哈齐铁路客运专线路基地段无砟轨道线间排水方案研究.pdf
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1、哈齐铁路客运专线路基地段无砟轨道 线问排水方案研究 张 西泽 ( 铁道第三勘察设计 院集 团有 限公 司 ,天津3 0 0 1 4 2 ) 线路 路 基 摘要 : 哈 齐铁路客运 专线位 于严寒地 区, 采用 C R T S I型板式无砟轨道 。为尽量减 少线间排水 引起 的对路基和轨 道结构的影响 , 对路基地段 线间排 水方案进 行研 究 , 提 出线 间设置 集水 井、 底座 内设置横 向排水 管和 底座 间设置横 向排水通道 3个方案。结合 本线特殊的气候特点 , 推荐 采 用底 座 问设 置横 向排 水通 道方案 , 并 对该方案排 水设计 进 行 简要 说 明 。 关 键 词 :
2、哈 齐客 运 专 线 ;严 寒 地 区 ;C RT S I型板 式 无砟 轨 道 ;路 基 地段 ;线 间排 水 中图分类号 : U 2 3 8 ;U 2 1 3 1 4; U 2 1 3 1 5 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 4 2 9 5 4 ( 2 0 1 3 ) 0 1 0 0 3 1 0 5 S c h e m a t i c St ud y o n Dr a i n a g e Be t we e n Tr a c ks i n Su bg r a de S e c t i o n o f Ha e r b i n- Qi q i h a e r P a s s
3、 e n g e r - d e d i c a t e d Li n e ZHANG Xi z e ( T h e T h i r d Ra i l wa y S u r v e y a n d De s i g n I n s t i t u t e G r o u p C o r p o r a t i o n,T i a n j i n ,3 0 0 1 4 2,C h i n a ) A b s t r a c t :H a e r b i n Q i q i h a e r P a s s e n g e r d e d i c a t e d L i n e i s l o c
4、a t e d i n t h e s e v e r e c o l d a r e a ,o n w h i c h C RT S I s l a b b a l l a s t l e s s t r a c k i s u s e d I n o r d e r t o mi n i mi z e t h e i n f l u e n c e o n t h e s u b g r a d e a n d t h e t r a c k s t r u c t ur e be c a u s e o f t h e d r a i n a g e b e t we e n t r a
5、 c k s,t h e s c h e me o f d r a i n a g e b e t we e n t r a c ks i n s u b g r a d e s e c t i o n i s r e s e a r c h e d, a n d t h r e e s c he me s i nc l u d i n g t h e c a t c h p i t i n s t a l l e d b e t we e n t r a c k s , ho r i z o n t a l d r a i n p i pe i n s t a l l e d i n t h
6、e ba s e, a n d t h e ho r i z o n t a l d r a i n a g e c h a nn e l i n s t a l l e d b e t we e n t h e ba s e s a r e p r o p o s e d i n t h i s a r t i c l e An d t h e n a c c o r d i n g t o t h e s p e c i a l c l i ma t i c c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e l i n e,t h e s c h e me o
7、 f h o r i z o n t a l d r a i n a g e c h a nn e l i ns t a l l e d be t we e n t h e b a s e s i s r e c o mme n de d,a n d a b r i e f d e s c r i p t i o n o f t h e d r a i n a g e d e s i g n a c c o r d i n g t o t h i s s c h e me i s g i v e n Ke y wo r d s :Ha e r b i n Q i q i h a e r P a
