双块式无砟轨道床板上拱参数影响分析及整治技术方案研究

摘要

近年来，随着无砟轨道客运专线的投入运营，一些影响轨道整体稳定性的问题随之产生。由近期对多条客运专线的使用状态调查结果表明，双块式无砟轨道床板上拱是轨道整体稳定性问题的表现形式之一，特别是在过渡段及施工后浇带地段尤为明显。因此，开展关于道床板上拱问题的研究具有重要的现实意义。本文在现场调查的基础上以我国双块式无砟轨道为研究对象，对道床板的上拱成因进行了初步分析，进行了道床板与支承层间传力参数模型试验，建立了双块式轨道过渡段及施工后浇带地段道床板的受力计算模型，从参数影响、防止措施及整治措施方面对双块式无砟轨道床板的上拱问题进行了研究。
　　 首先，通过无砟轨道使用状态现场调查，结合国内外关于无砟轨道结构变形及传力特性已有的研究成果，对我国双块式轨道过渡段及施工后浇带地段道床板的上拱成因进行了初步分析。
　　 其次，进行了双块式轨道床板与支承层间传力参数模型试验。对层间粘接强度及摩擦系数测定所得结果表明:(1)层间粘接强度离散性较大，这与材料、截面处理等均有较大关系，从测试结果看，粘接强度在0.6MPa～1.5MPa之间。(2)若层间粘接破坏后的接触面较为粗糙，则道床板与支承层间的摩擦系数大于1.0。由于受到材料强度和摩擦平整度的影响，实际的摩擦系数值离散型较大，通过测试可知，层间摩擦系数在1.5～3.0之间。
　　 再次，运用有限元法建立了双块式轨道过渡段及施工后浇带地段道床板的受力计算模型，对道床板上拱进行了参数影响分析。分析表明:道床板整体温度及温度梯度增加将增大道床板上拱量;粘接强度及摩擦系数的增大可以降低道床板的上拱量;增加端梁个数有利于降低道床板的上拱量。进而提出了道床板上拱的防止技术措施。
　　 最后，分别对双块式轨道过渡段及施工后浇带地段的道床板上拱问题的整治技术措施进行了研究，提出了道床板上拱的整治技术方案:方案中采用M25×400二级钢筋作为锚固销钉，销钉都布置在轨枕与轨枕之间。在过渡段，端梁桥梁侧设置6排销钉，每排4个，排间距为1倍扣件间距;端梁路基侧10m范围内设置16排销钉，每排5个，排间距为1倍扣件间距;端梁路基侧10～18m范围内设置10排销钉，每排4个，排间距为1倍扣件间距。在施工后浇带地段，后浇带两端各设4排销钉，每排4个、排间距1倍扣件间距。

目录

声明

摘要

第1章 概述

1．1 研究背景及意义

1．2 双块式无砟轨道结构特点及其国内应用现状

1．2．1 双块式无砟轨道结构特点

1．2．2 双块式无砟轨道国内应用现状

1．3 国内外无砟轨道结构传力特性及变形研究

1．3．1 国外无砟轨道结构传力特性及变形研究

1．3．2 国内无砟轨道结构传力特性及变形研究

1．4 研究主要内容及技术路线

1．4．1 主要内容

1．4．2 技术路线

第2章 道床板上拱成因分析与传力参数模型试验

2．1 道床板上拱成因分析

2．1．1 双块式道床板上拱现场调查

2．1．2 双块式道床板上拱成因分析

2．2 道床板传力参数模型试验

2．2．1 试验目的及工况

2．2．2 模型制作及养护

2．2．3 试验原理与步骤

2．2．4 试验数据与结论

本章小结

第3章 双块式道床板上拱计算模型与计算方法

3．1 道床板上拱计算模型

3．2 道床板上拱计算参数

3．2．1 道床板及端梁

3．2．2 道床板底纵向阻力

3．2．3 道床板底垂向阻力

3．2．4 端梁侧面及底面阻力

3．2．5 连接锚件

3．3 模型边界及荷载条件

本章小结

第4章 双块式道床板上拱参数影响分析

4．1 过渡段道床板上拱影响因素

4．1．1 温度对道床板上拱的影响

4．1．2 层间粘接强度对道床板上拱的影响

4．1．3 层间摩擦阻力对道床板上拱的影响

4．1．4 层间破坏区域对道床板上拱的影响

4．1．5 端梁对道床板上拱的影响

4．2 后浇带道床板上拱影响因素

4．2．1 温度对道床板上拱的影响

4．2．2 层间粘接强度对道床板上拱的影响

4．2．3 层间摩擦系数对道床板上拱的影响

本章小结

第5章 双块式道床板上拱防止与整治技术措施

5．1 道床板上拱防止措施

5．2 道床板上拱整治技术措施

5．2．1 过渡段道床板上拱整治技术措施

5．2．2 后浇带道床板上拱整治技术措施

本章小结

结论与展望

本文的主要工作与结论

有待进一步研究的问题

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文