日本无道碴轨道.docx
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日本无道碴轨道
日本无道碴轨道
一、既有线省力化铺装轨道
●B型铺装轨道
1、开发经过
1970年轨道调查资料显示：
维修费用的60％左右为道床作业费用，其中大部分为轨道下沉后的复原作业，轨道下沉的原因有：
为抑制轨道下沉，必须考虑以下几点
（1）免除砸道作业；
（2）尽可能减少道床压力及道床振动加速度；
（3）防止雨水侵入道床及路基面。
对
（1）
；
（1）成立时将轨枕加宽、重量加重，就能满足
（2）。
对（3）则可以轨道表面铺装（道碴内灌注沥青）实现。
1972年3月东京－横滨东北电车线上铺设60m长的A型铺装轨道，1972年11月于武藏野线铺设100m长的改良B型铺装轨道，其后至1979年期间共铺设16km铺装轨道（含新线C型）。
2、构造
LPC（LargePCTie）尺寸2000×733×200，间距100
钢轨扣结装置调整量：
V：
50mm，H：
±30mm
填充材注入厚度：
100mm
3、效果
主要作业：
（1）钢轨下面插入垫板以修整水平；
（2）轨枕下面再注入沥青来大修水平不整；
（3）方向整正；
（4）钢轨扣件材料抽换。
（5）铺装轨道与有道床轨道维修费用比1：
5
●E型铺装轨道
1、开发经过
B型轨道的缺陷（注入材）：
（1）注入材料PTAC（PavedTrackAsphaltCompound）须180o高温，需大规模加热设备，增加燃料费用及增加作业时间；
（2）温度控制须特别考虑；
（3）作业的危险性；
（4）注入材强度发生时间过长以及硬化物感温性强。
于是
改注入材为常温混合水泥、沥青复合材PTCAM（Polymerultra-quickhardeningcementasphaltmortar），
使用不织布可确保均一渗透厚度的E型铺装轨道开发。
1989年以东京都为中心，对B、C型铺装轨道进行调查，发现以下问题：
（1）表层沥青很多劣化，LPC间发现接缝断裂；
（2）钢轨接头处以及过渡段处比一般情况恶化，且LPC有纵向移动；
（3）路堤地段下沉量30mm以内，但部分高架桥地段亦有下沉；
（4）部分地段表层沥青出现空隙，放水效果不佳；
（5）路基支持力不足；
（6）扣件装置对于小半径曲线的横向力抵抗力不足；
对于
（1）、（4）将常温沥青土改为加热沥青混凝土，使用橡胶沥青材料将LPC缘端部包覆，
（2）纵向移动问题，将LPC下面做凹形设计以增加抵抗阻力，（3）下层道碴采取强化措施，表面撒布水泥浆，（5）根据实物模型试验明确铺设范围，（6）使用弹性直结轨道所用的钢轨扣件，另外为了施工方便以及提高填充材的耐冲击性能，下层道碴上铺置不织布，LPC下插入玻璃纤维席垫。
山手线有铺设
2、构造及路基条件
既有线E型铺装轨道路基条件：
●其他铺装轨道
C型铺装轨道：
最下层道碴层使用道碴与碎石级配混合材料，1979年总武本线铺设5km。
二、其他既有线省力化轨道
●填充道床轨道
1、开发经过
与铺装轨道差异主要有施工效率高（可利用行车间隔，不影响行车）和工程费用低廉，充分利用原有轨枕及道碴
于1972年东海道线及中央线试验，至1975年共铺设2.7km。
2、构造及施工
施工条件
混凝土路基时，应在路基与填充道床间使用橡胶道碴席垫（Ballastmat），在混凝土路基接缝处，填充道床亦须设接缝；；
路基条件，无翻浆冒泥，
；
排水设施除边沟，还应设横向排水沟；
道床厚度250mm以上，在道碴更换一年内施行填充。
●土路基框型轨道
1、开发经过
1981年在国铁日野土木试验所试验并改良后被实用化，优点：
较其他铺装轨道，荷载分散性能好，下沉少；
板式轨道
研究方法
板式轨道的研发始于1965年，作为“新型轨道结构的研究”技术课题，日本铁道技术研究所组建了新型轨道结构研究课题组，由轨道、轨道材料、建筑物、土质、物理和有机化学研究室分别承担其研究工作。
研制开发过程中，首先提出结构方案，随后进行设计、部件试验、实尺模型试验、研究分析、再进行设计、运营线试铺试验。
结构方案
在对新型轨道结构的研发中，曾提出了种种结构方案。
考虑到预制混凝土板在制造上容易保证精度，又可在板下与下部结构之间设置可供调整的缓冲垫层，又能满足上述的三点，因此把这种结构形式取名为“板式轨道”
简称
名称
A型板式轨道
混凝土基床板式轨道（水泥沥青砂浆填充型）
M型板式轨道
混凝土基床板式轨道（垫块调节型）
L型板式轨道
混凝土基床板式轨道（长条形）
RA型板式轨道
土质路基板式轨道（灰浆填充型）
关键问题是缓冲垫层的材质问题，作为板式轨道的支承方法，曾考虑有：
