CN105133438B - 一种嵌入式框架轨道板及其轨道结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式轨道板及其轨道结构，结构组件包括：嵌入式框架轨道板、钢轨、轨下橡胶板、填充料、限位找平层、底座、道床基础层；底座固定在道床基础层上；限位找平层设置在底座上；嵌入式框架轨道板设置在限位找平层上；钢轨设置在嵌入式框架轨道板的承轨槽内，轨距调整螺杆和钢轨压紧限位器调整和固定钢轨在承轨槽中的位置；钢轨和承轨槽之间还设置有轨下橡胶板；在承轨槽充满填充料。其优点在于结构可以根据使用地点不同，结构组件可以衍化成桥上轨道结构、路基轨道结构、隧道内轨道结构、平交轨道结构、曲线轨道结构。

Description

一种嵌入式框架轨道板及其轨道结构

技术领域

本发明专利涉及一种嵌入式轨道板及其轨道结构，特别涉及城市有轨电车轨道结构和地铁减震降噪轨道结构及维修技术领域。

背景技术

上世纪80年代后期，法国、德国、西班牙、比利时、荷兰、中国上海在城市路面交通方面重新启用了有轨电车，新有轨电车以外观美，低噪音，运能大，速度快，无重复线路，不使用燃油等，同汽车共同占有城市地面道路等优点被称为第三代新型有轨电车。我国已经建成的第三代有轨电车有大连市、沈阳市、苏州市为钢轮钢轨电车，上海的张江高科区，天津滨海新区为胶轮独轨电车，总里程很短，其他城市正在规划或建设中。

目前，国内外钢轮钢轨有轨电车轨道结构分为两大类，一类是埋入式轨道结构，需要钢轨、轨枕、扣件、混凝土现场浇筑。第二类是嵌入式轨道，嵌入式轨道由预制梁或板、钢轨、轨下橡胶垫板、高分子材料、预制约束块、楔形调整块组成。承轨槽内填充有机高分子材料，起到粘接固定钢轨和减震降噪的作用。该结构存在的缺点是，钢轨的温度应力通过预制约束块同钢轨的粘接和高分子材料同承轨槽周边的粘接力来进行限制。特别是聚氨酯类高分子材料对温度较为敏感，会导致钢轨轨距、轨向稳定性不好，产生钢轨磨耗。现场搅拌填充有机高分子材料，对环境温度、水分、配比、搅拌等条件要求很高，施工速度慢，施工完毕设备清洗作业需要的有机溶剂，对人体有害。而且，高分子材料价格昂贵，轨道结构总体费用较高。如果需要更换钢轨，由于高分子材料粘接力很强，破除困难，维修时间很长，会严重影响正常运营。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种嵌入式框架轨道板、结构及施工方法，改变了现有嵌入式道床结构受力方式，降低了结构成本，施工速度快且质量容易控制，维修方便。

本发明提供一种嵌入式框架轨道板，包括：对称设置的两个承轨槽、承轨槽套管、轨距调整螺栓、钢轨压紧限位器、连系梁、纵向连锚管、纵向连接螺杆和底板凹槽；承轨槽放置钢轨，在承轨槽的两侧对称设置若干个承轨槽套管，每个承轨槽套管内具有一个轨距调整螺栓，在轨距调整螺栓和钢轨之间设置有钢轨压紧限位器；连系梁在两个承轨槽之间，纵向贯穿连系梁的纵向连锚管；纵向连接螺杆穿过纵向连锚管将前后两块嵌入式框架轨道板连接起来；底板凹槽设置在嵌入式框架轨道板的底部。

