CN114525705A - 一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构与施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构与施工方法，包括轨板梁和钢轨，所述轨板梁的顶面有两条承轨槽和一条齿轨承轨台，齿轨承轨台与轨板梁一体制造或者不一体制造；所述齿轨承轨台位于两条承轨槽之间的中线位置上；所述钢轨铺设在所述承轨槽中并通过灌注高强度轻质发泡砼锁固。采用高强度轻质发泡砼锁固钢轨，使得钢轨与轨板梁融合为一体，继而使得钢轨成为桥梁的一部分，共同参与桥梁受力，共同承担外荷载受力；而且，高强度轻质发泡砼其拉伸强度是高分子材料拉伸强度的10倍，同时材料成本仅是高分子材料的二十分之一，可降低成本，提高性能；此外，轻质发泡砼方便切割，便于将某段损坏的钢轨切割下重新更换，维修方便。

Description

一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构与施工方法

技术领域

本发明涉及铁路轨道技术领域，尤其涉及一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构与施工方法。

背景技术

铁路桥梁是铁路跨越河流、湖泊、海峡、山谷或其他障碍物，以及为实现铁路线路与铁路线路或道路的立体交叉而修建的构筑物。通常需要沿轨道线路铺设多个轨道板要形成一条轨道。轨道板是指结构型式为板体的，用以支承和固定钢轨的，将列车通过钢轨传递的载荷分布给板下基底的新型轨下部件。

传统的轨道***通常采用扣件机构来支承钢轨，扣件机构对钢轨的支撑是非连续的，钢轨有悬空段，当列车行驶时，钢轨会产生振动模态，轮轨接触关系不佳，钢轨磨耗大。

对此，中国专利文献CN211079915U公开了一种轨道用板体结构及下承式连续支承轨道***，其通过设置的承轨槽对钢轨进行连续支承，通过高分子阻尼材料连续锁固钢轨，从而改善轮轨接触关系，抑制钢轨波磨的产生。但是，高分子阻尼材料价格昂贵，难以运用推广；同时，由于高分子阻尼材料的特性，导致其很难切割，从而不利于钢轨段的维修。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题提供一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构与施工方法。

本申请通过下述技术方案实现：

本申请提供的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构，包括轨板梁和钢轨，所述轨板梁的顶面有两条承轨槽和一条齿轨承轨台，齿轨承轨台与轨板梁一体制造或者不一体制造；所述齿轨承轨台位于两条承轨槽之间的中线位置上；所述钢轨铺设在所述承轨槽中并通过灌注高强度轻质发泡砼锁固。

可选的，齿轨承轨台上装有齿轨。

可选的，所述轨板梁梁端的左右侧均设有至少一个螺纹钢筋头。螺纹钢筋头用于在某些情况下实现轨板梁的纵向连接。

可选的，为便于实现拼装化施工，轨板梁的梁端中央有约束缺口，约束缺口竖直贯穿轨板梁的顶面和底面；约束缺口为或者不为半圆形。

可选的，所述轨板梁的顶面有内凹形成的两条凹槽，在凹槽的两侧装有纵向挡槽块，凹槽及其左右两侧的纵向挡槽块构成所述承轨槽，纵向挡槽块与轨板梁螺纹联接。

本申请提供的轮齿轨板梁钢轨埋入式结构的施工方法，包括以下步骤：桥基钻孔桩及承台砼施工；

待桥基桩台强度达标后，重设精确桥位；

桥墩或桥桩精确对位安装施工；

盖梁或横梁精确对位安装施工；

轨板梁精确对位安装施工，轨板梁的两端支承在盖梁或横梁上；

轨板梁与纵横约束凸台精确对位安装，纵横约束凸台装在两个轨板梁的约束缺口中；

钢轨铺设在承轨槽中，并焊接钢轨形成长钢轨；

待线路稳定后，在轨板梁与纵横约束凸台之间灌注高分子材料；

于承轨槽内分段灌注高强度轻质发泡砼锁固钢轨。

值得说明的是，斜坡路段与平坡路段的施工方法有所不同。斜坡路段需在齿轨承轨台上安装齿轨，配合列车爬坡运行。可选的，斜坡路段的轨板梁通过纵连装置纵向连接在一起，当轨板梁的一端受力时，其另一端被螺纹钢筋头和另一个轨板梁拉住从而不会向下低头和向上翘起，可增强轨道的整体稳定性；同时，还能防止轨板梁下滑移位，确保轮齿轨列车在爬坡段的绝对安全、平稳运行。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

