CN106436494A - 适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床。组合减振道床主体是由预制道床板、减振垫和预制底座板自上到下层叠叠合形成的封装结构，减振垫、弹性套靴、止水带均置于预制道床板和预制底座板之间，止水带沿预制道床板和预制底座板的周围边缘铺设，弹性套靴贯穿减振垫的通槽后连接在预制道床板凸台结构和预制底座板凹槽结构之间，卡具连接在预制道床板和预制底座板的外侧壁之间进行固定封装。本发明可实现工厂化预制，拼装、拆分便捷，制造高效、精度可控、减振性能易于保障，且便于运营期养护维修及部件更换，其中多数部件结构简单、通用化程度高、造价适中，全构件可回收、无浪费、无污染。

Description

适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床

技术领域

本发明属于无砟轨道技术领域，具体涉及一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床。

背景技术

为适应城市化进程及居民生活环境共建需求，城市轨道交通建设对沿线敏感点保护提出越来越高的要求，其中，减振道床是敏感点保护重要技术措施之一。相较其他主体结构减振措施，具有结构简单、便于实施、工程投资合理等技术特点，为此，进一步做好减振道床结构设计对于城市轨道交通快速、健康发展具有重大意义。

目前国内城市轨道交通领域主要高性能减振道床技术产品较单一，不能够满足应减振性能需求而选择多样化产品，使得减振道床工程投资较高。同时，目前所采用的高性能减振道床结构主要以现浇道床为主，然而现浇减振道床由于现场施工等因素导致结构减振性能不能达到设计需求等问题，为此，发明一种可工厂化生产、工程投资合理、减振性能优越的道床结构十分必要。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

本发明包括预制道床板、预制底座板、减振垫、弹性套靴、止水带和卡具，所述的组合减振道床主体是由预制道床板、减振垫和预制底座板自上到下层叠叠合形成的封装结构，减振垫、弹性套靴、止水带均置于预制道床板和预制底座板之间，止水带沿预制道床板和预制底座板的周围边缘铺设，弹性套靴铺设于预制道床板凸台结构和预制底座板凹槽结构之间，卡具连接在预制道床板和预制底座板的外侧壁之间进行预加力固定封装。本发明的该结构封装可根据减振性能需求施加不同的预加力，以有效控制轨面位移。

所述的预制道床板的顶面预制有承轨台，承轨台根据轨距、轨枕铺设标准及扣件型式等定位、定型。所述的承轨台为预埋了扣件套孔的扣件安装混凝土平台。所述的承轨台预埋的扣件套孔位置与设计轨距、扣件钉孔距匹配一致。

所述的预制道床板底面中轴线靠近板两端处预制有凸台，所述的预制底座板顶面中轴线靠近板两端处预制有凹槽，凹槽对应于凸台位置处。

所述的凸台是预制轨道板的纵、横向限位构件，采用钢筋混凝土或其他材料的刚性构件，凸台的抗剪切能力能够满足工程技术需求。

所述的预制道床板是预制轨道板的主体结构，采用钢筋混凝土结构，可采用预应力或非预应力钢筋混凝土结构体系结构，使其与预制轨道板上铺设的弹性垫层配合使用能够满足城市轨道交通高性能减振需求。所述的预制道床板轮廓尺寸可根据具体工程需求灵活预制，上部承轨台、钉孔距等满足工程接口需求。

所述的预制底座板为钢筋混凝土结构，可采用预应力或非预应力体系结构。

所述的预制道床板底面沿边缘预埋有上止水卡槽，所述的预制底座板顶面沿边缘预埋有下止水卡槽，止水带铺设在上止水卡槽和下止水卡槽之间，止水带嵌入到止水卡槽条形燕尾槽中形成密封配合的止水结构。

