CN105525541A - 轨道交通用新型预制板式减振轨道结构 - Google Patents

Abstract

一种轨道交通用新型预制板式减振轨道结构，由钢轨、扣件、预制板、弹性垫层、密封套、纵向连接装置、填充层等组成。弹性垫层与预制板可在工厂内复合成一体。轨道板可预留有贯穿轨道板厚度方向的孔洞以灌注填充层、观察灌注状态，安装支撑腿用预留孔、安装测量定位标志用孔、铺设定位用的对中标记、弹性垫层复合连接用的预埋件、起吊用吊钉、轨道板纵向连接用的预埋件、安装接触轨用的预埋部件等；本发明解决了快速高精度施工及后期的更换问题，具有施工工序简单、施工速度快、精度高、轨道平顺性好、劳动强度低等特点，符合当前轨道交通环保、高效及减少病害的方向，其能有效降低城市轨道交通车辆运行产生的振动及二次结构噪声问题。

Description

轨道交通用新型预制板式减振轨道结构

技术领域

本发明涉及轨道交通的减振领域，尤其涉及一种轨道交通用新型预制板式减振轨道结构。

背景技术

随着城市轨道交通的大规模网络化发展，城市轨道交通建设工期日趋紧张，轨道结构施工工序因更加临近开通运营时间，工期压力尤其突出，一般一条地铁线9个月左右的铺轨工期常被压缩至6个月甚至更短，传统的轨道结构型式决定了其施工作业环节多、以人工作业为主、施工精度不易控制和施工进度缓慢等特点。在整体施工工期和铺轨工期被压缩的情况下，严重影响了施工精度和铺轨质量，导致投入运营的线路平顺性和运行车辆的舒适性变差，且轨道病害频发，环境振动和噪声问题加剧。

传统减振轨道结构采用现场绑扎钢筋、现浇混凝土的施工方法，一般每天的施工速度为25m至50m，施工人数需80到100人，现浇混凝土量大，尤其是盾构隧道内由于作业面狭窄、且大量的人工作业环节导致施工精度不高、工作效率低下，且安全风险较高，设计、施工和养护维修的成本也随之增加。此外，现浇减振轨道地段的线路病害时有发生，如道床容易开裂等。

为此，本发明的设计者鉴于上述缺陷，经过潜心设计和大量的试验研究，提出了一种预制板式减振轨道结构***构造，及与该构造配套的快速施工方法及施工装备，以克服目前减振轨道结构存在的诸多缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道交通用新型预制板式、减振性能可调的减振轨道结构。该轨道结构适用于各种轨道减振需求，采用工厂化制造，实现高度自动化专用设备铺设，具有施工速度快、轨道结构精度高、线路平顺性好等特点，能有效克服现有轨道结构(包括减振和非减振轨道结构)存在的问题。

为解决上述问题，本发明公开了一种轨道交通用新型预制板式减振轨道结构，依次包含填充层、弹性垫层和轨道板，其特征在于：

弹性垫层铺设于填充层上，该轨道板设置于弹性垫层上以进行减振，所述该弹性垫层采用橡胶或聚氨酯等弹性材料制成；

所述轨道板上设有并行的两条钢轨，各钢轨分别通过多个扣件固定于该轨道板上。

其中：所述弹性垫层为面支撑或点支撑或条带支撑，在面支撑中，轨道板的下表面平铺于弹性垫层的整个上表面，在点支撑中，所述弹性垫层包含多个间隔排列的长方体、圆柱、圆台或棱台型弹性垫层，所述轨道板的下表面铺设于所述多个弹性垫层之上，在条带支撑中，所述弹性垫层包含至少两条并行的弹性支撑条，所述轨道板的下表面铺设于两条弹性支撑条的顶面上。

其中：轨道板上表面为水平面或人字斜坡面形式，轨道板断面为多边形，圆形隧道地段两侧为斜面结构，以增强对隧道断面的适应性，矩形、马蹄形断面地段轨道板断面为矩形断面或与圆形隧道断面一样两侧为斜坡面形式。

