无碴轨道试验段（通用7篇）
无碴轨道试验段 篇1
1 工程概况
师家沟隧道位于河南省三门峡境内,起讫里程DK238+679.5～DK240+011.5,全长1 332 m。隧道进口段DK238+679.5～DK239+379.44共699.94 m为直线段,其余隧道洞身共632.07 m位于R=7 000 m的曲线上(该隧道位于缓和曲线上),曲线段内曲线外侧最大超高为130 mm,隧道纵坡为12.5‰的下坡。根据现场场地及设备情况,项目部决定先从出口方向开始施工,施工线路左线。
2 施工技术与流程
2.1 施工技术
隧道内旭普林无碴轨道的施工,是在隧道内无碴轨道垫层混凝土上进行28 cm厚、无伸缩缝的混凝土承载板的施工,并且轨枕和混凝土承载板浇筑在一起。
1)直线路段。
直线路段隧道中的混凝土道床板,厚度d=28 cm。
2)曲线路段。
曲线路段混凝土道床板在同一个施工步骤内被做成楔形。曲线内侧的板厚从28 cm相应减小;曲线外侧的板厚从28 cm相应加大。为了保证钢筋始终都在板的中部,所以曲线外侧的钢筋撑件必须符合超高。h对于超高u=0 mm,钢筋撑件的高度h=60 mm,超高逐步增大时,曲线外侧的钢筋撑件的高度也相应变大。
2.2 施工流程
通过混凝土施工机械进行无碴轨道施工,主要施工步骤如下:
1)精准的测量。2)安装支脚和钢模板轨道。3)进行混凝土承载板的配筋、混凝土浇筑和混凝土振捣。4)将轨枕精确地放入已经捣实但还未硬化的承载板混凝土中。5)混凝土后期养护工作。6)安装钢轨并无缝焊接。
3 施工工艺及要求
3.1 施工工艺流程
隧道内旭普林无碴轨道道床施工基本工艺流程如图1所示。
3.2 控制测量
1)CPⅢ平面控制基标。
首先加密布设CPⅡ控制网,在CPⅡ基础上采用后方交汇法施测设置线路两侧CPⅢ控制点,隧道内CPⅢ点设置在隧道内电缆槽沟帮侧面,CPⅢ点兼为高程控制基标点,间隔60 m分布。备用点设置在混凝土衬砌边墙上。为掌握旭普林测量体系,本试验段也按此法进行测设。
2)CPⅢ高程控制基标。
使用精度为±0.3 mm的Leica DNA03数字水准仪及配套3 m条码铟钢标尺,采用精密水准测量之精度要求对CPⅢ控制基标进行往返水准测量,并进行严密平差。
3.3 设备组装
师家沟隧道旭普林无碴轨道施工从出口开始。在组装设备前,在试验段洞口铺设足够长的走行轨道(80 m左右),洞内50 m左右,洞外30 m左右。枕木用20 cm×20 cm×400 cm规格的。然后将旭普林施工设备按图2顺序排列组装。
3.4 支脚安装
1)钻孔模板的定位。
支脚的位置由测量人员在轨道板两侧每隔3.27 m用十字螺丝钉在下部结构板上进行标注。 根据这个标注,将钻取支脚和钢模板轨道的固定螺栓孔。在纵向上,标注点位于横梁轴线上;在横向上,位于混凝土承载板两侧以外20 cm处。钻孔模板由两部分组成,一个几乎正方形的部分,是对于支脚的钻孔;另一个长的部分是对于钢模板轨道的钻孔。标准钻孔模板上的正方形部分有一个定位孔,细长部分的末端有一个定位槽,通过它对标注点进行校准。
2)支脚的安装。
在轨道垫层中心线两侧,直线段每隔3.27 m安放支脚,曲线段两支脚中心线与线路中心线保持垂直。由于师家沟隧道出口位于最大超高为130 mm的缓和曲线上,隧道在超高86 mm～120 mm的曲线上支脚安装要加一个底座,底座高100 mm;在直线段及超高在0 mm～85 mm的缓和曲线上不加底座。
3.5 钢模板轨道的安装
沿着进行施工的轨道,在混凝土垫层上于间距2.8 m处的两侧每隔3.27 m安放钢模板轨道。钢模板轨道的安装要求同支脚一样。
3.6 道床板钢筋的安装
道床板内配筋,利用道床板内3根纵向钢筋(道床板结构内位于最上层两边最外侧2根1号、18号及中间9号筋共3根)作接地钢筋,横向接地为2 700 mm×50 mm×5 mm扁钢。纵向接地钢筋长度不大于100 m,形成长度不大于100 m的标准接地单元,接地单元内的纵向接地钢筋采用焊接连接,焊接方向为分别从搭接处两头往中间靠拢。
3.7 道床板混凝土的施工
1)混凝土的运输浇筑。
道床板混凝土浇筑采用C40混凝土。为了保证道床板混凝土浇筑的连续性,配备3辆容量9 m3的混凝土运输车。浇筑时采用第二单元混凝土压实车,开启振动框架,同时用随机配置的2个振动棒振捣混凝土,将混凝土整平捣实,同时用刮板对混凝土的表面进行初步收面整平。
2)轨枕压入。
混凝土浇筑的同时,安装车吊起1根横梁和1组装配好5根轨枕的轨枕框架,前行到要安装的地段内,先将横梁放置在一对支脚上,然后放下轨枕框架,振动压入新浇筑的混凝土中。压入后用塞尺检查轨枕框架和横梁之间的接触点,确保没有间隙,保证轨枕的压入深度及位置的精确。
3.8 混凝土收面
轨枕压入后,需对混凝土表面进行二次收面,采用铁抹子将混凝土表面刮平、压光,在抹面同时,用自制卡尺控制道床混凝土顶面与轨枕槽中心高度(85 mm),在混凝土与轨枕交接之处进行勾边,由混凝土往轨枕块方向进行。
3.9 养护
混凝土初凝后松开钢轨扣件,然后进行养护。在混凝土上方覆盖土工布,然后洒水养护,养护时间不少于7 d。混凝土经24 h养生后拆除模板。
4 结语
师家沟隧道旭普林无碴轨道试验段经过10 d紧张有序的施工,完成工程量800 m。在施工生产期间,随着技术水平的不断提高,施工循环时间大大缩小,基本达到了旭普林施工生产的技术要求;同时,在施工生产期间,以安全为本,高质高效地完成了施工生产任务,也对新技术的认识、掌握、运用取得了良好的效果。
参考文献
[1]杨同辉.飞鸾隧道无砟轨道施工方案[J].山西建筑,2009,35(12):333-334.
