,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,天津铁道职业技术学院,向群,2010,年,8,月,客运专线桥隧基本知识,第一节 客运专线结构简介,一、无碴轨道线路结构,高速铁路客运专线无碴轨道线路结构主要有两种形式：德国博格板式无碴轨道结构,CRTS,（京津城际）、日本板式无碴轨道结构,CRTS,（石太客专）,。,1.,京津城际,京津城际铁路主要采用德国博格板式无碴轨道结构（,CRTS,）。上部轨道结构主要由钢轨、扣件、轨道板、水泥沥青砂浆层、支撑层,/,底座等结构组成。其关键技术是将预制、打磨好的轨道板直接放置在混凝土支撑层上，通过轨道板与支撑层间填充水泥沥青砂浆层调整轨道板，保证结构的精度，同时采用板间纵向螺栓连接各轨道板，使其整体性能得到提高。,（,1,）钢轨,钢轨主要采用,CHN60,、定尺长,100,米的无螺栓孔热轧,PD3,钢轨焊接而成无缝钢轨。,（,2,）扣件,博格板式无碴轨道扣件系统主要采用德国福斯罗（,Vossloh,）,300,型扣压件，此扣件属弹条式、有螺栓、不分开式、有挡肩结构。,（,3,）轨道板及支撑层,/,底座,博格无碴轨道钢轨下由轨道板、水泥沥青砂浆、支撑层,/,底座板等组成，钢轨下铺设轨道板，轨道板是博格无碴轨道的重要组成结构。轨道板为尺寸,6.45m,2.55m,0.2m,，重约,9,吨的钢筋混凝土板，板上设有承轨台，承轨台要在专门的打磨车间进行打磨，满足线路要求的精度后方可使用，一般每块板设有,10,对承轨台，承轨台之间设有横向预裂缝，轨道板表面设有横向排水坡，板面中间有灌注孔用来灌注水泥沥青砂浆，板与板的交接处每端留有两块用来张拉钢筋的窄接缝，每个缝里留有,3,根钢筋，当钢筋张拉好后在放入绑扎好的钢筋笼，最后在浇筑混凝土，灌满接缝并修整平表面，通过连接两端板的张拉钢筋，实现轨道板纵向连接的整体性，同时也解决了板端部变形问题。,轨道板下为水泥沥青砂浆层，施工中从轨道板表面上的灌注孔灌入，砂浆层厚约,30mm,，为半刚性材料，弹性模量达到,5000N/mm2,，接近其下的支撑层，砂浆层具有连接轨道板和支撑层成整体结构、可在施工和维修中调节轨道高低、具有一定的弹性层等作用，是提高轨道平顺性的重要结构层。,水泥沥青砂浆层下是水硬性支撑层,/,底座。水硬性支撑层用在路基上，厚约,30cm,，用,C15,混凝土现场浇铸而成，为素混凝土支撑层层。水硬性支撑层作为轨道系统的直接基础，其下是级配碎石良好的防冻层作为基础。底座用于桥梁上，内配钢筋，用,C20,混凝土现场浇铸而成，有很强的抗压、抗拉能力，重量比水硬性支撑层轻，厚度比水硬性支撑层低，有利于降低桥梁高度、减轻桥梁二期恒载。,2.,石太客专,石太客运专线铁路主要采用有碴轨道结构。无碴轨道线路采用日本板式无碴轨道结构（,CRTS,），主要由钢轨、,SFC,扣件、预制轨道板、凸型挡台、,CA,砂浆垫层、橡胶垫层（减震轨道板下铺设）、混凝土底座等组成。,（,1,）扣件,SFC,扣件主要由扣件（包括弹条、绝缘帽）、轨下橡胶垫板、绝缘挡块、铸铁,SG,底板、锚固螺栓、垂直调整层、底板垫等组成，结构。,SFC,扣件系统为免维护型扣件系统，日常养护维修只需定期做相关检查，无需更换组件,（,2,）轨道板,采用预应力混凝土轨道板，为双向后张、部分预应力混凝土结构，厂内预制。石太客运专线标准轨道板分为,P4962,、,P3685,、,P4962A,三种类型，施工时根据不同要求进行配设。