解決關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展無(wú)碴軌道
2006-06-08 00:00
摘要：通過(guò)實(shí)踐與應(yīng)用，無(wú)碴軌道已成為世界各國(guó)高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的首選。我國(guó)鐵路無(wú)碴軌道應(yīng)從嚴(yán)格控制工后沉降，連續(xù)、成段鋪設(shè)無(wú)碴軌道，嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)變形，優(yōu)化無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格控制制遣質(zhì)量，配備先進(jìn)成套施工設(shè)備，優(yōu)化扣件系統(tǒng)等7個(gè)方面解決無(wú)碴軌道關(guān)鍵技術(shù)，并與相關(guān)專業(yè)密切配合，發(fā)展無(wú)碴軌道。
關(guān)鍵詞：無(wú)碴軌道；關(guān)鍵技術(shù)；客運(yùn)專線
無(wú)碴軌道是以混凝土或?yàn)r青混合料等取代散粒道碴道床而組成的軌道結(jié)構(gòu)型式。它具有良好的軌道穩(wěn)定性、平順性、耐久性；其結(jié)構(gòu)高度低、自重輕，可減小橋梁二期恒載和降低隧道凈空；道床整潔美觀，可消除列車(chē)運(yùn)行時(shí)的道碴飛濺和粉化；軌道變形緩慢，不僅可顯著減少軌道養(yǎng)護(hù)維修工作量，更為重要的是可減少施工“天窗” 的需求，對(duì)通車(chē)后的運(yùn)輸組織極為有利。無(wú)碴軌道初期相對(duì)較大的建設(shè)投資也能在運(yùn)營(yíng)中得到回報(bào)。基于此，無(wú)碴軌道成為世界各國(guó)高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的首選，特別是德國(guó)和日本在近年來(lái)修建的高速鐵路基本采用無(wú)碴軌道。法國(guó)是最早建設(shè)高速鐵路的國(guó)家之一，也是惟一以有碴軌道為主型軌道結(jié)構(gòu)的國(guó)家，但是近年來(lái)也深為有碴軌道急劇變形而困擾。除在新建高速鐵路時(shí)兩次提高道碴材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)外，也在對(duì)無(wú)碴軌道技術(shù)進(jìn)行研究，并建議新建高速鐵路的國(guó)家采用無(wú)碴軌道。如果采用法國(guó)近期修建高速鐵路的道碴技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則我國(guó)道碴供應(yīng)也將成為突出的問(wèn)題。
我國(guó)近年來(lái)對(duì)無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)、動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算分析、室內(nèi)實(shí)尺模型試驗(yàn)、無(wú)碴軌道部件技術(shù)條件以及設(shè)計(jì)、施工技術(shù)條件、施工細(xì)則和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的編制、現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)、動(dòng)力測(cè)試和長(zhǎng)期觀測(cè)等方面開(kāi)展了一系列的試驗(yàn)研究，取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。但是，與國(guó)外高速鐵路無(wú)碴軌道技術(shù)發(fā)展相比，我國(guó)鐵路無(wú)碴軌道的研究起步較晚，面對(duì)客運(yùn)專線的建設(shè)，技術(shù)儲(chǔ)備相對(duì)不足。而且，無(wú)碴軌道對(duì)基礎(chǔ)和本身的結(jié)構(gòu)要求極高，一旦基礎(chǔ)變形下沉超出其調(diào)整范圍或無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)發(fā)生裂損，則修復(fù)比較困難。因此，對(duì)無(wú)碴軌道的發(fā)展既要積極，又必須十分慎重。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，特別要注重解決以下問(wèn)題。
1 嚴(yán)格控制工后沉降
