高速鐵路軌道結(jié)構(gòu).

1、 1高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)高速鐵路軌道結(jié)構(gòu) 高速鐵路系列講座（五）高速鐵路系列講座（五）主講：主講： 韓峰韓峰 副教授副教授蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院 一、高速鐵路對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的基本要求一、高速鐵路對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的基本要求(一一) 高平順性高平順性 1. 1. 提高鋼軌的平直性、軌面的平順性及鋼軌焊接接頭的平直性。提高鋼軌的平直性、軌面的平順性及鋼軌焊接接頭的平直性。要通過提高鋼軌軋制質(zhì)量，接頭焊接質(zhì)量和鋼軌打磨質(zhì)量來消除這些屬要通過提高鋼軌軋制質(zhì)量，接頭焊接質(zhì)量和鋼軌打磨質(zhì)量來消除這些屬輪軌接觸面上的短波不平順。輪軌接觸面上的短波不平順。 2. 2. 避免由于軌道結(jié)構(gòu)的連續(xù)性、均一

2、性遭到破壞而引起的中、長避免由于軌道結(jié)構(gòu)的連續(xù)性、均一性遭到破壞而引起的中、長波不平順。鋼軌接頭、道岔是軌道連續(xù)性遭到破壞的典型部位，軌枕間波不平順。鋼軌接頭、道岔是軌道連續(xù)性遭到破壞的典型部位，軌枕間距不勻，軌枕擺置不方，軌枕種類、型號(hào)改變，扣件型號(hào)、擰緊狀態(tài)變距不勻，軌枕擺置不方，軌枕種類、型號(hào)改變，扣件型號(hào)、擰緊狀態(tài)變化，道床肩寬、邊坡不標(biāo)準(zhǔn)，以及道砟材質(zhì)變化都是軌道結(jié)構(gòu)連續(xù)性遭化，道床肩寬、邊坡不標(biāo)準(zhǔn)，以及道砟材質(zhì)變化都是軌道結(jié)構(gòu)連續(xù)性遭到破壞的典型現(xiàn)象。必須在軌道的設(shè)計(jì)、鋪設(shè)和養(yǎng)護(hù)維修的各個(gè)環(huán)節(jié)上到破壞的典型現(xiàn)象。必須在軌道的設(shè)計(jì)、鋪設(shè)和養(yǎng)護(hù)維修的各個(gè)環(huán)節(jié)上嚴(yán)格把關(guān)，才能提高在中、長

3、波范圍內(nèi)軌道的平順性。嚴(yán)格把關(guān)，才能提高在中、長波范圍內(nèi)軌道的平順性。 3 3. 3. 提高軌道彈性的均勻性。防止由于路基、道床、提高軌道彈性的均勻性。防止由于路基、道床、軌下膠墊彈性不勻所引起的長波不平順。路基軟弱、沉陷軌下膠墊彈性不勻所引起的長波不平順。路基軟弱、沉陷，道床臟污、翻漿、板結(jié)，軌下膠墊老化、失效是造成軌，道床臟污、翻漿、板結(jié)，軌下膠墊老化、失效是造成軌下基礎(chǔ)彈性不勻的主要因素，隨著行車速度的提高，這種下基礎(chǔ)彈性不勻的主要因素，隨著行車速度的提高，這種長波不平順?biāo)斐傻挠绊懞推茐木陀訃?yán)重而必須加強(qiáng)管長波不平順?biāo)斐傻挠绊懞推茐木陀訃?yán)重而必須加強(qiáng)管理。理。 4( (二二) )

4、 高可靠性，長壽命高可靠性，長壽命 高可靠性主要是指軌道結(jié)構(gòu)保持平順性，維持線路正常運(yùn)營的能力。 長壽命，指的是軌道結(jié)構(gòu)有較長的維修和大修周期。 5 （三）高穩(wěn)定性（三）高穩(wěn)定性 采用跨區(qū)間無縫線路是提高軌道結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，均勻性的重大舉措。采用跨區(qū)間無縫線路是提高軌道結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，均勻性的重大舉措。在跨區(qū)間無縫線路中道岔的連續(xù)焊接，會(huì)使道岔區(qū)基本軌產(chǎn)生附加溫度力在跨區(qū)間無縫線路中道岔的連續(xù)焊接，會(huì)使道岔區(qū)基本軌產(chǎn)生附加溫度力，從而使結(jié)構(gòu)受力和變形更為復(fù)雜的道岔區(qū)成為高速鐵路穩(wěn)定性的控制區(qū)，從而使結(jié)構(gòu)受力和變形更為復(fù)雜的道岔區(qū)成為高速鐵路穩(wěn)定性的控制區(qū)。高速列車的高頻沖擊和振動(dòng)，會(huì)使軌道結(jié)構(gòu)的縱

