CRTS I型双块式无砟轨道技术交流

1、 CRTS I型双块式无砟轨道技术交流双块式无砟轨道技术交流 一、双块式无砟轨道概述 1、Rheda系列的发展过程 (1994(19721998 Rheda-Classic 系统-典型Rheda (1972(1996Rheda-SengebergRHEDA系统-Sengeberg(1997(1981(1998 一、双块式无砟轨道概述 2、Rheda2000系统组成 ¾由钢轨、高弹性扣件、带有桁架钢筋的双块式轨枕、现 浇混凝土板和下部支撑体系(水硬性混凝土支承层或底座组成。一、双块式无砟轨道概述 2、Rheda2000系统组成 ¾VOSSLOH300VOSSLOH300-1扣

2、件¾快速弹条(FASTCLIP 扣件一、双块式无砟轨道概述 2、Rheda2000系统组成 Vossloh-1扣件性能参数项目单位 设计参数Skl15弹条Skl15B 弹条单个弹条扣压力kN 9 6.5扣件阻力 kN 9 6.5轨距调整量 mm +10-10426高低调整量 mm -4+26预埋套管抗拔力 kN 1002252520扣件系统节点静刚度kN/mm22.5±2.5(动静刚度比 2.0绝缘性能绝缘电阻>5k , 一、双块式无砟轨道概述 3、路基上Rheda2000系统 为无预应力的、连续的钢筋混凝土道床板。道床配筋率为 0.80.9%,轨道结构设计为允许开裂

3、结构,容许裂缝宽度为 0.5mm 。一、双块式无砟轨道概述 ¾长度超过 25米的桥梁4、桥上Rheda2000系统 一、双块式无砟轨道概述 4、桥上Rheda2000系统 ¾长度超过 25米的桥梁 一、双块式无砟轨道概述 施工采用 施工采用自上而下的施工方法 自上而下的施工方法钢筋绑扎 轨排精调水硬性混凝土层施工轨枕散布 立模灌注混凝土 轨排组装 混凝土养护 轨排粗调长钢轨铺设 无缝线路施工二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 1高速铁路设计规范(试行(TB 10621-2009 2新建时速200250公里客运专线铁路设计暂行规定(铁建设2005140号 新建时速 公里

4、客运专线铁路设计暂行规定(铁建设号 3混凝土结构设计规范(GB 50010-20104铁路混凝土结构耐久性设计规范(TB 10005-20105铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB100023-20055铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB 10002.320056客运专线高性能混凝土暂行技术条件(科技基2005101号7 无砟轨道条件下ZPW-2000系列轨道电路传输特性关键参数技术条件(暂行 (铁科技2006188号8客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南(铁建设2006158号9关于发布<客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南>局部修订条文的通

5、知 (铁建设2007150号10铁路桥涵设计基本规范(TB 10002.1-200511铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB 10424-2010 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 1、钢轨正线钢轨采用60k /100定尺长钢轨 其中半径>2800的地段采用非淬火 正线钢轨采用60kg/m、100m定尺长钢轨,其中半径>2800m的地段采用非淬火 无螺栓孔U71MnG新轨,半径2800m的地段采用U71Mn热处理钢轨,实际确定时 应注意联络线、动车走行线地段的热处理钢轨地段。钢轨质量应符合高速铁 路用钢轨(TB/B32762011 路用钢轨(TB/B3276-2011。 二

6、、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 3、双块式轨枕 可采用的双块式轨枕有 SK 1型 SK 2型(图号“通线20112351I”等 可采用的双块式轨枕有:SK-1型、SK-2型(图号 通线20112351-I等, 轨枕质量符合客运专线铁路双块式无砟轨道双块式混凝土轨枕暂行技术条件 (科技基200874号文的要求。 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 3、双块式轨枕 轨枕间距一般取650m,不小于600mm。对于路基与桥隧相邻处等特殊地段,板 端轨枕间距可作适当调整,范围为600650mm。对32米简支梁桥上扣件节点间距 可取654 可取654mm。 梁缝处最大轨枕间距按725mm控制

7、,但不得连续设置,并加强轨道结构检算。 最大扣件节点间距(mm 顺车轨最大可能 悬臂长度(mm 断缝处最大弹性 挤开量 (mm 结 论725 6238.04/8.067005987.36/7.37680 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 4、路基CRTS I无砟轨道结构设计 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨 扣件 双 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨、扣件、双 块式轨枕、道床板、支承层等部分。 路基CRTS I型双块式无砟轨道直线地段横断面图 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 4、路基CRTS I无砟轨道结构设计 路基地段CR