工后沉降是指路基或橋梁建成后鋪軌時(shí)的剩余沉降。為使列車(chē)安全、高速、舒適運(yùn)行，并盡可能地減少養(yǎng)護(hù)維修工作，嚴(yán)格控制路基變形和工后沉降十分重要。對(duì)無(wú)碴軌道而言，能否嚴(yán)格控制工后沉降則是成敗的關(guān)鍵。
各國(guó)高速鐵路對(duì)工后沉降都有嚴(yán)格的要求。法國(guó)提出工后沉降應(yīng)小于2 cm，并且在最后一次搗固和運(yùn)行第一列高速列車(chē)之前，沉降應(yīng)完全穩(wěn)定。德國(guó)認(rèn)為在列車(chē)開(kāi)始運(yùn)行后，路基工后總沉降不應(yīng)大于1 cm，每年沉降總量不應(yīng)超過(guò)2 mm，并應(yīng)避免在短距離內(nèi)發(fā)生不均勻沉降，在橋臺(tái)附近不應(yīng)有任何不均勻沉降。據(jù)資料介紹，日本在第一條高速鐵路以后，工后總沉降已按3 cm控制，對(duì)使用連續(xù)梁和無(wú)碴軌道的地段，工后沉降的控制更為嚴(yán)格。
2003年9月，我國(guó)與以上三國(guó)進(jìn)行了無(wú)碴軌道技術(shù)咨詢的交流，他們都認(rèn)為工后沉降是完全可以控制的，特別是橋梁墩臺(tái)的沉降必須嚴(yán)格控制，根據(jù)各國(guó)的實(shí)踐，橋梁墩臺(tái)在鋪軌后都未發(fā)生沉降問(wèn)題。德國(guó)專家以臺(tái)灣高速鐵路為例，臺(tái)灣高速鐵路約有l(wèi)50 km的地質(zhì)條件與滬寧段類似，通過(guò)詳細(xì)的地質(zhì)勘探、增加樁長(zhǎng)和施工監(jiān)測(cè)分析等措施，控制住了工后沉降，而且在高架橋上采用了無(wú)碴軌道。在交流中，上海磁懸浮線介紹了成功控制工后沉降的經(jīng)驗(yàn)。
我國(guó)在工后沉降問(wèn)題上與國(guó)外高速鐵路存在的差距是比較大的，主要表現(xiàn)在對(duì)工后沉降的理解有差距。法國(guó)要求“在最后一次搗固和運(yùn)行第一列高速列車(chē)之前，沉降應(yīng)完全穩(wěn)定”，而我國(guó)的規(guī)定是控制“路基或橋梁建成后鋪軌時(shí)的剩余沉降”。也就是說(shuō)，在鋪軌后至運(yùn)行第一列高速列車(chē)之間的一段時(shí)間還會(huì)有沉降，我國(guó)的規(guī)定沒(méi)有考慮這一部分沉降量。另外對(duì)工后沉降量的限值也有差距，借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，路基的工后沉降不應(yīng)大于3 cm，不均勻沉降每20 m 不應(yīng)大于2 cm；橋梁墩臺(tái)沉降量不應(yīng)大于2 cm，相鄰墩臺(tái)沉降量之差不應(yīng)大于5 mm 。
準(zhǔn)確掌握地質(zhì)情況是控制工后沉降的重要前提。在無(wú)碴軌道地段的路基工程，必須沿線路中線每隔50 m布置一勘探點(diǎn)，當(dāng)勘探點(diǎn)間的地質(zhì)條件變化較大時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)增加勘探點(diǎn)的數(shù)量，并作路基橫斷面勘探?？碧缴疃纫獫M足工程地質(zhì)、水文地質(zhì)評(píng)價(jià)及路基工程設(shè)計(jì)要求，一般路堤地段孔深10～25 m；路塹地段孔深應(yīng)至路基面以下5 m，硬質(zhì)巖層時(shí)應(yīng)至路基面以下2～3 m。對(duì)橋梁工程，勘探孔數(shù)量和深度視工程地質(zhì)條件及基礎(chǔ)類型確定，原則上每個(gè)墩、臺(tái)應(yīng)布置一個(gè)勘探孔。在此基礎(chǔ)上研究、確定工程措施，嚴(yán)格控制工后沉降。
橋梁的沉降變形是在恒載和活載作用下產(chǎn)生的：活載作用下的沉降變形是彈性的、瞬時(shí)的，而且可以恢復(fù)；恒載作用下的沉降變形有些在施工期間已經(jīng)產(chǎn)生，橋梁的高程可以在施工中進(jìn)行調(diào)整。因此，橋梁沉降變形主要考慮施工后因恒載引起的沉降，高速鐵路橋梁因撓度要求高、梁體自重大，架梁后仍可能出現(xiàn)沉降，因此在墩、臺(tái)設(shè)計(jì)中要充分考慮。
2 連續(xù)、成段鋪設(shè)無(wú)碴軌道
無(wú)碴軌道的鋪設(shè)范圍應(yīng)該選擇在運(yùn)量大、線路使用率高的區(qū)間或地質(zhì)條件好的區(qū)段成段、連續(xù)鋪設(shè)。無(wú)碴軌道的連續(xù)鋪設(shè)不僅對(duì)鋪設(shè)施工和養(yǎng)護(hù)維修有利，更重要的是對(duì)軌道剛度均勻分布至關(guān)重要。