1，本申请采用高强度轻质发泡砼锁固钢轨，具有三方面的有益效果：

1.1，成本低廉，造价低，利于广泛推广；

1.2，高强度轻质发泡砼可使钢轨与轨板梁融合为一体，继而使得钢轨成为桥梁的一部分，共同参与桥梁受力，共同承担外荷载受力；

1.3，将轨道功能与桥梁功能有效二合一，可有效地降低工程结构高度，有效节省工程数量，有效的降低了工程成本，是一种低碳技术措施。

2，轻质发泡砼方便切割，当某段钢轨损坏后，可小范围切割后重新更换，维修十分方便，维修成本可控。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请实施方式的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施方式的限定。

图1是实施例一中轮齿轨板梁钢轨埋入式结构梁端的三维图；

图2是实施例一中轨板梁的截面图；

图3是实施例中轨板梁上装挡槽块的示意图；

图4是实施例二中轨板梁轨道平坡线路施工方法的流程图；

图5是实施例二中平坡路段的轨道桥梁的示意图；

图6是实施例二中平坡路段轨板梁连接处的俯视图；

图7是实施例三中轨板梁轨道斜坡线路施工方法的流程图；

图8是实施例三中斜坡路段的轨道桥梁的示意图；

图9是实施例三中斜坡路段的轨道桥梁连接处的俯视图；

图10是实施例三中纵连装置的三维图；

图11是实施例三中轮齿轨板梁钢轨埋入式结构梁端的三维图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1-图3所示，本实施例公开的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构，包括轨板梁1和钢轨4，轨板梁1的顶面有两条承轨槽2和一条齿轨承轨台3，齿轨承轨台3与轨板梁1一体制造或者不一体制造。齿轨承轨台3位于两条承轨槽2之间的中线位置上，用于安装齿轨6。

为便于在某些情况下将轨板梁纵向连接起来，可在轨板梁1梁端的左右侧分别设至少一个螺纹钢筋头7。螺纹钢筋头7的数量根据需要合理设置，作为优选，轨板梁1的梁端左右侧各设两个螺纹钢筋头7。

为便于实现拼装化施工，轨板梁1的梁端中央有约束缺口11，约束缺口11竖直贯穿轨板梁11的顶面和底面；约束缺口11可为弧形，最好为半圆形，也可为U形等。

钢轨4铺设在承轨槽2中并通过灌注高强度轻质发泡砼5锁固。本实施例采用高强度轻质发泡砼5锁固钢轨4，第一方面、使得钢轨4与轨板梁1融合为一体，继而使得钢轨4成为桥梁的一部分，共同参与桥梁受力，共同承担外荷载受力。第二方面、轻质发泡砼方便切割，方便维修，便于将某段损坏的钢轨切割下重新更换。第三方面、高强度轻质发泡砼其拉伸强度是高分子材料拉伸强度的10倍，并且其材料成本仅是高分子材料的二十分之一，可降低成本，提高性能。

在一些实施例中，如图2、图3所示，轨板梁1的顶面有内凹形成的两条凹槽12，在凹槽12的两侧分段、连接装有纵向挡槽块21，凹槽12及其左右两侧的纵向挡槽块21构成承轨槽2，纵向挡槽块21与轨板梁1通过螺栓螺纹联接。每段纵向挡槽块21可单独拆卸，后期维修或更换时，可将钢轨4、高强度轻质发泡砼5整体切割，然后与纵向挡槽块21整体拆除，维修方便快捷。

