高速铁路无碴轨道设计关键技术分析

高速铁路无碴轨道设计关键技术分析

薛晓涵

中国铁路北京局集团有限公司秦皇岛工务段 秦皇岛市 066000

摘要：随着社会的发展和进步，高速铁路无碴轨道设计技术也随之有所提升，这就使得列车的运行速度逐渐提高。为了能够做到与时俱进，使列车的速度能够与目前的实际要求相符，对于无碴轨道设计的关键技术也进行了深入研究，促使轨道的结构性强，能够保证线路的平顺性以及稳定性，能促使维修量减少，这些都是无碴轨道的基本特点，这些优点也使其在轨道设计中格外受到欢迎。本文针对高速铁路无碴轨道设计关键技术进行研究和分析。

关键词：高速铁路；无碴轨道设计；关键技术

随着社会的发展进步，对于列车的运行速度的要求也在逐渐提升，为了能够满足目前人们对于列车速度的需求，提供给出行人们的方便，在对高速铁路的轨道设计中就进行了深入研究。无碴轨道与有碴轨道相比，有着明显的优势，不仅稳定性强，同时轨道的刚度以及耐久性也比较好，并且在后期投入使用之后维修量也明显减少，这些优势也使其格外受到欢迎，并且被进行了广泛的推广。

1. 高速铁路无碴轨道的结构选型以及特点

1. 结构整体性能

与有碴轨道相比，无碴轨道在线路稳定性和刚度均匀性有着明显的优势，这些特点极为突出，也使得在后期的维修工作量得到减少，根据轨道结构来看，无碴轨道的结构要优于有碴轨道，并且因为其结构高度较低，并且道床设置的宽度较小，在进行铺设时能够减少在隧道中的挖断面，因为其具有的高平顺性以及高度均匀性，使其在进行使用中，列车在运行状态时如果速度高噪声也会降低，这主要是因为无碴轨道的结构整体性能较为优越。

2. 制造和施工

无碴轨道还有一明显优势，就是在制造和施工方面，其施工简单并且制造较为容易，在对其进行铺设时，能够与梁缝进行更好的衔接，这也说明其配合较为灵活，在曲线地段进行施工时，对于线路的控制能更好的进行，因为其具有质量容易控制的特点，在进行现场施工时，混凝土的施工量较少，因此也使得整体施工较快，并且可以结合适当的施工方法，在进行具体的施工中，不需要工具轨道，可以更好的能满足减震要求。

3. 线路维修

因为无碴轨道所具有的优势和特点，也使得在后期对线路进行维修时工作量减少，因为这些轨道长期处于室外环境，因此受到自然环境因素影响较大，所以在对轨道进行设计师必须要考虑环境的因素，使用强度和耐久性较好的材料进行施工，这样就能提高整体轨道结构的耐久性能，更好地实现无碴轨道结构设计的初衷，能够使线路的维修工作量减少，提升整体轨道的工作性能。

2. 高速铁路无碴轨道设计关键技术

随着人们对高速列车的要求提升，为了更好地满足这些要求，能够促使高速列车在误差轨道上安全地运行，满足大众的舒适性要求，减少线路维修。因此，在对无碴轨道进行设计时，不仅要注重整体结构的强度度以及横向稳定性，这些安全因素之外，同时还要重视无碴轨道的组成部分的耐久性，能够达到有效的减振目的，这样才能使更好地实现线路平顺性的目标。

1. 无碴轨道结构设计结构强度

为了能够满足误差轨道结构的安全性和耐久性，在进行模拟设计中就选择了着重较大的设备，这主要是为了能够优化轨道结构，同时还要注重线路的平顺性，以这些数据信息为基础，然后对轨道板和道床板进行设计，促使他们的承载能力能够达到要求，同时还能更好地满足安全性。

特别是对于板式轨道而言，因为其使用的混凝土凸形挡台会直接受到钢轨纵向力和横向力的影响，并且包括温度变化使轨道板伸缩力也发生变化，如果从结构强度的安全性考虑，这些凸形挡板的结构必须要进行合理的设计，使其受力较为均匀，才能使它的作用被更好的发挥，特别是在轨道板底所使用的砂浆要与凸形挡台周围的材料所具有的抗压强度指标相同，这样才能更好的的是凸形挡台上横，纵向力大小均匀，能够促使其安全性能更优化。

2. 无碴轨道结构设计横向稳定性

无碴轨道的混凝土制造成的整体结构对于线路而言，能够促使其很像稳定性提高，这是与有碴轨道进行对比，具有的最明显的特点之一，特别是在曲线区段上的误差，不仅在结构上的设计要考虑到这些因素能够满足实际的荷载，同时还应该选择一些适合的扣件结构系统，这样才能使轨距保持在合理的范围内，促使轨道的安全性提升。

3. 线路的平顺性和刚度均匀性

为了能够更好的保证高速列车运行的安全性和舒适性，因此对于线路平顺性也就提出了新的要求，线路的不平顺，对于列车的整体运行有直接的影响，所以对于无碴轨道线路的设计必须要考虑高平顺的原则，通过对线路铺设进行严格要求，结合有效的施工工业，在加上严格的管理控制，促使无碴轨道的结构设计，在实际的铺设环节上能够保证其平顺性和高度性，在这一结构中所使用的扣件能更好地将钢轨与下部基础连接在一起，所以对于扣件系统必须要严格选取和合理的设计，使其能够灵活使用，并且方便在后期的维修中，能够对线路进行调整，促使高速线路的高平顺性。

对于板式轨道而言，因为其在进行结构的设计中所使用的轨道板是预制平板，再加上这些轨道板自身的制造质量与实际的施工之间会存在偏差，所以在进行设计时一定要注重选取垫板，这样才能满足线路的高平顺性，并且促使整个线路能够达到刚度均匀性的要求。

4. 减振性

在无碴轨道道床设计时必须要考虑到道层的弹性，所以在结构设计中，对于扣件系统而言，必须也要注重其弹性的良好，特别是在基础减震部分，对于无碴轨道的铺设区段要着重考虑，因为这一部分的减震要求过高，在轨道底部设置弹性层，对于轮轨间的动力能够有效的降低，同时可以减少轨道下部所产生的基础振动，能够更好地实现减振性的要求。

5. 耐久性

在轨道各部件的设计中，必须要体现其耐久性，这就要求在轨道设计中所使用的各种材料的耐腐蚀性能力要强，能够有效的避免因为环境所造成的影响，使整个轨道结构耐久性提升。

3. 结束语

总之，通过对无碴轨道关键技术进行分析，不难发现，无碴轨道结构具有稳定性好、刚度均匀性以及耐久性好的特点，并且在后期投入使用时，维修工作量较比有查轨道明显减少，这也是在高速线路上重要的发展方向，尽管目前我国对这一技术的研究处于萌芽状态，对于很多设计和施工中的技术还要进行不断的研究和优化，但是也出取得了初步的建设效果，通过对高速铁路的所有环节进行研究，进行针对性的技术攻关，促使无碴轨道能够在高速铁路中发挥着其优势，为高速铁路的运输作出贡献。

参考文献：

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作者简介：薛晓涵（1995-03-04），男，汉族，籍贯：河北省邢台市，当前职务：桥梁工，当前职称：高级工（助理工程师资格），学历：大学本科，研究方向：铁路发展方向