5、、橫向阻力，即軌道自。高速列車的高頻沖擊和振動(dòng)，會(huì)使軌道結(jié)構(gòu)的縱、橫向阻力，即軌道自身保持穩(wěn)定的能力降低，而高速列車的蛇行和橫向振動(dòng)又會(huì)使作用到軌道身保持穩(wěn)定的能力降低，而高速列車的蛇行和橫向振動(dòng)又會(huì)使作用到軌道上的橫向荷載加大，增加軌道橫向失穩(wěn)上的橫向荷載加大，增加軌道橫向失穩(wěn)( (脹軌、跑道脹軌、跑道) )的可能性，因此，高的可能性，因此，高速鐵路的軌道結(jié)構(gòu)必須保證最高程度的穩(wěn)定。速鐵路的軌道結(jié)構(gòu)必須保證最高程度的穩(wěn)定。 6（一）高速鐵路對(duì)鋼軌的要求（一）高速鐵路對(duì)鋼軌的要求 鋼軌在極其復(fù)雜的受力條件下工作，鋼軌的狀態(tài)又直接影響行車安鋼軌在極其復(fù)雜的受力條件下工作，鋼軌的狀態(tài)又直接影響行車

6、安全和平穩(wěn)，因此，對(duì)鋼軌提出以下要求：全和平穩(wěn)，因此，對(duì)鋼軌提出以下要求： (1) (1)具有較高的強(qiáng)度和承載能力，在車輛荷載及其他荷載作用下，不具有較高的強(qiáng)度和承載能力，在車輛荷載及其他荷載作用下，不會(huì)發(fā)生傷損和破壞；會(huì)發(fā)生傷損和破壞； (2) (2)具有良好的抗磨耗性能，在車輛荷載長期作用下，能保持良好的具有良好的抗磨耗性能，在車輛荷載長期作用下，能保持良好的斷面形狀，維持輪軌良好的接觸狀態(tài)；斷面形狀，維持輪軌良好的接觸狀態(tài)； (3) (3)具有良好的韌性，適應(yīng)較高的動(dòng)力作用，獲得較長的疲勞壽命；具有良好的韌性，適應(yīng)較高的動(dòng)力作用，獲得較長的疲勞壽命； (4) (4)具有良好的焊接性能，以

7、便采用無縫線路；具有良好的焊接性能，以便采用無縫線路； (5) (5)具有良好的道岔及加工性能，以獲得良好的道岔質(zhì)量；具有良好的道岔及加工性能，以獲得良好的道岔質(zhì)量； (6) (6)化學(xué)成分便于熱處理，以提高鋼軌的強(qiáng)韌性；化學(xué)成分便于熱處理，以提高鋼軌的強(qiáng)韌性； (7) (7)嚴(yán)格的尺寸公差及高平直度，保持軌道結(jié)構(gòu)高精度和平順性。嚴(yán)格的尺寸公差及高平直度，保持軌道結(jié)構(gòu)高精度和平順性。三、鋼軌三、鋼軌 7（二）鋼軌品種和性能（二）鋼軌品種和性能 我國高速鐵路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國高速鐵路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，200km/h及以上高速客運(yùn)專線鐵路及以上高速客運(yùn)專線鐵路應(yīng)選用應(yīng)選用U71MnG鋼軌，鋼軌，200

8、250km/h高速客貨混運(yùn)鐵路應(yīng)選用高速客貨混運(yùn)鐵路應(yīng)選用U75VG鋼軌。其中鋼軌。其中U代表鋼軌鋼；代表鋼軌鋼；75代表化學(xué)成分中碳平均含量為代表化學(xué)成分中碳平均含量為0.75%；V代表釩元素；代表釩元素；Mn代表錳元素；代表錳元素；G代表高速鐵路（代表高速鐵路（2011年前為年前為K，代表，代表客運(yùn)專線）?？瓦\(yùn)專線）。U71MnG和和U75VG鋼軌的化學(xué)成分及力學(xué)性能分別見表鋼軌的化學(xué)成分及力學(xué)性能分別見表3-1和表和表3-2所示。所示。 8 9（三）鋼軌定尺及運(yùn)輸（三）鋼軌定尺及運(yùn)輸1.定尺長度定尺長度 鋼軌定尺長度對(duì)軌道的平順性有直接影響。作為現(xiàn)代化鐵路的標(biāo)鋼軌定尺長度對(duì)軌道的平順性有

