客运专线双块式无碴轨道设计

chinaldq

一．无碴轨道结构设计

（一）钢轨

采用60kg/m、100m定尺长、非淬火无孔U71Mn（k）新轨。钢轨质量符合《350km/h客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》（铁科技［2004］120号）及《客运专线250km/h和350km/h钢轨检验及验收暂行标准》（铁科技［2005］402号）的有关要求。
根据350km/h客运专线60kg/m钢轨相关技术条件，CHN60 UM71(k)钢轨钢轨制造误差见表1-1。

表1-1
钢轨相关尺寸允许偏差

项    目	允许偏差(mm)
钢轨高度	±0.6
轨头宽度	±0.5
轨头顶部断面	+0.6/-0.3
接头夹板安装面斜度	±0.35
接头夹板安装面高度	+0.6/-0.5
轨腰厚度	+1.0/-0.5
轨底宽度	±1.0
轨底边缘厚度	+0.75/-0.5
轨底凹陷	≤0.3
端面斜度（垂直、水平方向）	≤0.6
断面不对称	±1.2
长度（环境温度20℃）	±30
螺栓孔直径	±0.7
螺栓孔位置	±0.7

（二）扣件

1．扣件结构组成
武广客运专线区间采用Vossloh300-1U型扣件。Vossloh300-1U型扣件属于带沟槽挡肩承轨槽的有螺栓不分开式弹性扣件，其结构上主要由2个SKL15 W型弹条扣压件、1块Zw692轨下垫片、1块Grp21承压铁垫板、2块Zwp 104 NT型弹性垫板、2个Wfp15a绝缘轨距挡板、2个Sdü26预埋塑料套管和2个Ss轨枕螺栓等部件组成。具体见图1-1：

图1-1
Vossloh 300-1U扣件组成

在轨底与承轨槽之间安装有轨下垫片、铁垫板和弹性垫片，通过弹条扣压件由轨枕螺栓和预埋套管的紧密配合将钢轨牢靠地扣压在轨枕上。
Vossloh 300-1U型扣件有两弹条，普通黑色Skl 15弹条用于路基和隧道地段，小阻力蓝色Skl 15B弹条用于桥梁地段。
2．扣件主要设计参数及性能
Vossloh300-1U型扣件高度34mm，扣件垫板静刚度为22.5kN/mm，动刚度为40kN/mm。
Vossloh300-1U型扣件结构简单，连接紧密，弹性好，扣压力大，钢轨防爬阻力大，抗钢轨小返能力强，装卸方便，养护维修工作量小，使用安全性可靠，寿命较长。
但是由于该扣件采用轨距挡板进行调距，属于有级调整扣件。由于轨距挡板制造误差为0～0.5mm，给无砟轨道轨距及方向调整带来一定的困难。在高程调整方面，ZW692垫板厚度为6±0.5mm、Grp21钢垫板厚度16+0.0/-0.4mm、Zwp104弹性垫板厚度为12±0.5mm，Vossloh300－1型扣件系统组装高度及误差为：34+1/-1.4mm。
Vossloh300-1U型扣件各部件主要设计参数见表1-2。

表1-2
Vossloh300-1U型扣件各部件主要设计参数表

扣件类型	不分开式
轨距调整量	±16mm
调高量	+56mm/-4mm
弹条	Skl 15和Skl 15B（小阻力）
最大竖向压缩量	2.6mm
垫板静刚度	20~30kN/mm
弹条扣压力	约18kN（Skl 15）；14 kN（Skl 15B）
单组扣件纵向阻力	≥9kN（Skl 15）；≥7kN（Skl 15B）
弹条弹程	＞15mm
电阻	≥5kΩ

（三）双块式轨枕

1．轨枕类型
武广客运专线乌龙泉至花都段双块式轨枕类型主要包括WG-I、WG-II、WG-III型三种轨枕。其中三种轨枕的适用范围及配套扣件见表1-3：
表1-3
WG-I、WG-II、WG-III三种轨枕的适用范围及配套扣件详表

序号	轨枕类型	配套扣件	适用范围
1	WG-I	Vossloh300-1U	一般路基、桥梁和隧道地段
2	WG-II	走行轨：Vossloh300-1U 辅助轨：Vossloh310	有砟轨道与无砟轨道过渡段的无砟轨道地段
3	WG-III	BWG ERL	WG-I型不能满足上拔力要求的地段

