高铁维护机组无砟轨道维护方案研究
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【摘 要】 高速铁路维护机组可以提高维护的机械化和智能化程度，提高高速铁路轨道维护的效率，从而减轻维护压力，并保证高速铁路客运专线的正常稳定运行。高速铁路维护机组包括轨道切割、清洗、调整和灌注等多个部分，本文以博格板式无砟轨道的维护为研究分析基础，研究高速铁路维护机组的多种设计方案，并对设计方案进行分析和比较。
1 概述
高速铁路运行中，常会出现地基下沉的情况导致运行轨道不平稳，因此高速铁路无砟轨道的维护在保证行车安全和稳定中有十分重要的意义。在地基下沉地段，无砟轨道通过增加轨底扣件的厚度来恢复轨道的几何尺寸。
2 高速铁路轨道结构
高速铁路轨道结构和普通铁路轨道结构一样，由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。这些力学性质绝然不同的材料承受来自列车车轮的作用力，它们的工作是紧密相关的。任何一个轨道零部件的性能、强度和结构的变化都会影响所有其他零部件的工作条件，并对列车运行质量产生直接的影响，因此轨道结构是一个系统，要用系统论的观点和方法进行研究。钢轨直接承受由机车车辆传来的巨大动力，并传向轨枕，轨枕承受钢轨传来的竖向垂直力、横向和纵向水平力后再将其分布于道床，并保持钢轨正常的几何位置，轮轨间的各种作用力通过轨枕和扣件的隔振、减振和衰减后传递给道床，使道碴重新排列，并将作用力扩散传递于路基。
2.1 无砟轨道类型
无砟轨道从诞生、发展，到目前为止，其结构型式种类繁多，技术上也各有特点。目前，国际上并没有对无砟轨道的统一分类法。按照无砟轨道结构进行分类，可以为整体结构式和直接支承结构式。整体结构式是指支承钢轨的混凝土土块与混凝土基础浇注或预制成为一体，所以按照建造工艺又可再分为现浇混凝土式和预制板式。直接支承结构式是指在基础上直接铺设无砟轨道的一种结构。按照钢轨支承方式还可以分为：间断支承式和连续支承式。
2.2 博格板式无砟轨道
博格板式无砟轨道系统的前身是1979年铺设在德国卡尔斯菲尔德—达豪的一种预制板式无砟轨道。路基上博格板式轨道系统的构造见图1。其层次结构依次为：级配碎石构成的防冻层（FSS）、30cm厚的水硬性混凝土支撑层（HGT）、3cm厚的沥青水泥砂浆层、20cm厚的轨道板，在轨道板上安装扣件。博格板式轨道系统轨顶至水硬性混凝土顶面的距离为474mm。
3 高速铁路无砟轨道维护机组
3.1 机组功能
（1）切割：无砟轨道的轨道板、道床板、砂浆层、自密实混凝土层或支承层的纵向、横向及水平切割。（2）定位：无砟轨道的轨道板或道床板的抬升定位。（3）灌注：普通钢筋混凝土、自密实混凝土、砂浆、树脂的灌注。（4）测量：对轨道几何尺寸的相对和绝对测量。（5）清理：对轨道板侧面保护层的清理。
3.2 机组组成
（1）道床清理部分：为切割作准备，清除轨道板、道床板侧面的保护层和其他影响切割的因素。（2）切割清洗部分：能进行纵向、横向及水平切割；对切割装置进行冷却，并对切割进行清洗，为灌注做准备。（3）轨道调整部分：无砟轨道的轨道板或道床板的抬升定位；砂浆、树脂等填料的灌注。（4）填料配制部分：完成砂浆、树脂等填料的配制。
4.1 机组作业方案一