8、 s s e n g e r d e d i c a t e d L i n e ;s e v e r e c o l d a r e a ;C RT S I s l a b b a l l a s t l e s s t r a c k;s u b g r a d e s e c t i o n;d r a i na g e b e t we e n t r a c k s 收稿 日期 : 2 0 1 2 1 1 0 1 作者简介 : 张西泽( 1 9 6 4 一 ) , 男 , 高级 工程师 , 1 9 9 0年毕业 于北 方交 通 大学铁道运输专业 , 工学学 士。 I I I i i:
9、 l l i ll 4t -I n , iII n , i I I I I Ii I I iII l l I II I ,1 1 I n ,i i I I I I iI 7 结 语 本段 地质 情况 为上 覆 砂 质 黄 土 , 下 部 为 页岩 夹 砂 岩 , 且 基 岩面 近 乎 水 平 , 勘 察 与 施 工 时未 发 现 不 良地 质 , 且与设计地层情况相符。通过本病害的原因分析 与工 程整 治 , 不 仅对 今 后 在设 计 该 类 型 工 点 时设 计 思 路能 有所 开拓 , 也可 为 今 后 在此 类 路 堑 病 害处 理 时有 一 定的借鉴 。 参考 文献 : 1 龙国英
10、, 黄恒均 浅论桩板墙 的设计 与施工 J 成都 : 路基工 程 , 1 9 9 6( 4): 1 92 5 2 铁道第二 勘察设 计 院 T B 1 0 0 2 5 -2 0 0 6 铁路 路基支 挡结构 设计 规范 s 北京 : 中国铁 道出版社 , 2 0 0 5 3 e e 铁第 一勘察设计 院 铁路工程设计技术手册 M 北 京 : 中国铁 铁道 标准设 计R AI L W AY S T A N D A R D DE S I G N 2 0 1 3( 0 1 ) 道 出版社 , 1 9 9 2 4 万军利 预应力锚索桩板墙应用研究 D 北 京: 铁道部科学研究 院 , 2 0 0 7
11、: 4 5 4 7 5 李海光 新 型支挡结构设计与工程实例 M 北京 : 人 民交通 出版 社 ,2 0 0 4 6 中华人 民共和 国住 房和城 乡建设 部 G B 5 0 0 1 O 一2 O 1 O 混 凝土结 构设计 规范 S 北京 : 中国建筑工业出版社, 2 0 1 0 7 邱晓旭 , 罗晓东 桩 板墙施 工技术 浅谈 J 城 市建设理 论研究 , 2 01 1( 2 2): 5 8 8 杜文杰 , 鲁高群 , 李振存 基 于力学分析 的预应 力锚索桩 板墙施 工工法研究 J 公路工程 , 2 0 1 1 ( 4 ) : 1 1 41 1 7 9 莫友君 浅谈预应力锚索桩板墙施工
12、 J 科学促进发展 : 应用 版 , 2 01 0( 8): 2 83 0 1 0 中国中铁股份有限公司 高速铁 路桩板墙 施工作业 指导书 M 北 京:中国中铁股份有限公司 , 2 0 0 9 31 线路 路 基 张西泽一哈齐铁路客运专线路基地段无砟轨道线问排水方案研究 1 工 程 概 况 哈 齐铁路 客运 专线 地处 东北地 区黑龙江 省西 南部 与 内蒙 古 、 吉林三 省 区交会处 , 线 路东 起黑龙 江 省省会 城 市 哈尔滨 , 向西 北 方 向经 肇 东 、 安 达 、 大 庆 至 齐 齐 哈 尔 , 线 路全 长 2 8 0 8 9 3 k m。哈 齐客 运 专线 设 计 行
13、 车 速 度 为 2 5 0 k m h , 轨 道 结 构 采 用 C R T S I型 板 式 无 砟 轨道 。 1 1 气 象特 征 沿线大部属于中温带亚湿润 亚干旱大陆性季风 气候 区。冬 季严寒 干 燥 漫 长 , 夏 季 多雨 凉 爽 , 春 、 秋 季 干 旱多 风 。沿线最 冷 月 平 均气 温 均 低 于 一1 5 , 极 端 最 低气 温 一 3 9 3 , 属 严 寒 地 区 。沿 线 各 主 要 城 市气 象 要 素 ( 1 9 7 9年 2 0 0 7年 ) 见表 1 。 表 1 沿 线 主 要城 市气 象 要素 1 2无砟 轨道 设计情 况 全线除哈尔滨 、 齐齐哈
14、尔枢纽范围外均铺设 C R T S I 型 板 式 无 砟 轨 道 , 无 砟 轨 道 共 计 铺 设 2 7 1 8正 线 k m。其 中 桥 梁 地 段 1 6 8 9 k m, 占 无 砟 轨 道 长 度 的 6 2 1 ;路 基 地 段1 0 2 9 k m,占 无 砟 轨 道 长 度 的 3 7 9 。 C R T S I型板式 无砟 轨道 由钢轨 、 扣 件 、 轨道 板 、 水 泥乳 化 沥青砂 浆 调整层 、 混凝 土底 座 、 凸形 挡 台及 其周 围填充 树脂 等组 成, 路 基地 段轨 道结 构高 度为 7 8 7 mm。见 图 1 。 3 0 0 0 90 0 9 0