所述的上止水卡槽和下止水卡槽分别预埋在预制道床板和预制底座板上，卡槽组件包括卡槽主体和外伸连接件，卡槽主体中间设有用于止水带***的条形燕尾槽，条形燕尾槽内轮廓尺寸与止水带的上、下卡条尺寸匹配一致。卡槽主体周围侧壁和底面连接有外伸连接件。

所述的止水带包括变形腔以及分别连接在变形腔上面和下面的上卡条和下卡条，上卡条和下卡条的外端部均为“T”字形纵向条状刚性结构，上卡条和下卡条分别***上止水卡槽和下止水卡槽的条形燕尾槽，变形腔受上卡条和下卡条牵引自然拉伸而定位于上止水卡槽和下止水卡槽之间。

所述的卡槽主体由合金钢制成的，外表面进行防腐处理。

所述的变形腔是由外腔壳体和连接在外腔壳体中间的中隔板组合而成的双腔空间柔性结构，随上卡条和下卡条牵引自然随牵变形，从而使得其具有良好的隔水性能。

所述的卡具包括上螺栓、下螺栓、T型垫圈和腰型孔限位卡以及预埋在预制道床板和预制底座板内的螺栓套管，螺栓套管预埋在预制道床板和预制底座板相接的外侧壁，上螺栓和下螺栓穿过各自配套的T型垫圈后贯穿同一腰型孔限位卡的腰型通孔，再分别与预制道床板和预制底座板的螺栓套管螺纹连接，从而通过卡具的安装锁定实现组合减振道床封装，同时通过腰形孔限位卡实现组合减振道床在使用过程中的垂向变形。

止水带具有适应预制道床板和预制底座板垂向相对位移的同时，可避免止水带两侧水体渗透功能。

所述的上螺栓、下螺栓的螺杆直径及螺纹长度根据卡具荷载需求检算确定，为具有抗剪能力的专用螺栓。

所述的腰型孔限位卡为表面光洁的矩形刚性板材，板材中间开有腰型通孔，腰型通孔作为上螺栓、下螺栓垂向滑移通道，用以根据预制道床板和预制底座板固定封装的间距调整上螺栓和下螺栓之间安装的间距，腰型通孔的孔长度与被封装道床板与预制底座板预埋螺栓套管距离匹配，腰型通孔的孔宽度与T型垫圈通孔外轮廓匹配，腰型孔限位卡内端面均与预制道床板和预制底座板紧贴接触。

所述的T型垫圈中心设置有沉头孔和通孔，所述的沉头孔与上螺栓、下螺栓头部尺寸匹配，所述的通孔与上螺栓、下螺栓螺杆尺寸匹配，所述的T型垫圈具有适当强度、耐磨性能和抗剪能力。

所述的螺栓套管预埋在预制道床板长边侧壁靠近两端部处，是预制轨道板与弹性垫层、底座等部件封装接口。

所述弹性套靴是安装在道床板的凸台与底座的凹槽之间的弹塑性结构体，弹性套靴是弹性填充层放置于套靴内的组合体结构；套靴为腰型平底直壁的弹性体，弹性体的底面为平面，套靴顶部外周围设有凸缘，弹性填充层上表面间隔均布设有多根垂直于上表面的竖向弹性条。

所述的套靴为套装于道床板凸台表面的聚酯或橡胶材料，其弹性性能与组合减振道床的减振垫弹性匹配一致，所述的弹性填充层采用高弹性聚合物材料，使得所述弹性套靴装在道床板的凸台与底座的凹槽之间后的弹性性能优于所述减振垫弹性。