9、直接影響。作為現(xiàn)代化鐵路的標(biāo)志之一，無縫線路是實(shí)現(xiàn)軌道平順性的重要措施。盡管現(xiàn)代焊接技術(shù)志之一，無縫線路是實(shí)現(xiàn)軌道平順性的重要措施。盡管現(xiàn)代焊接技術(shù)取得重大進(jìn)展，但焊接接頭仍是軌道的薄弱環(huán)節(jié)，增加鋼軌定尺長度、取得重大進(jìn)展，但焊接接頭仍是軌道的薄弱環(huán)節(jié)，增加鋼軌定尺長度、減少焊接接頭數(shù)量是高速鐵路鋼軌發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，日本減少焊接接頭數(shù)量是高速鐵路鋼軌發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，日本(NSC、NKK工廠工廠)出廠鋼軌定尺長度為出廠鋼軌定尺長度為50m，法國，法國(哈亞士哈亞士)為為80m，德國，德國(蒂森蒂森)、奧地利奧地利(奧鋼聯(lián)奧鋼聯(lián))為為60m和和120m。 10 采用長定尺鋼軌除可以減少

10、焊接接頭外，還對(duì)提高軌端質(zhì)量和整采用長定尺鋼軌除可以減少焊接接頭外，還對(duì)提高軌端質(zhì)量和整個(gè)鋼軌質(zhì)量具有重要意義。一根鋼軌經(jīng)過矯直機(jī)矯直后，形成個(gè)鋼軌質(zhì)量具有重要意義。一根鋼軌經(jīng)過矯直機(jī)矯直后，形成5個(gè)區(qū)域個(gè)區(qū)域：在鋼軌兩端各形成一個(gè)非矯直區(qū)及過渡區(qū)，中部為矯直變形區(qū)。各：在鋼軌兩端各形成一個(gè)非矯直區(qū)及過渡區(qū)，中部為矯直變形區(qū)。各個(gè)區(qū)域的軌高、頭寬尺寸都有不同程度的變化。在正常情況下，高差個(gè)區(qū)域的軌高、頭寬尺寸都有不同程度的變化。在正常情況下，高差為為0.4mm，頭寬差為，頭寬差為0.1mm。鋼軌采用長定尺生產(chǎn)后，應(yīng)用長尺矯直。鋼軌采用長定尺生產(chǎn)后，應(yīng)用長尺矯直冷鋸定尺工藝，利用熱軋頭尾余量切除

11、矯直區(qū)和過渡區(qū)，使整根鋼軌冷鋸定尺工藝，利用熱軋頭尾余量切除矯直區(qū)和過渡區(qū)，使整根鋼軌尺寸及高度一致，以提高鋼軌整體的平順度。尺寸及高度一致，以提高鋼軌整體的平順度。 另外，采用長定尺鋼軌還具有降低成本另外，采用長定尺鋼軌還具有降低成本(減少焊頭數(shù)量帶來的效減少焊頭數(shù)量帶來的效益益)、縮短裝運(yùn)時(shí)間、縮短裝運(yùn)時(shí)間(總重量相同的長定尺鋼軌與短定尺鋼軌相比總重量相同的長定尺鋼軌與短定尺鋼軌相比)、焊、焊接進(jìn)度快接進(jìn)度快(焊頭數(shù)量少焊頭數(shù)量少)等優(yōu)點(diǎn)。我國目前采用等優(yōu)點(diǎn)。我國目前采用100m的長定尺鋼軌。的長定尺鋼軌。 112.鋼軌運(yùn)輸鋼軌運(yùn)輸 高速鋼軌運(yùn)輸主要有：從鋼廠出廠的高速鋼軌運(yùn)輸主要有：從鋼

12、廠出廠的100m定尺鋼軌運(yùn)輸和從焊軌基地定尺鋼軌運(yùn)輸和從焊軌基地出廠的出廠的500m長鋼軌運(yùn)輸兩種。長鋼軌運(yùn)輸兩種。（1）100m長定尺鋼軌運(yùn)輸長定尺鋼軌運(yùn)輸 100m長鋼軌運(yùn)輸有長鋼軌運(yùn)輸有6種定尺方案（包含種定尺方案（包含3種梯形方案和種梯形方案和3種矩形方案）和種矩形方案）和4種混裝方案（包含種混裝方案（包含3種梯形方案和種梯形方案和1種矩形方案）。梯形方案裝載種矩形方案）。梯形方案裝載50根鋼軌，根鋼軌，分為分為4層，每層層，每層14根。根。按照不同的普通平車車輛長度分為按照不同的普通平車車輛長度分為8輛一組和輛一組和7輛一組兩種裝載方式。兩端車輛一組兩種裝載方式。兩端車上各有上各有1

