天天坐地铁,你了解脚下的板式轨道吗?

西交轨道 2025-03-21 10:05:18

轨道类型

在纵横交错的铁路网络之下,隐藏着不同类型的轨道结构,它们就像铁路的 “脊梁”,支撑着列车风驰电掣般地运行。就拿与我们生活息息相关的地铁轨道来讲,轨道类型主要分为有砟轨道和无砟轨道,二者各具特色。

有砟轨道:

是较为传统常见的轨道形式,由钢轨、轨枕、道床、联结零件、防爬设备及道岔等部件组成。道床采用碎石铺设,碎石能起到分散列车压力、缓冲震动以及方便排水的作用,进而保证轨道结构稳定。它凭借成本较低、施工简易、后期维护更换零部件相对便捷等优势,常用于普通铁路线路以及一些对轨道平顺性要求不特别高的线路。

无砟轨道:

是现代高速铁路大力采用的轨道形式,它为列车高速行驶提供了更优条件。板式轨道就是无砟轨道家族中的重要一员,其采用预制轨道板作为道床,通常由预制钢筋混凝土轨道板、乳化沥青水泥砂浆(CA 砂浆)调整层、混凝土底座等部分构成,能为列车提供高精度、高稳定性的运行面。除板式轨道外,还有其他形式的无砟轨道,它们共同的特点是平顺性好、稳定性高,能满足高速铁路对轨道的严苛要求。

什么是板式轨道?

板式轨道是无砟轨道家族中的重要一员,是一种采用预制轨道板作为道床的轨道结构。它通常由预制钢筋混凝土轨道板、乳化沥青水泥砂浆(CA 砂浆)调整层、混凝土底座等部分构成。轨道板如同一块块坚固的 “积木”,精准铺设在底座上,通过 CA 砂浆调整层来实现轨道板的精确定位和平整度控制,进而为列车提供极其平稳的运行面,保障列车能够高速、安全、舒适地行驶。

板式轨道的常见用途

1.高速铁路:高速行驶的列车对轨道平顺性、稳定性要求极高。板式轨道凭借其高精度的铺设工艺,为列车提供近乎完美的运行平面。这使得列车在高速运行时,能大幅减少震动和噪音,极大提升旅客的乘坐舒适度,让乘客在旅途中免受颠簸之苦。同时,平稳的运行状态也降低了列车部件的损耗,减少了维修频次,为高速铁路的安全、高效运营保驾护航,保障列车能够按时准点、高速平稳地穿梭于城市之间。

2.城市轨道交通:以地铁为例,地下空间本就有限,而且城市环境对周边振动控制要求严格。板式轨道结构紧凑,占地空间小,能更好地适应地下狭窄的施工环境。其低振动的特性更是完美契合需求,有效避免对沿线建筑物以及居民生活造成过多干扰,既保障了城市交通的顺畅,又维护了居民的生活品质。

板式轨道的优点

1.高平顺性:预制轨道板在工厂通过高精度模具生产,尺寸精度极高,能达到毫米级误差控制。铺设后,轨道整体平顺性卓越,为列车运行营造了稳定的支撑面。当列车高速行驶时,这种高平顺性可有效减少轮轨间的冲击力,使列车运行平稳,极大降低颠簸感,不仅提升旅客乘坐体验,还能减少因震动造成的货物损耗,对高速货运列车同样意义重大。

2.稳定性强:轨道板与下部结构紧密连接,形成稳固整体,能高效抵抗列车竖向、横向荷载。无论是列车高速通过弯道产生的巨大离心力,还是紧急制动带来的冲击力,板式轨道都能凭借其坚固构造保持自身形态稳定,不易变形,为列车安全运行筑牢根基,大大降低脱轨等事故风险。

3.耐久性好:主体采用钢筋混凝土材质的轨道板,具备出色的抗压、耐磨性能,能经受长期风吹雨打、四季温差变化以及列车高频次碾压。而且,其结构设计经过优化,各组件协同工作,进一步增强整体耐久性,减少频繁维修,降低全生命周期成本,在复杂地质条件下,如软土地层、高寒冻土区,依然能可靠服役。

4.少维修:得益于上述高平顺性、稳定性和耐久性,板式轨道日常维护工作量大幅减少。相较于传统有砟轨道需定期清筛道床碎石、更换磨损轨枕等繁杂作业,板式轨道只需进行少量的外观检查、扣件紧固等简单维护,节省人力、物力资源,减少线路维修天窗时间,提高铁路运营效率,保障列车准点率。

5.适应性广:可依据不同线路需求,灵活调整轨道板规格、配筋及下部结构形式。既能满足平原地区高速铁路对速度和舒适性的追求,又能适应山区铁路复杂地形、地质变化,通过优化底座设计实现轨道的稳定铺设;在城市轨道交通领域,还能兼顾地下、高架等不同工况,无缝融入多样化的城市交通体系。

板式轨道的缺点

1.前期建设成本高:板式轨道的预制轨道板生产需要高精度模具,在工厂预制过程涉及专业设备与精细工艺,成本高昂。而且现场铺设时,对施工精度要求极高,需配备先进测量仪器与专业技术人员,确保轨道板的精准定位,这些都使得前期建设投资大幅增加,相比传统有砟轨道,资金投入可能翻倍甚至更多。

2.修复难度大:一旦轨道板出现局部损坏,如因意外撞击、长期局部受力不均产生裂缝等,修复过程极为复杂。由于轨道板是整体预制结构,更换时需大型吊装设备,且要保证周边轨道结构不受影响,涉及重新调整 CA 砂浆层、校准相邻轨道板平整度等诸多工序,耗时费力,成本也高。此外,修复期间可能影响线路正常运营,需要合理安排天窗时间,给铁路运输调度带来较大挑战。

3.对基础沉降敏感:板式轨道下方的混凝土底座及地基,若出现不均匀沉降,哪怕是微小变化,都会破坏轨道板的平整度,进而影响列车运行平稳性。在软土地层、填海造陆区域等地质条件复杂地段,控制基础沉降难度较大,需要前期进行大量地质勘察、地基加固处理工作,增加工程复杂性与成本,若后续沉降监测不到位,还可能引发轨道病害。

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