8、TS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨 扣件 双 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨、扣件、双 块式轨枕、道床板、支承层等部分。 路基CRTS I型双块式无砟轨道直线地段横断面图(端梁范围 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 4、路基CRTS I无砟轨道结构设计 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨 扣件 双 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨、扣件、双 块式轨枕、道床板、支承层等部分。 路基CRTS I型双块式无砟轨道曲线线地段横断面图 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 4、路基CRTS I无砟轨道结

9、构设计 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨 扣件 双 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨、扣件、双 块式轨枕、道床板、支承层等部分。 路基CRTS I型双块式无砟轨道端梁结构图 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 4、路基CRTS I无砟轨道结构设计 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨 扣件 双 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨、扣件、双 块式轨枕、道床板、支承层等部分。 路基CRTS I型双块式无砟轨道端梁结构横断面图 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 4、路基CRTS I无砟轨道

10、结构设计 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨 扣件 双 路基地段CRTS型双块式无砟轨道结构组成自上而下分别为钢轨、扣件、双 块式轨枕、道床板、支承层等部分。 路基CRTS I型双块式无砟轨道端梁结构横断面图 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 道床板 路基地段道床板采用连续浇筑,道床板混凝土等级为C40,道床板宽度为2800mm,厚度为260mm;道床板顶面根据具体情况设置一定的横向排水坡,直线 地段,横向排水坡度2%,曲线地段按底座超高设置采用一面坡。路基与桥隧道相邻处道床板采用断开设计,与桥隧道床板间设宽20mm的板缝, 采用聚乙烯塑料板或泡沫橡胶板填缝,填

11、塞后用聚氨酯密封胶抹面。无砟道床板采用双层配筋结构。上层纵向钢筋搁在双块枕的轨枕桁架钢筋上, 下层纵向钢筋的净保护层厚度为35mm,纵向钢筋与横向钢筋(包括桁架钢筋 交叉处及纵向钢筋搭接处设置小型绝缘塑料卡绝缘。 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 支承层 在路基基床表层铺设水硬性支承层,困难条件下可采用C15低塑性混凝土支承 层。支承层底面宽度为3400mm,厚度300mm,支承层两侧边设置 3:1的斜坡。支 承层应连续摊铺并每隔5.2m左右设一深度约105mm的横向伸缩假缝。伸缩假缝位 置应在两轨枕的中间设置,避免伸缩假缝位置处于轨枕块的下方。支承层浇筑 完后应在其道床板宽度范围内的

12、表面进行拉毛。支承层应满足客运专线铁路 无砟轨道支承层暂行技术条件(科技基200874号的相关标准要求。 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 端梁设置 对于长度不小于30m的路基,连续道床板的板端应分别设置端梁,端梁与道床 板浇筑为一整体,端梁在路基基床表层内埋置深度为1m。在端梁设置的一定范 围内,道床板下的支承层采用钢筋混凝土底座结构。道床板与钢筋混凝土底座 间应采用预埋连接钢筋连接。对于长度小于30m的路基,连续无砟道床应进行特殊设计,道床板下部设置底 座,底座与路基表层根据下部基础的不同决定采用销钉或端梁连接。 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 超高设置 曲线超高在路基基

13、床表层设置,采用外轨抬高方式。超高渐变在缓和曲线全 长上完成。轨道结构高度CRTS I型双块式无砟轨道采用SK 2型双块式轨枕 轨道结构高度为815mm CRTS I型双块式无砟轨道采用SK-2型双块式轨枕,轨道结构高度为815mm。 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 排水设计 道床的排水应根据气候、降水、冰冻等条件,合理选择道床板排水方式。 一般直线地段,可采用线间填充采用两面排水系统(道床板顶部设0.7%的排水 横坡向路边排水,也可采用线间设集水井向线路两侧排水的方式;在曲线设 置超高地段,线间不填充采用三面排水系统,在道床板顶部采用双面排水坡。 二、CRTS I型双块式无砟轨道结

14、构设计 6、桥上CRTS I无砟轨道结构设计 桥上无砟轨道的混凝土底座直接浇注在桥面上 并在桥梁内设置预埋套筒及 桥上无砟轨道的混凝土底座直接浇注在桥面上,并在桥梁内设置预埋套筒及 接钢筋以加强底座与桥梁间的连接。桥上混凝土底座采用分块式结构,分块道 床板的长度宜为 米 相邻道床板间 左右 道床板宽度为床板的长度宜为57.5米,相邻道床板间距100mm左右。道床板宽度为2800mm, 高度为260mm。道床板结构须进行绝缘处理。底座长度与宽度跟道床板的长度与 宽度相同,高度为210mm。桥上每块底座板上设置两个抗剪凹槽,凹槽内侧铺设 弹性缓冲垫层。道床板与底座之间设置隔离层。 二、CRTS I

