浅谈高速铁路轨道技术

闫喜林

摘要:虽然高铁轨道具有与普通铁路轨道相似的结构,但是其多项性能均优于普通的轨道,尤其是平顺性、可靠性以及安全性，在对高铁轨道进行优化时,应当结合高铁列车的主要特点,使用具备更高质量的结构构伴,控制列车的运行质量,通过改良轨道具有的力学性能来使高铁保持更加平稳的运行状态。现以高速铁路为研究对象,分析轨道建设过程中常用的技术手段与实际应用情况。

关键词：高速；铁路；轨道

1 引言

铁路交通的高速发展，给人们的交 通出行带来了极大的便利，也提供了更 多的选择。我国铁路维护技术体系，经 过多年的科研人员的攻关，日积月累的 实践经验已初步建立，且在不断完善。

2 桥梁设计与建造技术

2.1 高速铁路简支梁设计与建造成套技术。

提出了高速铁路标准梁式桥“刚度控制”设计理论及成套技术参数，创新了基于变形控制、梁轨体系协同的结构设计方法，建立和完善了以“制运架”模式为主的高速铁路标准梁式桥建造技术体系。研发了基于 BIM 结构参数化设计、1 000 吨级提运架设备、新型桥面附属设施等新技术和新装备，形成了高速铁路跨度 40 米简支箱梁成套技术，提高了铁路建设的技术经济性。研发了智能建造综合管理平台，系统提升了关键施工工序信息化水平，实现了建设信息的全过程传递；在桥梁制造与架设过程自动精准控制技术方面取得突破，研发了桥梁预应力自动张拉、自动压浆、静载试验等信息化技术，提升了铁路桥梁的建设水平。

2.2 大跨度桥梁建设重大技术。

开展了大跨度铁路钢桥新型结构疲劳设计关键技术、高性能钢在大跨度钢桥的应用技术、大位移量梁端伸缩装置、大跨度桥梁健康监测及 PHM 等技术研究，解决了武汉天兴洲、南京大胜关、五峰山和沪通长江大桥等世界级大跨度钢桥一些重大技术难题。

3 路基设计与建造技术

3.1高速铁路路基工程设计与建造关键技术。在控制累积效应的铁路路基基床结构设计和动态检定技术、铁路路基填料分类分组及压实质量控制技术等方面取得重大突破，构建了高速铁路路基桩 - 网（筏）结构沉降控制理论方法与技术体系，为高铁路基设计与建造提供了技术支撑。

3.2严寒地区高速铁路路基建造与维护关键技术。创新了严寒地区高速铁路路基设计方法，优化了路基冻胀控制的施工关键技术，建立了路基冻胀综合监测技术体系。在哈大、盘营、沈丹、哈齐等多条高铁建设及维护中得以应用，为严寒地区高铁冬夏相同速度运营提供了技术支撑。

4 高速铁路隧道工程建造关键技术

4.1 高速铁路隧道气动效应。系统开展了高速铁路隧道气动效应的理论与试验研究，提出了结构设计关键参数，优化了隧道洞口缓冲结构形式。

4.2 铁路隧道工程建造关键技术。在机械化、智能化建造技术方面，研发了智能型防水卷材铺挂台车、衬砌台车、养护台车、沟槽台车和围岩变形监测系统。在隧道新型防排水系统方面，研发了铁路隧道新型防排水系统，建立了隧道防排水技术体系，实现了铁路隧道防排水系统升级换代。

4.3 铁路隧道预制结构关键技术。在铁路隧道预制装 配式隧道结构及附属设施方面，开展了预制装配式隧道 底部新型模块化结构的智能化建造技术研究，形成了铁路隧道预制装配式新型底部结构设计、施工装备成套技术，促进了隧道建造方式的变革。

5优化轨道建设技术

5.1 钢轨设计技术要求

钢轨是轨道的主体构成部分，其具有的抗磨损性能以及强度必须达到标准，施工期间还需对轨道进行保护，避免其出现轨头内侧产生剥离的情况，钢轨的硬度应当均匀，道岔质量也需满足相应的要求，提升钢轨具有的强韧性时，可采用热处理技术手段，给钢轨使用的材料必须具有较高的纯净度，主要是为了保证钢轨结构的抗疲劳能力，延长高铁钢轨的实际使用寿命，在展开钢轨施工活动时，需运用优良的焊接技术手段，实现无缝焊接，控制钢轨接头的数量，进而帮助缩减接头区域的列车受到的振动与冲击影响，同时钢轨维修工作也将被简化，牵引阻力也因此而降低，行车平稳度也随之提升，钢轨的焊接性能决定无缝线路的合理性，钢轨除了必须具有可焊性之外，还需在焊接处理工作结束后保持优质的机械性能，我国的钢轨施工技艺还需被继续提升。