所述的减振垫为能够满足高性能减振弹性的橡胶或聚酯以及同类型弹性材料，点支撑或条状支撑或面支撑方式铺设于预制道床板和预制底座板间。

所述的组合减振道床整体的钢筋混凝土结构构造和性能及混凝土、钢筋、弹性材料、套管、型钢等材料选择均满足现行相关规范要求。

本发明的有益效果是：

本发明是一种具有较高减振性能的预制整体道床结构，可实现工厂化预制，拼装、拆分便捷，制造高效、精度可控、减振性能易于保障，且便于运营期养护维修及部件更换。

另外本发明的减振垫、弹性套靴、止水带、卡具(动位移控制装置)等部件结构简单、通用化程度高、造价适中，能实现现场安装拆卸便捷，全构件可回收、无浪费、无污染。

附图说明

图1为本发明中上部的***结构图。

图2为本实用预制底座板的立体结构图。

图3为本发明预拼装的结构图。

图4为本发明封装后的结构图。

图5为本发明预制道床板的俯视立体图。

图6为本发明预制道床板的仰视立体图。

图7为本发明弹性套靴的立体图。

图8为本发明弹性套靴安装示意图。

图9为本发明止水带的安装示意图。

图10为本发明止水带的截面放大示意图。

图11为本发明卡槽组件的示意图。

图12为本发明卡具的***图。

图13为本发明卡具安装的示意图。

图中，2-预制道床板，21-承轨台，22-凸台，23-上止水卡槽；3-预制底座板，31-凹槽，32-下止水卡槽；4-减振垫；5-弹性套靴，51-弹性填充层，52-套靴；6-止水带，61-上卡条、62-变形腔、63-下卡条；7-卡具，71-上螺栓，72-下螺栓，73-T型垫圈，74-腰形孔限位卡，75-预埋套管；8-卡槽组件，81-卡槽主体，82-外伸连接件，83-条形燕尾槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细的说明。

如图1所示，本发明包括预制道床板2、预制底座板3、减振垫4、弹性套靴5、止水带6和卡具7，组合减振道床1主体是由预制道床板2、减振垫4和预制底座板3自上到下层叠叠合形成的封装结构，减振垫4、弹性套靴5、止水带6均置于预制道床板2和预制底座板3之间，止水带6围在减振垫4周围，并沿预制道床板2和预制底座板3的周围边缘铺设，从而使得预制道床板2和预制底座板3之间通过减振垫4和止水带6形成密封；弹性套靴5贯穿减振垫4的通槽后连接在预制道床板2凸台结构和预制底座板3凹槽结构之间，卡具7连接在预制道床板2和预制底座板3的外侧壁之间进行固定封装，最终形成如图4所示。

如图5所示，预制道床板2的顶面预制有承轨台21，多块承轨台21分两排并以每排间隔均布地固定布置在轨道板本体2顶面。承轨台21顶面距离预制道床板2顶面不小于30mm。承轨台21为预埋了扣件套孔的扣件安装混凝土平台。所述的承轨台21预埋的扣件套孔位置与设计轨距、扣件钉孔距匹配一致。

如图5和图6所示，预制道床板2底面中轴线靠近板两端处预制有凸台22，所述的预制底座板3顶面中轴线靠近板两端处预制有凹槽31，预制底座板3对应预制凸台22位置处预设凹槽31，凹槽31对应于凸台22位置处，凸台22与凹槽31通过弹性套靴5弹性连接。

凸台22是预制轨道板的纵、横向限位构件，采用钢筋混凝土或其他材料的刚性构件，凸台22高度不小于120mm，使其抗剪切能力能够满足工程技术需求。

如图7所示，弹性套靴31是安装在道床板的凸台22与底座的凹槽31之间的弹塑性结构体，包括套靴52和弹性填充层51，弹性套靴31是弹性填充层51放置于套靴52内的组合体结构，以实现道床板凸台22与底座凹槽31组装密贴度。套靴52为腰型平底直壁的“靴”型弹性体，弹性体的底面为平面，套靴52顶部外周围设有凸缘作为帽檐，弹性填充层51上表面间隔均布设有多根垂直于上表面的竖向弹性条，下表面与套靴52内底面接触。

