CN105603833B - 一体灌装式预制板减振轨道结构 - Google Patents

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Abstract

一体灌装式预制板减振轨道结构，包含预制板本体，所述预制板本体的上表面设有铁轨及将固定铁轨的扣件，所述预制板本体的断面为对称或非对称设置的多边形以适应底部不同隧道断面形式，轨道板底部两侧边采用切角的形式的斜面结构；所述预制板本体采用的是非预应力钢筋混凝土结构，所述预制板本体沿板中心线设有至少两个锥形的贯孔，所述贯孔内设有魔术帽；由此，本发明的一体灌装式减振预制板结构可约束因温度变化、列车起步和制动力、小半径曲线横向变形时对轨道板产生的动态力对限位装置的剪切破坏，保护了结构的稳定性，且将轨道板与弹性元件有效隔离，避免了混凝土结构的机械连接。

Description

一体灌装式预制板减振轨道结构
技术领域
本发明涉及城市轨道交通的轨道结构领域，尤其涉及一种一体灌装式预制板减振轨道结构。
背景技术
随着城市轨道交通的大规模网络化发展，尤其是地下线路对轨道结构的减振需求越来越多，减振要求也越来越严格。传统的地下线路断面尺寸小，施工作业面狭小，导致大型设备无法展开施工，只能是采用人工现浇混凝土的施工方法来完成道床的浇筑，这就带来了施工精度底、施工效率慢、减振效果不佳等一系列问题。
虽然预制式板式轨道结构在高铁中得到了广泛的应用和发展，但由于城市轨道交通中的隧道断面小、曲线半径小、通视条件差，也没有适合其外部条件的施工装备导致无法直接引用高铁技术。故需研究出一种适合于城市轨道交通在隧道内的预制式轨道板结构，使其能够更好的适应地下线路盾构地段的圆形断面，同时在保证行车安全的基础上取得更好的减振效果。
在减振轨道结构的设计中，一般需要通过降低减振轨道结构的垂向刚度来实现增加减振效果的目的，在结构设计中需要保证轨道板垂向的自由振动和上下变形，同时横向刚度应尽可能增大，保证轨道结构的横向稳定性，满足行车安全的要求。
为此，本发明的设计者有鉴于上述问题，通过潜心研究和设计，综合长期从事相关工作的经验，研究设计出了一种适用于地下隧道断面的一体灌装式预制板减振轨道结构，以克服当前存在的问题，保证轨道结构的铺设精度、提高作业效率、取得更好的减振效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有可调减振性能、适用于人工和自动化专用设备铺设、采用可调临时构件(支撑腿)支撑的轨道交通用新型预制板减振轨道结构，依次包含工厂预制的高精度轨道板、以特殊方式复合在轨道板表面的弹性垫层、可调整支撑高度的临时支撑腿、后浇式轨道板固定桩、以及减振轨道板下部的现浇混凝土填充结构。
为实现上述目的，本发明的预制板本体断面为对称或非对称设置的多边形、为适应底部不同隧道断面形式，轨道板底部两侧边可以采用切角的形式的斜面结构；轨道板上表面为水平面或一定形式的斜坡面；轨道板四个侧面上部设置有预埋槽道，便于减振垫层与预制板的有效连接和密封；轨道板表面设置专用承轨凸台，用于在其上安装钢轨。
所述预制板本体采用的是非预应力钢筋混凝土结构。所述预制板本体沿板中心线设有至少两个锥形的贯孔，为防止底部的填充混凝土灌入垫层缝隙导致减振垫弹性失效，在轨道板开孔部位，设置专用的底部带有“帽檐”(飞檐)的橡胶密封套筒，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直接进行水平方向硬接触和允许轨道板上下自由变形而不受定位桩约束的作用。
其中：所述减振垫位于所述预制板本体的外侧包含基板和从基板向上呈阵列排列的减振垫层，减振垫层采用弹性材料，包括不同结构和构造形式的减振橡胶片材、聚氨酯类片材和其它类似具有弹性和减振性能的材料；为满足不同减振需要，减振垫层可采用在轨道板底部满铺铺设、条状铺设或点状铺设等三种铺设方式；减振垫层与轨道板的连接采用特有的不影响减振垫弹性作用发挥的连接方法。
