瀝青水泥沙漿層、20cm厚的軌道板，在軌道板上安裝扣件。博格板式軌道系統軌頂至水硬性混凝土頂面的距離為474mm。

(2)軌道板

預制軌道板是在預應力臺座上生產出來的，混凝土強度等級為C45/55，能夠采納一般混凝土或鋼纖維混凝土。預制軌道板的橫向為預應力鋼筋，縱向為一般鋼筋，板與板之間在縱向通過伸出鋼筋進行傳力連接。采納這種預制軌道板的軌道平均性好

耐久性強，橫向及縱向的抗滑移阻力高。

在混凝土預制軌道板的收縮徐變完成后，使用數控磨床對承軌臺進行機械加工(承軌臺在生產時已留出了加工余量)，能夠達到極好的精度，大大減少了現場調試工作。軌道板進行安裝定位時不需過渡軌，只需對承軌臺上指定的測量點進行精確定位即可。

預制軌道板有以下3種形式：

1)標準預制軌道板

標準預制板為長度6.50m,板厚200mm的單向預應力混凝土板，板與板之間有縱向連接，適用于路基、橋長25m及以下的橋梁和隧道。

2)專門預制軌道板

專門預制軌道板為最大板長4.50m。板厚300mm的鋼筋混凝土板，可用在長度大于25m的橋梁上。專門預制軌道板設有減振系統(質量彈簧系統)，必要時還可在專門預制板里安裝信號設備。

3)其他補充型預制軌道 由于存在著橋梁、隧道、道岔和新線與既有線路的接處等操縱點，必要時需對預制軌道板的長度進行調整，為此可生產長度從0.60m到小于6.50m不等的預制軌道板。

(3)水硬性材料支承層(HGT)

該層厚度為300mm，由素混凝土構成。水硬性材料支承層的作用是保證系統剛度從防凍層經預制軌道板到鋼軌的遞增。

在隧道和明洞里不設水硬性混凝土支承層，直截了當鋪設在結構底板上。

(4)防凍層

路基上應鋪設一層防凍層，以防止路基因凍融循環所引起的凍脹。防凍層由級配碎石組成，也具有防止毛細作用發生的功能。

(5)溝槽

為防止軌道扣件處混凝土顯現裂縫，在承軌臺之間預設了溝槽。

(6)承軌臺

軌道扣件安裝在承軌臺上。承軌臺用數控機床磨削加工，加工精度為0.1mm。

(7)軌道扣件

預制軌道板磨削工序完成之后，在工廠里預安裝軌道扣件。

圖3-1 橋長小于25m橋上博格板無砟軌道截面

博格板式軌道除了完全滿足德國鐵路關于軌道的技術要求外，還具有以下特點。

1)軌道板在工廠批量生產，進度不受施工現場條件制約。

2)每塊板上有10對承軌臺，承軌臺的精度用機械打磨并由運算機操縱。工地安裝時，不需對每個軌道支撐點進行調劑，使工地測量工作可大大減少。

3)預制軌道板可用汽車在一般施工便道上運輸，并通過龍門吊直截了當在線路上鋪設，無須二次搬運。

4)現場的要緊工作是瀝青水泥沙漿層的灌注，灌漿層在灌注5~6h后即可硬化。 5)具有可修復性，除在每個鋼軌支撐點處(軌道扣件)調高余量外，還可調整預制板本身的高度。

6)博格板式軌道的缺點是制造工藝復雜，成本相對較高。

圖3-2 橋長大于25m橋上博格板式軌道板標準截面

適應不同基礎設施條件的博格板式無砟軌道：

1)路基

博格板式無砟軌道在路基上的標準截面，見圖3-2。為了將工后沉降操縱在承諾范疇內，必要時應對地基進行加固處理。

在路基上鋪設預制軌道板(間隙為50mm)，第一使用調高裝置對軌道板進行調整和精確定位，再將軌道板與水硬性材料支承層之間的間隙進行密封處理，灌漿后密封灌漿孔。接下來進行軌道板的連接。先在窄縫處灌漿然后連接張拉預制軌道板兩端露出的螺紋鋼筋，使接縫處始終處于壓應力狀態下，最后在寬接縫處澆注混凝土，起到愛護作用。

2)長度小于25m的橋梁

關于長度小于25m的短橋來說，氣候變化對橋梁變形阻礙專門小。因此，在短橋上可使用博格板式軌道系統的標準預制軌道板。見圖3-4為短橋上的博格板式無砟軌道標準截面圖。

3)長度大于25m的橋梁

當橋梁長度超過25m時，受溫度變化和活載引起的橋梁撓度的阻礙，橋面在縱向和橫向會發生位移。因此，橋上需使用專門預制軌道板，設置限位塊，以幸免這種位移對軌道板產生不良阻礙。

