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梯式轨枕轨道的发展历程
日期:2018年12月26日

 金浩 轨道减振与控制实验室

梯式轨枕轨道起源于BaulkRoad(梁木路),早期主要应用于无砟桥梁以及需要排水和维修容易的工程(1830年应用于Leeds andSelby Railway的梯式轨道)。日本、俄罗斯和法国在20世纪中叶,最早对纵向轨枕进行了研究。到20世纪末,由于梯式轨枕轨道潜在的低成本等价值,越来越多的科研机构参与到梯式轨枕轨道的研究中。

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BaulkRoad


大体来说,和传统轨枕轨道相比,梯式轨枕轨道降低了路面板的受压力。这大大降低了有砟轨道的维修成本。另一个方面,由于梯式轨枕轨道额外的纵向支撑和刚度,提高了道砟被冲刷和退化的能力。

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 Leeds and Selby Railway的梯式轨枕轨道


梯式轨枕轨道随后产生了三种不同的型式:

11989年,TubularTrack (Pty.) Ltd. of South Africa提出Tubular Modular TrackTMT),由Peter Kusel发明。

Tubular Modular Track将钢轨安放在橡胶软木隔振垫上,隔振垫下面是混凝土支撑。通过钢梁将纵向轨枕联系起来。但和其它梯式轨枕轨道不同的是,并没有将钢联结横梁嵌入纵向轨枕中,而是包裹住了纵向轨枕。Tubular Modular Track采用预制方式,并不能进行现场浇筑。

目前,TubularModular Track主要应用于非洲,如南非Gautrain线路段以及Saudi Arabia(沙特阿拉伯)。

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TubularModular Track 1

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TubularModular Track 2


(2) Specialised Track Systems (Pty.) Ltd. (South Africa) 开发了应用于采矿工程的梯式轨枕轨道。


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STS梯式轨枕轨道示意图

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STS梯式轨枕轨道实物

(3) Railway Technical Research Institute of Japan (日本铁研) 开发了无砟和有砟梯式轨枕轨道 (RTRI Japan laddertrack)

RTRI梯式轨枕轨道由两根钢筋混凝土纵梁及三根钢管制的横向联接杆构成。下设弹性减振装置,弹性垫层有板形、球形、角形等多种形式。能大幅度提高荷重的分散能力,又可补充钢轨本身的刚性和质量的性能特点。适用于整体道床,不但能充分发挥复合轨道高刚性的特点,还使轨道构造具有充分的弹性。应用于地下线可减小隧道开挖断面,应用于高架线可减少轨道自重和桥梁恒载。

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RTRI无砟梯式轨枕轨道

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RTRI有砟梯式轨枕轨道


RTRI梯轨是在传统横向轨枕、双块式轨枕、双向预应力的板式轨道和框架板轨道的基础上综合演变而来,将板式轨道的双向预应力结构改进成由PC制的纵梁和钢管制的横向联接杆构成,从而消除了枕中负弯距,取消横向预应力,形成独特的“纵向预应力梁+横向钢连杆”框架结构,消除了横向预应力,简化了结构和制造工艺。

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RTRI梯式轨枕轨道被引入中国,并在近十年得到大量应用。


参考文献


Matsumoto H W N, Inoue H. Technological innovation in railway structure system with ladder track system[C]. 1997.

http://www.tubulartrack.co.za/

http://www.railwaygazette.com/

http://www.tubulartrack.co.za/

http://www.miningweekly.com

苏宇. 地铁梯式轨道减振特性试验研究[D]. 北京交通大学, 2008.

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