無砟軌道施工測量與檢測技術(shù)

項目1 無砟軌道交通發(fā)展及測量背景

項目2 框架控制網(wǎng)CPO測量

項目3 CP I、CP II控制網(wǎng)測量

項目4 沉降變形觀測

項目5 CP III測量

項目6 GRP測量

項目7 CRTS I型軌道板測量

項目8 CRTS II型軌道板測量

項目9 CRTS III型軌道板測量

項目10 雙板式軌道精調(diào)作業(yè)

項目11 運(yùn)營及養(yǎng)護(hù)維修測量

項目12 滬寧線CRTS I型板式無砟軌道工程測量實例

附錄A　控制點附錄B 光電測距儀、全站儀技術(shù)要求

附錄C 水準(zhǔn)儀(電子水平儀)、水準(zhǔn)尺技術(shù)要求

附錄D 控制點點之記

附錄E 變形測量

附錄F 軌道控制網(wǎng)CPIII的平面和高程控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式

附錄G 高速鐵路工程現(xiàn)場交接樁紀(jì)要

參考文獻(xiàn)埋石圖及標(biāo)石 2100433B

本教材以國內(nèi)目前應(yīng)用的幾種無砟軌道軌道板為基礎(chǔ)，以軌道板鋪設(shè)為主線，以測量技術(shù)和組織為核心，介紹高速鐵路前期的各級控制測量方法、各型軌道板結(jié)構(gòu)及其鋪設(shè)中的測量方法和運(yùn)營期的檢測維護(hù)技術(shù)，并適當(dāng)拓展相關(guān)知識。

本書為高職高專交通土建測量課程的相關(guān)教材，適用于高速鐵道工程技術(shù)、鐵道工程技術(shù)及工程測量等專業(yè)從事高速鐵道工程施工、養(yǎng)護(hù)方向的測量教學(xué)用書，也可供從事高速鐵路施工、養(yǎng)護(hù)的工程技術(shù)人員參考。

隨著京津城際高速鐵路、武廣高速鐵路、滬杭高速鐵路和京滬高速鐵路的相繼開通和運(yùn)營，我國高速鐵路無砟軌道技術(shù)已逐步實現(xiàn)系列化、現(xiàn)代化和標(biāo)準(zhǔn)化。無砟軌道結(jié)構(gòu)形式在線路上主要有CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道、CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道、CRTSⅠ型板式無砟軌道和CRTSⅡ型板式無砟軌道、CRTSⅢ型板式無砟軌道，在道岔區(qū)段主要有長枕埋入式無砟軌道和板式無砟軌道。

高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)與普通軌道結(jié)構(gòu)一樣，由鋼軌、軌枕、扣件、道床、道岔等部分組成。這些力學(xué)性質(zhì)截然不同的材料承受來自列車車輪的作用力，它們的工作是緊密相關(guān)的，任何一個軌道零部件性能、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的變化都會影響其他零部件的工作條件，并對列車運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。因此，軌道結(jié)構(gòu)是一個系統(tǒng)，要用系統(tǒng)論的觀點和方法進(jìn)行研究。鋼軌直接承受由機(jī)車車輛傳來的巨大動力，并傳向軌枕；軌枕承受鋼軌傳來的豎向垂直力、橫向和縱向水平力后再將其分布于道床，并保持鋼軌正常的幾何位置；輪軌間的各種作用力通過軌枕和扣件的隔振、減振和衰減后傳遞給道床，并將作用力擴(kuò)散傳遞于路基。由于列車速度的提高與軌道結(jié)構(gòu)的作用力及速度成正比，高速鐵路的軌道必然比普通線路具有更高的安全性、可靠性和平順性。為保證軌ⅡⅡ道結(jié)構(gòu)的這些要求，軌道各部件的力學(xué)性能、使用性能和組成為結(jié)構(gòu)的性能都比普通軌道部件高得多。作為鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的軌道結(jié)構(gòu)是一龐大的系統(tǒng)工程，其受力狀態(tài)極其復(fù)雜，運(yùn)營條件的任何變化都會直接引發(fā)受力狀態(tài)的變化，而作為軌道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的橋梁、路基的狀態(tài)和性能對軌道結(jié)構(gòu)有決定性影響，因此，作為高速鐵路和高速鐵路的軌道結(jié)構(gòu)，具備良好的基礎(chǔ)并在正常受力條件下運(yùn)營就顯得特別重要。高速鐵路一般采用60kg/m鋼軌、長度2.6m軌枕、彈性扣件、無砟的軌道結(jié)構(gòu)，大號碼道岔，直向過岔速度與區(qū)間正線一致，側(cè)向過岔速度與連接的聯(lián)絡(luò)線一致，利用標(biāo)準(zhǔn)列車計算橋梁荷載，規(guī)定統(tǒng)一的列車速度和軸重，全部采用立體交叉。

