【2017年整理】铁三院收集德国无碴轨道资料(12-16).doc

PAGE PAGE 14 德国铁路无碴轨道技术分析及建议 [摘要]由于无碴轨道具有维修量小、稳定性好、使用寿命长、全寿命周期费用低、结构高度低、横向轨道阻力大、可避免飞碴、超高、坡度设置灵活等优点，在德国高速铁路建设中受到重视，得到了广泛应用，并形成了Rheda、ZüBLIN、BERLIN、B?GL等系列产品。学习借鉴德国无碴轨道技术，对于提高我国客运专线建设水平，加快无碴轨道技术发展，具有重要意义。文中简要论述了德国无碴轨道技术，重点介绍了目前应用较多的Rheda型无碴轨道。 [关键词]德国、铁路、无碴轨道、技术、综述 一、概况 德国铁路开展无碴轨道的研究始于上世纪60年代末，1972年首次在Rheda车站试铺了无碴轨道结构（故称“Rheda”型）。1991年德铁高速运输的年代开始时，无碴轨道只在新建的汉诺威－乌兹堡线的3座隧道和曼海姆－斯图加特新线的1座隧道内铺设，当时在德国全部高速线总共只有19.7km的无碴轨道。随后于1993和1994年在经改造的柏林－汉堡、柏林－哈尔勒和乌兹堡－阿沙分堡新线上部分区段铺设了无碴轨道。 90年代后期在新建高速线上，特别是客货混运的线路上，有碴轨道的道碴呈现明显的磨损粉碎而发白的现象，养护维修工作量显著增加。通过德铁有关方面努力，首次在设计时速280km的柏林－汉诺威高速线全面推广应用无碴轨道结构，线路全长264km，其中无碴轨道190km（包括30组道岔区），于1998年9月投入运营。设计速度330km/h、运营速度300km/h的科隆－法兰克福高速客运专线，新建线路长度177km（隧道占19%、桥梁占3%），其中150km采用了无碴轨道结构。正在新建、计划于2006年竣工的纽伦堡－英格施塔特（Ingolstadt）高速线，设计速度330km/h，运营速度300km/h，其新建线路89km，其中无碴轨道75km（含全部25.6km的隧道和475m的桥梁区段）。包括正在新建的高速线，目前德铁路网将近有430km的无碴轨道，其中包括80组道岔区。 德国铁路无碴轨道结构发展遵循了循序渐进的发展思路。从60～70年代开始至今，德铁充分发挥各企业的技术优势，提出了多种无碴轨道结构型式，批准在既有线上试铺和试验观测，通过技术经济比较，最终确定大规模铺设应用的正式轨道结构型式。另外，对于新建高速线路，在建设初期就确定了轨道结构型式，在其前提下，线路平纵断面参数、路基、桥梁和隧道结构的设计、通信信号系统以及养护维修体制等方面都围绕轨道结构的特性进行综合考虑，从而为无碴轨道的全面推广应用创造了有利条件。 二、无碴轨道结构类型 德铁曾试铺过约17种无碴轨道结构，其提出的结构型式多种多样。无碴轨道的基础分钢筋混凝土（BTS）和沥青混凝土（ATS）两类。钢轨的支承方式多为分散支承（即点支承），连续支承方式（如INFUNDO、SFF型等）仍处在试铺阶段，未在路网上正式使用。 对于分散支承方式的无碴轨道，其道床结构大体上可分为2大类，一类为整体结构（Compact），另一类为直接支承结构（Supported）。根据分散支承方式的无碴轨道分类，表1列出德铁目前批准可在路网正式应用和可试铺进行运营考验的无碴轨道结构类型。 表1 德铁无碴轨道的结构类型 整体结构 直接支承结构 现浇混凝土 （含轨枕或支承块） 现浇混凝土 （不含轨枕或支承块） 预制板 轨枕或支承块 RHEDA* ZüBLIN* BERLIN* HEITKAMP FFC BES BTE HOCHETIEF RESENGLEIS B?GL* ATD* GETRAC* BTD SATO WALTER 备注：带（*）的为EBA批准可在路网正式应用的无碴轨道结构型式，其余均在试铺运营考验阶段。 图1 Rheda型无碴轨道结构的发展历程 Rheda型无碴轨道为钢筋混凝土底座上的整体结构型式之一，在大量试铺和长期观测试验的基础上，在德铁高速线土质路基、桥梁和隧道区段全面推广应用，所铺设的360km无碴轨道（含80多组道岔区）中，Rheda型约占一半以上。Rheda型无碴轨道结构从1972开始试铺的普通型（带槽形板、埋入轨枕）到目前研发的2000型（无槽形板、埋入支承块）经历了近30年的发展历程（如图1）。 Rheda-2000型无碴轨道（断面如图2，施工过程之一如图3）由两根桁架形配筋组成的特殊双块式轨枕取代了原Rheda型中的整体轨枕；取消了原结构中可能开裂和渗水的槽形板，统一了隧道、桥梁和路基上的型式，也可在道岔和伸缩调节器区段应用；同时轨道结构高度从原来的650mm降低为472mm。Rheda-2000型中的支承块只保留承轨和预埋扣件螺栓部位的预制混凝土，其余为桁架式的钢筋骨架，使其与现场灌筑混凝土的新、老界面减至最少，有利于提高施工质量和结构的整体性