軌道剛度、軌道各部件剛度及其與軌道剛度的匹配、各部件剛度合理分配、軌道剛度沿線路方向的變化率是影響軌道荷載、結(jié)構(gòu)振動(dòng)和輪軌相互作用的重要因素，對(duì)高速鐵路的無(wú)碴軌道，解決好軌道剛度的科學(xué)合理和均勻性顯得尤為重要。軌道剛度過(guò)大，會(huì)造成輪軌動(dòng)力作用增大，軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)加劇，加速軌道整體結(jié)構(gòu)及其部件的變形失效。軌道剛度過(guò)小，則會(huì)導(dǎo)致軌道結(jié)構(gòu)薄弱，在列車(chē)荷載作用下造成超常的變形，不利于保持軌道正確的幾何狀態(tài)，會(huì)縮短軌道修理周期，增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，對(duì)列車(chē)高速運(yùn)行帶來(lái)不利影響。軌道各部件剛度分配不合理，難以使軌道結(jié)構(gòu)成為工作性能良好的整體，而且任一部件狀態(tài)的變化都會(huì)不可避免地影響其他部件和軌道結(jié)構(gòu)，同樣會(huì)縮短軌道使用壽命。軌道結(jié)構(gòu)剛度沿線路方向的均勻性極為重要，它不僅直接影響列車(chē)高速運(yùn)行條件下的舒適性，而且剛度變化超過(guò)一定限度還會(huì)危及行車(chē)安全。軌道的各種過(guò)渡段，如路橋、路隧、橋隧、有碴軌道與無(wú)碴軌道、區(qū)間正線與道岔等，在兩種剛度相差懸殊的結(jié)構(gòu)間必須實(shí)現(xiàn)均勻的過(guò)渡。據(jù)各類考察報(bào)告，在德國(guó)、日本添乘高速鐵路，通過(guò)這些過(guò)渡段時(shí)幾乎沒(méi)有感受到差異。
因此，鋪設(shè)無(wú)碴軌道首先應(yīng)該是連續(xù)的，而不應(yīng)僅限于橋梁和隧道。德國(guó)發(fā)展無(wú)碴軌道就是先解決了土質(zhì)路基鋪設(shè)無(wú)碴軌道的技術(shù)問(wèn)題，然后推廣到隧道和橋梁，從而為連續(xù)、成段鋪設(shè)無(wú)碴軌道創(chuàng)造了條件。解決軌道各種過(guò)渡段剛度均勻性的要點(diǎn)如下。
(1)各種不同軌道下部建筑的剛度差異很大，因此不同過(guò)渡段所采取的工程措施也是不同的，原則上在過(guò)渡點(diǎn)較軟一側(cè)要平順地增大豎向剛度，而在過(guò)渡點(diǎn)較硬一側(cè)平順地減小豎向剛度。
(2)合理確定各種不同過(guò)渡段的長(zhǎng)度，嚴(yán)格控制橋梁、路基的工后沉降。
(3)采取科學(xué)合理的施工組織設(shè)計(jì)，在橋臺(tái)結(jié)構(gòu)施工的同時(shí)安排過(guò)渡段路堤和相連接的填土路堤的施工，并使用具有同等壓實(shí)能量的壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行輾壓，除了采用一切必要的工程措施外，還要進(jìn)行靜置預(yù)壓、自然沉落處理。
3 嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)變形
上面已經(jīng)講到的是下部結(jié)構(gòu)沉降的控制，因此，控制結(jié)構(gòu)變形則主要包括無(wú)碴軌道的軌道板或長(zhǎng)枕、混凝土基床和橋梁梁體的變形控制。
軌道板或長(zhǎng)枕、混凝土基床和橋梁都是混凝土結(jié)構(gòu)，不可避免都會(huì)在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中產(chǎn)生變形。當(dāng)變形量超過(guò)一定的限值就會(huì)影響無(wú)碴軌道的正常使用，因此，必須掌握這些變形的規(guī)律并采取有效措施予以控制。
在以上這些可能產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形中，混凝土橋梁的梁端轉(zhuǎn)角和墩、臺(tái)相對(duì)線路的轉(zhuǎn)動(dòng)變形影響最大，從這個(gè)角度看也應(yīng)該積極推廣使用連續(xù)梁。梁端轉(zhuǎn)角由列車(chē)動(dòng)荷載作用下引起的撓度和混凝土橋梁的收縮徐變引起。混凝土橋梁的收縮徐變是結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期變形，一般需要若干年才能最終完成，并且其大小和發(fā)展規(guī)律與材料、結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平和分布、施工工藝以及環(huán)境等諸多因素有關(guān)，因此，針對(duì)不同的情況采取的措施是不同的。