实施例二

如图4-图6所示，本申请还公开一种平坡路段轨道线路的施工方法，包括以下步骤：

1，施工准备；

2，桥基桩位清表及精确测量；

3，桥基钻孔桩及承台砼施工；

4，待桥基桩台强度达标后，重设精确桥位；

5，精确对位安装桥墩或桥桩100；

6，精确对位安装盖梁200或横梁；

7，精确对位安装轨板梁1，轨板梁1的两端支承在盖梁200或横梁上；

8，安装轨板梁1两侧安全通道10；

9，精确对位安装纵横约束凸台300，纵横约束凸台300装在两个轨板梁1的约束缺口11中，对轨板梁1进行纵横向限位；

10，钢轨4铺设在承轨槽2中，并焊接钢轨4形成长钢轨；

11，长钢轨精调及临时扣件安装紧固；

12，第三轨供电安装施工；

13，轨板梁支座精调施工；

14，长钢轨、第三轨再精调施工；

15，轨板梁1与纵横约束凸台300之间灌注高分子材料400；

16，拆除扣件，于承轨槽2内分段灌注高强度轻质发泡砼5锁固钢轨4；

若采用纵向挡槽块21结构，则本步骤为：隔段拆除扣件并更换上纵向挡槽块21，并于承轨槽2内分段灌注高强度轻质发泡砼5锁固钢轨4 。

17，线路标识安装；

18，清理施工现场、施工结束。

实施例三

如图7-11所示，本实施例公开一种斜坡路段的轨道线路施工方法，包括以下步骤：

1，施工准备；

2，斜坡钢栈桥安装施工；

3，桥基桩位清表及精确测量；

4，桥基钻孔桩及承台砼施工；

5，待桥基桩台强度达标后，重设精确桥位；

6，精确对位安装桥墩或桥桩100；

7，精确对位安装盖梁200或横梁；

8，精确对位安装轨板梁1，轨板梁1的两端支承在盖梁200或横梁上；

9，安装施工轨板梁1两侧的安全通道10；

10，精确对位安装轨板梁1两端的纵横约束凸台300，纵横约束凸台300装在两个轨板梁1的约束缺口11中；

11，安装纵连装置8，利用纵连装置8将纵向相邻的轨板梁1连接在一起。

如图10所示，纵连装置8包括连接环81以及连接环81上的连接孔82，连接孔82开口于连接环81的底面。

特别的，连接环81为四个侧板首尾依次连接形成的矩形环，矩形环相对的其中两个侧板上分别设有一个连接孔82，连接孔82开口于侧板的下边缘，连接孔82贯通侧板的内外表面。

当然，为了连接螺纹钢筋头7，还需要配备连接螺帽71，连接螺帽71可与螺纹钢筋头7连接，同时也要比连接孔82大，以避免从连接孔82处滑出，以实现锁固的功能。

本步骤的详细方法为：从左至右依次安装四个纵连装置8，并用连接螺帽71预紧，待步骤18中再依次锁固。相邻两个轨板梁1的相对应的螺纹钢筋头7分别装于同一纵连装置8的其中一侧的连接孔82中，连接螺帽71与螺纹钢筋头7螺纹连接预紧连接环81与轨板梁1。

在一些实施例中，如图11所示，轨板梁1的梁端端面的左右侧分别有内凹的连接器凹槽14，连接器凹槽14与纵连装置8适配，螺纹钢筋头7外露于同侧的连接器凹槽14中。安装时，纵连装置8的两端分别置于相邻两个轨板梁1的连接器凹槽14中，可实现纵连装置8的快速定位，利于提高施工效率。

12，钢轨4铺设在承轨槽2中，焊接钢轨4形成长钢轨；

13，精调长钢轨，安装并紧固临时扣件；

14，精确定位安装齿轨6并紧固，齿轨6装于齿轨承轨台3上；斜坡上的轨板梁1之间齿轨6是连续的；特别的，斜坡上的轨板梁1之间的纵横约束凸台300上也设计有齿轨承轨台3；