（1）.把板作为两端支承梁的方法
（2）.轨下用两条带状支承的方法
（3）.板下全面支承方法
（4）.土质路基上全面铺装支承的方法
这四种方法在设计和性能上均能满足要求，对两端支承的方法来说，其下部需要特殊的支承结构，并要求轨道析具有梁强度，因而这种方法不仅费用高，而且存在受使用地点限制的问题。
轨下长条型支承方法，是在下部结构上设置两条带状的支承台，这在保证施工精度上是很困难的。
而全面支承的结构，早期对缓冲垫层材料的研制上似乎显得很难，但后来由于可使沥青乳剂和水泥灰浆掺合起来，并充分利用以往直结轨道的长处，同时预料到施工容易，并具有耐久性等优点，从而选用了这种结构形式。
至于土质路基上的轨道板，从板式轨道可能调整的变形量来确定路基的容许下沉量出发，对于能满足这种要求的路堤和路堑的设计、施工和每小时超过210km以上高速运转时轨道结构的安全性等问题，有待于今后去研究和试验的地方还很多。
铺设成果
结构类型
铺设延长（m）
铺设年月
试验年月
备考
1、津田沼土木实验所实尺模型试验
板式M-131型
15
1966.7
1966.7-1966.10
板式A-141型
22.4
1966.11
1966.11-1967.2
钢桥直结轨道
桁架式7.2
梁式4.0
1967.2
1967.4-1967.5
防振钢轨
4
2、纪势线有田川桥试铺试验
混凝土短块式
390
1967.6
1967.8-1967.9
短木枕式
390
1967.6
1967.8-1967.9
有孔钢板式
100
1967.6
1967.8-1967.9
板式M-141，131型
100
1967.6
1967.8-1967.9
3、板干线名古屋站内试铺试验
板式M-31型
24
1967.7
1967.8
板式A-50型
25.2
1967.7
1967.8
混凝土短块式
8.7
1967.7
1967.8
4、新干线岐阜尽善羽岛站内高速通过线试铺试验
板式M-31型
24
1967.11
1967.12
板式A-50型
25.2
1967.11
1967.12
为了实现新干线的大型养路机械化，从山阳新干线冈山～博多段开始，相继建设的其它新干线，高架桥和隧道区间均以板式轨道为基本轨道结构，取代了过去沿用的有碴轨道结构。
北陆新干线高崎～长野段，板式轨道结构不仅用于高架桥和隧道区段，而且也用于路堤和路堑的土路基区段。
为适应土路基板式轨道的铺设，研究开发了如照片-9所示钢筋混凝土基床。
因此，使土路基区段的养护维修投入量大幅度地减少。
长野新干线全线基本上是高架，隧道，板式轨道，在轻井泽和佐久，窱之井之间有土路堤，和碎石道床，区间长度约占全路段的20％。
板式轨道的分类和应用
板式轨道根据路基构造的种类，缓冲材料的不同和轨道板构造的不同，分类如下：
●路基构造的分类：
1、A型板式轨道
A型板式轨道是铺设在高架桥上和隧道内基础板上的一种结构型式，轨道板在工厂高精度预制，混凝土基床与轨道板之间填充CA砂浆，轨道板底采用CA砂浆全面支承，是最一般的板式轨道型式。
当因地基变形和下沉致使轨道产生不平顺时，可用扣件进行调整，如调整量不够时，可采用抬起轨道板并经修正后，再在板下与CAM层的间隙填充速凝CAM或者与此相当的速凝填充材料，以期恢复轨道的标准状态。
2、M型板式轨道
M型板式轨道是在间隔3~5m的承台上，或者在间隔8~10m的各桥墩上部，设置能承受纵向荷载和横向荷载的凸形承台（即H型承台），并把直接联结了的预制混凝土轨道板，通过4点可上下调整胶垫和前后、左右调整胶垫支承在其上的一种结构。
至于铺设后的整修，可用插入和胶垫一起起作用的高低调整用和前后、左右调整用的可调垫板的厚度来恢复轨道的技术状态。
3、L型板式轨道
可铺设在高架桥上或隧道内仰拱上，它是在钢轨轴线的轨道板下面放置宽度150mm、厚度15mm、长度和轨道等长的带状长胶垫，再在其下插入带状长条聚乙烯袋，并在袋中流入水泥灰浆，从而构成带状连续支承的结构。
至于轨道板的纵横向阻力是靠设在轨道板前后两端基床板上的凸形挡台来承受。
至于轨道变形或下沉，可用更换胶垫或聚乙烯烯来恢复其技术状态。
4、RA型板式轨道
在土路基上铺设板式轨道，必须保证路基有足够的强度。
路基经碾压后，按照道路标准铺设，将已与钢轨直接联结了的混凝土板轨排，并在板下和铺装层之间填充标准厚约50mm的水泥灰浆，以起支承作用，纵横向阻力是靠填充在板底凹槽中的水泥灰浆的剪切作用来承受。
●根据机能分类
1、普通板式轨道
使用CA砂浆作为填充材，轨道板采用全面支承，以缓冲列车的冲击。
2、防振板式轨道