預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁由于受力狀態(tài)單一，其徐變規(guī)律和大小比較清楚。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)，其收縮徐變規(guī)律比簡(jiǎn)支梁復(fù)雜得多，尤其是采用懸臂澆注和懸臂拼裝的橋梁，其徐變規(guī)律和大小離散性比較大。因此，對(duì)采用無(wú)碴軌道的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)結(jié)構(gòu)的橋梁，要制定合理的殘余收縮徐變上拱量限值以及相應(yīng)的控制措施。一般來(lái)講，橋梁架設(shè)后應(yīng)預(yù)留半年以上的時(shí)間再鋪設(shè)無(wú)碴軌道。
4 優(yōu)化無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)
無(wú)碴軌道是一個(gè)系統(tǒng)工程，其各部件之間的性能必須匹配，形成有機(jī)的整體，任何部件的性能不匹配，都可能影響軌道的整體功能。我國(guó)在前期的研究工作中推薦了板式、彈性支承塊式和長(zhǎng)枕埋入式3種結(jié)構(gòu)型式。
從目前的情況看，這3種型式的鋼筋布置都不能滿足高頻諧振式軌道電路制式的要求，需要尋求新的結(jié)構(gòu)型式。日本無(wú)碴軌道的發(fā)展巳由傳統(tǒng)的板式軌道變成了框架型板式軌道。德國(guó)的無(wú)碴軌道曾有20多種型式，現(xiàn)在已基本穩(wěn)定在5種型式。我國(guó)在軌道結(jié)構(gòu)部件的研究工作方面有一定深度和基礎(chǔ)，但在結(jié)構(gòu)總體方面還要做大量的工作。
無(wú)碴軌道從總體結(jié)構(gòu)來(lái)講，應(yīng)滿足以下基本要求。
(1)足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。我國(guó)前期無(wú)碴軌道的研究工作都是根據(jù)高速鐵路的不同列車(chē)類型(ICE一2、SS8、DF11)的動(dòng)力仿真計(jì)算分析結(jié)果，確定設(shè)計(jì)動(dòng)輪載為300 kN，因此，無(wú)碴軌道應(yīng)在設(shè)計(jì)動(dòng)輪載300 kN 的條件下保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。對(duì)于客貨混運(yùn)線路，無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載尚需作深入的理論計(jì)算分析和試驗(yàn)研究才能確定。
(2)良好的軌道彈性。有碴軌道的彈性主要由散粒體道床提供；無(wú)碴軌道剛度比較大，其彈性住要由板彈性墊層和軌下彈性墊層提供。因此，板下和軌下墊層能否提供軌道結(jié)構(gòu)合理的彈性和減振性能對(duì)無(wú)碴軌道尤為重要。
(3)優(yōu)良的扣件系統(tǒng)?？奂喂痰乇３咒撥壍恼_位置、具備與彈性墊層匹配的彈性外，高速鐵路無(wú)碴軌道扣件還應(yīng)在軌道發(fā)生變形時(shí)能夠調(diào)整鋼軌的高程和方向。
(4)滿足環(huán)保和運(yùn)營(yíng)要求。環(huán)保方面要考慮線路兩側(cè)降噪要求；運(yùn)營(yíng)方面則要考慮防老化和防火要求。
(5)便于檢查和修理。
(6)滿足通信信號(hào)設(shè)施的安裝、軌道電路絕緣和信號(hào)傳輸?shù)男枰?/DIV>
5 嚴(yán)格控制制造質(zhì)量
我國(guó)既有鐵路使用預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕已超過(guò)2億根，在長(zhǎng)期的研究、設(shè)計(jì)、制造和管理工作中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為我們開(kāi)展無(wú)碴軌道工作打下了良好基礎(chǔ)。但是，在預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕質(zhì)量上暴露的大量問(wèn)題也是突出的，主要表現(xiàn)在：綜合研究開(kāi)發(fā)能力不強(qiáng)、設(shè)計(jì)水平不高、工裝和工藝都比較落后、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等。這些問(wèn)題不解決是不可能生產(chǎn)出符合高速鐵路要求的無(wú)碴軌道的。
