CN110939017A - 一种弹性预制装配板式有砟轨道 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弹性预制装配板式有砟轨道，自上而下包括：轨排结构，所述轨排结构包括钢轨和扣件；预制弹性装配式轨道板，所述预制弹性装配式轨道板由四周的框架板、中间的盖板和弹性垫层装配而成；有砟道床结构层；所述弹性垫层设置在所述有砟道床结构层上，所述框架板在所述弹性垫层上围合成闭合空间，所述盖板设置在该闭合空间内，钢轨通过扣件固定在框架板上。本申请的轨道结构结合了有砟轨道与无砟轨道的优点，具有良好的弹性，具有很好的稳定性，能适应下部基础的大变形，能长时间保持轨道结构几何状态，能大幅减少养护维修工作量，在下部基础出现变形后，能方便快速进行修复。

Description

一种弹性预制装配板式有砟轨道

技术领域

本发明涉及铁路轨道工程领域，具体涉及一种框架板式有砟轨道。

背景技术

目前，国内外铁路工程中，轨道结构主要有无砟轨道和有砟轨道两种类型。有砟轨道的道床结构采用碎石道砟堆积的方式承受上方的轨排结构，保证轨道框架的稳定性；无砟轨道的道床结构则不采用碎石道砟，而是采用钢筋混凝土浇筑而成的整体结构。

有砟轨道由钢轨、扣件、轨枕、碎石道床等组成，其特点是具有较好的弹性，出现失稳等问题易于维修，对下部基础的承载能力和变形要求较低，可以适应较大的变形；但其不利于保证轨道结构的稳定性；轨枕和道砟的接触面积小，道床碎石受力不均匀，容易磨损粉化，造成维修量较大；同时，有砟轨道道床表面不平整，不利于养护维修、日常工作巡检以及紧急情况下的乘客疏散；道砟裸露于表面，特别是在高速条件下，容易引起飞砟，影响行车安全。

无砟轨道由钢轨、扣件、轨枕、道床板、底座及调整层等组成，其弹性较差，对线下基础的变形要求高，不能适应下部基础的大变形，但其稳定性好，能够很好的保持轨道的几何形状，减少养护维修工作。一旦下部基础发生较大变形，则上部无砟轨道结构将永久损坏且无法快速修复。

在高速铁路建设中，由于运行速度高，在地质条件不良地段下部基础无法满足无砟轨道铺设要求的地段，若采用有砟轨道结构会存在飞砟影响安全，轨道结构养护维修工作量大等问题，因此需要有更适用的轨道结构来适应这些地段的铁路建设。

发明内容

本发明的目的是提供一种弹性预制装配板式有砟轨道，该轨道结构结合了有砟轨道与无砟轨道的优点，具有良好的弹性，具有很好的稳定性，能适应下部基础的大变形，能长时间保持轨道结构几何状态，能大幅减少养护维修工作量，在下部基础出现变形后，能方便快速进行修复。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种弹性预制装配板式有砟轨道，自上而下包括：