其中：板内钢筋间距按一定模数及形状布置，实现板内钢筋网的自动化生产。

其中：轨道板上有贯穿轨道板厚度方向的1-3个孔洞以用于板下填充层的浇筑、固定桩的位置预留、板下填充层浇筑情况的观察。

其中：轨道板为安装临时定位支撑腿预留的安装条件，支撑腿的安装通过在板内或板侧面安装套筒装置，采用支撑腿上自带螺纹通过与套筒内的螺纹咬合固定及调整。

其中：轨道板上有自动测量定位标志预埋条件，通过在板内预埋套管或直接利用安装扣件用套管实现。

其中：轨道板上有为铺板定位设置的对中标记。

其中：轨道板上有预埋起吊用的3-4个专用吊钉。

其中：预留轨道板端部设置纵向连接用的预埋件。

其中：设有预埋安装接触轨用的预埋部件。

其中：板内钢筋间距按一定模数布置，便于钢筋网的自动化生产。

其中：预埋弹性垫层复合连接用的预埋件，连接预埋预埋件是螺栓套筒、膨胀螺栓固定端、简易胀栓或木质预埋桩，也可通过预留槽或预埋槽道实现预制板与弹性垫的复合。

其中：减振垫层与轨道板的连接采用特有的不影响减振垫性能发挥的连接方法。

其中：轨道板底部复合减振垫层与侧面垫层采用分离或一体化、不等刚度设计。

由此，本发明的新型预制板式减振轨道结构***的减振性能可调，适用于人工或自动化专用设备铺设，采用可调的临时竖向支撑装置(支撑腿)支撑，该轨道结构***依次包含工厂预制的高精度轨道板、以特殊方式复合(可厂内复合或施工现场复合)在轨道板表面的弹性垫层、可调整支撑高度的临时竖向支撑装置、后浇式轨道板固定桩及轨道板下部现浇的自密实混凝土或其他等流动性较好的结硬性回填材料。新型预制板式减振轨道主要的施工工艺顺序是：在工厂或现场生产预制轨道板结构→在工厂或现场复合减振垫层→采用专用铺板装备对轨道板进行高精度定位→利用竖向支撑装置对轨道板进行临时固定→一次或分几次灌注轨道板下方的混凝土填充层。

1、新型预制板式减振轨道结构***的征在于：

1)在工厂或现场采用高精度模具预制高精度的钢筋混凝土轨道板。

2)轨道板上表面为水平面或人字斜坡面形式。轨道板断面为多边形，圆形隧道地段两侧为斜坡面结构，以增强对隧道断面的适应性，矩形、马蹄形隧道断面地段轨道板断面可为矩形断面，也可与圆形隧道断面一样两侧为斜坡面形式。

3)轨道板表面设置专用承轨凸台，凸台上安装连接钢轨用的扣件。

4)板内钢筋间距按一定模数(如25mm、50mm整数倍)及形状布置，实现了板内钢筋网的自动化生产。

5)轨道板上为满足特殊施工和使用需要预留相应的孔洞和预埋部件，主要包括以下方面(可根据具体需求选择性采用)：

(1)安装钢轨扣件的预埋件(尼龙套管等)；

(2)贯穿轨道板厚度方向的1-3个孔洞(用于板下填充层的浇筑、固定桩的位置预留、板下填充层浇筑情况的观察等)；

(3)为安装临时定位竖向支撑装置预留安装条件。竖向支撑装置可安装在靠近板中或者板侧面的位置。

(4)为自动测量定位标志预埋安装条件。通过在板内预埋套管或直接利用安装扣件用套管等方式实现；

(5)为轨道板铺设定位用的对中标记；

(6)预埋弹性垫层复合连接用的预埋件。连接预埋预埋件可以是螺栓套筒、膨胀螺栓固定端、简易胀栓甚至木质预埋桩等，也可通过预留槽或预埋槽道等方式实现预制板与弹性垫的复合；

(7)预埋起吊用的3-4个专用吊钉；

(8)预留轨道板纵向连接用的预埋件；

(9)预埋安装接触轨用的预埋部件(必要时)等。

2、在工厂内或施工现场将减振垫层复合在预制轨道板底部及侧面，实现板、垫一体。其要点为：

1)减振垫层采用弹性材料，包括不同结构和构造型式的减振胶片材、聚氨酯类片材和其它类似具有弹性和减振性能的材料；

2)为满足不同减振等级的需要，减振垫层可采用在轨道板底部满铺铺设、条状铺设和点状铺设等三种铺设方法。弹性垫层为面支撑时，轨道板的下表面平铺于弹性垫层的整个上表面上。弹性垫层为条带支撑时，弹性垫层包含至少两条并行的弹性支撑条，所述轨道板的下表面铺设于两条弹性支撑条顶面上。弹性垫层为点支撑时，包含多个间隔排列的长方体、圆柱、圆台或棱台型弹性垫层，所述轨道板的下表面铺设于所述多个弹性点支撑之上；