影響無(wú)碴軌道制造質(zhì)量的因素很多，重點(diǎn)要做好以下工作。
(1)制定與國(guó)際接軌的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)鐵路混凝土行業(yè)至今仍在大產(chǎn)量、低水平的怪圈中徘徊，最根本的原因就是遷就現(xiàn)狀， 在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上沒(méi)有與國(guó)際接軌。建設(shè)客運(yùn)專線是實(shí)現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展的重要內(nèi)容，而客運(yùn)專線無(wú)碴軌道技術(shù)要求很高，必須借鑒EN（歐洲工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)擬訂我國(guó)鐵路無(wú)碴軌道的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
（2）采用先進(jìn)工裝和工藝。我國(guó)混凝土軌枕生產(chǎn)廠家多達(dá)50家，生產(chǎn)能力達(dá)到年產(chǎn)2000多萬(wàn)根，大大超過(guò)實(shí)際需求。在客運(yùn)專線的建設(shè)中還可能出現(xiàn)一部分現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)線，而現(xiàn)有的流水機(jī)組生產(chǎn)線其工裝、工藝基本處于同一水平，與無(wú)碴軌道的要求相差甚遠(yuǎn)。要通過(guò)無(wú)碴軌道的推廣，組織對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，實(shí)現(xiàn)企業(yè)升級(jí)。
（3）加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)，嚴(yán)格準(zhǔn)入制度。質(zhì)量檢測(cè)是把好質(zhì)量關(guān)的重要環(huán)節(jié)，所有制造無(wú)碴軌道部件的廠家，如混凝土（水泥、水、各種集料、鋼材等）、扣件（彈條、套管、螺栓、彈性墊板、軌距擋板及擋板座等）都要進(jìn)行檢驗(yàn)。準(zhǔn)入制度和實(shí)施細(xì)則都必須實(shí)行公平、公平、公正原則。
（4）對(duì)原材料進(jìn)行全面普查。客運(yùn)專線是國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施，必須貫徹長(zhǎng)壽命原則。保證混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要措施是采用高性能混凝土，不允許有堿—活性材料進(jìn)入無(wú)碴軌道。特別是在沿線建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)線，必須對(duì)沿線水系及各種原材料進(jìn)行調(diào)查，并由權(quán)威部門(mén)出具不存在堿一活性成分的證明。
6 先進(jìn)成套的施工設(shè)備
高速鐵路無(wú)碴軌道的施工有十分嚴(yán)格的要求，施工部門(mén)必須配備先進(jìn)、適用、成套的施工設(shè)備和機(jī)具，具有責(zé)任感強(qiáng)、技術(shù)水平高的職工隊(duì)伍，建立了嚴(yán)格的管理制度并取得資質(zhì)才能進(jìn)行無(wú)碴軌道的施工。
不同結(jié)構(gòu)型式的無(wú)碴軌道，其施工方法不同，施工設(shè)備也是完全不同的。在目前無(wú)碴軌道尚在選型的情況下，對(duì)鋪設(shè)機(jī)具的研制還將有一個(gè)過(guò)程。但無(wú)論是哪種結(jié)構(gòu)的無(wú)碴軌道，都要提高施工的機(jī)械化水平，最大限度地減少施工現(xiàn)場(chǎng)人為因素的影響。
7 優(yōu)化扣件系統(tǒng)
無(wú)碴軌道扣件系統(tǒng)與有碴軌道的不同主要表現(xiàn)在兩方面：功能不同、養(yǎng)護(hù)維修的要求不同。無(wú)碴軌道扣件的基本要求如下。
(1)具備足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)目蹓毫?，以長(zhǎng)期保證鋼軌與軌下基礎(chǔ)間的可靠聯(lián)結(jié)，阻止鋼軌作相對(duì)于軌下基礎(chǔ)的縱向移動(dòng)或橫向位移，持久地保持其穩(wěn)固位置。