另外，本发明提供一种嵌入式轨道结构，包括：如权利要求1所述的嵌入式框架轨道板、钢轨、轨下橡胶板、填充料、限位找平层、底座、道床基础层；底座固定在道床基础层上；限位找平层设置在底座上；嵌入式框架轨道板设置在限位找平层上；钢轨设置在嵌入式框架轨道板的承轨槽内，轨距调整螺杆和钢轨压紧限位器调整和固定钢轨在承轨槽中的位置；钢轨和承轨槽之间还设置有轨下橡胶板；在承轨槽充满填充料。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：还包括：砂石滤层、种植土层和护栏板；道床基础层两侧设置有护栏板；在道床中央和两侧充满砂石滤层；砂石滤层内设置有排水盲沟；在砂石滤层上有种植图层，在上面可以种植草皮。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：可以组成有轨电车道床结构或地铁轨道结构或桥上轨道结构或路基轨道结构或隧道内轨道结构或平交轨道结构或曲线轨道结构。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：填充材料可以是水泥砂浆组成的无机物填充材料或高分子材料组成的有机填充材料或者是有机物无机物的混合材料。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：限位找平层为袋装砂浆，砂浆袋内灌注砂浆组成限位找平层，限制轨道纵横向应力。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：底座为钢筋混凝土结构，外形为矩形，中部凹槽下陷于结构钢筋保护中，长度小于嵌入式框架轨道板80mm以上，底部设有排水管、顶面混凝土保持有2mm～4mm深的粗糙度。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：嵌入式道床高出公路路面，与社会车辆隔离，防护栏内侧及道床中央填充有砂、碎石、土，表面种植草皮，起到绿化、降噪、排水的作用。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：轨道结构在十字路口同社会车辆平交，道床中央换成预制板，形成平交道路。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：当转弯半径小于80m需要半径订制曲线嵌入式框架轨道板；曲线嵌入式框架轨道板两侧为倾斜，呈梯形。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：当地基出现不均匀沉降，可以顶升嵌入式框架轨道板和袋装砂浆找平层，调整高程，在底座上放入一个新的砂浆袋，压入砂浆，达到维修目的。

进一步，本发明提供一种嵌入式轨道结构，还可以具有这样的特征：钢轨轨头外露出嵌入式框架轨道板，用于地铁隧道内轨道结构或桥上轨道结构。

另外，本发明提供一种嵌入式轨道结构的安装方法：

加工承轨槽套管、钢轨压紧限位器和纵连锚管；预制嵌入式框架轨道板；

现场绑扎底座、道床基础层的钢筋，关底座模型，道床基础层和底座同时浇筑混凝土；

铺设限位找平层，嵌入式框架轨道板，在板下布袋两侧安装模型，让布袋在灌入砂浆能进入上下凹槽；

安放纵向橡胶板，用纵向连接螺杆连接两块嵌入式框架轨道板；

调整嵌入式框架轨道板的精度，往布袋中灌注砂浆直至上下凹槽饱满；

把钢轨放入承轨槽内，根据施工环境温度，在直线地段对钢轨通过张拉或锯轨的方式实现设计常年平均温度下的钢轨长度；

用轨距调整螺杆和钢轨压紧限位器调整和固定钢轨在承轨槽中的位置并锁定钢轨张拉应力；

在承轨槽中灌入填料层。

另外，本发明提供一种嵌入式轨道结构的维修方法，还可以具有这样的特征：退出承轨槽中钢轨定位调整螺杆，从板缝处锯断钢轨，局部破坏填充料，使工具抓住刚轨头，顶出钢轨，放入新钢轨，在接缝处用鱼尾板连接钢轨，接缝轨头局部打磨，灌入填充料。

发明的有益效果

本发明提供的轨道结构相对于已有结构，改变了道床结构受力方式及钢轨定位调整应力和温度应力的受力方式，改变了轨道板的结构形式，增加了板下凹槽约束功能，改变了钢轨在承轨槽内的约束方式，承轨槽内可以用无机材料、有机材料、或者有机无机混合材料进行填充。增加了道床的纵向连接，板下用高强砂浆袋和砂浆对道床高度进行调整和约束，改变了底座的结构形式，增加了凹槽约束功能，排水功能。

根据使用地点不同，各组件可以扩展为桥上轨道结构，路基轨道结构、隧道轨道结构、平交轨道结构、曲线轨道结构，总体轨道结构方便维修，能快速施工，高精度施工，所用材料对环境无污染，对人体无害，道床结构牢固，自重轻，适用范围广，外观美，建设成本低等优点。