防止噪声和振动，使用防振轨道板，CA砂浆全面支承，特殊型式，采用合成树脂代替CA砂浆以提供较好弹性。
3、寒冷地区使用的板式轨道
在寒冷地区，为了防止水的浸入，冻结融解而引起轨道板的损害
●根据轨道板构造分类
1、RC轨道板
使用普通钢筋混凝土制成
2、PRC轨道板
防振轨道板，寒冷地区使用的轨道板，采用预应力钢筋混凝土制成。
●轨道板名称
板式轨道结构除按其支承方式分类外，还可按轨道板长度、承轨槽式、铁垫板式等使用目的分类，并有如下的名称和符号：
罗马字轨道板的支承方式
数字位数2位数为新干线用，3位数为既有线用
十位数板的长度
个位数板式形式
板式轨道按其铺设地区，又区分为温暖地区用和寒冷地区用。
符号
应用区分
M
温暖地区用（mild）
C
寒冷地区作（cold）
T
隧道区间用（tunnel）
N
防振板用（noiseless）
E
伸缩接头用（E.J）
A-151、A-51在轨道板表面上设有沟槽，并由沟槽的肩部承受横向力作用，一般称为承轨槽式轨道板，为防止轨道板的移动，在下部混凝土基床板上设有圆形凸形抬台，钢轨扣件采用直结4型，并区分为隧道区间和露天区间用两种，高低和方向的调整依靠改变安放在轨下胶垫下的可调衬垫的厚度来调整。
A-152、A-52同样为承轨槽式，但为能阻止轨道板的前后、左右移动，靠板底的凹槽来抵抗，限于不能设置凸形挡台的地方，应用较少，扣件采用直结4型，并区分隧道区间和露天区间两种。
A-153、A-53形式上同A-151、A-51，A-154、A-54形式上同A-152、A-52只是设有排水孔。
A-155、A-554，无承轨槽，轨道板为一平板，钢轨扣件采用铁垫板式，用倒T型螺栓紧固铁垫板，由铁垫板肩部承受横向力作用，铁垫板上设有轨底坡。
铁轨扣件用直结5型，不分隧道和露天区间用，两者都能使用。
调整高低通过胶垫和铁垫板之间的可调衬垫的厚度来调整，方向通过自然移动铁垫板和重新拧紧螺栓。
A-157，形式上同短枕埋入式，扣件联结同A-151~A-154型一样为承轨槽式轨道板用的，但由于在两组扣件之间板面上有一段低凹，考虑到因雨水浸入致使绝缘性能降低，可在轨道中间安置简单的既有地面传感装置。
至于轨道板的前后、左右移动是靠凸形抬台来承受，扣件用直结4型。
RA-116、RA-16应用于土质路基上，板长1150mm，短尺平板，钢轨扣件与A-155、A-55型一样，采用铁垫板式，为防止轨道板的移动，是靠板下凹槽及其在此处填充的水泥砂浆的抗剪作用来承受，扣件采用直结5型。
轨道板的结构型式，当个位数为奇数时是带挡台的，为偶数时是不带挡台的，而在板下有凹槽。
个位数有1~4、7、8的使用直结4型扣件，5、6的使用直结5型扣件。
尺寸
新干线用的轨道板适用范围（板长5m）
铺设地点
结构型式
形状尺寸
挡台尺寸
记事
长度
宽度
厚度
缺口半径
保护层厚度
半径
高度
普通轨道板
整天区间
温暖地区
RCA-55M
4930
2340
190
280
20
200
250
板下胶垫采用A-T-43-新
寒冷地区
PRCA-55C
4930
2340
190
280
30
200
250
隧道区间
直线
RCA-51C
4950
2340
200
250
30
200
200
曲线及距洞口200m内
RCA-55CT
4950
2340
160
280
30
200
200
防振轨道板
温暖地区
RCA-55MN
4930
2340
190
280
20
200
250
板下胶垫采用A-30-24
A-T-43-新
寒冷地区
RCA-55CN
4930
2340
190
280
30
200
250
既有线用的轨道板适用范围（板长5m）
铺设地点
结构型式
形状尺寸
挡台尺寸
记事
长度
宽度
厚度
缺口半径
保护层厚度
半径
高度
普通轨道板
温暖地区
露天区间
RCA-155M
4930
2000
160
280
20
200
（220）
200
隧道区间
R<800m的区线及距洞口25m以内
R>800m的曲线及直线
RCA-155M
4930
2000
280
20
200
（220）
200
寒冷地区
露天区间
PRCA-155C
4930
2000
190
280
30
200
200
隧道区间
R<800m的区线及距洞口25m以内
PRCA-155CT
4930
2000
160
280
30
200
（220）
200
R>800m的曲线及直线
PRCA-151C
4930
2000
200
280
30
200
（220）
200
防振轨道板
PRCA-155CN
4930
2340
190
280
30
200
250
板式轨道施工方法
升级会员 