4)隧道 隧道內的博格板式無砟軌道標準截面見圖3-3。

圖3-3 隧道內博格板式無砟軌道標準截面

圖3-4 短橋上的博格板式無砟軌道標準截面圖

圖3-5 減振降噪博格板式無砟軌道

5)減振降噪措施：

在對環境要求比較高的地段，無砟軌道需要降噪和防振處見圖3-5，為減振降噪博格板式無砟軌道。

3.2.2 雷達型無砟軌道

雷達型無砟軌道于1972年鋪設于德國比勒非爾德至哈姆的一段線路上，以雷達車站而命名。在使用過程中不斷優化，從最初的雷達一般型進展到現在的雷達2000型，同時針對路基、橋梁、隧道不同基礎進行了部分修改。圖3-6為最早的雷達一般型無砟軌道結構形式。圖3-7為雷達2000型無砟軌道結構形式優化過程。

圖3-6 最早的雷達一般型無砟軌道結構形式

雷達型無砟軌道最初為整體軌埋人式軌道，到雷達柏林(READ-BER-LIN)差不多進展為鋼筋木行梁支撐的雙塊埋入式無砟軌道，但承載層仍舊是槽形。進展到雷達2000型時，成為由鋼筋木行架連接的雙塊埋入式軌道，其混凝土承載層改成平板。圖3-7為雷達2000型軌道截面圖，圖3-8為雷達2000型無砟軌道結構系統圖，圖3-9為標準支承塊結構組裝圖。

圖3-7 雷達2000型軌道截面圖

圖3-8 雷達2000型無砟軌道

系統構成：

雷達2000型無砟軌道系統結構如下：基礎為水硬性混凝土支承層，厚度300mm，強度不應低于15N·mm-2。B355W60M型雙塊式軌枕按照650mm的間距排列，每組軌枕枕塊下依靠兩個鋼筋木行架支撐，軌枕塊精確定位后澆注混凝土，混凝土標號為B35。軌枕與軌道承載層整體相連，現澆軌道板厚240mm，軌枕上安裝IOARV高彈性膠墊，采納Vossloh300型扣件系統。扣件螺栓錨在雙塊式軌枕內，使用UIC60鋼軌。無砟軌道的混凝土板(B35)為鋼筋混凝土結構。配筋率為0.8%~0.9%，從而將可能顯現的裂縫寬度限制在0.5mm范疇內，可防止連接鋼筋受到腐蝕。

雷達2000型無砟軌道具有如下特點：

(1)與雷達一般型軌道相比，軌頂到水硬性混凝土上表面的距離減少到473mm，軌道板各層的厚度累計減少了177mm；在軌距不變的前提下，軌枕全長由2.6m減少到2.3m。所用混凝土量大大減少。

(2)埋入長軌優化為短枕，后期澆注混凝土與軌枕之間的裂縫減少。

(3)對土質路基、橋梁、高架橋、隧道、道岔區段以及減振要求區段，能夠采納統一結構類型，技術要求、標準相對單一，施工質量容易操縱，更適應于高速鐵路。 (4)槽形板的取消，使得軌道混凝土承載層的灌注混凝土的搗固作業質量易于保證。

(5)兩軌枕塊之間用鋼筋木行梁連接，軌距保持穩固。

(6)表面簡潔、平坦，美觀漂亮。

圖3-9 橋梁上的雷達型無砟軌道

適用不同基礎設施條件的雷達2000型無砟軌道：

1)路基

關于安裝于土質路基上的無砟軌道，依照ZTVT-StB規定，在厚度為30cm的水硬性混凝土支承層上鋪設軌道承栽層。水硬性混凝土支承層是一種拌合水泥加以穩固的支承層，該支承層在適應性試驗中顯示的最低強度應為15N·mm-2。該層每隔5m設溝槽，以操縱裂縫的形成。

在ZTVT-StB規定中，水硬性混凝土支承層下應鋪設防凍層。防凍層位于土質路基之上，而土質路基的鋪設應遵照DS836中的要求。

2)橋梁、隧道

圖3-9為橋梁上和隧道中的雷達2000型結構圖。

橋梁上的雷達2000型上部結構與路基上差不多相同，要緊差別是，由于要保持混凝土承載層與橋面混凝土板的橫向穩固，兩者縱向之間接觸面設計成了凸凹結構。橋梁上的雷達2000型能夠使二期恒載大大降低。

由于雷達2000型的結構高度較低，為減少隧道斷面面積提供了有利條件。實例是德國科隆－法蘭克福線雙線高速鐵路(300km·h-1)，線間距4.5m，隧道斷面92m2。