13、個(gè)專用座架，中間車上各有個(gè)專用座架，中間車上各有2個(gè)專用座架，中間的座架有個(gè)專用座架，中間的座架有4個(gè)鎖定座個(gè)鎖定座架，每個(gè)鎖定座架只鎖定一層鋼軌。架，每個(gè)鎖定座架只鎖定一層鋼軌。95m、96m、99m短尺鋼軌裝載時(shí)需要短尺鋼軌裝載時(shí)需要增加增加1個(gè)混裝座架。個(gè)混裝座架。 正線運(yùn)行時(shí)，車組運(yùn)行完全按照普通平車管理，車組最高運(yùn)行速度為正線運(yùn)行時(shí)，車組運(yùn)行完全按照普通平車管理，車組最高運(yùn)行速度為80km/h。 12 （2）500m長鋼軌運(yùn)輸長鋼軌運(yùn)輸 500m長鋼軌普通平車運(yùn)輸采用梯形方案，車組由長鋼軌普通平車運(yùn)輸采用梯形方案，車組由36輛木地板平車組輛木地板平車組成，其中中部成，其中中部34輛車

14、為輛車為13m長長60t平車（含平集共用車），兩端平車（含平集共用車），兩端2輛為輛為15.4m長長61t平集共用車。各車間不得使用車鉤緩沖停止器，相鄰車輛的車平集共用車。各車間不得使用車鉤緩沖停止器，相鄰車輛的車地板高度差不大于地板高度差不大于10mm。裝載加固裝置包括座架。裝載加固裝置包括座架72個(gè)，其中普通座架個(gè)，其中普通座架60個(gè)，鎖定座架個(gè)，鎖定座架8個(gè)，端部座架個(gè)，端部座架2個(gè)，次端座架個(gè)，次端座架2個(gè)，緊固裝置個(gè)，緊固裝置8副，每副包括副，每副包括緊固螺栓、緊固螺母、防松螺母、墊塊、夾板；安全防護(hù)門緊固螺栓、緊固螺母、防松螺母、墊塊、夾板；安全防護(hù)門2個(gè)。個(gè)。 13 目前，客運(yùn)專

15、線目前，客運(yùn)專線III型枕主要有客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土有擋肩枕（簡稱為型枕主要有客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土有擋肩枕（簡稱為IIIc型枕）、與型枕）、與IV型扣件配套的型扣件配套的III型預(yù)應(yīng)力混泥土無擋肩枕（簡稱為型預(yù)應(yīng)力混泥土無擋肩枕（簡稱為IIIb型型枕）、客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土橋枕（簡稱為枕）、客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土橋枕（簡稱為IIIqc型橋枕）。型橋枕）。 三、軌三、軌 枕枕 141、彈條、彈條IV型型 彈條彈條IV型扣件為無螺栓扣件，用于有砟軌道的無擋肩混凝土軌枕。型扣件為無螺栓扣件，用于有砟軌道的無擋肩混凝土軌枕。每套扣件由兩件彈條、兩件預(yù)埋鐵座、兩件絕緣軌距塊和一件橡膠墊板每套扣件由兩件彈條

16、、兩件預(yù)埋鐵座、兩件絕緣軌距塊和一件橡膠墊板組成，如圖所示：組成，如圖所示： 四、扣件四、扣件 15 彈條分彈條分C4型、型、JA型和型和JB型三種。一般地段安裝型三種。一般地段安裝C4型彈條，鋼軌接頭型彈條，鋼軌接頭處安裝處安裝JA和和JB型彈條。彈條應(yīng)保持足夠扣壓力且安裝到位，彈條就位以型彈條。彈條應(yīng)保持足夠扣壓力且安裝到位，彈條就位以其小圓弧內(nèi)側(cè)與預(yù)埋鐵座端部相距其小圓弧內(nèi)側(cè)與預(yù)埋鐵座端部相距810mm為準(zhǔn)，不得頂緊或距離過大，為準(zhǔn)，不得頂緊或距離過大，如圖所示。同時(shí)，應(yīng)注意使用該扣件時(shí)不得在軌下安設(shè)調(diào)高墊板，進(jìn)行調(diào)如圖所示。同時(shí)，應(yīng)注意使用該扣件時(shí)不得在軌下安設(shè)調(diào)高墊板，進(jìn)行調(diào)高作業(yè)，