套靴52为套装于道床板凸台22表面的聚酯或橡胶材料，其弹性性能与组合减振道床的减振垫弹性匹配一致，弹性填充层51采用高弹性聚合物材料，如图8所示，使得所述弹性套靴31装在道床板的凸台22与底座的凹槽31之间后的弹性性能优于所述减振垫4弹性。

减振垫4为能够满足高性能减振弹性的橡胶或聚酯以及同类型弹性材料，点支撑或条状支撑或面支撑方式铺设于预制道床板2和预制底座板3间。

如图2和图9所示，预制道床板2底面沿边缘预埋有上止水卡槽23，所述的预制底座板3顶面沿边缘预埋有下止水卡槽32，止水带6铺设在上止水卡槽23和下止水卡槽32之间，止水带1嵌入到止水卡槽中形成密封配合的止水结构。

如图10所示，上止水卡槽23和下止水卡槽32均主要是以四个卡槽组件8沿四边边缘铺设预埋在预制道床板2和预制底座板3上，如图11所示，卡槽组件8包括卡槽主体81和外伸连接件82，卡槽主体82中间设有用于止水带6的上卡条61和下卡条63***的条形燕尾槽83，条形燕尾槽83内轮廓尺寸与止水带6的上、下卡条尺寸匹配一致。卡槽主体81周围侧壁和底面连接有外伸连接件23，卡槽主体81和外伸连接件82以铸接、焊接或其他可靠方式连接，止水带卡槽63通过外伸连接件23沿结构止水需求方向埋设于预制道床板2和预制底座板3的混凝土结构中，形成止水卡槽。

卡槽主体81每根条形结构长度可根据需要需求灵活选用，相邻两根条形结构间可采用端头对齐方式进行纵向拼接。外伸连接件82表面为能够与混凝土可靠粘结的粗糙表面，内端能够与卡槽主体81牢靠连接，选用刚性、柔性材料均可。

如图10所示，止水带6包括变形腔62以及分别连接在变形腔62上面和下面的上卡条61和下卡条63，上卡条61和下卡条63的外端部均为“T”字形纵向条状刚性结构，上卡条61和下卡条63分别***上止水卡槽23和下止水卡槽32的条形燕尾槽83，变形腔62受上卡条61和下卡条63牵引自然拉伸而定位于上止水卡槽23和下止水卡槽32之间。

上卡条61和下卡条63的内端部以硫化或者粘接方式与变形腔62密闭可靠联接。具体实施的上卡条61为1条或2条，下卡条63为至少两条以上的多条。

变形腔62是由外腔壳体和连接在外腔壳体中间的中隔板组合而成的双腔空间柔性结构，随上卡条61和下卡条63牵引自然随牵变形，从而使得其具有良好的隔水性能。具体实施的变形腔62根据需求采用封闭型和开敞型。

如图12所示，卡具7包括上螺栓71、下螺栓72、T型垫圈73和腰型孔限位卡74以及预埋在预制道床板2和预制底座板3内的螺栓套管75，螺栓套管75预埋在预制道床板2和预制底座板3相接的外侧壁，上螺栓71和下螺栓72穿过各自配套的T型垫圈73后贯穿穿同一腰型孔限位卡74的腰型通孔，再分别与预制道床板2和预制底座板3的螺栓套管75螺纹连接，如图3和图13所示，从而通过卡具7的安装锁定实现组合减振道床1封装，同时通过腰形孔限位卡74实现组合减振道床1在使用过程中的垂向变形。

腰型孔限位卡74为表面光洁的矩形刚性板材，板材中间开有腰型通孔，腰型通孔作为上螺栓71、下螺栓72垂向滑移通道，用以根据预制道床板2和预制底座板3固定封装的间距调整上螺栓71和下螺栓72之间安装的间距，腰型通孔的孔长度与被封装道床板2与预制底座板3预埋螺栓套管75距离匹配，腰型通孔的孔宽度与T型垫圈73通孔外轮廓匹配，腰型孔限位卡74内端面均与预制道床板2和预制底座板3紧贴接触。