附图说明

图1为嵌入式框架轨道板的主视图。

图2为嵌入式框架轨道板的左视图。

图3为嵌入式框架轨道板的俯视图。

图4为承轨槽套管的半剖图。

图5为承轨槽套管的左视图。

图6为轨距调整螺栓的主视图。

图7为轨距调整螺栓的左视图。

图8为钢轨压紧限位器的主视图。

图9为钢轨压紧限位器的左视图。

图10为钢轨压紧限位器的俯视图。

图11为纵向连锚管的主视图。

图12为纵向连锚管的左视图。

图13为两块嵌入式框架轨道板之间的连接结构图。

图14是实施例一中嵌入式轨道结构的主视图。

图15是图14的I部放大图。

图16是实施例一中嵌入式轨道结构的左视图。

图17为变形例一中曲线嵌入式框架轨道板的结构示意图。

图18为实施例二中有轨电车桥上嵌入式轨道结构的示意图。

图19为变形例二中有轨电车路基地段嵌入式轨道结构的示意图。

图20为实施例三中地铁隧道嵌入式轨道结构的示意图。

图21为实施例四中地铁桥嵌入式轨道结构的示意图。

附图标记：

嵌入式框架轨道板10 承轨槽11 承轨槽套管12

内螺纹12-1 外凹槽12-3 螺纹钢筋连接孔12-3

轨距调整螺杆13 螺纹13-1 六角形13-2

方形13-3 半球形13-4 钢轨压紧限位器14

钢轨限位块14-1 压紧调整螺栓14-2 凹槽14-3

连系梁15 纵连锚管16 钢管16-1

锚板16-2 纵向连接螺杆17 底板凹槽18

斜线设计19 钢轨20 纵向橡胶板30

轨下橡胶板35 填充料40 限位找平层50

底座60 底座排水管61 底座缝隙62

道床基础层70 砂石滤层80 排水盲沟81

种植土层90 草皮91 护栏板101

地铁桥嵌入式轨道结构100 横拱式槽型梁200

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例一

图1为嵌入式框架轨道板的主视图。

图2为嵌入式框架轨道板左视图。

图3为嵌入式框架轨道板的俯视图。

如图1、图2和图3所示，嵌入式框架轨道板10包括：对称设置的两个承轨槽11、承轨槽套管12、轨距调整螺栓13、钢轨压紧限位器14、连系梁15、纵向连锚管16、纵向连接螺杆17和底板凹槽18。

承轨槽11用于放置钢轨20，在承轨槽11的两侧对称设置若干个承轨槽套管12，每个承轨槽套管12内具有一个轨距调整螺栓13，在轨距调整螺栓13和钢轨20之间设置有钢轨压紧限位器14。嵌入式轨道板承轨槽内对钢轨起到机械的调整限制作用，便于快速施工和精密调整。轨道板承轨槽安装标准钢轨，承轨槽内有1:40的轨底坡。

连系梁15在两个承轨槽11之间，起到连接作用。连系梁15上具有纵向贯穿的纵向连锚管16。纵向连接螺杆17穿过纵向连锚管16将前后两块嵌入式框架轨道板连接起来。底板凹槽18可以与限位找平层50相配。

图4为承轨槽套管的半剖图。

图5为承轨槽套管的左视图。

如图4和图5所示，承轨槽套管12内部具有内螺纹12-1，外部具有外凹槽12-2，两端还具有螺纹钢筋连接孔12-3。承轨槽套管12设置在承轨槽11的两侧，对称等距分布。

图6为轨距调整螺栓的主视图。

图7为轨距调整螺栓的左视图。

如图6和图7所示，轨距调整螺栓13的外侧具有螺纹13-1，与承轨槽套管12的内螺纹12-1相配。轨距调整螺栓13的一端具有为半球形13-4，另一端具有台阶孔。台阶孔的中心孔为方形13-3，台阶孔的潜孔为六角形13-2，方便轨距调整螺栓13的旋转操作。