无碴轨道精密定轨测量 篇2
1 精密定轨测量的依据
轨道必须采用绝对定位与相对定位测量相结合的铺轨测量定位模式。现行的《新建铁路工程测量规范》《既有铁路工程测量规范》有碴轨道铁路各级控制网测量的精度指标, 主要是根据满足线下工程的施工控制要求而制定的, 没有考虑轨道施工对测量控制网的精度要求。轨道的铺设是按照线下工程的施工现状, 采用相对定位的方法进行铺设, 即轨道的铺设是按20 m弦长的外矢距来控制轨道的平顺性, 没有采用坐标对轨道进行绝对定位。相对定位的方法能很好地解决轨道的短波不平顺性, 而对轨道的长波不平顺性无法解决。对时速大于200 km的铁路, 曲线半径大且长, 如果仅采用相对定位的方法进行铺轨控制, 而不采用坐标进行绝对控制, 轨道的线形不能满足设计要求。曲线外矢距的计算式为:
其中, C为弦长;R为半径。800 m的曲线, 铺一个半径为2 800 m轨时若按10 m弦长3 mm的轨向偏差来控制曲线, 当轨向偏差为0时, R=2 800 m;当轨向偏差为+3 mm, R=2 397 m;当轨向偏差为-3 mm, R=3 365 m。这个问题在既有线时提速改造中已暴露出来, 即一个长曲线由几个不同半径的曲线组成, 且半径相差几百米。对于10 m弦长, 只采用10 m轨向偏差来控制轨道的平顺性是不严密的。
2 精密定轨测量控制要求[1]
《客运专线铁路无碴轨道工程测量技术暂行规定》对无碴轨道的平面和高程控制进行了新规定, 主要归纳如下。
2.1 平面控制测量要求
平面按照三级控制布网:一级为基础控制网, 二级为线路控制网, 三级为基桩控制网, 其要求见表1。
2.2 高程控制测量要求
铁路无碴轨道高程控制网主要针对水准基点和控制基桩:要求一般在2 km之内埋设1个水准基点, 其精度按照二等水准精度及技术要求进行测设;控制基桩按照精密水准介于二等水准与三等水准精度之间精度及技术要求进行测设。加密基桩是在控制基桩基础上加密, 根据不同的无碴轨道形式, 按照精密水准测量要求执行。
2.3 坐标系统与投影变形[2]
由于客运专线无碴轨道精度要求较高, 因此规定平面坐标系统适合于采用工程独立坐标系统, 对边长投影变形, 规定在10 mm/km之内。对于与国家坐标系统的联系, 需要引入并建立坐标转换关系, 主要是为了地方政府规划、土地征用等使用, 施工使用工程独立坐标系统。
3 无碴轨道精密定轨计算模式[3,4]
地面点与线路的相对关系, 可以通过两个量和一个边向确定:两个量为地面点在线路中的里程LP和地面点距线路中线的距离DP;一个边向是指地面点在线路中线的哪一边。如果按线路前进方向视准时, 地面点在线路中线左侧则称为左边, 地面点在线路中线右侧则称为右边。如果规定地面点位于线路左边、右边时, 所求距中线距离DP的符号有正负之分, 这样就可以用DP的正负号来表示左右边。按照惯例, 当地面点位于中线左边时, DP取负值, 反之DP取正值;显然, 也可以用DP的正负性来判断地面点相对于线路的边向。因此, 地面点与中线的相对关系可以通过地面点在中线上的里程L与带有正负号的距中线距离DP表示 (见图1) 。
此点在过渡坐标系的切线方位角为:
则过此点切线的方程为:
把式 (2) , 式 (3) 代入式 (5) 得:
把cotβ按级数展开, 得:
然后把β代入式 (6) , 又得:
L9-12R2L5+40R2L4Xa-240R3L3Ya+480R4L-480R4Xa=0 (8)
即:F (L) =L9-12R2L5+40R2L4Xa-240R3L3Ya+480R4L-480R4Xa (9)
根据牛顿迭代法公式:
根据上面所得公式, 在计算过程当中, 一般首先给定初始位置坐标 (x, y) 以及缓和曲线长度, 程序流程图如图2所示。
利用一个简单的计算题目进行牛顿迭代, 求2×x×x×x-4×x×x+3×x-6=0在1.5附近的根, 程序流程分析:
1) 赋值x0=1.5, 即迭代初值;
2) 用初值x0代入方程中计算此时的f (x0) 及f′ (x0) , 程序中用变量f描述方程的值, 用fd描述方程求导之后的值;
3) 计算增量d=f/fd;
4) 计算下一个x, x=x0-d;
5) 用新产生的x替换x0, 为下一次迭代做好准备;
6) 若d绝对值大于1e-3, 则重复2) , 3) , 4) , 5) 步。
源程序代码:
4结语
本文给出的地面点解算方法便于计算机编程, 适当拓展高次项及缩小解算过程趋近限差, 可以大大提高解算精度, 满足精密工程的要求。该方法的计算公式和逻辑判断简单, 易于程序实现, 且无需增加额外测点, 因此更具实用价值。
参考文献
[1]秦世伟, 陈小枚.快速确定交通路线加桩的简要方法探讨[J].测绘通报, 2001 (2) :40-45.
[2]宋文.路线中桩放样新方法[J].工程勘察, 1989 (6) :40-42.
[3]李青岳.工程测量学[M].北京:测绘出版社, 1984:78-81.
客运专线无碴轨道路基的检测 篇3
铁路路基的设计和施工控制的参数主要有:孔隙率或压实系数、相对密度、地基系数K30、变形模量EV1和EV2以及动态变形模量Evd等等。其中地基系数K30、变形模量EV1和EV2以及动态变形模量Evd的试验和所反映的问题有一定的相似性。普通有碴轨道铁路路基检测指标及方法已经不能满足客运专线无碴轨道路基的检测,由于我国国内在路基上铺设无碴轨道缺乏实践,只能借鉴国内有碴轨道的经验和国外相关规定。但是国外的控制指标与我国的传统指标不同,不利于引进国外成熟的技术,尽管K30、EV2、Evd有一定的关系,但由于土的非线形性质和各种试验方法在操作程序和误差影响因素的不同,还缺乏可靠的对应关系,因此在我国客运专线无碴轨道铁路的设计和验收时都采用了孔隙率或压实系数、地基系数K30、变形模量EV2和动态变形模量Evd四指标控制。
2 各项指标检测原理
2.1 孔隙率或压实系数
孔隙率或压实系数是四种指标中唯一检测路基填筑质量物理指标。其中孔隙率适合于A、B组填料,而压实系数适合改良土。孔隙率一般采用灌砂法,压实系数一般采用环刀法或灌砂法。
孔隙率是指土中孔隙体积与总体积之比,孔隙率以下式计算:n=VV/V×100%
通过土的三相指标换算后可得
压实系数是指现场实测干密度与室内重型击实测出的最大干密度的比值,压实系数以下式计算:
式中n—孔隙率(%);
Vv—土样中的孔隙体积,包括土样中空气体积和水体积(cm3);
V—土样的总体积(cm3);
ρd—土样的干密度,指土样的固体颗粒与土样的总体积之比(g/cm3);