3)道岔區

為了整個軌道系統(用于干線和道岔區段)一致性，實現系統工程的相互銜接，調整了用于雷達2000型無砟軌道系統的道岔區段設計，以降低軌道高度。該項開發的核心是基于B355W60M雙塊式軌枕對混凝土道岔軌枕進行設計和定位。 圖3-10 韓國高速鐵路雷達型一般無砟軌道結構圖

雷達型無砟軌道的應用情形：

現在德國鋪設的無砟軌道線路50%以上為雷達型無砟軌道。這種無砟軌道除了在德國成規模地應用外，在世界其他國家和地區也得到認同并使用。

韓國高速鐵路一期工程盡管以有砟軌道為主，但在新建段(漢城－大邱)的3座隧道和光明車站的6股站線(車站側線)上也鋪設了幾段無砟軌道，采納的是德國雷達一般型無砟軌道結構型式(見圖3-10)，單線延長里程53.841km。目前，韓國認為已充分把握該項技術，打算在第二時期大邱至釜山新建高速線上全部采納無砟軌道。

印度(寬軌)和荷蘭新建鐵路中的無砟軌道也采納了德國雷達2000型(見圖3-11、圖3-12和圖3-13)。

圖3-11 印度寬軌線路雷達2000無砟軌道結構圖 圖3-12 荷蘭雷達2000型無砟軌道結構圖

我國在秦沈線的沙河橋和渝懷線魚嘴2號隧道(曲線)分別鋪設了長枕埋入式無砟軌道692m和710m。正在建設的遂渝線無砟軌道綜合試驗段岔區(路基)也將采納軌枕埋入式無砟軌道。

我國臺灣省的臺北－高雄高速鐵路的道岔區也部分采納了雷達型無砟軌道。

總之，雷達型無砟軌道在不同的國家和地區運用，還需要依照不同國家和地區的技術標準進行改進，以適應本國鐵路的進展。

圖3-13 荷蘭采納的雷達型無砟軌道

3.2.3 日本板式無砟軌道 日本無砟軌道技術要緊以新干線板式軌道結構為代表。20世紀70年代，板式軌道作為日本鐵路建設的國家標準進行推廣。因此，日本的板式軌道應用專門廣泛，到目前為止，其板式軌道累計鋪設里程已達到2700多延長公里。目前常用的有一般A型軌道板、框架型軌道板、用于專門減振區段上的防振G型軌道板及早期用于路基上的RA型軌道板等。

日本板式軌道型式及其差不多特點：

日本對各種型號的板式無砟軌道的開發是統一有序的。在多年的試驗研究實踐中，對不同等級的線路、不同自然條件、不同車速和不同要求開發出不同型號的板式無砟軌道。

為了區分各種型號的無砟軌道，日本規范了軌道板的型號表示方法，其中的板式無砟軌道板按照支承方式分類能夠表示為××-×××(××)。橫杠前為英文字母，表示板式軌道的結構形式，橫杠后的阿拉伯數字假如是2位，表示在新干線上使用，3位表示既有線上使用。十位數表示板的公稱長度，個位數為扣件類型，最后一位英文字母表示適用范疇，括號內為鋼軌類型。例如：A-152表示A型軌道板，長5m，在既有線上鋪設。A-155NC表示冰冷地區使用防振板。

日本板式軌道適用范疇及幾何尺寸

總體上說，日本板式軌道也是由軌道板(厚度190～200mm)、瀝青砂漿墊層(30mm)基礎組成，在路基上軌道板的基礎使用鋼筋混凝土板。從表中尺寸能夠看出，日本板式軌道的厚度在不同部位有較大的差別，設計時需要依照不同環境和功能需要進行選擇。

日本板式軌道特點：

(1)結構整體性能

日本板式軌道具有無砟軌道所具有的線路穩固性 剛度平均性好 線路平順性 耐久性高的突出優點，并可顯著減少線路的修理工作量。

從軌道結構每延米重量看，小于有砟軌道，而板式軌道結構高度低，道床寬度小，重量輕。框架式板式較軌道為非預應力結構，便于制造。可節約鋼筋和混凝土材料，降低橋梁的二期恒載，造價低廉，但沒有降低軌道板實際承擔列車荷載的有效強度 不阻礙列車荷載的傳遞。

在隧道內應用時可減小隧道的開挖斷面。

與德國博格板式軌道相比，日本板式軌道在基礎上設置了凸型擋臺，因此，縱向與博格板的連接不同。凸型擋臺與基礎混凝土板一起建筑，依靠凸型擋臺對軌道板進行定位，施工更為簡便。日本板式軌道用的軌道板，沒有在工廠內機械磨削的工序，制造相對簡單。 (2)制造和施工