图8为钢轨压紧限位器的主视图。

图9为钢轨压紧限位器的左视图。

图10为钢轨压紧限位器的俯视图。

如图8、图9和图10所示，钢轨压紧限位器14具有钢轨限位块14-1和压紧调整螺栓14-2。钢轨限位块14-1呈倒“L”型，水平面压在钢轨20上，垂直面的外侧具有圆弧型凹槽14-3。凹槽14-3与轨距调整螺栓13的半球形13-4相配，互相贴合。压紧调整螺栓14-2穿过钢轨限位块14-1的水平面将钢轨20固定，并调节高度。

图11为纵向连锚管的主视图。

图12为纵向连锚管的左视图。

如图11和图12所示，纵向连锚管16设置在连系梁15上，包括钢管16-1锚板16-2，钢管16-1和锚板16-2为同心圆结构。

图13为两块嵌入式框架轨道板之间的连接结构图。

如图13所示，嵌入式框架轨道板10和嵌入式框架轨道板10之间采用纵向连接螺杆17穿过纵向连锚管16实现纵向连接。嵌入式框架轨道板10之间设置纵向橡胶垫30，可以释放温度应力。当出现地基不均匀沉降时，这种纵向连接方式增强了结构稳定性。

图14是实施例一中嵌入式轨道结构的主视图。

图15是图14的I部放大图。

图16是实施例一中嵌入式轨道结构的左视图。

本实施例中，嵌入式轨道结构包括：嵌入式框架轨道板10、钢轨20、轨下橡胶板35、填充料40、限位找平层50、底座60、道床基础层70、砂石滤层80、种植土层90和护栏板101。

道床基础层70铺设在施工地段上。底座60固定在道床基础层70上。底座60为钢筋混凝土结构，外观为矩形，中部凹槽下陷于结构钢筋保护中，长度小于轨道板长80mm以上，底部设有底座排水管61、顶面混凝土保持有2mm～4mm深的粗糙度，配合袋装砂浆调整层限制轨道结构的纵横向应力。

限位找平层50为袋装砂浆。嵌入式框架轨道板10设置在限位找平层50上。砂浆袋内灌注砂浆组成轨道板高程调整层，同时起到限制轨道纵横向应力作用。

钢轨20设置在嵌入式框架轨道板10的承轨槽11内，轨距调整螺杆13和钢轨压紧限位器14调整和固定钢轨10在承轨槽11中的位置。钢轨20和承轨槽11之间还设置有轨下橡胶板35。

在承轨槽11充满填充料40，填充料可以为无机物，或者有机物、或者有机无机混合物砂浆或者混凝土等，如水泥砂浆、沥青砂浆、混凝土、聚氨酯混合料等。

道床基础层70两侧设置有护栏板101。在道床中央和两侧充满砂石滤层80。砂石滤层80内设置有排水盲沟81。在砂石滤层80上有种植图层90，在上面可以种植草皮91。嵌入式道床高出公路路面，与社会车辆隔离，防护栏内侧及道床中央填充有砂、碎石、土，表面种植草皮，起到绿化、降噪、排水的作用。