Gs—土的颗粒密度(g/cm3);
K—压实系数(以小数计);
ρdmax—最大干密度(g/cm3)。
从上面两式可以看出孔隙率和压实系数尽管概念不一样,但检测的时候都是测现场土的干密度,只是结果整理和表述方法不同。
2.2 地基系数K30
地基系数K30是表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小。它是用直径为300mm的刚性承载板进行静压平板载荷试验,取第一次加载测得的应力——位移(σ—s)曲线上s为1.25mm时所对应的荷载σs。K30测试的是土的力学指标,作为一种强度及变形指标,地基系数能够直观地表征路基刚度和承载能力。
地基系数以下式计算
式中K30—由直径300mm的荷载板测得的地基系数(Mpa/m),计算取整数;
σS—σ—s曲线中SS=1.25×10-3m相对应的荷载强度(MPa);
SS—下沉量基准值(1.25×10-3m)。
K30平板载荷试验测试有效深度范围为400~500mm。
2.3 动态变形模量Evd
动态变形模量Evd能够反映列车在高速运行时产生的动应力对路基的真实作用状况,是监控检测高速铁路路基填筑压实后土体承载力的主要指标。动态变形模量Evd指土体在一定大小的竖向冲击力Fs和冲击时间作用下抵抗变形能力的参数。采用的荷载板直径为300mm,落锤质量10kg,最大的冲击力为7.07KN,冲击时间18ms,作用在路基面上的动应力为0.1Mpa。
动态变形模量Evd以下式计算:
式中Evd—动态变形模量(MPa),计算至0.1Mpa;
r—圆形刚性荷载板的半径(mm)即r=150mm;
σ—荷载板下的最大动应力,它是通过在刚性基础上,由最大冲击力Fs=7.07KN且冲击时间ts=18ms时标定得到的,σ=0.1Mpa;
S—实测荷载板下沉幅值(mm);
1.5—荷载板形状影响系数。
实测时r和σ为不变量,公式可简化为
在现场测试时,荷载板中心下沉量S、冲击速度V和Evd测试结果都是由仪器及其软件自动计算的,可以现场打印数据并直接评定所测路基是否合格。
Evd动态平板载荷试验测试有效深度范围为400~500mm。
2.4 变形模量Ev
由于土是弹塑性体,在载荷试验中,一次加载后的卸载σ—S曲线上,Q回复零时S并不能回复到零,即土体由于塑性的存在发生了不可恢复的残余变形。变形模量Ev2试验是通过圆形承载板和家加载装置对地面进行第一次加载和卸载后,再进行第二次加载。二次加载时,由于已消除了土体的部分塑性变形,得到的二次加载σ—S曲线更能反映土体的弹性变形能力,用测得的承载板下应力σ和与之相对应的承载板中心沉降量S,计算变形模量Ev2及Ev2/Ev1。
为了有效的利用测试的数据,减小误差采用对试验数据作二次回归。第一次加载和第二次加载所得的应力—沉降量曲线可用下式表达:
变形模量Ev计算的理论基础是弹性半空间体上圆形局部荷载公式:
式中d为荷载板直径。取μ为0.21,并采用增量形式:EV=1.5rΔσ/ΔS
式中r为荷载板直径。变形模量Ev是通过应力—沉降量曲线在0.3σmax和0.7σmax之间割线的斜率确定的。
式中Evi—变形模量(Mpa);
r—承载板半径(mm);
σ1max—第一次加载最大应力(MPa);
α1—一次项系数(mm/MPa);
α2—二次项系数(mm/Mpa2)。
在现场测试时,每级荷载的应力和相对应的承载板中心沉降量、各项系数、Ev2和Ev1及其它们的比值都是由仪器和软件自动计算的,可以现场打印数据并直接评定所测路基是否合格。
变形模量Ev试验测试时有效深度约为荷载板直径的1.5倍,即测试有效范围为400~500mm。
3 填料选择
由于客运专线无碴轨道路基设计的特殊性,预测的路基工后沉降值不应大于15mm,基床以下路堤和基床底层填料种类应优先选用A、B组填料,改良土应选用C类细粒土改良。
在《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》中对路基基床底层及以下路堤填土的最大粒径限制了不得大于100mm及150mm,这样选用的填料就仅限于A、B类碎石、砾石和砂类土或改良土。
在客运专线无碴轨道路基基床底层及以下路堤检测中,当采用A、B类土时,孔隙率是最重要的指标,每压实层都得抽样检验,而其它指标都是每填高约90cm抽样检验。基床以下路堤和基床底层孔隙率压实标准分别是≤31%和<28%。A、B类碎石、砾石类土颗粒密度一般在2.60g/cm3~2.70g/cm3之间。在室内对该类土进行重型击实后最大干密度可以达到2.10g/cm3~2.30g/cm3。在对武广客运专线ZQ-1标路基填筑时采用的是广州市花都区光头岭取土场经过对粗块石破碎并拌和后的级配不好的含土细角砾。颗粒密度Gs=2.65g/cm3,最大干密度ρdmax=2.15g/cm3。基床以下路堤孔隙率n≤31%,
代入n、Gs
由压实系数K==ρd/ρdmax
代入ρd、ρdmax后可得
从上面可以看出孔隙率n≤31%时,压实系数K只需要达到0.85。基床底层孔隙率n<28%时,压实系数K只需要达到0.89。这个要求是相当低的。
在选择另一个土场的砂类土的级配不好的含土砾砂(B类土)。颗粒密度Gs=2.66g/cm3,最大干密度ρdmax=1.92g/cm3。孔隙率压实标准分别要满足≤31%和<28%,那么压实系数K就得满足0.96和1.00。实际施工中是很难达到要求的。
同样在砂类土中的其它A、B类土的最大干密度一般也不会超过1.95g/cm3,假设颗粒密度为Gs=2.65g/cm3,那么基床底层现场压实系数必须达到0.98才能满足孔隙率要求。
从上面的分析来看,砂类土中的A、B类填料并不适合于客运专线无碴轨道路基填筑。这样适合于客运专线无碴轨道路基填筑的填料就只有A、B类碎石、砾石类土或改良土。考虑经济的材料和方便的施工,大部分路线采用的都是A、B类碎石、砾石类土。
4 各项检测指标在无碴轨道路基检测中的实际应用及对比
4.1 采用填料
在武广客专线ZQ-1标DK2168+331~DK2170+370路基填筑中,采用的都是对粗块石破碎并拌和后的级配不好(好)的含土细角砾。不均匀系数均大于200,细粒含量在8%~15%之间,颗粒密度Gs=2.65g/cm3,最大干密度ρdmax=2.15g/cm3,最优含水率8.3%。
4.2 各项指标对比检测
4.2.1 动态变形模量Evd与地基系数K30