,P4962,型轨道板适用于路基、桥梁、隧道一般地段，标准尺寸为,4962mm,2800mm,190 mm,，扣件间距为,629mm,，轨道板间设,70 mm,缝隙，两凸型挡台间距为,5032mm,。,P3685,型轨道板适用于梁端。由于桥梁上轨道板的布置与梁跨长度相关，为了保证轨道板与梁跨对齐，在梁跨两端需采用,P3685,型特殊长度板，标准尺寸为,3685mm,2800mm,190mm,，扣件间距为,621mm,，一孔标准梁上设置,5,块,P4962,型和,2,块,P3685,型轨道板。,P4962A,型减震轨道板适用于无碴与有碴轨道过渡段，标准尺寸为,4935mm,2800mm,190mm,，满足过渡段对轨枕的要求。,（,3,）混凝土底座,CRTS,型板式无碴轨道在其支承层上直接构筑钢筋混凝土底座并与凸型挡台构为一体。底座作为承力基础结构，可修正无碴轨道施工前下部基础的变形与偏差，并实现曲线地段超高设置。,桥梁上底座板在梁缝间断开，路基、隧道内底座板长度一般为,50,60m,，两底座板间设伸缩缝，伸缩缝对应凸型挡台中心位置，其宽度为,20mm,，用沥青填充。,（,4,）,CA,砂浆层,轨道板与底座板之间铺设,CA,砂浆层作为调整层，普通型轨道板下,CA,砂浆厚度为,50mm,，减振型轨道板下,CA,砂浆厚度为,40mm,。调整层可以提供部分弹性，必要时也可以对下部结构的变形进行一定程度的修补。石太客专采用袋装,CA,砂浆层，减少了环境暴露面，从而显著提高板式轨道结构的耐久性。,（,5,）凸型挡台,在轨道板两端的中间设有凸型挡台，挡台半径为,260mm,，高度为,250mm,，与混凝土底座灌注成为一个整体。凸型挡台分圆形及半圆形两种，其中半圆形设置在桥梁端部以及无碴轨道起终点处，其他均采用圆形凸型挡台；凸型挡台与轨道板之间灌注树脂，以缓冲和传递轨道板传来的纵横向作用力。,二、桥梁,客运专线桥梁分为高架桥（以桥代路，墩高,3,8m,，跨度,40m,）、谷架桥（跨越山谷、丘陵，高墩，跨度较大）和跨越河流的一般桥梁。,首次提出在预定作用和预定的维修和使用条件下，主要承力结构要有,100,年使用年的耐久性要求。,高速铁路客运专线上，列车对桥梁的动力作用大，为满足行车安全、乘坐舒适以及适应高速铁路线路的构造要求，,高速铁路桥梁必须具有足够的强度、更高的刚度、良好的稳定性、更大的抗扭能力、更好的耐久性和较高的减振降噪特性，同时，还要利于检查与维修。,1.,桥面布置,客运专线铁路桥梁桥面结构主要由人行道栏杆（声屏障）、人行道盖板、电缆槽、防撞墙（挡碴墙）、排水孔、防水层及保护层、轨道系统等组成。,京津城际铁路桥面栏杆内净宽,13.2m,，正线线间距,5m,，线路两侧设防撞墙（高,1m,、强度,C40,）取代护轮轨，防撞墙内净宽,9.1m,；在箱梁翼缘板两侧的遮板上安装可拼装式混凝土桥梁栏杆（高,1.2m,），穿越居民区时，安装声屏障（高,2.15m,），接触网支柱外侧至人行道栏杆内侧净距,0.8m,，作为检查车通道；桥面喷涂聚脲弹性涂料防水层（厚度,2mm,），防水层上无保护层，梁缝间用橡胶止水带连接。,与既有线普通桥梁不同，为使轨道系统与桥梁形成两个相互独立的系统而自由伸缩移动，桥面与轨道系统的混凝土底座之间增加了滑动层；在梁端的混凝土底座与桥面间增加了弹性缓冲材料；同时为防止轨道系统的横向位移和向上翘起，在桥面的混凝土底座两侧增设了,C,、,D,两种侧向挡块,有碴轨道的桥面结构在防撞墙外侧与无碴轨道的桥面结构类似，只是具体尺寸有所区别，有碴轨道的防撞墙又称挡碴墙，在其挡碴墙内侧填充石碴并铺设钢轨，有碴轨道桥面无侧向挡块及两布一膜滑动层，并且两线间无排水孔。