轨排结构，所述轨排结构包括钢轨和扣件；

预制弹性装配式轨道板，所述预制弹性装配式轨道板由四周的框架板、中间的盖板和弹性垫层装配而成；

有砟道床结构层；

所述弹性垫层设置在所述有砟道床结构层上，所述框架板在所述弹性垫层上围合成闭合空间，所述盖板设置在该闭合空间内，钢轨通过扣件固定在框架板上。

进一步地，所述预制弹性装配式轨道板上设有承轨台，钢轨通过扣件固定在承轨台上。

进一步地，所述弹性垫层由橡胶材料或者其他高分子材料制造。

进一步地，所述预制弹性装配式轨道板由下方的有砟道床结构层包裹和限位以保证轨道结构的稳定性。

进一步地，所述框架板采用预应力钢筋混凝土结构或非预应力钢筋混凝土结构或者其他材料制造的结构；所述盖板采用非预应力钢筋混凝土结构或者其他材料制造的结构。

进一步地，预制弹性装配式轨道板长1-5米。

进一步地，所述框架板外周设有限位凸起。

另一方面，本申请请求保护如前述之一所述的弹性预制装配板式有砟轨道的施工方法，包括以下步骤：

分别预制框架板和盖板，并在框架板和盖板上设置吊装预埋件；

在轨道结构铺设现场按设计要求的尺寸和位置预铺设好有砟轨道结构层；

在预制厂中将框架板和弹性垫层装配成为一个整体，所述装配包括通过将弹性垫层粘贴在框架板上的方式或者通过在框架板中预埋装配件与弹性垫层连接的方式，并将该整体准确吊装在有砟道床结构层上；

将钢轨通过扣件固定在框架板上；

通过大型养路机械捣固车按照设计要求对有砟道床结构层进行提升、拨移调整并捣固，确保钢轨几何位置和铺设公差满足设计要求；

钢轨调整完毕后将盖板吊装到框架板的围合空间中并与之相互固定。

进一步地，包括：由框架板、盖板和弹性垫层装配而成的预制弹性装配式轨道板板长1-5米，相邻的预制弹性装配式轨道板间填充有5-10厘米的道砟，且道砟面低于框架板顶面至少5厘米。

又一方面，本申请请求保护如前述之一所述的弹性预制装配板式有砟轨道在基础发生大变形后的调整方法，包括以下步骤：

首先调整扣件，通过增加或者减少扣件调高垫片进行钢轨竖向高低的调整，通过更换扣件轨距块或者轨距挡板大小进行钢轨横向偏移的调整；

若扣件的调整范围无法满足要求，则可以通过大型养路机械捣固车，在将盖板取下后进行有砟道床结构层的竖向、横向调整以及捣固，快速使钢轨恢复到设计的位置；

所述大变形包括下部基础上拱、沉降、横向错位或横向偏移。

与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明弹性预制装配板式有砟轨道具有良好的弹性，与传统有砟轨道结构弹性相当；

(2)本发明弹性预制装配板式有砟轨道上部轨道框架采用了无砟轨道形式，稳定性好，稳定性与传统无砟轨道相当；

(3)本发明弹性预制装配板式有砟轨道，避免了道砟裸露于上表面，解决了高速铁路中道砟飞溅的问题，提高了高速铁路行车安全；

(4)本发明弹性预制装配板式有砟轨道，由于上部采用轨道板形式，轨道板与下方碎石道砟的接触面积大大增大，使得上部荷载均匀分布传递到到道床上；同时，轨道板下方装配了弹性垫层，大幅减缓了上部动载对有砟道床的动力冲击作用；此外，上部整体形式的轨道板对下部有砟道床层起到了较好的封闭和保护作用，避免了杂物等侵入有砟道床范围影响道床寿命，因此，该结构形式大幅减少了道床道砟的磨损和粉化，大幅度减少了下部有砟道床的养护维修工作量，大幅提高了轨道结构的整体寿命；

(5)本发明弹性预制装配板式有砟轨道，可以适应下部基础的大变形，若下部基础出现大变形，如下部基础出现上拱、沉降、横向错位、横向偏移等大变形，可以首先采用扣件调整，若扣件无法调整，则可以将轨道板中间装配的盖板取下后进行有砟道床的竖向、横向调整以及捣固，不仅可以在竖向进行大幅度调高，还具有进行竖向大幅度轨面调低的能力以及横向左右调整的能力，且调整和修复方便快捷，尤其适用于山区铁路、高速铁路以及重载铁路的建设；