两块嵌入式框架轨道板10之间设置纵向橡胶垫30，用纵向连接螺杆17进行连接。两块嵌入式框架轨道板10的底座之间有底座接缝62。

本实施例中，嵌入式轨道结构的安装方法如下：

本实施方案处于路基地段，购买59R2型槽型钢轨。

加工承轨槽套管、钢轨压紧限位器和纵连锚管。

嵌入式框架轨道板10。

根据图示9所示，现场绑扎底座60、道床基础层70的钢筋，安放底座排水管61、关底座60模型，道床基础层70和底座60同时浇筑混凝土。

铺设限位找平层50的砂浆布袋，嵌入式框架轨道板10，在板下布袋两侧安装模型，让布袋在灌入砂浆能进入上下凹槽。

根据图示16安放纵向橡胶板30，用纵向连接螺杆17连接两块嵌入式框架轨道板10。

调整嵌入式框架轨道板10的精度，往布袋中灌注砂浆直至上下凹槽饱满。

把钢轨20进行焊接或者机械连接后放入承轨槽11内。

用轨距调整螺杆13和钢轨压紧限位器14调整和固定钢轨20在承轨槽11中的位置。

在承轨槽11中灌入填料层40。

在道床两侧安放预制护栏板101，用砂浆找平基底。

在道床中央和两侧填入砂石滤层80，砂石滤层80上覆盖种植土层90，在种植土层90上种植草皮91。

本实施例中，嵌入式轨道结构方便维修，具体方法如下：

当钢轨更换维修，需要退出承轨槽中轨距调整螺杆，从板缝处锯断钢轨，局部破坏填充料，使工具抓住轨头，用千斤顶顶出嵌入式钢轨，放入新钢轨，在接缝处用鱼尾板连接钢轨，接缝轨头局部打磨，灌入填充料，恢复运营。

如果地基出现不均匀沉降，可以顶升轨道板和砂浆袋，调整高程，在底座上放入一个新的砂浆袋，压入砂浆，达到维修目的。

变形例一

图17为变形例一中曲线嵌入式框架轨道板的结构示意图。

在线路曲线地段安装如图17所示，曲线嵌入式框架轨道板10。曲线嵌入式框架轨道板10非矩形，两侧为斜线设计19，曲线嵌入式框架轨道板10呈梯形。使用曲线嵌入式框架轨道板10的嵌入式轨道结构的施工方法与实施例一中相同，不再详细描述。

转弯半径小于80m需要半径订制曲线嵌入式框架轨道板，线路连接才能平顺。

线路平交地段施工，取消两侧护栏板，道床中央改为预制平板，其余施工方法上同。

实施例二

图18为实施例二中有轨电车桥上嵌入式轨道结构的示意图。

如图18所示为有轨电车桥上嵌入式轨道结构，所述施工方法和程序同实例一相同，不同点在于，底座施工需要在桥面植筋，防护栏板施工需要用环氧树脂砂浆等粘接剂在桥面进行粘接施工。

变形例二

图19为变形例二中有轨电车路基地段嵌入式轨道结构的示意图。

如图19所示为有轨电车路基地段嵌入式轨道结构，所述施工方法和程序同实例一相同。

实施例三

图20为实施例三中地铁隧道嵌入式轨道结构的示意图。

如图20所示为地铁隧道嵌入式轨道结构，所述施工方法和程序同实例一相同，底座施工方法同实例二相同。不同点在于，轨道板外观尺寸略有变化，道床中央该为预制平板103，道床中取消填充砂石。

实施例四

图21为实施例四中地铁桥嵌入式轨道结构的示意图。

如图21所示，地铁桥嵌入式轨道结构100设置在横拱式槽型梁200上。所述施工方法和程序同实例一相同，底座施工方法同实例二相同。不同点在于，轨道板外观尺寸略有变化，道床中取消填充砂石。

轨道结构根据使用地点不同，结构组件可以衍化成桥上轨道结构、路基轨道结构、隧道内轨道结构、平交轨道结构、曲线轨道结构。

轨道结构在十字路口同社会车辆平交，取消两侧挡护结构及绿化草皮，道床中央换成预制板，形成平交道路。

Claims (15)