板式軌道結構中的軌道板（RC或PRC）為工廠預制，其質量容易操縱，現場混凝土施工量少，施工進度較快；道床外表美觀；由于其采納“由下至上”的施工方法，施工過程中不需工具軌；在專門減振及過渡段區域，通過在預制軌道板底粘貼彈性橡膠墊層，易于實現下部基礎對軌道的減振要求（如日本板式軌道結構中的防振G型）。但在橋上鋪設時，受橋梁不同跨度的阻礙，需要不同長度的軌道板配合使用，無形中增加了制造成本；曲線地段鋪設時，線路超高順坡 曲線矢度的實現對扣件系統的要求較高；板式軌道結構中CA砂漿調整層的施工質量直截了當阻礙軌道的耐久性；板式軌道的制造 運輸和施工的專業性較強，包括：軌道板的制造、運輸、吊裝、鋪設；CA砂漿的現場攪拌、試驗、運輸和灌注；軌道狀態整理過程中的充填式墊板樹脂灌注等。

(3)線路修理

由于板式軌道水泥瀝青（CA）砂漿調整層的存在，受自然環境因素的阻礙較大，在結構凸形擋臺周圍及軌道板底邊緣的CA砂漿存在破舊現象，專門是在線路縱向力較大的伸縮調劑器鄰近。因此日本鐵路除相應開發了修補用的樹脂砂漿外，在設計方面，用強度高、彈性和耐久性好的合成樹脂材料替代凸形擋臺周圍的CA砂漿。關于軌道板底的CA砂漿調整層，以灌注袋的形式取代初期的設模式的直截了當灌注，以減少CA砂漿層的環境暴露面，從而顯著提高了板式軌道結構的耐久性，以實現無砟軌道結構少修理的設計初衷。

日本板式軌道的應用：

各種型式的板式軌道在山陽、東北、上越、北陸和九州新干線的橋梁 隧道和部分路基區段上廣泛應用。

路基上的板式軌道必須克服路基沉降、翻漿冒泥等問題。日本從1987年就開始進行對土質路基上的板式軌道正式研究，從1990年開始進行技術性研討，開發以省力化為目的的新路基結構。這些研究結果在1993年9月編制成《路基結構設計 施工手冊（草案）》。

為了解決路堤下沉、路堤翻漿冒泥等問題，通過各項試驗研究，開發了RC路基板式軌道，其結構型式較以往的結構更為簡明，具有較好的荷載傳遞成效、較小的累積沉降、較少的材料損耗以及較好的耐久性。

我國在秦沈客運專線的狗河和雙何特大橋上分別鋪設了板式軌道結構的無砟軌道，長度分別為741m和740m，在贛龍線楓樹排隧道也鋪設了719m。我國臺灣高速鐵路的部分區段也采納了日本的框架型板式軌道。 3.2.4 彈性支承塊型（LVT）無砟軌道

彈性支承塊型無砟軌道是在雙塊式軌枕（或兩個獨立承塊）的下部及周圍設橡膠套靴，在塊底與套靴間設橡膠彈性墊層，而在雙塊式軌枕周圍及下部灌注混凝土而成型，為減振型軌道。

其最初由RogerSonneville提出并開發。瑞士國鐵于1966年在隧道內首次試鋪。法國開發的VSB——STEDET系軌道也屬此類，在地鐵內使用居多。1993年開通運營的英吉利海峽兩單線隧道內全部鋪設獨立支承塊式LVT型軌道。目前，彈性支承塊型軌道的鋪設總長度約360km。

彈性支承塊型無砟軌道在國外得到了推廣應用，不僅在丹麥、葡萄牙、法國、委內瑞拉和英國的鐵路得到進展，而且還在哥本哈根、亞特蘭大等都市的地鐵內推廣應用。我國西康線秦嶺隧道一、二線（長度為18.5km）內采納了彈性支承塊式無砟軌道,現在使用狀況良好。

彈性支承塊型（LVT）無砟軌道有以下特點：

(1)軌道結構的垂直彈性由軌下和塊下雙層彈性墊板提供，最大程度上模擬了彈性點支承傳統碎石道床的結構承載特性，軌道縱向節點支承剛度趨于平均一致，通過雙層彈性墊板的剛度和阻尼的不同組合可獲得優于有砟軌道的剛度和較好的減振成效。

(2)支承塊外設橡膠套靴提供了軌道的縱橫向彈性，使這種無砟軌道在水平方向的承載、動力傳遞和振動能量吸取方面更接近堅實平均基礎上碎石道床軌道，能夠補償無砟軌道側向剛度過大的不足，有利于減緩鋼軌的側磨。