(6)本发明弹性预制装配板式有砟轨道，其成本将介于传统有砟轨道和无砟轨道之间，低于无砟轨道，但能同时兼备有砟轨道和无砟轨道的优点。

附图说明

图1为本发明实施例的一种弹性预制装配板式有砟轨道在下部基础为路基结构的一种实施案例形式的横断面示意图。

图2为本发明实施例的一种弹性预制装配板式有砟轨道在下部基础为隧道结构的一种实施案例形式的横断面示意图。

图3为本发明实施例的一种弹性预制装配板式有砟轨道的平面示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1.钢轨，2.扣件，3.承轨台，4.框架板，5.盖板，6.弹性垫层，7.有砟道床结构层，8.路基结构，9.隧道结构，10.隧道仰拱回填层。

具体实施方式

为使本发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本申请实施例的一种弹性预制装配板式有砟轨道在下部基础为路基结构的一种实施案例形式的横断面图，自上而下包括：轨排结构，预制弹性装配式轨道板和道床。

道床，本申请的道床采用有砟道床结构层7；有砟道床结构层7包裹预制弹性装配式轨道板并对其进行限位，从而保证整个轨道结构的稳定性。

所述预制弹性装配式轨道板长1-5米，由四周的框架板4、中间的盖板5和弹性垫层6装配而成，其中，弹性垫层6设置在所述有砟道床结构层7上，框架板4设置在在弹性垫层6上并围合成闭合空间，优选地，这一闭合空间为矩形空间，矩形的盖板5容置在该闭合空间中并与框架板4内侧壁紧密贴合。在本申请的一个实施例中，弹性垫层6可由橡胶材料制成。

所述轨排结构包括钢轨1和扣件2，钢轨1通过扣件2固定在预制弹性装配式轨道板的框架板4上，优选地，所述预制弹性装配式轨道板的框架板4上设有承轨台3，钢轨1通过扣件2固定在承轨台3上。

优选的，框架板4外周设有限位凸起，以增加结构的稳定性。

在本申请的另一个实施例中，前述的弹性预制装配板式有砟轨道的施工方法包括以下步骤：

分别预制框架板4和盖板5，并在框架板4和盖板5上设置吊装预埋件；

在轨道结构铺设现场按设计要求的尺寸和位置预铺设好有砟轨道结构层7；

在预制厂中将框架板4和弹性垫层6装配成为一个整体，并将该整体准确吊装在有砟道床结构层7上；

将钢轨1通过扣件2固定在框架板4上；

钢轨1调整完毕后将盖板5吊装到框架板4的围合空间中并与之相互固定。

本申请的预制弹性装配式轨道板间隔设置，相邻的预制弹性装配式轨道板间填充有5-10厘米的道砟，且道砟面低于框架板顶面至少5厘米。

在本申请的又一个实施例中，本发明弹性预制装配板式有砟轨道的一个重要应用是：在基础发生大变形后可以进行方便快捷的调整，以使得轨道重新满足使用要求。具体的调整方法如下：

首先调整扣件2，通过增加或者减少扣件调高垫片进行钢轨1竖向高低的调整，听过更换扣件轨距块或者轨距挡板大小进行钢轨1横向偏移的调整。

若扣件2的调整范围无法满足要求，则可以通过大型养路机械捣固车，在将盖板5取下后进行有砟道床结构层7的竖向、横向调整以及捣固，快速使钢轨1恢复到设计的位置。

如图2所示，为本申请弹性预制装配板式有砟轨道在下部基础为隧道结构的一种实施案例形式的横断面图。与图1基本相同的是，该轨道结构自上而下由钢轨1、扣件2、承轨台3、框架板4、盖板5、弹性垫层6、有砟道床7组成，不同之处在于：下部基础9为隧道结构，10为隧道仰拱上方回填层。每块轨道板3上方可根据需要设置多对扣件2。轨道板3上设置了吊装预埋件用于轨道板的吊装。盖板5上方设置了吊装预埋件用于盖板的吊装。轨道板下方的弹性垫层在工厂中与轨道板装配成为一个整体。盖板5在轨道调整完毕后安装到框架板4中并与之相互固定。