17、以免造成彈條殘余變形甚至折斷。高作業(yè)，以免造成彈條殘余變形甚至折斷。彈條彈條IV型扣件彈條安裝要求型扣件彈條安裝要求 162、彈條、彈條V型扣件型扣件 彈條彈條V型扣件為螺栓扣件，用于有砟軌道有擋肩混凝土軌枕。由螺型扣件為螺栓扣件，用于有砟軌道有擋肩混凝土軌枕。由螺旋道釘、平墊圈、彈條、軌距擋板、軌下墊板和預(yù)埋套管組成，此外為旋道釘、平墊圈、彈條、軌距擋板、軌下墊板和預(yù)埋套管組成，此外為了鋼軌高度調(diào)整的需要，還包括調(diào)高墊板。如圖所示。了鋼軌高度調(diào)整的需要，還包括調(diào)高墊板。如圖所示。 17 彈條分兩種，即一般地段使用的彈條分兩種，即一般地段使用的W2型彈條和小阻力地段用型彈條和小阻力地段用X3型

18、彈條型彈條，此外，作為備件的彈條，此外，作為備件的彈條I型扣件型扣件A型彈條可能用于鋼軌接頭處。軌下墊型彈條可能用于鋼軌接頭處。軌下墊板分一般地段使用的橡膠墊板板分一般地段使用的橡膠墊板RP5和小阻力地段用的復(fù)合墊板和小阻力地段用的復(fù)合墊板CRP5兩種兩種。彈條應(yīng)安裝到位，彈條中部前端下顎剛好與鋼軌接觸為準(zhǔn)，兩者的間隙。彈條應(yīng)安裝到位，彈條中部前端下顎剛好與鋼軌接觸為準(zhǔn)，兩者的間隙不大于不大于0.5mm，如圖所示。在鋼軌接頭處，當(dāng)在小號(hào)碼軌距擋板上安裝，如圖所示。在鋼軌接頭處，當(dāng)在小號(hào)碼軌距擋板上安裝W2型彈條或型彈條或X3型彈條有困難時(shí)，應(yīng)安裝彈條型彈條有困難時(shí)，應(yīng)安裝彈條I型扣件型扣件A型

19、彈條。型彈條。 如遇到鋼軌高低和水平有少量不平順時(shí)，可考慮放入調(diào)高墊板，放入如遇到鋼軌高低和水平有少量不平順時(shí)，可考慮放入調(diào)高墊板，放入的調(diào)高墊板總厚度不得大于的調(diào)高墊板總厚度不得大于10mm，數(shù)量不得超過兩塊。，數(shù)量不得超過兩塊。 183、FC型扣件型扣件 FC型扣件為無螺栓扣件，用于有砟軌道的無擋肩混凝土軌枕。 每套扣件由兩件彈條（帶絕緣帽）、兩件預(yù)埋底座、兩件絕緣軌距擋板和一件橡膠墊板組成，如圖所示。 19彈條分彈條分FC1504型、型、FC1502型、型、FC1306型三種。其中，型三種。其中，F(xiàn)C1504型和型和FC1306型彈條分別配用型彈條分別配用8494和和12133型絕緣帽，

20、且出廠時(shí)已將絕緣帽型絕緣帽，且出廠時(shí)已將絕緣帽裝配在相應(yīng)的彈條上，裝配在相應(yīng)的彈條上，F(xiàn)C1502型彈條不安裝絕緣帽。一般地段安裝型彈條不安裝絕緣帽。一般地段安裝FC1504型彈條，鋼軌絕緣接頭處安裝型彈條，鋼軌絕緣接頭處安裝FC1502型彈條，小縱向阻力地段型彈條，小縱向阻力地段安裝安裝FC1306型彈條。彈條應(yīng)保持足夠扣壓力且安裝到位，彈條就位如型彈條。彈條應(yīng)保持足夠扣壓力且安裝到位，彈條就位如圖圖3-12所示。使用該扣件不得進(jìn)行調(diào)高作業(yè)。所示。使用該扣件不得進(jìn)行調(diào)高作業(yè)。 20（一）道床功用（一）道床功用 道床是軌道框架的基礎(chǔ)，它主要有五大功用：道床是軌道框架的基礎(chǔ)，它主要有五大功用：