1.一种嵌入式框架轨道板，其特征在于：包括：对称设置的两个承轨槽、承轨槽套管、轨距调整螺栓、钢轨压紧限位器、连系梁、纵向连锚管、纵向连接螺杆和底板凹槽；

承轨槽放置钢轨，在承轨槽的两侧对称设置若干个承轨槽套管，每个承轨槽套管内具有一个轨距调整螺栓，在轨距调整螺栓和钢轨之间设置有钢轨压紧限位器；

连系梁在两个承轨槽之间，纵向贯穿连系梁的纵向连锚管；纵向连接螺杆穿过纵向连锚管将前后两块嵌入式框架轨道板连接起来；底板凹槽设置在嵌入式框架轨道板的底部。

2.一种嵌入式轨道结构，其特征在于包括：

如权利要求1所述的嵌入式框架轨道板、钢轨、轨下橡胶板、填充料、限位找平层、底座、道床基础层；

底座固定在道床基础层上；限位找平层设置在底座上；嵌入式框架轨道板设置在限位找平层上；钢轨设置在嵌入式框架轨道板的承轨槽内，轨距调整螺杆和钢轨压紧限位器调整和固定钢轨在承轨槽中的位置；钢轨和承轨槽之间还设置有轨下橡胶板；在承轨槽充满填充料。

3.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：还包括：砂石滤层、种植土层和护栏板；

道床基础层两侧设置有护栏板；在道床中央和两侧充满砂石滤 层；砂石滤层内设置有排水盲沟；在砂石滤层上有种植土层，在上面种植草皮。

4.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：组成有轨电车道床结构或地铁轨道结构或桥上轨道结构或路基轨道结构或隧道内轨道结构或平交轨道结构或曲线轨道结构。

5.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：填充材料是水泥砂浆组成的无机物填充材料或高分子材料组成的有机填充材料或者是有机物无机物的混合材料。

6.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：限位找平层为袋装砂浆，砂浆袋内灌注砂浆组成限位找平层，限制轨道纵横向应力。

7.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：底座为钢筋混凝土结构，外形为矩形，中部凹槽下陷于结构钢筋保护中，长度小于嵌入式框架轨道板80mm以上，底部设有排水管、顶面混凝土保持有2mm～4mm深的粗糙度。

8.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：嵌入式道床高出公路路面，与社会车辆隔离，防护栏内侧及道床中央填充 有砂、碎石、土，表面种植草皮，起到绿化、降噪、排水的作用。

9.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：轨道结构在十字路口同社会车辆平交，道床中央换成预制板，形成平交道路。

10.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：当转弯半径小于80m需要半径订制曲线嵌入式框架轨道板；曲线嵌入式框架轨道板两侧为倾斜，呈梯形。

11.根据权利要求6所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：当地基出现不均匀沉降，顶升嵌入式框架轨道板和袋装砂浆找平层，调整高程，在底座上放入一个新的砂浆袋，压入砂浆，达到维修目的。

12.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：钢轨轨头外露出嵌入式框架轨道板，用于地铁隧道内轨道结构或桥上轨道结构。

13.根据权利要求2所述的嵌入式轨道结构，其特征在于：轨道板承轨槽安装标准钢轨，承轨槽内有1:40的轨底坡。

14.一种如权利要求2-13中任意一项所述嵌入式轨道结构的安装 方法，其特征在于：

加工承轨槽套管、钢轨压紧限位器和纵连锚管；预制嵌入式框架轨道板；

现场绑扎底座、道床基础层的钢筋，底座模型，道床基础层和底座同时浇筑混凝土；

铺设限位找平层，嵌入式框架轨道板，在板下布袋两侧安装模型，让布袋在灌入砂浆能进入上下凹槽；

安放纵向橡胶板，用纵向连接螺杆连接两块嵌入式框架轨道板；

调整嵌入式框架轨道板的精度，往布袋中灌注砂浆直至上下凹槽饱满；

把钢轨放入承轨槽内，根据施工环境温度，在直线地段对钢轨通过张拉或锯轨的方式实现设计常年平均温度下的钢轨长度；

用轨距调整螺杆和钢轨压紧限位器调整和固定钢轨在承轨槽中的位置并锁定钢轨张拉应力；

在承轨槽中灌入填料层。

15.一种如权利要求2-13中任意一项所述嵌入式轨道结构的维修方法，其特征在于：

退出承轨槽中钢轨定位调整螺杆，从板缝处锯断钢轨，局部破坏填充料，使工具抓住刚轨头，顶出钢轨，放入新钢轨，在接缝处用鱼尾板连接钢轨，接缝轨头局部打磨，灌入填充料。