15，安装第三轨供电；

16，开行工程列车，加速线路沉降稳定；

17，精调施工轨板梁支座；

18，再精调长钢轨、齿轨、第三轨、纵连装置，本步骤中依次锁固四个纵连装置8处的连接螺帽71；

19，在轨板梁1与纵横约束凸台300之间灌注高分子材料400；

20，隔段拆除扣件并更换上纵向挡槽块21；

21，于承轨槽2内分段灌注高强度轻质发泡砼5锁固钢轨4；

22，线路标识安装；

23，清理施工现场、施工结束。

本申请在施工现场待线路稳定后，采取后灌注高强度轻质发泡砼锁固钢轨，使钢轨与轨板梁融合为一体，钢轨成为桥梁的一部分，共同参与桥梁的受力。通过灌注高强度轻质发泡砼，同时也将轨道功能与桥梁功能有效二合一，可有效地降低工程结构高度，有效节省工程数量，有效的降低了工程成本。

以上的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构，其特征在于：包括轨板梁（1）和钢轨（4），所述轨板梁（1）的顶面有两条承轨槽（2）和一条齿轨承轨台（3），齿轨承轨台（3）与轨板梁（1）一体制造或者不一体制造；

所述齿轨承轨台（3）位于两条承轨槽（2）之间的中线位置上；所述钢轨（4）铺设在所述承轨槽（2）中并通过灌注高强度轻质发泡砼（5）锁固。

2.根据权利要求1所述的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构，其特征在于：齿轨承轨台（3）上装有齿轨（6）。

3.根据权利要求1所述的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构，其特征在于：所述轨板梁（1）梁端的左右侧均设有至少一个螺纹钢筋头（7）。

4.根据权利要求3所述的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构，其特征在于：所述轨板梁（1）梁端的左右侧均设有两个螺纹钢筋头（7）。

5.根据权利要求3或4所述的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构，其特征在于：所述轨板梁（1）端面的左右侧分别有内凹的连接器凹槽（14），螺纹钢筋头（7）外露于同侧的连接器凹槽（14）中，所述连接器凹槽（14）与所述纵连连接器（3）适配。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构，其特征在于：轨板梁（1）的梁端中央有约束缺口（11）。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构，其特征在于：所述轨板梁（1）的顶面有内凹形成的两条凹槽（12），在凹槽（12）的两侧分段、连续装有纵向挡槽块（21），凹槽（12）及其左右两侧的纵向挡槽块（21）构成所述承轨槽（2），纵向挡槽块（21）与轨板梁（1）螺纹联接。

8.如权利要求1-7中任一项所述的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

桥基钻孔桩及承台砼施工；

待桥基桩台强度达标后，重设精确桥位；

桥墩或桥桩（100）精确对位安装施工；

盖梁（200）或横梁精确对位安装施工；

轨板梁（1）精确对位安装施工，轨板梁（1）的两端支承在盖梁（200）或横梁上；

轨板梁与纵横约束凸台（300）精确对位安装，纵横约束凸台（300）装在两个轨板梁（1）的约束缺口（11）中；

钢轨（4）铺设在承轨槽（2）中，并焊接钢轨（4）形成长钢轨；

待线路稳定后，在轨板梁（1）与纵横约束凸台（300）之间灌注高分子材料（400）；

于承轨槽（2）内分段灌注高强度轻质发泡砼（5）锁固钢轨（4）。

9.根据权利要求8所述的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构的施工方法，其特征在于：所述轨板梁（1）梁端预埋有个螺纹钢筋头（7），斜坡路段上的纵向相邻的两个轨板梁（1）通过所述螺纹钢筋头（7）连接在一起，斜坡路段上的轨板梁（1）上装有齿轨（6）。

10.根据权利要求9所述的一种轮齿轨板梁钢轨埋入式结构的施工方法，其特征在于：两个轨板梁（1）的螺纹钢筋头（7）通过纵连装置（8）连接，纵连装置（8）包括连接环（81）以及连接环（81）上的连接孔（82），连接孔（82）开口于连接环（81）的底面；

所述两个轨板梁（1）的螺纹钢筋头（7）分别装在纵连装置（8）的其中一个连接孔（82）中并分别通过连接螺母（83）锁固。

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