动态变形模量Evd检测时应该平整场地和垫铺干砂,并预先施加三次冲击荷载,最大冲击力为7.07KN,荷载板的直径为300mm。预冲击向地面施加了0.1Mpa的动应力,已经消除土体的部分塑性变形。然后作三次落锤冲击试验,作为正式测试结果,此时得到的结果更能反映土体的弹性变形能力。
地基系数K30检测时也是应先平整场地和垫铺干砂。预先施加0.01Mpa的荷载约30s,待稳定后卸除荷载,再以0.04Mpa的增量逐级加载测试K30。
从上面可以看出,Evd和K30正式检测前对地面的预荷载区别是很大的,K30检测时下沉量为1.25mm,这其中是包括了很大一部分土体的塑性变形,检测结果并不能真实反映土体的弹性变形能力。而Evd是消除了土体的塑性变形的,在Evd先施加的三次预冲击的时候我们观察到预冲击的最大变形出现在第一次,和正式测试时冲击的下沉量区别在0.5~1.5mm左右,K30检测预压使土体变形量在0.1mm左右。在这种情况下,同一条件下同类性质土的Evd和K30的对比检测时,两者的相关关系并不好,根据秦沈客运专线路基采用“DBM型动态变形模量测试仪”和“K30平板载荷试验仪”分别对细粒土、粗粒土、碎石土和级配碎石等四类土各180多组来看,各组对比的相关性并不高,最好的只有0.926。在武广客运专线新广州站DK2168+331~DK2170+370段对细角砾填筑压实质量进行对比检测时,动态变形模量Evd与地基系数K30相关系数不足0.9。这样的相关性在实际检测中用Evd来代替K30得出的结果偏差是很大的。
4.2.2 地基系数K30和变形模量Ev
这两种试验方法极其相似,它们的主要差别在于操作步骤与数据整理和计算方法的不同。K30是第一次加载测得的应力——位移(σ--s)曲线上下沉量s为1.25mm时所对应荷载σs的地基系数。变形模量Ev是通过应力—沉降量曲线在0.3σ1max和0.7σ1max之间割线的斜率确定的。
地基系数K30和变形模量Ev1试验过程基本一致,预压都是0.01Mpa。K30每级加载0.04Mpa。地基系数K30试验操作属于手动操作,仪器精度并不高,现场记录需人工描点绘图读取下沉量为1.25mm所对应的荷载σs。Ev1要求加载到0.5Mpa不少于六级,一般每级加载量约0.08Mpa。在一次变形模量Ev1应力—沉降量曲线上同样可以读出下沉量为1.25mm所对应的荷载σ,并可用于计算K30值。
尽管地基系数K30和变形模量Ev1结果计算不一样,由于两者试验方法基本一样,两者结果的相关性相当好。通过对武广客运专线新广州站DK2168+331~DK2170+370段细角砾填筑压实质量进行检测,地基系数K30和变形模量Ev1对比检测一百多组,通过对数据一元回归分析得出结果为:
相关直线方程:K30=4.685Ev1-33.010
相关系数:r=0.9624
而且在数据整理时发现,Ev2/Ev1值越小,地基系数K30和变形模量Ev1的相关性越好,当把Ev2/Ev1≥2.0的点舍去重新进行回归分析,得出结果为:
相关直线方程:K30=4.280Ev1-10.351
相关系数:r=0.9865
同样对地基系数K30和变形模量Ev2进行了回归分析,但是K30和Ev2相关性并不好,分析后得出的结果为:
相关直线方程:K30=1.795Ev2-21.769
相关系数:r=0.7066
4.2.3 孔隙率和其它指标
孔隙率是四种指标中唯一检测路基填筑质量物理指标,地基系数K30、变形模量EV1和EV2以及动态变形模量Evd测试的是路基填筑后的力学指标。
孔隙率检测的是土中孔隙体积与总体积之比,在同一条件下同类性质土来看,压实系数越大,孔隙率就越大。由于路基填筑的时候土各粒级分布是不可能完全均匀的,在同样压实系数的情况下,细粒含量多的地方孔隙率偏大,而粗粒含量多的地方孔隙率偏小。按照上面第三条中对填料选择的分析中可以看出,在某些合格填料填筑时,尽管压得非常密实,这时地基系数K30、二次变形模量EV2以及动态变形模量Evd测试结果已经是完全合格了,但孔隙率并不能满足要求。这样看来孔隙率还是有一定的片面性。
5 结语
5.1 加密检测频率的必要性
在《客运专线路基工程施工质量验收暂行标准》和《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》中,对基床以下路堤及基床底层检测时,孔隙率或压实系数是每层都必须检测的。对基床以下路堤检测时,地基系数K30、二次变形模量EV2是每填高约0.9m才进行检测。对基床底层检测时,地基系数K30、二次变形模量EV2以及动态变形模量Evd也是每填高约0.9m才进行检测,而K30、EV2和Evd测试有效深度均为400~500mm,在通过对填料选择的分析时发现很多填料填筑时孔隙率是在没有压实的情况下也是可能满足要求的。这种情况下采用力学指标共同控制路基填筑质量就非常有必要了,三种力学指标检测中,Evd动态平板载荷试验速度最快,每点只需约3分钟;K30平板载荷试验测试每点约需20分钟;而二次变形模量Ev2试验速度最慢,每点检测约需40分钟。
由上分析可以看出,用Evd动态平板载荷试验结合孔隙率或压实系数检测每层压实质量;每填高约0.5m(约填筑两层)进行地基系数K30、二次变形模量EV2检测是非常有必要的。
5.2 孔隙率结合压实系数检测
在第三条对无碴轨道路基填料选择我们可以看出,实际填筑时砂类土中的A、B组填料符合要求,实际填筑时却并不一定能满足压实质量孔隙率的要求,这就要求对压实系数提出要求。在基床以下路堤填筑时,当压实系数达到0.94时,其它力学指标也可以满足要求;在对基床底层填筑时,当压实系数达到0.96时,其它力学指标也可以满足要求。
5.3 地基系数K30检测的不必要性
在对地基系数K30和一次变形模量Ev1对比检测中,两者的相关性非常好。由于二次变形模量检测是无碴轨道路基填筑压实质量检测必须且非常重要的手段,而一次变形模量是二次变形模量的必然产物。完全是可以用Ev1代替K30检测的,也可以直接在一次变形模量Ev1应力—沉降量曲线上直接求出相对于沉降量1.25mm所对应的荷载,计算K30。
5.4 确定Ev2/Ev1值
Ev2/Ev1值反映了填筑土体存在的不可恢复塑性残余变形量大小。Ev2/Ev1值越大,说明土体存在的不可恢复塑性残余变形量大;反之,说明土体存在的不可恢复塑性残余变形量小。
在我国验收标准中对Ev2/Ev1值的大小并没有要求。在德国标准中,在进行二次变形模量Ev2试验时,不只是对Ev2的大小做了要求,同时对Ev2/Ev1的大小也作了要求,当Ev2小于45Mpa时,要求Ev2/Ev1小于2.2;当Ev2在45~80Mpa时,要求Ev2/Ev1小于2.3;当Ev2在80~100Mpa时,要求Ev2/Ev1小于2.5;当Ev2大于100Mpa时,要求Ev2/Ev1小于2.6。