2．WG-I、WG-II、WG-III三种轨枕结构设计
双块式轨枕混凝土采用C60混凝土，轨枕生产应该满足DIN EN 13230、BN 918 143及《RHEDA 2000双块式轨枕生产用混凝土技术要求－工艺说明》等规范和标准的相关要求。
双块式轨枕设计中，未考虑箍筋和桁架对轨道电路的影响。
（1）WG-I轨枕结构设计
①钢筋桁架要求在工厂预制，并检查尺寸精度符合要求。钢筋桁架的制作采用电阻接触焊（闪光对接焊）。
②带肋钢筋要求强度≥335Mpa。
③其余原材料及结构尺寸加工应该满足有关规范、相关技术转让资料及设计文件要求。
WG-I轨枕结构设计及配筋见图1-2：

图1-2
WG-I轨枕结构设计断面图

（2）WG-II轨枕结构设计
WG-II轨枕结构设计见图1-3。

图1-3
WG-II轨枕结构设计断面图

（3）WG-III轨枕结构设计
WG-III轨枕结构设计见图1-4。

图1-4 WG-III轨枕结构设计断面图

3．与轨枕的界面设计
（1）Vossloh公司提供的扣件与轨枕的界面设计图
Vossloh公司提供的扣件与轨枕的界面设计见图1-5。

图1-5

Vossloh公司提供的扣件与轨枕界面图

图1-6

Vossloh公司提供的凹槽放大图

（2）双块式轨枕与扣件接口设计
根据Vossloh公司提供的扣件与轨枕接口设计图，铁四院完成了WG-I型扣件与扣件的接口设计图，见图1-7：

图1-7武广客运专线WG-I型轨枕轨枕块及凹槽放大图

（3）目前出现问题原因分析（技术）
2007年12月，中铁八局在轨道施工过程中发现，在相当数量的轨枕上轨距挡板与轨枕上的凹槽不密贴（见图1-8）。

图1-8 轨距挡板与凹槽不密贴

如果轨距挡板与轨枕上的凹槽不密贴，将会导致轨距挡板与轨枕的混凝土挡肩不密贴，在列车荷载作用下，混凝土挡肩上的局部区域将会出现过大的压应力，严重时可能导致挡肩破坏。
中铁八局发现存在的问题后，我院对轨枕设计图进行了检查，设计图中的相关尺寸与Vossloh公司提供的相关图纸完成吻合，轨枕设计不存在问题。睿铁人员现场发现：设计图中凹槽宽度为19+0.5mm，模板设计图中为19±0.3mm，两者存在一定的差别，但睿铁认为这样的差别不至产生这么大的问题，扣件制造误差可能过大，需对扣件进行检验。
后轨枕厂专程携带轨枕至位于江苏昆山的扣件生产厂进行了试验，没有发现扣件存在问题。经进一步检验，发现模板凹槽处尺寸偏差过大，问题是由模板引起的，必须停工对模板进行修理。目前多数模板已经运至北京或广州进行修理。

chinaldq

图片上不来，没办法

oyzw

原帖由 chinaldq 于 2008-10-5 16:22 发表
图片上不来，没办法

我给你上现场图

oyzw

原帖由 iDTGV 于 2008-10-7 06:54 发表
强悍呀！不过前两天又曝光，说是用假石灰还是什么的，这个质量怎么把关呀！

去年闹了这么久的假煤灰,今年怎么又来假石灰呢?混凝土不放石灰的呀!!!

luban

后期浇注混凝土质量难以保证啊，震捣不密实底下会出现蜂窝的

中原之星

要是浇筑完了发现轨距有问题或者其他什么情况，怎么办啊？敲掉重来？

oyzw

原帖由 luban 于 2008-10-7 10:36 发表
后期浇注混凝土质量难以保证啊，震捣不密实底下会出现蜂窝的

轨道板的厚度并不是很大,震倒难度不大,现场观察蜂窝现象基本没有,一旦出现就得敲掉!只是气泡还是有一些的,不影响质量!

oyzw

原帖由 中原之星 于 2008-10-7 10:45 发表
要是浇筑完了发现轨距有问题或者其他什么情况，怎么办啊？敲掉重来？

轨距问题目前处理得比较好,合格率一般在90%以上,超标的部分视情况更换轨距块,迫不得已才返工.影响轨距的原因主要是轨枕钢架强度不够,造成精调时轨距缩小,现在采用撑竿补强.随着轨道施工的不断熟练,施工质量与速度都在不断提高.返工的情况还是有的,不过很少是因为混凝土施工或者精调施工不好造成的,很多是因为其他难以预料的问题如轨道绝缘问题而返工,十六局就有因绝缘不达标返工的情况,敲掉重来.总体而言虽然雷达轨道现场施工受外界影像很大,但是中国工人还是不断在创新改进技术措施,保证了轨道精度. 别看轨道板边缘不平顺,铺上钢轨之后平顺度和博格板一样好!