針對我國從國外引進(jìn)的板式無砟軌道運營期存在著軌道板與瀝青砂漿澆筑層產(chǎn)生離縫,軌道板縱向端部產(chǎn)生翹曲以及養(yǎng)護(hù)維修不便、造價高等問題,原鐵道部(現(xiàn)中國鐵路總公司)統(tǒng)一組織領(lǐng)導(dǎo)了我國新型無砟軌道系統(tǒng)(CRTS-Ⅲ)研究。通過CRTS-Ⅲ型板式無砟軌道設(shè)計理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程材料、制造和施工技術(shù)等系統(tǒng)研究,提出了軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論與方法;創(chuàng)新了無砟軌道結(jié)構(gòu)及相關(guān)接口技術(shù);首創(chuàng)了雙向先張預(yù)應(yīng)力軌道板設(shè)計和制造技術(shù),在國際上首次實現(xiàn)雙向先張預(yù)應(yīng)力軌道板規(guī)模化生產(chǎn);在大量室內(nèi)外試驗研究的基礎(chǔ)上,自主創(chuàng)新了自密實混凝土配制和灌注技術(shù),自主研發(fā)了CRTS-Ⅲ型板式無砟軌道布板、精調(diào)軟件及制造、施工、檢測成套裝備和工藝,實現(xiàn)了施工裝備機(jī)械化、規(guī)模化和施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化;編制了后張法預(yù)應(yīng)力軌道板、先張法預(yù)應(yīng)力軌道板、自密實混凝土、隔離層用土工布、三元乙丙橡膠彈性緩沖墊層、嵌縫材料、減振墊層等7項軌道結(jié)構(gòu)部件及工程材料暫行技術(shù)規(guī)范和1項軌道結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn);形成了具有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CRTS-Ⅲ型板式無砟軌道系統(tǒng),并獲得“無砟軌道系統(tǒng)”等3項國家授權(quán)發(fā)明專利。
CRTS-Ⅲ型板式無砟軌道系統(tǒng),由鋼軌、扣件、軌道板、自密實混凝土層、隔離層、彈性緩沖墊層及具有限位結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土底座等部分組成,其主要結(jié)構(gòu)特征如下:
(1) 預(yù)制軌道板與現(xiàn)澆自密實混凝土層形成“復(fù)合板”結(jié)構(gòu)。
(2) 沿線路縱向,復(fù)合板(軌道板與自密實混凝土層)與混凝土底座為單元結(jié)構(gòu)。
(3) 復(fù)合板與設(shè)置凹槽、頂面設(shè)隔離層的混凝土底座形成凹凸結(jié)構(gòu),為軌道提供水平限位和特殊情況下的可修復(fù)性。
(4) 預(yù)制軌道板提供與軌道電路、綜合接地的接口。
綜合分析我國高鐵目前采用的幾種無砟軌道技術(shù)特點、工程建設(shè)和運營實踐經(jīng)驗,具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的CRTS-Ⅲ型板式無砟軌道系統(tǒng)具有如下技術(shù)特點:
(1) 軌道板工廠化預(yù)制,制造精度高。
(2) 采用自密實混凝土作為充填材料,無砟道床主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),耐久性較好。
(3) 軌道板與自密實混凝土層形成復(fù)合結(jié)構(gòu),底座分段設(shè)置并提供縱橫向限位,受力體系合理,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
(4) 軌道結(jié)構(gòu)可適應(yīng)溫暖、寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)等不同氣候條件,具有較好的環(huán)境適應(yīng)性。
(5) 軌道結(jié)構(gòu)工程造價適宜,性價比較高。
(6) 復(fù)合板與底座間設(shè)置隔離層,特殊情況下的修復(fù)性較好。
CRTS-Ⅲ型板式無砟軌道目前已應(yīng)用于鄭徐、京沈、商合杭等16條高速鐵路,并將作為主要型式在后續(xù)高鐵建設(shè)中廣泛應(yīng)用。我國高速鐵路“走出去”項目主要采用CRTS-Ⅲ型板式無砟軌道系統(tǒng),如中標(biāo)的印尼雅加達(dá)-萬隆高速鐵路等項目,其設(shè)計方案已采用該結(jié)構(gòu)型式。