(3)通過雙層彈性墊板的隔離，使軌道各部件的荷載傳遞頻率得以降低，部件的損害程度大大降低，幾何形位可在長時刻內得以保持，最大程度地減少了養護修理工作量。

(4)結構簡單，施工相對容易，支承塊為鋼筋混凝土結構，可在工廠高精度預制，在現場只需將鋼軌、扣件、帶橡膠套靴的支承塊加以組裝，經各向準確定位后，就地灌注道床混凝土即可成型。

(5)可修理性比剛性整體道床大大提高，假如支承塊、塊下墊板或橡膠套靴顯現損害，在損害點的左右一段距離內松開扣件，抬高鋼軌即可取出損害的部件。

(6)由于采納橡膠套靴和塊下橡膠墊板，初期投資比有砟軌道大。然而在運營費方面，依照SBB的運營統計和國內前期應用的估量，總運營費用較有砟軌道可節約約50%。 (7)用于露天，其缺點是雨水容易滲入套靴，列車通過時會有污水擠出，污染道床，必須采取相應的措施。

3.2.5 旭普林型無砟軌道

旭普林型無砟軌道系統1974年開發，在科隆-法蘭克福高速鐵路上成功鋪設了21Km。

旭普林無砟軌道系統與雷達型無砟軌道系統相似，差不多上在水硬性混凝土承載層鋪設雙塊埋入式無砟軌道，但采納的施工工藝不同。其特點是先灌注軌道板混凝土，然后將雙塊式軌枕安裝就位，通過振動法將軌枕嵌入壓實的混凝土中，直至達到精確的位置。

適用不同基礎設施條件的旭普林無砟軌道：

(1)路基

混凝土板在路基上的厚度為280mm，寬度為2.80mm或3.20mm，依照德國鐵路規定的荷載而定。在路基上鋪設旭普林型無砟軌道應該注意以下幾點：

1)下層路基必須穩固，在4m深度內不得顯現軟土或沙層。在必要情形下應作地基改良甚至換土。最小承載力應為地基承載力EV2大于45MPa。

2)上層路基最低應達到955密實度，最小承載力EV2大于60MPa。

3)在路基上加400mm厚的基層防凍層，其密度必須達到100% 滲透系數10-5m.s-1承載力EV2大于120MPa。

4)水硬性混凝地承載層厚度最少300mm，抗壓強度約12～15MPa。

5)軌道板為鋼筋混凝土板，混凝土強度應達到35MPa。

(2)旭普林無砟軌道的附屬系統：

1)質量-彈簧減震系統

依照現場需要，旭普林公司能夠提供質量—彈簧系統，例如：支承在連續的彈性墊或單個的橡膠支座上的混凝土承載板，在兩端與板式軌道基礎連接的分開或者連續的混凝土承載板。

2)降噪措施

可在鋼軌之間安裝吸音預制件。這些預制件單元由多孔隙的混凝土組成，依照需要還能夠配上顏色。

3)道岔

旭普林軌道基礎能夠專門方便地與任何標準道岔進行搭配。道岔與質量－彈簧系統也能夠進行組合。

適應不同基礎設施條件的旭普林無砟軌道：

(1)路基

混凝土板在路基上的厚度為280mm，寬度為2.80m或者3.20m，依照德國鐵路規定的荷載而定。在路基上鋪設旭普林無砟軌道應注意以下幾點：

1)下層路基必須穩固，在4m深度內不得顯現軟土或沙層。在必要情形下應作地基改良甚至換土。最小承載力應為地基承載力EV2大于45MPa。

2)上層路基最低應達到95%的密度，最小承載力EV2大于60MPa。

3)在路基上加400mm厚的基層防凍層，其密度必須達到100% 滲透系數10-5m·s-1 承載力EV2大于120MPa。

4)水硬性混凝地承載層厚度最少300mm，抗壓強度約12～15MPa。

5)軌道板為鋼筋混凝土板，混凝土強度應達到35MPa。

承擔荷載的鋼筋混凝土板與墊層兩者共同結合成為一復合板。其厚度與寬度的設計應使拉伸應力在HGT墊層的底部不大于0.8MPa，而在混凝土板底部不大于0.85MPa，以保證將開裂的風險降至最低。在水硬性混凝土承載層以下的壓應力操縱在0.05MPa以下。

(2)橋上的旭普林無砟軌道

一樣情形下，橋面板受到防水層和鋼筋混凝土愛護層的愛護。由于下部結構牢固，無彎矩，無砟軌道能夠設計得更輕薄。因此，橋上旭普林無砟軌道一樣設計成兩層，下層與混凝土愛護層永久連接；而上層與軌枕或與軌條扣件直截了當結為一體。兩層混凝土板之間隔著人造橡膠或瀝青涂層，縱向力通過限位塊傳遞。這種設計的好處是，更換受損的無砟軌道更為方便。