如图3，为本发明弹性预制装配板式有砟轨道的平面示意图。框架板4仅为案列的一种形式，但可以根据需求设计为其他的类似的结构形式。由框架板4、盖板5、弹性垫层6组成的弹性预制装配式轨道板沿着线路方向进行布置，可根据铺设长度进行轨道板长度的配置以满足长度要求。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的内容基础上做出一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种弹性预制装配板式有砟轨道，其特征在于，自上而下包括：

轨排结构，所述轨排结构包括钢轨(1)和扣件(2)；

预制弹性装配式轨道板，所述预制弹性装配式轨道板由四周的框架板(4)、中间的盖板(5)和弹性垫层(6)装配而成；

有砟道床结构层(7)；

所述弹性垫层(6)设置在所述有砟道床结构层(7)上，所述框架板(4)在所述弹性垫层(6)上围合成闭合空间，所述盖板(5)设置在该闭合空间内，钢轨(1)通过扣件(2)固定在框架板(4)上。

2.如权利要求1所述的弹性预制装配板式有砟轨道，其特征在于，所述预制弹性装配式轨道板上设有承轨台(3)，钢轨(1)通过扣件(2)固定在承轨台(3)上。

3.如权利要求1或2所述的弹性预制装配板式有砟轨道，其特征在于，所述弹性垫层由橡胶材料或者其他高分子材料制造。

4.如权利要求1或2所述的弹性预制装配板式有砟轨道，其特征在于，所述预制弹性装配式轨道板由下方的有砟道床结构层(7)包裹和限位以保证轨道结构的稳定性。

5.如权利要求1或2所述的弹性预制装配板式有砟轨道，其特征在于，所述框架板(4)采用预应力钢筋混凝土结构或非预应力钢筋混凝土结构或者其他材料制造的结构；所述盖板(5)采用非预应力钢筋混凝土结构或者其他材料制造的结构。

6.如权利要求1或2所述的弹性预制装配板式有砟轨道，其特征在于，预制弹性装配式轨道板长1-5米。

7.如权利要求1或2所述的弹性预制装配板式有砟轨道，其特征在于，所述框架板(4)外周设有限位凸起。

8.如权利要求1-7之一所述的弹性预制装配板式有砟轨道的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

分别预制框架板(4)和盖板(5)，并在框架板(4)和盖板(5)上设置吊装预埋件；

在轨道结构铺设现场按设计要求的尺寸和位置预铺设好有砟轨道结构层(7)；

在预制厂中将框架板(4)和弹性垫层(6)装配成为一个整体，所述装配包括通过将弹性垫层(6)粘贴在框架板(4)上的方式或者通过在框架板(4)中预埋装配件与弹性垫层(6)连接的方式，并将该整体准确吊装在有砟道床结构层(7)上；

将钢轨(1)通过扣件(2)固定在框架板(4)上；

通过大型养路机械捣固车按照设计要求对有砟道床结构层(7)进行提升、拨移调整并捣固，确保钢轨(1)几何位置和铺设公差满足设计要求；

钢轨(1)调整完毕后将盖板(5)吊装到框架板(4)的围合空间中并与之相互固定。

9.如权利要求8所述的弹性预制装配板式有砟轨道的施工方法，其特征在于，包括：由框架板(4)、盖板(5)和弹性垫层(6)装配而成的预制弹性装配式轨道板板长1-5米，相邻的预制弹性装配式轨道板间填充有5-10厘米的道砟，且道砟面低于框架板顶面至少5厘米。

10.如权利要求1-7之一所述的弹性预制装配板式有砟轨道在基础发生大变形后的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先调整扣件(2)，通过增加或者减少扣件调高垫片进行钢轨(1)竖向高低的调整，通过更换扣件轨距块或者轨距挡板大小进行钢轨(1)横向偏移的调整；

若扣件(2)的调整范围无法满足要求，则可以通过大型养路机械捣固车，在将盖板(5)取下后进行有砟道床结构层(7)的竖向、横向调整以及捣固，快速使钢轨(1)恢复到设计的位置；

所述大变形包括下部基础上拱、沉降、横向错位或横向偏移。

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