5.2 优化轨下基础

轨下基础在轨道系统中需要对多种作用力进行承担，同时还可将其传布给道床，还可帮助有效保持轨道的位置、方向与轨距。建设轨下基础时，应当注重保持该轨道构成系统的耐久性，通过应用更高质量的原材料来保证轨下基础的品质。使用混凝土来构建轨下基础时，必须考虑到养护与加固工作所消耗的成本，混凝土具有良好的耐久性，因此后续养护工作消耗的资金比较少。建设者应当考虑到结构的防冻处理工作，根据级配要求来配置轨下基础需要使用的材料，骨料与水泥这 2 种原材料必须具有充足的活性成分模，同时洁净程度与细度模数也应当达到相应的标准。结合新的轨下基础施工工艺，技术人员还需将搅拌工艺技术与自动控制技术结合使用，通过自动记录系统来优化材料参数控制工作，根据钢筋应用要求来对钢筋进行张拉处理工作，合理地振捣与灌注混凝土材料，对轨下基础处使用的混凝土材料进行养生时，可将蒸汽养生与自然养生方法结合使用，根据工艺技术要求来完善养生工作，精准切割钢筋材料，通过定位技术来将扣件应用到合适的位置。

5.3 使用高质量的扣件

轨道中使用的扣件主要被应用到连接轨枕与钢轨的活动中，借此来使轨道保持稳定。轨下基础建设技术带动了扣件应用技术的改良工作，扣件的制作材料被改变，由原来的木制材料逐渐演变为混凝土材料。高铁系统具有行车密度大、行车速度快的特点，因此轨道必须长期保持良好的平顺性，轨道内部使用的扣件需满足以下性能要求，首先其轨距能力需达到标准，扣件除了需要具备足够的减振性能，同时还必须具有充足的防爬能力，组成扣件的零部件需具有良好的可靠性与精度。从扣件结构特点出发，可将扣件划分成有无挡肩 2 种。可根据轨下基础的情况来选用扣件，有挡肩式的轨下基础系统中的挡肩构件必须要承担极大的横向力，混凝土材质的挡肩比较容易受损，无螺栓式的扣件因构成的零部件相对比较少，因此装卸工作也更加方便，还可帮助节省养护费用，有档肩型的扣件内部比较容易渗入脏物与水，在使用这种扣件时，还需展开防锈蚀工作。

5.4 道床设计技术分析

道床是当前高铁轨道的重要构成部分，考虑到其对于轨道的支撑作用，设计时应当保证其抗剪能力、刚度与强度，良好的道床可以使轨道系统保持完整性，道床可以扩散轨枕施加的荷载，基床处的容许应力也不会超出限定范围。设计道床时，应当注意使其保持弹性，使行车活动可以更加平顺，道床必须具有良好的排水功能，变形情况需要保持在限定范围之内。建设道床时，需选择性能达到应用要求的施工材料。材料可以在承受重复性冲击的条件下不出现严重的变形问题，能够有效抗压碎、抗磨耗与抗冲击。同时还需抵抗风化与大气腐蚀，即使在酸雨、盐碱以及干湿等各种恶劣的条件下也不会轻易产生崩解以及龟裂的情况。道床的电阻值也必须达到标准，否则轨道电路无法正常启用。

6 总结

铁路运输是我国交通运输的主力军，它担负的责任重大，包括煤炭外运、货物运输、旅客运输、工人通勤等任务；尤其是旅客运输在节假日和春运期间，输送旅客的重任可谓一肩挑起，体现了我国交通对于铁路运输的依赖性。列车的安全行驶离不开驾驶员的认真负责，更离不开安全平稳的铁路轨道，它点多、线长、范围广，想要对其进行安全管理是比较难的，要想保证铁路轨道的安全，不仅需要加大管理力度

參考文献

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【2】本显,于莉萍，王海，傅高速铁路轨道板沉降与水平偏位机械复位技术[铁道标准设计, 2017,6167):4650.

【3】王秋鹏高速铁路轨道状态监测中的光纤光册传感技术分析U,电子测试，201722:212