15、0 3 oo 0 图 1 路基地段 C R T S l 型板式 无砟 轨道横 断面( 单位 : mm) C R T S I型板式 无砟 轨道是 单 元板 式 结 构 , 轨道 板 沿线路纵向分块布置, 通过凸形挡台实现纵横 向限位, 轨 道板 缝 一般 为 7 0 m m; 砂 浆 调 整层 通 过 灌 注 袋 填 充 在轨 道板 和底 座板 中间 , 起 支 承调 整 和 承 力传 力 的作 用 ; 底 座板 为钢 筋混 凝 土 结 构 , 沿线 路 纵 向分 段设 置 , 路基 地 段一 般每 2 3块 轨 道板单 元设 置 1处伸 缩缝 , 32 缝 内用 聚乙烯 泡沫 塑料板 填缝 ,
16、 并用 嵌缝 材料 密封 。 1 3路 基基 床设 计 无 砟轨道 地 段 路 基 基 床 表 层 厚 度 0 4 in , 底 层 厚 度 2 3 IT I , 总厚度 2 7 m。基 床 表层 采 用 级 配 碎 石 , 底 层 及 以下采 用 A、 B组 填料 。为 满 足路 基 防冻 胀要 求 , 设计 冻深 范 围内 , 要 求填 料 粒 径 0 0 7 5 m m 的细 颗粒 含量 5 。 2路基 地段 线 间排水 方式研 究 由于轨道 结构 主 体是 钢 筋 混 凝 土 , 路基 地 段 两 线 之间的积水无法通过基床表层 自然流出, 需要采取措 施 解决 线 问排 水 问题 。
17、从 国 内外 铁 路 建设 经 验 来 看 , 无砟轨道线间排水有多种方式 , 本线地处东北严寒地 区 , 需 要结 合气候 条 件 等情 况 , 选择 或 研 究 最 优方 案 , 尽量 减少 由于线 间 排水 引起 的 路基 冻胀 , 同 时考 虑 对 无砟 轨道 结构 的影 响 。 2 1 国 内外 同类铁 路 排水方 式简 介 2 1 1 国外 基本情 况 德 国铁路 路 基 地 段 排 水 的主 要 措 施 是 设 置 防水 层 , 以避 免水 流直 接 渗 入轨 道 结 构 下方 。考 虑 到水 流 量较大 时 , 仍 可能 会有 少量 雨水渗 入 下层 , 基 床 表层设 计为可
18、 渗 透层 。直线 地 段 采用 两 线 之 间 填 平 , 自轨 道 结构 表面 向两侧 排 水 的方 式 ; 曲线 地 段采 用 集 水 井 的 方式 , 一般每隔 5 0 m设置集水井 , 横 向排水 管埋设在 防 冻层下 1 5 0 mm, 排 水 管径 一 般 为 1 5 0 m m。如 图 2 、 图 3所示 。 图 2德国铁路线 间排水示意 ( 直线 ) 图 3德 国铁 路线 间排水 示意( 曲线 ) E t 本铁路路基地段排水的主要措施是在线路两侧 纵 向设 侧沟 , 在多 线 、 线 问水 无法 排 出的地段 设线 间纵 向排水沟, 在适当地点加设集水井 , 通过横向排水管与
19、 侧 沟相 连 , 并 在侧 沟 和坡 脚 排 水 沟 之 间设 横 向排 水 管 道 , 以防止坡 面受 水流 冲刷 。 2 1 2 国 内铁路 基本情 况 京津城际铁路 、 京沪高铁 、 郑西客专等项 目路基线 间排水直 线地 段采 用 两线 之 间填 平 , 自轨 道板 表 面 向 两侧排水 的方式 , 曲线地段采用集水井的方式。如图 4、 图 5所示 。 沪宁高速和成灌 铁路等项 目, 路基线间排水不论 铁道标准设计R A I L WAY S T A ND A R D D E S I G N 2 0 1 3 ( 0 1 ) 张西泽一 哈齐铁路客运专线路基地段无砟轨道线 间排水 方案研究
20、 图 4 直 线 地 段 线 间 封 闭 排 水 示 意 图 5 曲线 地 段 集 水 井 排 水 示 意 是 直线 还是 曲线 地段 均采 用集水 井 的方式 。 哈大 客专采 用 C R T S I型板 式无 砟轨 道 , 路 基线 间 排水采用在底座板中设排水管的方式 。如图 6所示。 1畿 不 锈 钢 钢 管 , P E 箅 J慧 , 重 垦 主 丝 墓三 三 三 塞 璧 三 丝 堑 醒堕 二 图 6 横 向排水 管排水示意 2 2 哈齐客 专排 水方 案研 究 根据 国内外铁 路 建设 经 验 , 路 基 地 段 一般 采 用 线 间设 置集水 井 排水 , 或 线 间填 平 利 用
21、 轨 道结 构 表 面 向 两侧 排水 2种方 式 。 由于利用 轨道结 构 表面排 水 的方 式不 适用 于单 元板 式无 砟 轨 道 结 构 , 因此 该方 案 未 考 虑 。结 合 哈齐 客专实 际工 况 , 重 点对 线 问设置集 水 井 、 底 座设 置排 水管 和底 座 间设 置 排水通 道 3个方 案进 行 研 究 比选 。 2 2 1 线 间设 置集水 井 方案 设 计方 案如 图 7所示 。 图 7集 水 井 方 案 示 意 该方 案 在线 问级 配 碎 石顶 部 采 用 混 凝 土封 闭 , 并 设 置纵坡 。集 水井 设 置 在路 基 中心 , 用 于 汇集 线 问积 水
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- 铁路 客运 专线 路基 地段 轨道 排水 方案 研究
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