軌道板能夠通過預留梯形鋼筋或形成勾連的接縫與混凝土愛護層相連接。混凝土愛護層通常在防護墻或管道溝處通過鋼筋連接到橋面板。

在橋長為20～30m的橋上，為幸免由橋體結構撓曲而給無砟軌道帶來的額外應力，并保持排水暢通，混凝土板應設計成分離的構件，而不是連續板。

(3)隧道旭普林無砟軌道

在隧道里，旭普林無砟軌道直截了當安裝在隧道地基上。由于溫度變化小，無砟軌道設計成連續性的。

3.2.6 其他類型無砟軌道

CETRAC直截了當支承式無砟軌道

CETEAC型無砟軌道系統最要緊特點是使用瀝青承載層為混凝土軌枕提供直截了當支承。軌枕通過專門的混凝土錨塊彈性地連接到瀝青層上，混凝土錨塊今后自軌排的橫向作用力傳到瀝青上。瀝青承載層上的寬軌枕是那個系統中不可缺少的部分，能夠大大降低軌道的結構高度。混凝土軌枕通過澆注的瀝青固定到瀝青支持層上并永久性保持其安裝位置。

CETRAC型無砟軌道1994年得到EBA批準，1995年在柏林郊區鋪設3.6Km，至今運營狀態良好。

CETRAC型無砟軌道系統構成：

CETRAC型無砟軌道由混凝土支承層、上部瀝青承載層和混凝土軌枕組成。有兩種結構形式，要緊區別在于采納的軌枕不同。CETRAC A-1型的軌枕為B316 W60/54預應力混凝土軌枕，長2.6米，底面支承面積6780cm2，重380Kg，從軌頂到混凝土支承層的高度為721mm。CETRAC A-3型軌枕采納BBS3 W60/54預應力混凝土軌枕，長2.4米，底面支承面積10820cm2，重560Kg，從軌頂到混凝土支承層的高度為580mm。由于寬軌枕底面支承面積大，能夠更平均地傳遞列車荷載，減少軌枕和瀝青層面接觸面的單位壓力。寬軌枕的長度比較短，專門適合斷面寬度較小的隧道鋪設。

錨塊與軌枕間鋪設氯丁橡膠彈性支承層，承諾軌排與瀝青支承層間發生垂向變形。彈性支承層還具有吸取動荷載能量的作用。觀測說明，每隔3根軌枕，設置一個錨塊就足夠了。圓形錨塊在工廠預制，并粘貼氯丁橡膠，與軌枕以其運到工地，軌枕放置到位后，錨塊與瀝青預留凹槽的間隙用防水快凝砂漿密封。

CETRAC型無砟軌道的優點：

(1)通過軌道板與瀝青層的彈性連接保持穩固的軌道形狀；

(2)應用瀝青座支承材料，施工方便，能夠將超高做到180mm；

(3)能夠通過錨塊與軌枕間的彈性墊層對軌道幾何狀態進行調整和修理；

(4)施工工序少，進度快，不受氣候阻礙；

(5)能夠使用通用的筑路和鐵路施工設備；

(6)軌道縱橫向阻力大；

(7)受到破壞后，能夠專門快復原；

(8)既適用于道岔也適用于線路；

(9)無障礙的排水；

(10)修理后能夠盡快復原運營。

ATD型無砟軌道

ATD型無砟軌道是Asphalt Rail-span with Direct Support（瀝青支撐軌結構）的簡稱。

ATD型無砟軌道的軌枕能夠是2.6m長的雙塊式軌枕，也能夠是中間下部留有間隙的整體軌枕。軌枕直截了當放置在瀝青道床板上，靠瀝青與軌枕間的摩擦力抗擊縱向作用力。在軌排中間設置60cm寬的抗橫向力支座，提供軌道橫向阻力。在橫向調整好軌排之后，制作與軌枕間用彈性材料填充。

梯子形無砟軌道

近年來，日本正在大力研究一種“梯子形”軌道。由兩根縱向軌枕（梁）支承鋼軌，橫向每隔3m用鋼管將兩根縱向枕連接成梯子形；在橋上縱向軌枕與軌道基礎（梁面）之間每隔1.5m設減振支撐裝置組成“浮置式梯子形軌道“。