15、型双块式无砟轨道结构设计 道床板 桥梁地段道床板采用分块浇筑,道床板宽度为2800mm,厚度为260mm,长度一 般为57m。桥上每块道床板设两个凸向底座方向的限位凸台,限位凸台在高度方向成四 棱台型,上下表面的尺寸分别为1022mm×700mm、1000mm×678mm。凸台高度为 110mm。道床板表面采用双向排水坡(直线地段,横向排水坡度2%,曲线地段按底 座超高设置采用一面坡。道床板配筋同路基上道床板配筋要求。 道床板 筋同 道床板 筋要求 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 底座 桥上无砟轨道的混凝土底座直接浇筑在桥面上,并与桥梁用桥面预埋钢筋连 接。桥上混

16、凝土底座采用分块式结构,底座长度与宽度跟道床板的长度与宽度 相同。桥上每分块底座板上设置两个凹槽,与道床板的限位凸台相匹配。限位 凹槽四周设弹性缓冲垫层,其技术性能应满足相应技术条件的规定。 道床板与底座之间设置隔离层,采用厚度为4mm的聚丙烯土工布。 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 超高设置 曲线超高在底座上设置 采用外轨抬高方式 超高渐变在缓和曲线全长上完 曲线超高在底座上设置,采用外轨抬高方式。超高渐变在缓和曲线全长上完 成。首件工程位于直线上,超高为0。轨道结构高度CRTS型双块式无砟轨道采用SK-2型双块式轨枕,内轨顶至底座内侧底部的 轨道结构高度为725mm,底座厚度为2

17、10mm。排水设计CRTS I型双块式无砟轨道为避免道床板表面积水,道床板表面设置双向2%的 横向排水坡,排向桥面的积水汇入桥梁泄水孔引出桥面。桥梁泄水孔的纵向位 置应位于道床板板缝处的对应位置。 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 道床板 隧道内道床板混凝土等级为C40,直线地段结构尺寸为:宽度2800mm,厚度 260mm。隧道变形缝处道床板采用断开设计,板缝与变形缝的中心对齐,板缝宽20mm, 采用聚乙烯塑料板或泡沫橡胶板填缝,填塞后用聚氨酯密封胶抹面。板缝两侧的道床板与隧道仰拱回填层或钢筋混凝土底板采用锚固销钉连接, 在变形缝处道床板板缝两侧各设置6排,每排4根锚固销钉;在隧道洞

18、口约12m范 在变形缝处道床板板缝两侧各设置 排,每排 根锚固销钉;在隧道洞口约 范 围内设置10排,每排4根锚固销钉。道床板排水、道床板绝缘与综合接地、道床板配筋设计均与路基上道床板结 构相同。 二、CRTS I型双块式无砟轨道结构设计 超高设置 曲线超高在底座上设置,采用外轨抬高方式。超高渐变在缓和曲线全长上完 成。首件工程位于直线上,超高为0。轨道结构高度隧道内 型双块式无砟轨道采用 型双块式轨枕 轨道结构高度为 隧道内CRTS I型双块式无砟轨道采用SK-2型双块式轨枕,轨道结构高度为 515mm。排水设计CRTS I型双块式无砟轨道为避免道床板表面积水,道床板表面设置双向1%的 CR

19、TS I型双块式无砟轨道为避免道床板表面积水,道床板表面设置双向1%的 横向排水坡,排向隧道内的积水汇入中心盖板沟及两侧排水槽。 三、双块式轨枕优化设计 与传统的 长枕式 或 轨枕埋入式 相比,双块式轨枕具备整体 性好、质量轻、与道床板新老混凝土结合面小的优势。双块式轨 枕道床板双块式无砟轨道 支承层 三、双块式轨枕的优化 常见问题 双块式轨枕与道床板结合处易产生裂纹,轨 破坏无砟轨道的整体性,产生病害,增加了运营道床板 枕 期间养护维修工作量,需从结构设计的角度进行优化。 轨枕 道床板 三、双块式轨枕的优化 常见问题 双块式轨枕在起吊、存放、运输、施工过程中往往由于桁架 钢筋抗弯强度不够而变形,达不到施工精度要求。 三、双块式轨枕的优化 分析轨枕倒角方式对裂缝的影响 建立力学模型,计算分析轨枕不同倒角方式对混凝土收缩 应力的影响。倒角方式直角 倒棱角 倒圆角 降温5混凝土收缩应力 10.6MPa 8.36MPa 7.72MPa 直 角 倒 倒 角 棱 角 圆 角 三、双块式轨枕的优化 分析桁架钢筋直