本書在廣泛調(diào)查我國高速鐵路中橋上無砟軌道傷損類型、機(jī)理及維修方法的基礎(chǔ)之上，針對不同橋上無砟軌道損傷和維修問題進(jìn)行理論研究。通過建立的“無縫線路-無砟軌道-橋梁”靜力學(xué)耦合模型，研究橋上無砟軌道不設(shè)伸縮調(diào)節(jié)器的合理溫度跨度；依據(jù)對不同傷損條件下的“無縫線路-無砟軌道-橋梁”靜力學(xué)、動力學(xué)耦合模型，研究梁端扣件膠墊滑出、鋼軌碎彎、凸臺拉裂、寬接縫開裂等典型傷損對軌道結(jié)構(gòu)的受力和行車的影響，并從理論分析角度進(jìn)行橋上無砟軌道無縫線路典型傷損的限值研究；此外，初步提出鋼軌碎彎、凸臺拉裂、寬接縫開裂等橋上無砟軌道無縫線路典型傷損的整治方案并分析維修過程對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受力變形的影響。

無砟軌道采用自身穩(wěn)定性較好的混凝土或瀝青道床代替有砟道床來傳遞行車時的動、靜荷載，而行車時需要的彈性變形主要由設(shè)置在鋼軌或扣件下精確定義的單元材料提供。無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計要求其具有足夠的抗凍安全性，特別是對其下部結(jié)構(gòu)在鋪軌完成后出現(xiàn)的后續(xù)沉降變形要求十分嚴(yán)格。所以，無砟軌道線路的長期穩(wěn)定性較好，特別是在高速行車條件下，屬于一種正常情況下很少需要維修的上部結(jié)構(gòu)形式。

根據(jù)下部結(jié)構(gòu)的類型，無砟軌道可分為路基上無砟軌道、隧道內(nèi)無砟軌道和橋上無砟軌道三大類。按下列五個參數(shù)，無砟軌道可以分為不同的結(jié)構(gòu)類型：

1)按鋼軌支承方式可分為點式和連續(xù)式；

2)按支承扣件方式可分為有軌枕和無軌枕；

3)按軌枕支承方式可分為埋入式、嵌入式和支承式；

4)按道床板材料可分為混凝土和瀝青；

5)按道床板施工方式可分為預(yù)制和現(xiàn)澆。

無論何種形式的無砟軌道結(jié)構(gòu)，由于采用了剛性較大的黏結(jié)硬化材料作為道床板，一方面使得系統(tǒng)的荷載傳遞、擴(kuò)散功能顯著提高，另一方面其適應(yīng)下部結(jié)構(gòu)沉降變形的能力卻大為下降，所以各種無砟軌道結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)或者說路基的要求原則上是一樣的。大量的現(xiàn)場測試對比表明，在其他條件相同的情況下，行車時，無砟軌道和有砟軌道下基床和路基中的動荷載差別很大，如動應(yīng)力和振動速度，相比較而言，不同無砟軌道結(jié)構(gòu)條件下路基中動荷載的差別較小。從這兩點出發(fā)，著眼于無砟軌道路基的設(shè)計，本章代表性地以德國軌枕埋入式無砟軌道Rheda系統(tǒng)為例，介紹其基本原理和設(shè)計方法，并在此基礎(chǔ)上推出其對路基結(jié)構(gòu)功能性、耐久性和平順性的要求。