梯子型無砟軌道要緊特點：

低震動、低噪聲；變傳統橫向軌枕支承鋼軌的方式為縱向支承；軌道自重輕，約為有砟軌道的1/4；軌道高度的調整除利用扣件的調整量之外，減振支承裝置也有一定調高作用。鋪設在橋梁上的浮置式梯子形無砟軌道，使整體結構系統實現了從“重型和傳統“到”輕型和現代化“的全然變革。路基上梯子形軌道，其縱向軌枕下仍舊鋪設有道砟，屬于有砟道床與整體軌下結構基礎的混合式結構。

Rheda型無砟軌道

Rheda型無砟軌道為鋼筋混凝土底座上的整體結構形式之一，在大量鋪設和長期觀測試驗的基礎上，在德國鐵路高速線土質路基 橋梁和隧道區段全面推廣應用，所鋪設360Km無砟軌道中，Rheda型約占一半以上。

最近開發的Rheda-2000型無砟軌道已投入商業運營，其結構特點是：由2根桁架型配筋組成的專門雙塊式軌枕取代了原Rheda型中的整體軌枕；取消了原結構中可能開裂和滲水的槽型板，統一了隧道、橋梁和路基上的形式，也可在道岔和伸縮調劑器區段應用；同時，軌道結構高度從原先的650mm降低為472mm。Rheda-2000型中的支承塊只保留承軌和預埋扣件螺栓部位的預制混凝土，其余為桁架式的鋼筋骨架，使其與現場灌注混凝土新、老界面減至最少，有利于提高施工質量和結構的整體性。

PACT型無砟軌道

PACT型無砟軌道為就地灌注鋼筋混凝土道床，鋼軌直截了當與道床相連接，軌底與混凝土之間設連續帶狀橡膠墊板，鋼軌為連續支承。英國自1969年開始研究和試鋪，到1973年正式推廣，并在西班牙、南非、加拿大和荷蘭等國重載鐵路和高速線的橋 隧道結構上應用，鋪設總長約80KM。

LVT型無砟軌道

LVT型無砟軌道是在雙塊式軌枕（或兩個獨立支承塊）的下部及周圍設橡膠套靴，在塊底與套靴之間設橡膠彈性墊層，而在雙塊式軌枕周圍及底下灌注混凝土而成型，為減振型軌道。其最初由Roger Sonneville提出并開發，瑞士國鐵于1966年在隧道內首次試鋪。1993年開通運營的英吉利海峽兩單線隧道內全部鋪設了獨立支承塊式LVT型無砟軌道。目前，LVT型無砟軌道的鋪設總長度約360Km。 3.3 我國無砟軌道要緊類型

國內對無砟軌道的研究開始于20世紀60年代，與國外的研究幾乎同步起步。我國初期曾試鋪過設過支承塊式 短木枕式 整體灌注式等整體道床以及框架式瀝青道床等幾種形式，但正式推廣應用的僅有支承塊式整體道床。支承塊式整體道床在成昆線 京原線 京通線 南疆線等長度超過1Km的隧道內鋪設，總鋪設長度約300Km。我國20世紀80年代曾試鋪過瀝青整體道床 由瀝青混凝土鋪裝層與寬枕組成的整體道床以及由瀝青灌注的固化道床等，但并未正式推廣。此外，在橋梁上試鋪過無砟無枕結構，在京九線九江長江大橋上全部采納了這種結構，長度約7Km。

1994年以后，隨著京滬高速鐵路可行性研究的進程，無砟軌道在我國重新被關注。參照國外體會及結構形式，提出了板式、長枕埋入式、彈性支承塊三種結構形式的無砟軌道及其設計參數。在秦沈客運專線選定了三座特大橋作為無砟軌道的試鋪段。其中，沙河特大橋試鋪長枕埋入式無砟軌道；狗河特大橋和雙何特大橋試鋪板式無砟軌道。之前，我國最長的西康線秦嶺隧道內采納了彈性支承塊式無砟軌道，已于2001年正式開通運營。

依照國務院2004年批準的《中長期鐵路網規劃》的規劃，我國今年內將有大量高速鐵路投入施工建設，無砟軌道也必將迎來一個新的進展契機，我國無砟軌道在面臨列車提速、運營條件要求增高的的前提下，勢必進行新的研究和改進。

3.3.1 板式無砟軌道軌道

板式無砟軌道(圖3-14)具有以下優點：①軌道建筑高度低，自重輕，綜合評估工程建設投資更為經濟；②板式軌道制造由工廠機械化生產，減少了現場施工中的工序和工作量。由于其制造精度高，生產效率高，能夠加快施工進度。采納乳化瀝青砂漿作為軌道板與混凝土基礎板的隔離層和調整層，便于對軌道施工中產生的誤差進行操縱和調整，也便于修復。為此，板式無砟軌道被廣泛應用于路基 橋梁 隧道和路橋過渡段。