高铁无碴轨道检测技术发展综述 篇4
一、无碴轨道技术
“碴”的意思是岩石、煤等的碎片。在铁路上, “碴”指作路基用的小块石头。传统的铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成, 钢轨固定放在枕木上, 之下为小碎石铺成的路碴。路碴和枕木均起加大受力面、分散火车压力、帮助铁轨承重的作用, 防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里。此外, 路碴还可以减少噪音、吸热、减震、增加透水性等。这就是有碴轨道。传统有碴轨道具有铺设简便、综合造价低廉的特点, 但容易变形, 维修频繁, 维修费用较大。同时, 使列车速度受到限制, 不适于列车高速行驶。世界高速铁路的发展证实, 高速铁路基础工程如果使用常规的轨道系统, 道碴粉化严重, 线路维修频繁, 安全性、舒适性、经济性相对较差。
无碴轨道初期投资比有碴轨道大, 但无碴轨道结构可大幅度减少养护、维修费用, 减少列车限速、中断行车等对运营的干扰。无碴轨道不仅节省了养护维修费用, 减少了对运营的干扰, 而且大大改善工人的劳动条件, 带来显著的社会效益与经济效益。无碴轨道突出的特点之一就是能确保轨道高度平顺, 保证旅客列车高速运行时的安全性和舒适度。无碴轨道的特点和性能对铁路线路的设计和施工提出了更高的要求目前无碴轨道建设和维修都没有达到自动化程度。这意味着在施工工序和质量控制都提出了很高的要求。
二、高速铁路轨道检测技术概况
1. 国外高速铁路轨道检测技术发展现状。
目前, 高速铁路发达国家利用高科技手段, 研制开发具有综合性、高精度、高速度、高智能、高可靠性的大型轨道检测设备, 检测技术实现了重大飞跃。高速铁路发达国家高速轨道检测技术中检测方式、检测设备可靠性均有较大改善, 检测项目更加全面。轨道检测技术通过计算机网络、光纤通信、激光摄像、高速光纤数字陀螺、数字滤波等技术的成功应用, 通过对检测设备安装接口方式的独特设计 (主要指安装方式或悬挂方式改变) , 为高速铁路轨道状态安全、实时检测与科学管理奠定了基础。
2004年, 美国ENSCO公司推出了最新的检测车体系。开发了单用一控制台同时测量操作技术, 包括轨道外形和轨道横断面测量, 声学测量、轮轨波纹、悬链线测碍量、乘车舒适度、轮轨冲击和鱼外尾板检测系统。系统采样同步操作, 最终利用GPS技术输出来产生出轨道图形和完成预检查。所有测量数据存储在车载数据库中, 可以提供灵活的数据报告, 以便进行数据分析。2006年6月12日, 法国Iris320高速检测车正式亮相。Iris320高速检测车把单一的自驱动列车 (行驶速度为320km/h, 在某些条件下甚至达到350km/h) 、全套基础设施检测和记录功能集中在一起。2007年普拉塞·陶伊尔公司的EC-5轨道检测车, 检测速度是160km/h, 配备利用GPS和光学原理的非接触惯性测量系统。轨道几何尺寸测量包括了线路空间图中的轨距、线路纵向水平、钢轨平整、道岔、曲线和坡度等诸多参数, 利用GPS能够自动绘出。利用全自动激光系统扫描钢轨, 记录下钢轨的断面, 实时地检测出钢轨类型, 计算出与标准形状的偏差, 标识出具体方位, 还能测量出钢轨结构中的轨高、轨宽和斜轨的尺寸以及钢轨磨耗的状况。
2. 国内高速铁路轨道检测技术发展现状。
国内轨道检测技术经过二十余年的集成创新研究, 已初步形成了国内轨道检测技术体系, 从检测系统类型划分为GJ-3、GJ-4、GJ-5三种类型 (如表1) , 三种检测设备代表了我国不同时期的轨道检测技术发展水平。其中, GJ-4、GJ-5型检测设备已成为我国既有线路轨道状态监控的主要手段, 最高检测速度达到200km/h。2009年3月27日, 由中国南车集团南京浦镇车辆厂自主研制的我国首辆200km/h轨道检测车顺利下线, 是专门用于检测高速铁路轨道和路基安全技术参数, 填补了我国在这一领域的研制空白。
三、无碴轨道检测系统测量原理
无碴轨道检测系统是用于轨道测量的设备, 通过全站仪及轨检小车内部高精度的传感器和现代高科技的通讯手段, 获取轨道线形的状态参数。具有无线传输、自动跟踪、自动检校、参数计算、性能稳定、操作方便等特点, 主要由轨检小车、全站仪 (内置电台) 、控制器组成, 如图1所示。
测量过程中使用控制器进行测量操作, 通过全站仪内置电台、主动跟踪目标功能和轨检小车上的蓝牙通讯系统把轨道检测系统连接成“三位一体”的检测工具。测量时首先利用控制器向全站仪发出测量指令, 并接收来自全站仪、轨检小车测量采集的原始数据, 然后使用控制器对原始数据进行综合处理, 计算出轨检小车测量位置的轨道调整参数 (主要包括线路中线偏差值、轨面高低偏差值、水平超高偏差值) , 最后通过控制器向轨检小车发出轨道调整信息, 跟踪轨道调整过程中轨检小车测量位置的轨道状态, 指导现场施工。控制器是轨道检测系统数据处理和信息传输的中枢, 通过电台信号和全站仪连接, 采用蓝牙通讯和轨检小车相连。目前, 轨道检测系统具有体积小、重量轻、容量大、功能全的特点。
客运专线新型无碴轨道技术的研究 篇5
1 国外无碴轨道技术
日本是发展铁路新型轨下基础较快的国家, 早于1923年日本国铁在宝兰正线的伏右别隧道就铺设过整体道床。1962年～1990年对隧道内整体道床的直线地段采用埋入式混凝土支承块式, 通过运营证明这种形式轨道质量良好, 轨道变形小, 维修工作明显降低。1966年, 日本国铁技术研究所分别在高速铁路和窄轨线路试铺M, L, A型板式轨道[2]。日本铁路铺设板式无碴轨道已近2 700多千米, 且使用已近30多年, 应该说日本采用无碴轨道技术建设高速铁路经验与法国的有碴轨道技术建设高速铁路经验, 其丰富程度几乎相近。
德国于1959年在希埃思坦隧道和汉斯坦堡隧道第一次试铺了钢筋混凝土轨下基础, 试铺长度分别为190 m和233 m。1979年在RHEDA车站修建了轨枕埋入式无碴轨道结构, 即目前RHEDA2000最早的结构形式, 德国还设计了类似当今博格板的5 m大板无碴轨道。目前德国已建成的高速铁路计917 km, 其使用的无碴轨道形式有RHEDA2000、博格板式轨道和旭普林式无碴轨道。RHEDA2000、博格板式轨道和旭普林式无碴轨道在铺设施工上实现了机械化, 并采用瑞GRP型轨检小车与全站仪配合。按德国资料介绍可以实现无碴轨道施工误差趋于“零”。
2 我国无碴轨道相关技术