,2.,梁体结构,目前，我国客运专线桥梁以,32m,单箱双线预应力混凝土简支箱梁为主导梁形，利用,40m,、,24m,预应力混凝土简支箱梁进行辅助调跨，跨越道路时多采用连续梁形式。桥梁施工采取预制架设和桥位制梁两种方法，我国客运专线桥梁以整孔预制、架桥机架设为主。,客运专线铁路桥梁梁体混凝土强度不低于,C50,，钢筋净保护层厚度除顶板不小于,30mm,，其余均不小于,35mm,。在每片简支箱梁底板端部设进人孔，以方便日后支座及箱梁内部的检查和维修。,3.,支座,客运专线桥梁多采用盆式橡胶支座，其部分支座具有调高功能。简支梁的四个支座分别为：固定、纵向活动、横向活动及多向活动。,4.,墩台,桥梁墩台混凝土强度不低于,C30,，桥墩多采用桩基础，一般桩径,1m,，桩长,50m,左右，大跨桥桩径,1.5m,，桩长,70m,左右。需设置桥墩沉降观测标志位置：墩高,4m,，设在墩顶一侧距墩顶,0.5m,；,4m,墩高,14m,，设在墩身平面一侧距地面,0.5m,；墩高,14m,，设在圆端墩身两侧距地面,0.5m,。,为缓解桥梁和路基的刚度大的差异，使列车平稳通过，在桥台后方的路基上做了一些特殊处理。一般在桥台后路基上设置摩擦板，可将桥梁上传来的荷载传入地基，摩擦板宽度一般为,9m,，厚度为,0.4m,，摩擦板端设置端次，可将没有经过摩擦板传入地基的剩余荷载传入地基，并且产生很小的位移，端次的外侧在设置过渡板，保证桥梁和路基段的平稳过渡。整体看来桥面板与桥台、摩擦板、端次、过渡板形成一条长带。,5.,紧急疏散通道,在发生事故时，为了方便旅客的逃生和工作人员对设备的检查与维修，在超过,3km,长的特大桥上设置了紧急疏散通道，紧急疏散通道间距一般为,3km,左右。,三隧道,客运专线隧道单线隧道设双侧排水沟，双线隧道除双侧排水沟外增设中心排水沟。双侧水沟采用浅埋方式（即浅于隧道内的最大冻结深度），洞口处采用空气保温措施（在水沟中间加设一层盖板），中心水沟采用深埋方式，利用地温自行保温。为了检查和清淤，隧道内的中心水沟在其全长范围内每隔,30m,间距设检查井一处，断面一般为,7090cm,。一般地段，隧道衬砌防水板厚度不小于,1.2mm,，富水地段，防水板厚度不小于,1.5mm,。,第二节 铁路桥梁隧道的新技术,一、桥梁的新技术,（,1,）采用可调高盆式橡胶支座,客运专线无碴轨道的特点是只能利用扣件系统和轨道板下的,CA,砂浆垫层进行少量调高，当轨道系统的调高不能满足线形和坡度时，就需要对桥梁的支座进行调整来满足线路的平顺要求。支座调高方式主要有两种：,液压调高：在支座预留的孔道中，利用油泵直接向支座中注入快速钢化树脂材料，使其提升。,机械调高：,a.,通过千斤顶直接将梁顶起，在支座的上座板与梁底间插入薄钢板。,b.,支座承压橡胶板中油腔可取代千斤顶实现自顶升，待抬升后再用临时支撑将梁撑住，然后支座回油，在支座的上座板与梁底间插入钢板。,（,2,）与线路结构通过,2,布,1,膜结构分开，从而不受无缝线路的纵向力影响,（,3,）采用新型防水层,客运专线桥梁要保证耐久性，首先得有良好的防排水系统，京津城际铁路桥梁就采用了一种新型防水层材料。用于桥面中间部位的防水层主材料为喷涂聚脲弹性防水涂料（简称,SPUA,）。,（,4,）注重景观与环保,高速铁路作为重要的现代交通运输线，强调结构与环境协调，重视生态环境保护。,二、隧道的新技术,客运专线隧道采取了,3,种措施来降低隧道空气动力学对行车的影响。一是增大了隧道净空断面积；二是洞口修建缓冲结构；三是设置通风竖井，通风竖井不仅可消减空气动力效应，当发生火灾时还可进行排烟，使隧道内空气流畅。,谢谢,