(2)無(wú)碴軌道軌下墊板應(yīng)該具有良好的彈性。德國(guó)無(wú)碴軌道利用軌下墊板、彈性扣件及枕下彈性墊層等部件提供軌道結(jié)構(gòu)合理的彈性和減振性能，要求在20 t靜軸重作用下，鋼軌有1．5 mm 的下沉量，因此，無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)軌下墊板的剛度為2 0～2 5kN／ram。需要說(shuō)明的是，扣件的彈性必須與軌下墊板的彈性相匹配，即彈條扣件應(yīng)隨彈性墊板的變形而變形，也就是說(shuō)，彈條扣件應(yīng)具有良好的“跟隨性”，這是保證扣件系統(tǒng)作為一個(gè)整體所必需的性能。
(3)扣件應(yīng)精確、牢固地固定在無(wú)碴軌道中。無(wú)碴軌道扣件的固定方式是將套管預(yù)埋在軌道板或長(zhǎng)枕中，其預(yù)埋的精度十分重要。從我國(guó)混凝土軌枕廠目前的工裝和工藝水平來(lái)看，與無(wú)碴軌道的要求還有很大的差距。另外，套管預(yù)埋的這種緊固機(jī)構(gòu)在可靠性方面也存在問(wèn)題。從提速道岔和秦沈客運(yùn)專線無(wú)碴軌道使用的情況看，上道使用l～2年就程度不同地開(kāi)始出現(xiàn)各種形態(tài)的失效，而且隨時(shí)間的推移，這種失效還在增加，對(duì)行車(chē)安全構(gòu)成威脅。
(4)扣件應(yīng)具備調(diào)整鋼軌高度和方向的功能。有碴軌道的水平和方向是利用起道搗固和軌道撥正的方法解決的，扣件可以不具備調(diào)整鋼軌高度和方向的功能，或只需要小調(diào)整量。而無(wú)碴軌道需要較大調(diào)整量的扣件以調(diào)整鋼軌高度和方向，我們?cè)谶@方面的技術(shù)準(zhǔn)備工作還不充分。
8 相關(guān)專業(yè)的密切配合
無(wú)碴軌道與相關(guān)專業(yè)的配合主要是與信號(hào)制式的匹配。無(wú)碴軌道運(yùn)用比較成熟的日本和德國(guó)其信號(hào)制式與我國(guó)不同。我國(guó)采用的電氣絕緣方式是高頻諧振式軌道電路。在秦沈客運(yùn)專線試鋪板式軌道和長(zhǎng)枕埋入式軌道后，不僅道床電阻低于有碴軌道，鋼軌阻抗中交流有效電阻過(guò)大，電感量偏小，使信號(hào)的線性損失增大，電氣絕緣節(jié)的品質(zhì)因素降低，軌道電路的技術(shù)長(zhǎng)度縮短(據(jù)電務(wù)部門(mén)測(cè)試，有碴軌道的軌道電路長(zhǎng)度為l 200 m，而板式無(wú)碴軌道為700 m，長(zhǎng)枕埋入式無(wú)碴軌道為900 m)。經(jīng)過(guò)測(cè)試和研究，延長(zhǎng)軌道電路傳輸長(zhǎng)度的關(guān)鍵是在無(wú)碴軌道中鋼筋網(wǎng)不能形成回路。
為解決這個(gè)問(wèn)題有以下途徑。
(1)在無(wú)碴軌道軌下部分采用非金屬筋。這是在軌道板或長(zhǎng)枕中不形成回路的最徹底措施。日本磁懸浮采用非金屬筋證明是成功的，但是價(jià)格昂貴、無(wú)法推廣。即使是一般的碳纖維筋，價(jià)格也比鋼筋高得多，而非金屬筋比碳纖維筋還高幾倍，現(xiàn)在不具備應(yīng)用于工程的條件。
(2)在無(wú)碴軌道中取消結(jié)構(gòu)鋼筋。
在無(wú)碴軌道的軌道板或長(zhǎng)枕的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使縱、橫向應(yīng)力筋互不交叉也是不形成回路的措施。但是在這種情況下必須使用結(jié)構(gòu)鋼筋，而結(jié)構(gòu)鋼筋是會(huì)形成回路的，因此，采取縱、橫向應(yīng)力筋互不交叉方案的前提是取消結(jié)構(gòu)鋼筋，作為受力復(fù)雜的疲勞構(gòu)件，不采用結(jié)構(gòu)鋼筋在安全上是不可行的。
(3)在無(wú)碴軌道縱、橫向鋼筋交叉點(diǎn)采用絕緣套管。這個(gè)措施可以避免形成回路，但在一塊軌道板中有一千多個(gè)交叉點(diǎn)，實(shí)施非常困難，影響質(zhì)量的因素也很多。
(4)采用環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋。涂層鋼筋是在軌道板或長(zhǎng)枕的配筋噴涂環(huán)氧樹(shù)脂，利用環(huán)氧樹(shù)脂涂層的隔離作用，使鋼筋不與周?chē)母g性介質(zhì)直接接觸并防止鋼筋間形成回路，阻止電氣連通。與采用非金屬筋和絕緣套管的措施相比，涂層鋼筋在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都具有優(yōu)勢(shì)。
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