20世纪90年代为配合高速铁路建设研究, 铁道科学院与专业设计院于1996年就研制出了长枕入埋式及板式轨道的实尺结构, 并进行了相应室内参数指标的测试工作, 为无碴轨道的试铺提供了技术基础。
板式无碴轨道其结构形式为双向预应力混凝土轨道板, 板下采用50 mm厚的乳化沥青砂浆 (简称CA砂浆) 的垫层, 下面采用250 mm厚的混凝土底座, 混凝土底座与桥面利用传剪器连接, 与桥面成为一体, 桥面在底座下部分, 不设防水层 (见图1) 。
长枕入埋式无碴轨道结构形势采用WCK型预应力混凝土2.5 m长枕, 与现浇C40混凝土构成道床板, 板厚度在250 mm, 板与C40混凝土底座间采用TQF-1型防水层做隔离层。混凝土底座厚度为250 m, 底座与桥面连接采用传剪器。混凝土道床板长度为4 m～5 m, 道床板间的底座部分设1 000×700×130的凹槽, 以起抗板滑动的作用。
1995年铁道第一勘察设计院、铁道科学研究院和铁道建筑研究设计院共同研究了弹性支承块式无碴轨道, 此种无碴轨道结构属减振降噪轨道, 减振效果一般可达到10 dB以内[4]。
3 我国铁路无碴轨道技术应用
为能使无碴轨道技术在我国铁路客运专线路网建设上得到科学应用, 已在武广客运专线新广站工程中引用日本板式轨道技术, 并选择具有工程代表性10 km予以试验。于武汉工程段进行10 km德国RHEDA2000型无碴轨道试铺。在郑西客运专线上选用了德国旭普林式的双块式无碴轨道试验。京津快速轨道交通铁路采用德国博格板式轨道试验铺设。由铁道第二勘察设计院和铁道科学研究院共同研究的无碴轨道结构也在遂渝线建设的综合试验段上积极开展。
4 无碴轨道技术尚需深入研究的内容
1) 无碴轨道结构中的混凝土构筑物的速度目标值和设计使用年限确定。目前铁路基础设施使用年限规定在百年, 规范规定客运专线按远期运营要求的时速350 km目标值设计。但无碴轨道道床为混凝土构筑物, 使用年限又在60年以上, 其设计速度目标值如何定位。另外对无碴轨道混凝土结构部分的使用年限标准还有进一步协调的必要。2) 相应结构设计规范的编制。无碴轨道混凝土结构均采用极限状态法设计, 该方法是以结构的可靠度为基础, 其极限状态按结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态划分。为此, 使用年限的明确, 还应与相应的设计规范匹配。3) 无碴轨道混凝土构筑物裂缝限值。无碴轨道混凝土构件, 德国RHEDA2000道床板、日本RC轨道板均为非预应力混凝土结构。前者设计按0.3 mm控制限值, 施工允许出现不大于0.5 mm裂缝, 后者不允许裂缝出现, 但允许构件混凝土边缘拉应力小于10 kg/cm2。这样出现了在同样的运营条件下, 特别是RHEDA2000型路基上的道床板不设伸缩缝, 而支承层混凝土每5 m设置伸缩缝, 应引起相关部门的重视, 并与德国研讨路基道床板不设伸缩缝的理论根据, 以利提高我国的设计水平。4) 无碴轨道结构曲线超高设置标准。无碴轨道在客运专线应用时曲线地段的超高设置, 由于列车速差较小, 平纵断条件好, 容易适应。但在以客为主, 客货共线的铁路, 在桥梁、隧道内的应用也是极为必要的。因此, 对于列车速差较大的新建铁路曲线地段铺设无碴轨道, 在标准、规范编制中, 对平纵断面条件参数, 应给予清晰的指导性规定, 以利新型轨下基础的推广。5) 无碴轨道结构隔离层与缓冲层的使用年限。RHEDA2000无碴轨道道床板与支承层间设土工布做隔离层, 我国于秦沈客运专线轨枕埋入式道床板与底座间采用防水层为隔离层。板式轨道结构轨道板与底座间均设乳化沥青水泥砂浆缓冲垫层, 它们的使用年限均较混凝土使用年限短, 这些有机隔离层, 缓冲层的使用年限与混凝土板使用如何协调也需要明确。桥上无碴轨道的混凝土底座与桥面连接处理亦应有一个明确标准为宜。6) 无碴轨道扣件的选择。目前各试验段均有所不同, 日本板设计的日本直结系列弹片, 德国虽然弹条为伏斯龙系列, 但轨下垫片不同;这与轨道部件设计应简统化、通用化、标准化的原则相抵触。
5结语
无碴轨道是铁路轨道现代化标志之一, 也是铁路运输现代化的重要前提, 为此世界铁路发达的国家都在轨道强化上开展更深入的研究与试验、试铺工作。无碴轨道的运营维护工作较有碴轨道降低70%以上的优点, 强烈吸引着铁路工作者, 其造价随着时间的推移, 降低也是趋势。因此, 无碴轨道技术于铁路建设上的应用应该是必然的趋势。
参考文献
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[3]续海龙.京津城际无碴轨道施工关键技术的研究[J].山西建筑, 2008, 34 (15) :262-263.
无碴轨道试验段 篇6
关键词：高速铁路,无碴轨道,维修,保养
由于高速铁路车速快, 列车荷载长期对碎石道床造成高速冲击作用, 极易导致传统有碴轨道结构出现变形, 道碴磨损与粉化, 从而降低了有碴轨道结构的平顺性与稳定性, 因此我国高速铁路逐步加大了对无碴轨道结构的运用。无碴轨道由于平顺性好、整体性强, 并且有着经济效益高、结构高度低、纵向稳定性好等优点, 因而受到了人们的广泛关注。现阶段我国对高速铁路无碴轨道的维修与养护经验还很匮乏, 所以要在实践中总结相关经验, 争取做到常检测、多保养, 真正发挥无碴轨道的作用。
一、无碴轨道结构与特点
有碴轨道结构使用的道碴材料易出现粉化与破损, 而无碴轨道结构采用的混凝土、沥青材料有着塑性变形小、耐久性强等特点, 这让轨道结构更加稳定与平顺, 保证列车行使的安全、快速与高效, 并且也极大减少了轨道维修工作量。无碴轨道通常分为上、下部结构, 其中上部结构也叫做轨道结构, 由混凝土道床板、支承层、扣件、底座、沥青、钢轨等构成, 而下部结构为基础工程, 由路基、桥梁、隧道构成。无碴轨道结构有着很多种类型, 主要分为5种结构形式。
1. 轨枕支承无碴轨道特点
(1) 解决了有碴轨道离散性问题, 尤其是道碴飞散的问题。 (2) 抗磨损能力较强, 能够抵抗变形, 让轨道更具稳定性。 (3) 减振能力更强, 降噪效果优良, 提高列车行使的舒适度。 (4) 完成沥青基础施工之后, 随后可开展轨枕铺装工作, 提高施工效率。
(5) 轨枕被磨损、破坏后, 有利于进行维修与更换。
2. 轨枕嵌入式无碴轨道
因为无碴轨道下设有橡胶套与弹性垫层, 所以比有碴轨道减振降噪效果更好, 但是处于露天环境之中, 其耐久性不强, 套靴防水效果也差, 所以限制了其使用范围, 通常在隧道内运用。因为套靴与轨枕块相互分离, 所以对列车高速行使时的稳定性影响很大。
