无碴轨道( 二 ) _生活百科

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无碴轨道从表6可知，随着地基弹性係数增大，除轨道板横向负弯矩增大外轨道板其它弯矩减小，CA砂浆反力变化不明显，底座弯矩减小。由此可知，隧道、桥樑地段由于基础刚度较土质路基大，对轨道结构整体而言受力是有利的。列车竖向荷载作用下板式轨道最不利弯矩计算基本参数取值，同时考虑荷载作用位置以及CA砂浆弹性模量的离散性对计算结果的影响，计算列车竖向荷载作用下板式轨道的最不利弯矩。在板式轨道力学计算中，荷载作用位置、扣件刚度、轨道板宽度、CA砂浆弹性模量以及地基弹性係数等基本参数的取值是影响计算结果正确与否的主要因素，只有基本参数合理才能保证计算结果的準确，为结构设计提供依据。计算列车竖向荷载作用下轨道板和底座的最不利弯矩时，荷载作用位置应分别考虑位于板中及板端两种工况；CA砂浆弹性模量应考虑离散性，按100MPa和300MPa分别计算。路基地段地基弹性係数採用K30时取190MPa/m是最不利情况，计算结果较隧道和桥樑地段偏大。优缺点无碴轨道具有高稳定性、少维修、寿命长的优点，并在国外铁路获得了广泛套用，2005年德国出版的《轨道概论》对无碴轨道的缺点做了如下总结：1)Rheda投资要比有碴轨道多1.5倍以上。科隆一法兰克福线预算46亿欧元，实际费用大约为60亿欧元，增加大约30%，如此高的初期投资包括巨大的资本成本。有碴轨道成本为350欧元/m，无碴轨道最低为500欧元/m，最大为750—1100欧元/m 。即使施工方法得到最佳化，建设长度增加，成本係数仍达到1.5—2.0 。

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无碴轨道无碴轨道相对有碴轨道的经济效益仅能从有碴轨道需要增加的维修费用计算得到。现有碴轨道的维修在很大程度上实现了机械化和自动化，比手工作业费用要低，并能够持久地保持轨道几何状态；无碴轨道也需要维修，钢轨打磨工作量相对有碴轨道要增加，随着无碴轨道使用时间的增加，伤损将增多，经济效益相对来说将降低，而且无碴轨道的修复工作比较複杂，并需要大量费用和时间，一旦损坏引起长期关闭线路带来的投入将相当大，也是初期无法计算或预料的。隧道内的无碴轨道相对有碴轨道具有良好的经济效益。但桥上和路基上的无碴轨道往往经济效益差一些，限制基础的长期沉降需要额外的费用，比有碴轨道要增加2.0～2.5倍。2)混凝土无碴轨道为刚性承载层，当达到承载强度极限时将产生断裂，并引起轨道几何尺寸的突然变化和难以预见的恶化。3)总体上来说，无碴轨道建设和维修都没有达到自动化程度。无碴轨道的质量需要高水平的养护措施提供保障。这意味着在施工工序和质量控制方面都要增加额外的费用和时间。建设期间的质量缺陷将为整个使用寿命期留下隐患，并需要花费高昂的代价进行弥补。

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高速铁路无碴轨道设计关键4)无碴轨道作为刚性结构，在后期运营阶段仅允许做少量的完善，比如改善轨道几何状态，不仅十分困难，而且需要花费高昂代价。5)无碴轨道不能在粘土深路堑、鬆软土路堤或地震区域铺设。6)无碴轨道噪声水平比有碴轨道高5dB，必须採取有效的降噪措施。7)对脱轨或其他原因导致的严重损坏还没有特别有效的措施，修复代价也十分昂贵。混凝土的养生和硬化需要很长的时间。也就是说，严重的事故将导致线路关闭时间比较长，对运输影响比较大。8)无碴轨道最严重的缺点是改进的可能性受到限制。9)无碴轨道的另外一个缺点是，在路基上铺设时，任何情况下都要铺设防冻层(至少70cm厚) 。要延长无碴轨道的寿命周期，水凝性材料层厚度几乎不能减少。路基处理深度也比有碴轨道深。10)大部分经济研究没有考虑无碴轨道到了寿命周期后高昂的再建费用。既有无碴轨道类型众多也似乎是个缺点。逐渐採用双块式无砟轨道即Ⅰ型双块式代替的。套用中问题中国的无碴轨道主要从2002年开始套用。主要是中国国内技术，参照国外的成熟的设计经验，以秦沈线为契机，设计了两种类型的无碴轨道，主要是日本的板式轨道；还有铁科设计的长枕式无碴轨道。当然在这之前，无碴轨道技术在秦岭隧道等都已有套用。