21、1.分壓作用：將軌枕下的作用分散并傳于路基、使路基面的應(yīng)力均勻分壓作用：將軌枕下的作用分散并傳于路基、使路基面的應(yīng)力均勻并小于其容許強(qiáng)度；并小于其容許強(qiáng)度； 2.約束軌道框架：提供道床阻力以及約束軌道框架，保持軌道的方向、約束軌道框架：提供道床阻力以及約束軌道框架，保持軌道的方向、高低等幾何行位；高低等幾何行位； 3.增彈減震：提供軌道所需要的彈性和阻尼，衰減列車通過時(shí)產(chǎn)生的增彈減震：提供軌道所需要的彈性和阻尼，衰減列車通過時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，避免過大的動(dòng)作用力傳到路基等下部結(jié)構(gòu)；振動(dòng)，避免過大的動(dòng)作用力傳到路基等下部結(jié)構(gòu)； 4.排水：道床所使用的透水性材料，可提供良好的排水性能，對(duì)減輕排水：道床所

22、使用的透水性材料，可提供良好的排水性能，對(duì)減輕軌道凍害及提高路基的承載能力有著重要的作用；軌道凍害及提高路基的承載能力有著重要的作用； 5.方便維修養(yǎng)護(hù)：軌道在行車中產(chǎn)生的不平順及方向不良可以通過搗方便維修養(yǎng)護(hù)：軌道在行車中產(chǎn)生的不平順及方向不良可以通過搗固枕下碎石道床中的石砟加以整治。固枕下碎石道床中的石砟加以整治。五、道五、道 床床 21（二）碎石道床橫斷面（二）碎石道床橫斷面 道床是軌道結(jié)構(gòu)的重要組成部分。散粒體道床不僅要承受軌枕傳遞的各種力的作用，保持軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且要便于進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。對(duì)高速鐵路而言，散粒體道床的這些作用顯得尤為重要。下圖分別為我國高速鐵路雙線及單線路段的線路橫斷面

23、。高速鐵路雙線有砟軌道道床斷面（單位：高速鐵路雙線有砟軌道道床斷面（單位：m） 22高速鐵路單線有砟軌道道床斷面（單位：高速鐵路單線有砟軌道道床斷面（單位：m） 根據(jù)根據(jù)高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）（TB10621-2009）要求，）要求，道床設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：道床設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定： 1.應(yīng)采用特級(jí)碎石道砟，道砟的物理力學(xué)性能應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。應(yīng)采用特級(jí)碎石道砟，道砟的物理力學(xué)性能應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。道砟上道前應(yīng)進(jìn)行清洗，清潔度應(yīng)滿足有關(guān)要求。道砟上道前應(yīng)進(jìn)行清洗，清潔度應(yīng)滿足有關(guān)要求。 2.道床頂面應(yīng)低于軌枕承軌面不應(yīng)小于道床頂面應(yīng)低于軌枕承軌面不應(yīng)小于 40mm，且不應(yīng)高

24、于軌，且不應(yīng)高于軌枕中部頂面。枕中部頂面。 23 3.路基地段單線道床頂面寬度路基地段單線道床頂面寬度 3.6m，道床厚度，道床厚度0.35m，道床邊坡，道床邊坡1 :1.75，砟肩堆高，砟肩堆高0.15m。雙線道床頂面寬度應(yīng)分別按單線設(shè)計(jì)。石質(zhì)路。雙線道床頂面寬度應(yīng)分別按單線設(shè)計(jì)。石質(zhì)路塹地段應(yīng)采用彈性軌枕或鋪設(shè)砟下彈性墊層。塹地段應(yīng)采用彈性軌枕或鋪設(shè)砟下彈性墊層。 4.橋上道床標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與路基地段相同，應(yīng)采用彈性軌枕或鋪設(shè)砟下彈性橋上道床標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與路基地段相同，應(yīng)采用彈性軌枕或鋪設(shè)砟下彈性墊層。砟肩至擋砟墻之間以道砟填平。墊層。砟肩至擋砟墻之間以道砟填平。 5.隧道內(nèi)道床標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與路基地段相同，應(yīng)