3. 板式无碴轨道
通过在混凝土底座上直接放置预先制造好的轨道板, 并将混凝土、沥青材料填充在底座与轨道板之间, 以此对轨道板作出调整, 让铺设精度更高。因为无碴轨道在工厂内预制, 所以施工十分简单, 有着极高的效率。然而由于轨道板比轨枕的长度更长, 在钢轨伸缩调节器区、道岔区、曲线组合使用过程中, 必须开展特殊的设计, 这样无疑增加了施工难度。
4. 轨枕埋入式无碴轨道
主要是在现场经过浇筑混凝土将预制好的双块式轨枕埋入混凝土道床板中, 或者是在混凝土道床板中插入轨枕, 让混凝土道床板与轨枕形成为完整的无碴轨道结构形式, 比如Zublin型、Rheda型等。其中Rheda型无碴轨道内未设置原结构中的槽形板, 最大限度减少现场灌筑混凝土的新、旧界面, 从而实现施工质量的提升。
二、检测设备
以往轨道检测主要由静态检测和动态检测两部分构成, 并且检测时是相互独立的。对高速铁路轨道检测而言, 要对列车运行总体情况加以考虑, 综合进行检测。这与有碴轨道不同, 虽然无碴轨道变形量少, 强度较高, 线路调整作业范围较小, 频率不高, 但是无碴轨道检测也由静态检测与动态检测两方面构成, 考虑到高速铁路实际情况, 要提高无碴轨道动态检测力度, 保证检测车组的高效性与综合性, 同时配置专业检测车辆, 采用先进的静态检测设备。
(1) 综合检测车。综合检测车具备其他专业检测车辆的优点, 能够实现数据的共享和综合进行分析, 为分析与检测设备技术状态提供可靠依据。
(2) 振动检测。由于桥面板与无碴轨道实行刚性连接, 当列车处于高速运行状态下, 列车蛇行运动能够对桥梁与轨道带来一定的振动问题, 并且无碴轨道沿线桥梁数量较多, 所以要将振动检测仪安装在列车上, 对列车竖向与横向上的振动进行监测。
(3) 钢轨探伤车。要在天窗维修过程中开展探伤检测工作, 因为要加强对无碴轨道的检测, 才能避免出现断轨问题, 所以要比有碴轨道的钢轨探伤检测周期要短, 通常1个月至少检测1次。
三、无碴轨道维修与养护
1. 常用修复材料及方法
通常来讲, 高速铁路有混凝土支承层的无碴轨道的修复主要有替换有缺陷和损坏的混凝土构件 (出现沉降时除外) , 修复时可以使用下列重要材料与方法。
(1) 就地浇注混凝土、水泥砂浆。
(2) 采用合成材料调配的水泥粘结物, 比如PCC聚合物-水泥-混凝土。
(3) 采用反应树脂系统, 比如PC聚合物-混凝土。
(4) 在修复混凝土结构裂纹时, 可以根据修复目的与裂纹情况使用以下方法与材料, 比如灌注环氧树脂、压注环氧树脂、压注水泥浆、水泥悬胶液以及压注聚氨酯等。
2. 无碴轨道部件整修
(1) 混凝土结构裂纹。无碴轨道的支承块、长枕、轨道板等部件都属于混凝土结构, 在使用中极易出现裂纹, 主要有受力裂纹与结构裂纹两种。对于出现的这些裂纹, 只要对结构部件承载能力造成影响的, 都要更换处理。若只有细微裂纹, 对承载力影响不大, 补修时要采用涂抹环氧树脂的方式。
(2) 封闭层与预制件间的裂纹。若CA砂浆垫层缺乏良好平整度, 受到列车动力作用, 封闭层与支承块、长枕、轨道板等预制件间极易出现裂纹。因为封闭层要在现场进行浇注, 在施工质量与含水量的影响下, 也容易出现裂纹。水在进入这些裂纹部位后, 会加剧对封闭层的破坏。所以, 只要有裂纹出现, 都应在第一时间用水泥砂浆进行封缝。
(3) 混凝土凸形挡台破损。在凸形挡台出现损伤之后, 必须将凸形挡台上的混凝土凿掉, 重新立模与配筋, 并喷射树脂与混凝土, 让凸形台得到补强与修复。
3. 无碴轨道整正作业
提高无碴轨道铺设的精度, 能够满足高速铁路平顺性要求。所以轨道要长期保持稳定的几何形态, 就算在列车行使过程中, 轨道在几何尺寸上有所偏差, 也要严格控制好幅值与数量, 稍微作为调整即可。
(1) 轨向。和有碴轨道相同, 无碴轨道的轨向整正作业调整方法是对轨道距挡板号码做出改变。
(2) 水平和高低。若CA砂浆垫层与轨道板或混凝土基床存在空隙, 就要适当调整轨面相对高程。若空隙不大, 则要对垫板高低进行调整, 以此整正轨面高低。若不能整正轨道高低变形时, 则要将轨道板提升到绝对标准位置上, 然后将树脂注入修补。
四、结语
无碴轨道试验段 篇7
高速铁路是国家现代化的重要标志，是一个具有时代性和国际性的概念。高速铁路车速高，传统有碴轨道结构由于碎石道床在列车荷载长期高速冲击作用下，易发生变形甚至出现道碴的磨损和粉化，使轨道结构的稳定性和平顺性相对较差，因而无碴轨道结构形式在我国高速铁路中被大量采用。无碴轨道结构因其具有轨道整体性强，平顺性好，横向、纵向稳定性好，结构高度低，几何状态持久，以及低维修量，社会经济效益显著等优点，在国内越来越受到重视。目前我国尚无大范围的高速铁路无碴轨道维修与养护的实践经验，为了实现高速铁路轨道“少维修”的愿望而言，应对无碴轨道采取“常检测”，“多保养”的策略[1,2,3]。
1 无碴轨道的结构及特点
无碴轨道结构与有碴轨道结构的根本区别在于采用耐久性良好、塑性变形小的沥青或混凝土材料取代了有碴轨道结构中容易破碎、粉化的道碴材料，增强了轨道结构的平顺性和稳定性，使列车运行更舒适、快速和安全，同时也减少了轨道使用中的维修工作量。
无碴轨道由上部和下部结构组成，上部结构由钢轨、沥青和混凝土道床板、扣件、支承层和底座组成，也称之为轨道结构；下部结构包括隧道、桥梁和路基，即通常说的基础工程。无碴轨道结构类型较多，其主要区别在于：支撑扣件方式是有轨枕还是无轨枕；支承轨枕方式是埋入到道床板中、支承在道床板上还是嵌入到道床板中；道床板制作方式是预制还是现浇。根据以上区别，无碴轨道可分为以下5种主要结构形式：
1.1 轨枕支承无碴轨道
特点为：(1)克服了有碴轨道道碴的离散性问题，特别是道碴飞散问题；(2)能够较好的抵抗磨损，从而可以抵抗变形，保持轨道稳定；(3)对减振降噪效果较好；(4)沥青基础施工完成后即可进行轨枕铺装，施工效率；(5)轨枕损坏时，更换维修方便[4]。
1.2 轨枕嵌入式无碴轨道
由于轨下有弹性垫层以及橡胶套靴等，因而其具有良好的减振降噪效果，但由于在露天环境时，套靴防水效果与耐久性较差，因而其适用范围较小，一般只适用隧道内。由于轨枕块和套靴相互分离，因而在列车高速行驶过程中将影响轨道的平稳性。
1.3 板式无碴轨道
板式无碴轨道是将预制好的轨道板直接“放置”在混凝土底座上，通过轨道板与底座间充填沥青混凝土材料调整轨道板，确保铺设精度。日本的新干线采用这种板式无碴轨道。由于其直接在工厂预制，因而具有施工快捷、效率高的特点，但因轨道板长度相对轨枕来说比较大，在曲线、道岔区以及钢轨伸缩调节器区组合使用时，要进行特苏设计，施工难度较大。