本发明的具体安装实施过程如下：

1、配件准备

一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床配件包括：减振垫、弹性套靴、止水带、卡具、扣件预埋套管、卡具预埋套管、止水带安装卡槽等。

减振垫、扣件预埋套管等取决于项目设计主要部件选型和参数设计，相应材料、结构类型、几何尺寸等严格按照设计文件筹备；

弹性套靴、止水带、止水带安装卡槽、卡具、卡具预埋套管等均为本专利所述的配套专利产品，均可实现厂内加工预制。

2、构件预制

本发明预制构件包括：道床板和底座，二者均为钢筋混凝土结构，可采用预应力或非预应力体系结构。构件预制包括：模板加工—绑扎钢筋(钢筋张拉)—预埋件布置—混凝土浇筑—打印标识—养护等主控环节，其中，道床板预埋件包括：扣件预埋套管、卡具预埋套管和止水带安装卡槽；底座预埋件包括：卡具预埋套管和止水带安装卡槽。

预制道床板底部轴线靠近板两端处预制凸台，下边缘预埋止水带连接卡槽，侧边预埋卡具连接用套管，上部承轨台、钉孔距等满足工程接口需求；

预制底座板对应预制道床板凸台位置预设凹槽，上边缘预埋止水带连接卡槽，侧边预埋卡具连接用套管。

3、结构组装

其结构组装分为：

1)粘帖减振垫

将预备的减振垫按照设计技术要求粘帖于底座凹槽一侧表面；

2)粘帖弹性套靴

将弹性套靴粘帖于预制道床板凸台上；

3)叠合结构

将带有弹性套靴的道床板与粘帖有减振垫的底座垂向叠合，并进行板与底座间的粗调作业；

4)安装止水带

将带有上下卡条的止水带成圈安装于道床板与底座叠合结构，并进行止水带封闭处理；

5)封装

安装完止水带基础上，进一步调整道床板与底座匹配关系后，利用预埋套管和专用卡具对叠合结构进行预加力封装。具体实施通过施加微预加力可实现结构稳固性能，施加较大预加力会造成结构弹性损失，最终根据减振性能需求施加不同的预加力，以有效控制轨面位移。

由此，本发明结构能实现工厂化预制，拼装、拆分便捷，制造高效、精度可控、减振性能易于保障，且便于运营期养护维修及部件更换，减振垫、弹性套靴、止水带、卡具等结构简单、通用化程度高、造价适中，全构件可回收、无浪费、无污染。同时，组合减振结构封装可根据减振性能需求利用腰型孔限位卡施加不同的预加力，以实现列车运营低位移需求与敏感点保护高弹性需求的最优化匹配设计。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：包括预制道床板(2)、预制底座板(3)、减振垫(4)、弹性套靴(5)、止水带(6)和卡具(7)，所述的组合减振道床(1)主体是由预制道床板(2)、减振垫(4)和预制底座板(3)自上到下层叠叠合形成的封装结构，减振垫(4)、弹性套靴(5)、止水带(6)均置于预制道床板(2)和预制底座板(3)之间，止水带(6)沿预制道床板(2)和预制底座板(3)的周围边缘铺设，弹性套靴(5)铺设于预制道床板(2)凸台结构和预制底座板(3)凹槽结构之间，卡具(7)连接在预制道床板(2)和预制底座板(3)的外侧壁之间进行固定封装。

2.根据权利要求1所述的一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：所述的预制道床板(2)的顶面预制有承轨台(21)，承轨台(21)布置在轨道板本体(2)顶面。

3.根据权利要求1所述的一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：所述的预制道床板(2)底面中轴线靠近板两端处预制有凸台(22)，所述的预制底座板(3)顶面中轴线靠近板两端处预制有凹槽(31)，凹槽(31)对应于凸台(22)位置处。