25、采用彈性軌枕或鋪設(shè)砟下彈隧道內(nèi)道床標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與路基地段相同，應(yīng)采用彈性軌枕或鋪設(shè)砟下彈性墊層。砟肩至邊墻（或高側(cè)水溝）間以道砟填平。性墊層。砟肩至邊墻（或高側(cè)水溝）間以道砟填平。 6.線路開通前，道床密度不應(yīng)小于線路開通前，道床密度不應(yīng)小于 1.75g/cm3，軌枕支承剛度不應(yīng)小，軌枕支承剛度不應(yīng)小于于120kN/mm，縱向阻力不應(yīng)小于，縱向阻力不應(yīng)小于14kN/枕，橫向阻力不應(yīng)小于枕，橫向阻力不應(yīng)小于12kN/枕。枕。 24（三）特級(jí)道砟相關(guān)技術(shù)及要求（三）特級(jí)道砟相關(guān)技術(shù)及要求 特級(jí)道砟巖石材質(zhì)的抗磨耗、沖擊、壓碎性能較一級(jí)道砟強(qiáng)、碎石的外特級(jí)道砟巖石材質(zhì)的抗磨耗、沖擊、壓碎性能較一級(jí)道砟強(qiáng)、

26、碎石的外觀更致密，晶體之間的粘結(jié)更牢固，不容易破碎和粉化，其正常使用壽命較一觀更致密，晶體之間的粘結(jié)更牢固，不容易破碎和粉化，其正常使用壽命較一級(jí)道砟長，能保持線路長期持續(xù)的穩(wěn)定性。特級(jí)道砟一般由玄武巖、輝綠巖、級(jí)道砟長，能保持線路長期持續(xù)的穩(wěn)定性。特級(jí)道砟一般由玄武巖、輝綠巖、花崗巖、閃長巖、片麻巖等火成巖和變質(zhì)巖礦山巖石生產(chǎn)加工，沉積巖巖石資花崗巖、閃長巖、片麻巖等火成巖和變質(zhì)巖礦山巖石生產(chǎn)加工，沉積巖巖石資源生產(chǎn)情況較少。道砟的顏色一般為深色，淺色特級(jí)道砟較少。源生產(chǎn)情況較少。道砟的顏色一般為深色，淺色特級(jí)道砟較少。 特級(jí)道砟粒徑級(jí)配特級(jí)道砟粒徑級(jí)配 粒徑粒徑（篩分機(jī)底篩和面篩孔邊長（篩

27、分機(jī)底篩和面篩孔邊長/mm）31.550級(jí)配級(jí)配方孔篩邊孔長方孔篩邊孔長/mm22.431.5405063過篩質(zhì)量百分率過篩質(zhì)量百分率/%0312530657099100顆粒分布顆粒分布方孔篩邊長方孔篩邊長/mm31.550顆粒質(zhì)量百分率顆粒質(zhì)量百分率/%50 25 特級(jí)道砟性能參數(shù)指標(biāo)特級(jí)道砟性能參數(shù)指標(biāo) 性能性能參數(shù)參數(shù)指標(biāo)指標(biāo)抗磨耗，抗沖擊性抗磨耗，抗沖擊性能能洛杉磯磨耗率洛杉磯磨耗率LAA/%18標(biāo)準(zhǔn)集料沖擊韌度標(biāo)準(zhǔn)集料沖擊韌度IP110石料耐磨硬度系數(shù)石料耐磨硬度系數(shù)K干磨干磨18抗壓碎性能抗壓碎性能標(biāo)準(zhǔn)集料壓碎率標(biāo)準(zhǔn)集料壓碎率CA/%8道砟集料壓碎率道砟集料壓碎率CB/%4.5石粉

28、試模件抗壓強(qiáng)度石粉試模件抗壓強(qiáng)度/Mpa20石粉塑限石粉塑限PL/%11抗大氣腐蝕破壞抗大氣腐蝕破壞硫酸鈉溶液浸泡損失率硫酸鈉溶液浸泡損失率/%2.55容重容重/(g.cm-3)2.50軟弱顆粒軟弱顆粒飽水單軸抗壓強(qiáng)度飽水單軸抗壓強(qiáng)度/Mpa20 264.道床變形道床變形 道床變形是軌道變形的主要因素，軌道變形是軌道破壞的主要形式道床變形是軌道變形的主要因素，軌道變形是軌道破壞的主要形式之一。軌道變形分永久變形和彈性變形，一定的彈性變形能起到緩沖列之一。軌道變形分永久變形和彈性變形，一定的彈性變形能起到緩沖列車對(duì)軌道的動(dòng)力作用，而永久變形是隨著列車荷載的重復(fù)次數(shù)增加而逐車對(duì)軌道的動(dòng)力作用，而永