3)减振垫层与轨道板的连接采用特有的不影响减振垫性能发挥的连接方法；

4)为防止底部的填充混凝土灌入垫层缝隙导致减振垫弹性损失甚至失效，在轨道板开孔部位，设置专用的底部带有“帽檐”的弹性密封套筒，密封套筒底部的“帽檐”与减振垫底面进行有效的密封连接。密封套筒还具有隔离轨道板与定位固定桩，避免直接进行硬接触，并允许轨道板上下自由变形而不受定位桩约束的作用，以达到即实现轨道板的弹性定位，避免应力集中，又确保轨道板弹性不发生损失的作用；

5)轨道板底部复合减振垫层与板端、板侧一体成型，所述减振垫层成型后为套靴(包套)的型式，减振垫的底部与侧边为一个整体。侧面垫层的主要功能是实现轨道板与周边混凝土的弹性隔离，以避免施工时混凝土灌入减振垫与轨道板之间的结合层，并保证轨道板可上下自由变形而不受约束，避免减振“短路”的情况出现。底部垫层的主要功能是提供轨道板弹性，实现轨道结构的减振功能；

6)根据需要，在弹性垫层外露的部位，可设置密封措施，以防止施工、运营过程中粉尘、污物或地下水进入结合层。

通过上述结构可知，本发明的轨道交通用新型预制板式减振轨道结构通过引入预制轨道板、减弹性垫层，使得轨道结构具有了减振功能，能够很好地解决轨道交通带来的振动问题，通过在板内预留吊装、板垫复合、轨道板测量、轨道板下填充层灌注、板的铺设定位、板的固定等多种功能用途的预埋件或安装条件，很好地解决了快速、高精度施工及后期的轨道板、弹性垫层的更换问题。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本发明的预制减振轨道结构***的结构示意图

图2显示了本发明面支撑的俯视图

图3显示了本发明点支撑的俯视图

图4显示了本发明条带支撑的俯视图

图5显示了本发明板调整到位后通过调整杆固定板时的示意图

具体实施方式

参见图1，本发明涉及一种预制减振轨道结构***，所述预制减振轨道结构***为多层设计，从下至上依次包含填充层1、弹性垫层4和轨道板6。

其中，填充层1为最底层，弹性垫层4铺设于填充层1上，优选的是，该填充层由自密实混凝土制成，从而在灌注时提供很好的流动性，并能提供很好的支撑效果。弹性垫层4的端部为密封材料(聚氨酯填缝胶等材料)15，以确保粉尘、杂物、水等不进入弹性垫层4与轨道6或弹性垫层4与填充层1之间的间隙。

该弹性垫层4设置于填充层1上，以提供填充层1的弹性缓冲，避免其的快速损坏，可选的是，所述该弹性垫层4采用橡胶或聚氨酯等弹性材料制成，可提供很好的减振效果。

该轨道板6设置于弹性垫层4上以进行减振，所述轨道板6上设有并行的两条钢轨7，各钢轨7分别通过多个扣件5固定于该轨道板6上。

可选的是，所述弹性垫层4可为面支撑(参见图2)、点支撑(参见图3)和条带支撑(参见图4)三种方式。

在图2所示的面支撑中，轨道板6的下表面平铺于弹性垫层4的整个上表面，所述弹性垫层4整体包覆于轨道板6的底部以及两侧的侧部。

在图3所示的点支撑中，所述弹性垫层4包含多个间隔排列的长方体、圆柱、圆台或棱台型弹性垫层4，所述轨道板6的下表面铺设于所述多个弹性垫层之上。

在图4所示的条带支撑中，所述弹性垫层4包含至少两条并行的弹性支撑条，所述轨道板6的下表面铺设于两条弹性支撑条的顶面上。

可选的是，所述轨道板6断面为对称设置的多边形，其两侧为斜面结构，以增强对隧道断面的适应性。

所述轨道板6上表面为水平面或带有斜坡，其上表面上可有凸台，凸台表面为水平面或者斜面。

轨道板6的上表面预留有4个吊装、铺设用的起吊点11，对中用的标记14，固定调整板用的预留孔12，安装棱镜用孔可利用安装扣件用尼龙套管，也可在板内专门预埋尼龙套管。