4.根据权利要求1所述的一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：所述的预制道床板(2)底面沿边缘预埋有上止水卡槽(23)，所述的预制底座板(3)顶面沿边缘预埋有下止水卡槽(32)，止水带(6)铺设在上止水卡槽(23)和下止水卡槽(32)之间，止水带(6)嵌入到止水卡槽中形成密封配合的止水结构。

5.根据权利要求4所述的一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：所述的上止水卡槽(23)和下止水卡槽(32)均主要是以卡槽组件(8)铺设预埋在预制道床板(2)和预制底座板(3)上，卡槽组件(8)包括卡槽主体(81)和外伸连接件(82)，卡槽主体(81)中间设有用于止水带(6)***的条形燕尾槽(83)，卡槽主体(81)周围侧壁和底面连接有外伸连接件(82)；所述的止水带(6)包括变形腔(62)以及分别连接在变形腔(62)上面和下面的上卡条(61)和下卡条(63)，上卡条(61)和下卡条(63)的外端部均为“T”字形纵向条状刚性结构，上卡条(61)和下卡条(63)分别***上止水卡槽(23)和下止水卡槽(32)的条形燕尾槽(83)，变形腔(62)受上卡条(61)和下卡条(63)牵引自然拉伸而定位于上止水卡槽(23)和下止水卡槽(32)之间。

6.根据权利要求5所述的一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：所述的变形腔(62)是柔性结构，随上卡条(61)和下卡条(63)牵引自然随牵变形，从而使得其具有良好的隔水性能。

7.根据权利要求1所述的一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：所述的卡具(7)包括上螺栓(71)、下螺栓(72)、T型垫圈(73)和腰型孔限位卡(74)以及预埋在预制道床板(2)和预制底座板(3)内的螺栓套管(75)，螺栓套管(75)预埋在预制道床板(2)和预制底座板(3)相接的外侧壁，上螺栓(71)和下螺栓(72)穿过各自配套的T型垫圈(73)后贯穿同一腰型孔限位卡(74)的腰型通孔，再分别与预制道床板(2)和预制底座板(3)的螺栓套管(75)螺纹连接，从而通过卡具(7)的安装锁定实现组合减振道床(1)封装，同时通过腰形孔限位卡(74)实现组合减振道床(1)在使用过程中的垂向变形。

8.根据权利要求7所述的一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：所述的腰型孔限位卡(74)为表面光洁的矩形刚性板材，板材中间开有腰型通孔，腰型通孔作为上螺栓(71)、下螺栓(72)垂向滑移通道，用以根据预制道床板(2)和预制底座板(3)固定封装的间距调整上螺栓(71)和下螺栓(72)之间安装的间距，腰型通孔的孔长与被封装道床板(2)与预制底座板(3)预埋螺栓套管(75)距离匹配，腰型通孔的孔宽与T型垫圈(73)通孔外径匹配，腰型孔限位卡(74)内端面均与预制道床板(2)和预制底座板(3)紧贴接触。

9.根据权利要求1或3所述的一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：所述弹性套靴(31)是安装在道床板的凸台(22)与底座的凹槽(31)之间的弹塑性结构体，弹性套靴(31)是弹性填充层(51)放置于套靴(52)内的组合体结构；套靴(52)为腰型平底直壁的弹性体，弹性体的底面为平面，套靴(52)顶部外周围设有凸缘，弹性填充层(51)上表面间隔均布设有多根垂直于上表面的竖向弹性条。

10.根据权利要求9所述的一种适用于城市轨道交通高性能减振需求的组合减振道床，其特征在于：所述的套靴(52)为套装于道床板凸台(22)表面的聚酯或橡胶材料，其弹性性能与组合减振道床的减振垫弹性匹配一致，所述的弹性填充层(51)采用高弹性聚合物材料，使得所述弹性套靴(31)装在道床板的凸台(22)与底座的凹槽(31)之间后的弹性性能优于所述减振垫(4)弹性。