1.4 轨枕埋入式无碴轨道
轨枕埋入式无碴轨道是将预制好的整体或双块式轨枕，在现场用过浇筑混凝土将轨枕埋入到混凝土道床板中或将轨枕“振入”到混凝土道床板中，使轨枕与混凝土道床板成为一个整体的无碴轨道结构形式，常见的有Rheda型、Zublin型。武广客运专线III标段采用Rheda型无碴轨道。Rheda型无碴轨道取消了原结构中的槽形板，使与现场灌筑混凝土的新、老界面减至最少，这有利于改善施工性，提高施工质量和结构的整体性。
2 检测设备
传统的轨道检测一般分为静态检测与动态检测两个部分，这两个部分一般分开进行检测，而对于高速铁路的轨道检测，需要综合考虑列车在运行过程中的总体情况，应而提倡“综合检测”。与有碴轨道相比，虽然无碴轨道变形量少，结果强度高，线路的调整作业范围小、频率低，但无碴轨道的检测仍应包含静态检测和动态检测两个部分，并根据高速铁路的特点，应加强无碴轨道的动态检测，配置高效、高速、综合性强的检测车组，并配备专业检测车辆，与此同时还应提高静态检测设备配备的水平，将静态检测设备配备到基层。
2.1 综合检测车
综合检测车综合了各专业检测车辆的优点，使得数据可以共享，并可进行综合分析，成为分析和检测设备技术状态的主要依据。建议在满足轨道、通信信号各专业、接触网通用检测周期的基础上开行综合检测车。
2.2 振动检测
因为无碴轨道板和桥面板采用刚性连接，在列车高速下运行下，列车的蛇行运动会对轨道和桥梁造成不可忽视的振动问题，且在无碴轨道沿线，桥梁数量较从，因而有必要发列车上安装振动检测仪，用于监测列车的竖向震动和横向震动。
2.3 钢轨探伤车
探伤检测应在维修天窗时间内进行。由于无碴轨道必须加强检测以防断轨现象的发生，因而钢轨探伤检测周期应比有碴轨道短，目前国内一般每月一次[5]。
3 无碴轨道的养护与维修
无碴轨道因其高可靠性、高平顺性而得到广泛应用。无碴轨道另一个突出的特点是“少维修”或“免维修”，这个特点对高速铁路来讲尤为重要。但另一方面，由于完全不同于有碴轨道的结构特点，无碴轨道一旦产生不平顺，其整治将是非常困难的。我国基于日本板式无碴轨道养护维修方法，确定客运专线无碴轨道养护维修方法如下:当轨道变形较小时，可用钢轨扣件进行调整；轨道变形较大、仅利用扣件难以调整时，可在轨道板与砂浆垫层之间灌注充填材料进行调整；轨道变形很大、利用灌注充填材料都难以调整时，则可能是由于路基沉降量过大而引起，需要进行彻底整治。有关具体方法如下：
3.1 无碴轨道部件整修
(1)混凝土结构裂纹。轨道板、长枕、支承块等五碴轨道部件都是混凝土结构，在运用过程中可能产生裂纹，这些裂纹分为结构裂纹和受力裂纹。在这些裂纹中，凡是影响结构部件承载能力的，都必须进行更换；而不影响承载能力的微细裂纹，则可采用涂抹树脂的方法进行补修。(2)预制件与封闭层之间的裂纹。当CA砂浆垫层平整度不好时，在列车动力作用下，轨道板、长枕或支承块等预制件与封闭层之间可能产生裂纹。由于封闭层是现场浇注，因含水量过大和施工质量问题也都可能产生裂纹。这些裂纹部位进水后将会造成封闭层的进一步破坏，因此，一旦产生裂纹，要及时用水泥砂浆封缝。(3)混凝土凸形挡台破损。当发现凸形挡台损伤时，要凿掉凸形挡台的混凝土，重新配筋、立模，喷射混凝土和树脂，对凸形挡台进行修复、补强。
3.2 无碴轨道整正作业
无碴轨道铺设的高精度可以保证高速铁路高平顺性的要求，因此轨道几何形态应该是长期稳定的，即使在运营条件下出现轨道几何尺寸的偏差，也应该数量不多、幅值不大，进行微调就可以了。(1)轨向。无碴轨道的轨向整正作业与有碴轨道类似，其调整的方法是改变轨距挡板号码。(2)水平及高低。如果在混凝土基床和CA砂浆垫层之间、CA砂浆垫层和轨道板之间出现空隙时，则需要对轨面相对高程进行调整：当空隙较小时，可用调整垫板或可调衬垫整正轨面高低；当用调整垫板或可调衬垫难以整正轨道高低变形时，可采取把轨道板抬到绝对标准上再用注入树脂的方法来修补。
4 无碴轨道维修的几点思考
国内外研究成果及经验表明，列车的速度的提升的制约因素为轨道的平顺状态，也就是说，只有保证良好的轨道平顺状态，才有可能较大幅度地提高列车运行速度。要保持良好的轨道平顺状态，必须考虑3个方面的因素：一是采用新的技术措施和施工工艺，如：钢轨铺设后用打磨列车打磨钢轨表面，消除钢轨焊接接头初始短波不平顺以及钢轨表面由于施工中造成的钢轨表面微小缺陷和钢轨的原始表面微小裂纹；分层压实路基，完工后的基床表面不得有任何缺陷；一次铺成无缝线路，不用短轨过渡；二是采用高标准的轨道线路、桥隧、土工等设计标准；三是建立科学的轨道养护维修体制制定严格的轨道不平顺管理标准，保障列车安全、快速、舒适地运行。很显然，前2项措施是与设计、施工有关的，在客运专线建设之前、之中设计院、工程局就应充分考虑；而第三项措施则与铁路工务部门有直接关系，其担负着客运专线在长期运营过程中保持轨道平顺状态的艰巨任务。因此，在快速客运专线大量建设、运营的时期如何采用科学的管理手段和方法来保持轨道的平顺状态是铁路工务部门面对的一个新课题和挑战。轨道养护维修体制包括养护维修、检测方法和手段、维修基地和检测基地的设置及天窗设置等内容，而轨道不平顺管理标准则分为若干等级，包括：作业验收目标值、舒适度目标值、预防性计划维修管理值、紧急补修管理值、慢行管理值等，目的在于对轨道不平顺在不同阶段、不同层次上进行控制，保证行车的安全性、舒适性。
由此可见，轨道管理与控制涉及的内容很多，但最终的表现形式是：采用检测手段定期对轨道实际状态进行检测，然后用各级轨道不平顺管理标准进行评估，对超限地段制定维修计划，用各种维修机具对轨道进行维修，再检测，再维修，直到满足标准为止。这个过程中，有效的检测手段、高效的维修机具对修理、维护轨道，保持其平顺性具有重要的作用。
5 结语
综合考虑国外高速铁路养护维修技术的经验和国内的实际情况，客运专线应采用以下线路养护维修技术：以轨检车检测数据为依据，以大型养路机械为主、小型养路机械为辅，利用“维修天窗”进行线路设备检查、维修和保养，并严格执行检查验收制度。
摘要：无碴轨道是高速铁路轨道结构发展方向。随着我国客运专线的快速发展,对新型无碴轨道结养护维修研究十分必要。本文介绍了无碴轨道结构的特点和检测设备,并探讨了无碴轨道结构的养护维修技术。
关键词：高速铁路,无碴轨道,维修,检测设备
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