其中，所述轨道板6的两侧可设有纵向连接装置10，从而通过纵向连接装置10将轨道板6之间进行连接，更好的避免板间的相互错动，其中，所述纵向连接装置10可包含轨道板6上的多个安装孔以及通过螺栓固定于安装孔内的连接条，从而将两块预制板之间采用纵向连接方式。

其中，所述轨道板6的中部设置两个孔洞2，所述孔洞2穿透轨道板6和弹性垫层4，通过孔洞2灌注填充层后，形成板的限位桩。

其中，所述孔洞2内安装有密封套3，所述密封套为弹性材料制成的圆筒结构，确保从孔洞内关注填充层时，避免填充材料进入板和弹性垫层之间，导致减振失效。同时在板与限位桩之间形成缓冲作用。

其中，所述轨道板6采用工厂化生产，弹性垫层与轨道板在工厂内复合成一体(特殊情况下弹性垫层也可在现场铺设)，利用运板车运至现场后，通过精调平台车铺板、精调后，采用调整杆14固定板后，灌注填充层并铺设无缝线路。

其中，所述轨道板6的两侧设置可设有排水沟8，弹性垫层4下部可设置水沟(此时排水沟8可不设)或不设置水沟。

由此，本发明的板式轨道减振结构用于轨道交通领域，不仅减振性能可根据需求进行针对性设计，且具有施工工序简单、施工速度快、施工精度高、轨道平顺性好、劳动强度低等特点，符合当前轨道交通环保、高效及减少病害的方向、社会效益巨大，其能有效降低城市轨道交通车辆运行产生的振动及二次结构噪声问题。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (15)

1.一种轨道交通用新型预制板式减振轨道结构，依次包含填充层、弹性垫层和轨道板，其特征在于：

弹性垫层铺设于填充层上，该轨道板设置于弹性垫层上以进行减振，所述该弹性垫层采用橡胶或聚氨酯等弹性材料制成；

所述轨道板上设有并行的两条钢轨，各钢轨分别通过多个扣件固定于该轨道板上。

2.如权利要求1所述的减振轨道结构，其特征在于：所述弹性垫层为面支撑或点支撑或条带支撑，在面支撑中，轨道板的下表面平铺于弹性垫层的整个上表面，在点支撑中，所述弹性垫层包含多个间隔排列的长方体、圆柱、圆台或棱台型弹性垫层，所述轨道板的下表面铺设于所述多个弹性垫层之上，在条带支撑中，所述弹性垫层包含至少两条并行的弹性支撑条，所述轨道板的下表面铺设于两条弹性支撑条的顶面上。

3.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：轨道板上表面为水平面或人字斜坡面形式，轨道板断面为多边形，圆形隧道地段两侧为斜面结构，以增强对隧道断面的适应性，矩形、马蹄形断面地段轨道板断面为矩形断面或与圆形隧道断面一样两侧为斜坡面形式。

4.如权利要求1中所述的减振轨道结构，板内钢筋间距按一定模数及形状布置，实现板内钢筋网的自动化生产。

5.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：轨道板上有贯穿轨道板厚度方向的1-3个孔洞以用于板下填充层的浇筑、固定桩的位置预留、板下填充层浇筑情况的观察。

6.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：轨道板为安装临时定位支撑腿预留的安装条件，支撑腿的安装通过在板内或板侧面安装套筒装置，采用支撑腿上自带螺纹通过与套筒内的螺纹咬合固定及调整。

7.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：轨道板上有自动测量定位标志预埋条件，通过在板内预埋套管或直接利用安装扣件用套管实现。

8.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：轨道板上有为铺板定位设置的对中标记。

9.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：轨道板上有预埋起吊用的3-4个专用吊钉。

10.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：预留轨道板端部设置纵向连接用的预埋件。

11.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：设有预埋安装接触轨用的预埋部件。

12.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：板内钢筋间距按一定模数布置，便于钢筋网的自动化生产。

13.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：预埋弹性垫层复合连接用的预埋件，连接预埋预埋件是螺栓套筒、膨胀螺栓固定端、简易胀栓或木质预埋桩，也可通过预留槽或预埋槽道实现预制板与弹性垫的复合。

14.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：减振垫层与轨道板的连接采用特有的不影响减振垫性能发挥的连接方法。

15.如权利要求1中所述的减振轨道结构，其特征在于：轨道板底部复合减振垫层与侧面垫层采用分离或一体化、不等刚度设计。