有碴轨道简介

重载和快速客运专线轨道可选用其中的重型和特重型轨道结构标准。有碴轨道工作特点不同于其他结构物。主要表现为：①荷载的随机性和重复性。②结构的组合性和散体性。③养护维修的经常性和周期性。有碴轨道的优点是结构简单，铺设方便，造价低和弹性好；缺点是由于道床的存在，易变形而产生不均匀下沉，轨道平顺性差，需经常养护维修，维护费用比较高。

中国的无碴轨道主要从2002年开始应用。主要是中国国内技术，参照国外的成熟的设计经验，以秦沈线为契机，设计了两种类型的无碴轨道，主要是日本的板式轨道；还有铁科设计的长枕式无碴轨道。当然在这之前，无碴轨道技术在秦岭隧道等都已有应用。

无碴轨道设计主要有几下的几个难点，一个轨道部件的设计，另一个道床设计。03年后就有了一个客运专线的想法，希望有一个跨越式发展，从原来的120km/h提高了200~250km/h。对于轨道部件的强度、稳定性及调整性都有了较高的要求。

对于无碴轨道技术，铁道部最初的想法是全部引进国外的技术。主要是日本和德国的技术。德国的主要的双块式（redar200）和博格板，日本主要是板式轨道。引进国外技术同时，对于部分的技术也应引进，因此国外的单位负责培训。铁道部已经组织了多次轨道工程技术的培训。

客运专线对于轨道部件的最大的特点是要求高平顺，因此对于轨道部件要求，精细制造和设计。轨道主要有3个主要部件，轨枕、扣件和道岔技术。

客运专线还有一个特别之处就是轨道电路。由于信号制式要求，要求轨道采用必要的绝缘措施，因此要求部件和道床设计应具有高绝缘性。

路基上无碴轨道部件设计主要解决路基沉降的问题，因此往往在客运专线中，多用以桥代路的方式，反而节约投资。博格板和双块式具有较好的整体性，在德国有多年的应用经验，是一个成功的事例。

无碴轨道具有高稳定性、少维修、寿命长的优点，并在国外铁路获得了广泛应用，2005年德国出版的《轨道概论》对无碴轨道的缺点做了如下总结：

1)Rheda投资要比有碴轨道多1.5倍以上。科隆一法兰克福线预算46亿欧元，实际费用大约为60亿欧元，增加大约30%，如此高的初期投资包括巨大的资本成本。有碴轨道成本为350欧元/m，无碴轨道最低为500欧元/m，最大为750—1100欧元/m。即使施工方法得到优化，建设长度增加，成本系数仍达到1.5—2.0。

无碴轨道相对有碴轨道的经济效益仅能从有碴轨道需要增加的维修费用计算得到。现有碴轨道的维修在很大程度上实现了机械化和自动化，比手工作业费用要低，并能够持久地保持轨道几何状态；无碴轨道也需要维修，钢轨打磨工作量相对有碴轨道要增加，随着无碴轨道使用时间的增加，伤损将增多，经济效益相对来说将降低，而且无碴轨道的修复工作比较复杂，并需要大量费用和时间，一旦损坏引起长期关闭线路带来的投入将相当大，也是初期无法计算或预料的。

隧道内的无碴轨道相对有碴轨道具有良好的经济效益。但桥上和路基上的无碴轨道往往经济效益差一些，限制基础的长期沉降需要额外的费用，比有碴轨道要增加2.0～2.5倍。

2)混凝土无碴轨道为刚性承载层，当达到承载强度极限时将产生断裂，并引起轨道几何尺寸的突然变化和难以预见的恶化。

3)总体上来说，无碴轨道建设和维修都没有达到自动化程度。无碴轨道的质量需要高水平的养护措施提供保障。这意味着在施工工序和质量控制方面都要增加额外的费用和时间。建设期间的质量缺陷将为整个使用寿命期留下隐患，并需要花费高昂的代价进行弥补。

4)无碴轨道作为刚性结构，在后期运营阶段仅允许做少量的完善，比如改善轨道几何状态，不仅十分困难，而且需要花费高昂代价。

5)无碴轨道不能在粘土深路堑、松软土路堤或地震区域铺设。

6)无碴轨道噪声水平比有碴轨道高5dB，必须采取有效的降噪措施。

7)对脱轨或其他原因导致的严重损坏还没有特别有效的措施，修复代价也十分昂贵。混凝土的养生和硬化需要很长的时间。也就是说，严重的事故将导致线路关闭时间比较长，对运输影响比较大。

8)无碴轨道最严重的缺点是改进的可能性受到限制。

9)无碴轨道的另外一个缺点是，在路基上铺设时，任何情况下都要铺设防冻层(至少70cm厚)。要延长无碴轨道的寿命周期，水凝性材料层厚度几乎不能减少。路基处理深度也比有碴轨道深。

10)大部分经济研究没有考虑无碴轨道到了寿命周期后高昂的再建费用。既有无碴轨道类型众多也似乎是个缺点。逐渐采用双块式无砟轨道即Ⅰ型双块式代替的。