29、久變形是隨著列車荷載的重復(fù)次數(shù)增加而逐漸積累的，不均勻的永久變形引起軌道的不平順，增加了軌道列車的動(dòng)漸積累的，不均勻的永久變形引起軌道的不平順，增加了軌道列車的動(dòng)力作用，尤其是在速度高的時(shí)候，動(dòng)力作用會(huì)增大。軌道變形的主要表力作用，尤其是在速度高的時(shí)候，動(dòng)力作用會(huì)增大。軌道變形的主要表現(xiàn)是道床永久變形現(xiàn)是道床永久變形下沉，占軌道總下沉的下沉，占軌道總下沉的90%以上。道床下沉有一定以上。道床下沉有一定的規(guī)律，當(dāng)?shù)来残落伝蚯搴Y后，隨著列車的通過，道床的下沉可分為急的規(guī)律，當(dāng)?shù)来残落伝蚯搴Y后，隨著列車的通過，道床的下沉可分為急劇下沉和后期緩慢下沉兩個(gè)階段。劇下沉和后期緩慢下沉兩個(gè)階段。 27 急劇

30、下沉是道床的密實(shí)階段，在列車荷載的作用下，道砟被壓實(shí)，急劇下沉是道床的密實(shí)階段，在列車荷載的作用下，道砟被壓實(shí)，孔隙率減小，或一些道床棱角被磨碎，使道床縱、橫斷面發(fā)生變化，軌孔隙率減小，或一些道床棱角被磨碎，使道床縱、橫斷面發(fā)生變化，軌道產(chǎn)生不平順。該階段軌道的下沉量和持續(xù)時(shí)間與道砟材質(zhì)、粒徑、級(jí)道產(chǎn)生不平順。該階段軌道的下沉量和持續(xù)時(shí)間與道砟材質(zhì)、粒徑、級(jí)配、搗固和道砟的密實(shí)作業(yè)、軸重、速度等有關(guān)系，一般數(shù)百萬噸通過配、搗固和道砟的密實(shí)作業(yè)、軸重、速度等有關(guān)系，一般數(shù)百萬噸通過總重之內(nèi)可以完成道床的密實(shí)階段?？傊刂畠?nèi)可以完成道床的密實(shí)階段。 在新建高速鐵路一次鋪成無縫線路時(shí)，要采用道砟分層鋪

31、設(shè)、分在新建高速鐵路一次鋪成無縫線路時(shí)，要采用道砟分層鋪設(shè)、分層搗固、動(dòng)力穩(wěn)定的作業(yè)方式，一次穩(wěn)定下沉總量達(dá)層搗固、動(dòng)力穩(wěn)定的作業(yè)方式，一次穩(wěn)定下沉總量達(dá)810mm，相當(dāng)于，相當(dāng)于通過通過10萬萬t的運(yùn)量，以減少日后的不均勻下沉。的運(yùn)量，以減少日后的不均勻下沉。 后期緩慢下沉階段是道床的正常工作階段，這時(shí)道床仍有少量下后期緩慢下沉階段是道床的正常工作階段，這時(shí)道床仍有少量下沉，下沉量與運(yùn)量之間有直接關(guān)系。沉，下沉量與運(yùn)量之間有直接關(guān)系。 28六、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器六、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器 鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器（簡稱調(diào)節(jié)器）是高速鐵路重要的軌道部件之一。高速鐵路長鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器（簡稱調(diào)節(jié)器）是高速鐵路重要的軌道

32、部件之一。高速鐵路長大連續(xù)梁上鋪設(shè)無縫線路，通常需要設(shè)置調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器的功能是協(xié)調(diào)因溫度引起大連續(xù)梁上鋪設(shè)無縫線路，通常需要設(shè)置調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器的功能是協(xié)調(diào)因溫度引起的長大橋梁梁端伸縮位移和長鋼軌伸縮位移之間的位移差，使橋上長鋼軌自動(dòng)調(diào)整的長大橋梁梁端伸縮位移和長鋼軌伸縮位移之間的位移差，使橋上長鋼軌自動(dòng)調(diào)整溫度力，從而減小軌道及橋梁所承受的荷載。溫度力，從而減小軌道及橋梁所承受的荷載。 高速鐵路鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器左右股對(duì)稱，按伸縮方向分為單向調(diào)節(jié)器和雙向調(diào)節(jié)高速鐵路鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器左右股對(duì)稱，按伸縮方向分為單向調(diào)節(jié)器和雙向調(diào)節(jié)器兩種類型，按軌下基礎(chǔ)類型可分為無砟軌道用和有砟軌道用兩種類型。器兩種類型，按軌下基礎(chǔ)類型可分為無砟軌道用和有砟軌道用兩種類型。 29 我國高速鐵路鋼