圖3-14 板式無砟軌道結構橫斷面圖

(1)板式無砟軌道的組成

板式軌道分為一般型和減震型。

一般型板式軌道由鋼軌、扣件、預制混凝土軌道板(簡稱軌道板)、乳化瀝青水泥砂漿調整層(簡稱CA砂漿調整層)、混凝土凸形擋臺(簡稱凸形擋臺)及混凝土底座(簡稱底座)等部分組成。凸形擋臺周圍采納樹脂材料填充。扣件鐵墊板上設置充填式墊板。

減震型板式軌道的結構組成除在軌道板底面設置橡膠墊層外，其余與一般型板式軌道相同。

(2)板式軌道的技術要求

1)路基上板式軌道

1日本既有線鐵路土質路基上的板式軌道道床結構，○曾用瀝青混凝土作為RA型板式軌道的承力層。由于瀝青材料的溫度敏銳性高，耐久性相對較差，后用鋼筋混凝土替代了瀝青混凝土。借鑒國外成功體會，在路基面構筑的混凝土支撐層上，直截了當構筑混凝土底座與凸形擋臺。厚度與寬度范疇應依照結構承載能力、荷載傳遞特性及道床厚度確定。經運算，路基上支承層寬度為3200—3800mm，厚度依照支承條件來運算確定，但不得小于300mm。每隔2個板單元設1個橫向伸縮縫，寬度為20mm，用瀝青板填充。

2由于板式軌道底座直截了當構筑在混凝土支承層上，○因此在過渡段區域的混凝土支承層，應預埋與底座間連接的鋼筋。

3為防止地面水滲入路基，○對混凝土支承層兩側的路基面，應采取瀝青混凝土封閉或其他防水措施。在施工過程中，還應注意支承層兩側與防水層搭接處的防水處理。

(2)隧道內板式結構

與路基 橋梁相比，隧道基礎為無砟軌道的應用提供了較好的承力層，除過渡段外，在路基上的無砟軌道相比要簡單得多。此外，還具有隧道內溫差小 紫外線強度弱的優點。借鑒日本板式軌道在隧道內的應用體會，以及我國贛龍線楓樹排隧道板式軌道實驗段的研究成果，能夠得出隧道內無砟軌道底座與凸形擋臺可直截了當在隧道基底回填層上構筑的結論。

隧道內板式軌道底座混凝土伸縮縫的設置：洞內每3個軌道板單元處(約15m)設置1個；洞口向內延伸200m范疇內，約每5m設置1個。為保證與隧道沉降縫變形和諧，在沉降縫處，底座對應設置伸縮縫。

雙線線路中心積水可通過底座內預埋橫向排水管與外側水溝相連來解決。排水管的直徑及設置間隔則依照隧道具體水文情形確定。

(3)橋上板式軌道

軌道在路基縱向能夠認為是不移動的，然而橋梁由于制動力、啟動力和溫度荷載會產生縱向位移。無砟軌道在與橋梁進行力的傳遞時，在橋梁上部結構和軌道上部結構的過渡區，會因為端部的扭轉及下部的變形在軌道上顯現向上的力。

秦沈線狗河 雙何特大橋上板式軌道的底座直截了當在橋上構筑。為保證無砟軌道結構與梁體的可靠連接，實現梁體與無砟軌道道床間結構變形的和諧，在混凝土底座范疇內的橋面，應設置一定數量的連接鋼筋。連接鋼筋的數量應依照無縫線路縱向力的大小及無砟道床與橋面間的摩擦力大小來確定的。

1)底座每隔1個板單元設1個橫向伸縮縫。

3)由于板式軌道的軌道板為平板，線路的豎曲線只能通過底座 CA砂漿調整層的厚度，以及扣件墊板進行設置。設置中應依照豎曲線半徑的大小，盡量通過底座和CA砂漿調整層進行設置，為扣件留出足夠的調整量，以利于后期對軌道狀態的調整。

依照橋上無砟軌道技術條件要求，應盡量減小梁端轉角和變形對扣件系統的阻礙，軌道板/道床板結構端部距第一個扣件節點中心，必須操縱在250mm以上。

3.3.2 雙式無砟軌道

由于雙塊式無砟軌道道床為現場混凝土澆筑，且便于施工，道床板與底座的寬度設計一致，適合在各種環境條件下鋪設。

武廣客運專線中的雙塊式無砟軌道

雙塊式無砟軌道的組成：

雙塊式無砟軌道由鋼軌、扣件、雙塊式軌枕、道床板、底、(路基和隧道區段可不設)等部分組成。

雙塊式無砟軌道的技術要求

(1)路基上雙塊式無砟軌道

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