其中：除轨道板底部复合减振垫层外，在轨道板的周边侧面，设置与减振垫一体连接的裙边，以防止施工时混凝土灌入减振垫与轨道板的结合层。该裙边还具有隔离底部灌注的混凝土和复合减振垫后的减振轨道板体系的作用，以保证轨道板可上下自由变形而不受约束。根据需要，在裙边的顶部，可设置防止使用期间粉尘、污物和地下水进入结合层的密封措施。
其中：轨道板就位后，利用轨道板内部预留的灌注观察孔浇筑板底混凝土填充层，填充层采用自密实混凝土或普通混凝土，内部不设钢筋。
其中：部分灌注孔兼作轨道板的定位固定桩，在混凝土浇筑到一定高度后，插入短钢筋笼，将混凝土灌满，形成固定桩。
其中：所述魔术帽包含圆环状的基体和从基体的内缘向上延伸的锥部。
其中：所述锥部从基体的内缘向上渐缩且形成为中空状，所述锥部的厚度为上下一致。
通过上述结构可知，本发明的一体灌装式预制板减振轨道结构具有如下效果：
1、可约束因温度变化、列车起步和制动力、小半径曲线横向变形时对轨道板产生的动态力对限位装置的剪切破坏，保护了结构的稳定性。
2、将轨道板与弹性元件有效隔离，避免了道床板和下部混凝土结构的连接。
3、可减少轨道板与底座间杂散电流的传递。
4、锥形结构可减少轨道板更换难度。
5、隔离了轨道板纵向、横向振动传递。
6、有密封的作用，防止灰尘、雨水等不利条件进入轨道板下部。
7、结构为魔术帽样式，帽体结构近似于圆锥体结构，上部小下部大，下底边缘做帽檐，便于连接和密封的作用。
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显示了本发明的一体灌装式预制板减振轨道结构的俯视图。
图2显示了本发明的截面图。
图3显示了本发明的新型魔术帽示意图。
图4显示了图3中魔术帽的俯视图。
附图标记说明：
11、预制板本体；12、钢轨；13、扣件；14、减振垫；15、贯孔；16、魔术帽；161、基体；162、锥部。
具体实施方式
参见图1，显示了本发明的一体灌装式预制板减振轨道结构。
所述一体灌装式预制板减振轨道结构包含预制板本体11，所述预制板本体11的上表面设有铁轨12及将固定铁轨12的扣件13。
其中，所述预制板本体的断面为对称或非对称设置的多边形以适应底部不同隧道断面形式，轨道板底部两侧边采用切角的形式的斜面结构；轨道板四个侧面上部设置有预埋槽道，便于减振垫层与预制板的有效连接和密封；轨道板上表面为水平面或一定形式的斜坡面；轨道板表面设置承轨凸台，用于在其上安装钢轨，所述预制板本体采用的是非预应力钢筋混凝土结构，所述预制板本体沿板中心线设有至少两个锥形的贯孔，所述贯孔内设有魔术帽。
其中，在一实施例中，参见图2，所述预制板本体11为钢筋混凝土结构。其包含一体成型的位于上方的长方体及位于下方的梯形体，可更好的适应地铁盾构隧道的尺寸，大大减少现场混凝土浇筑量，且所述梯形体的外侧及长方体的两侧均包覆有减振垫14。
通过减振垫14的设置，全面对预制板11和基台之间的振动进行消除，可选的是，所述减振垫14位于所述梯形体的外侧包含基板和从基板向上呈阵列排列的减振凸起，位于长方体的两侧包含有密封结构，可选的是，所述密封结构可为迷宫密封结构，以避免外部的雨水或杂物进入，有效延长了减振垫14的使用寿命，保证了减振效果的稳定。
可选的是，所述减振垫14由橡胶材料或聚氨酯微孔发泡材料制成，其面刚度为0.005～0.2N/mm3，优选0.01～0.15N/mm3，以符合减振的刚度和强度要求。
其中，所述预制板本体11沿板中心线设有至少两个锥形的贯孔15，以提供一体成型时的灌装，所述贯孔15内设有魔术帽16，参见图3和图4，所述魔术帽16包含圆环状的基体161和从基体161的内缘向上延伸的锥部162，所述锥部162从基体161的内缘向上渐缩且形成为中空状，为更好的受力和贴附，所述锥部162的厚度为上下一致。
其中，所述魔术帽16橡胶材料或聚氨酯微孔发泡材料制成，其面刚度为0.05～0.5N/mm3，优选0.1～0.3mm3，以符合要求。
预制板本体11表面设置有承轨台,确保钢轨12与板表面之间有一定距离。
所述预制板本体11的板面预埋有多个吊钉，以便于板的起吊和装卸。
所述预制板本体11的板内设有多个调整孔，以便于板的精确定位，同时为自动化调板提供了条件。
所述预制板本体11的板面设有测量定位装置，便于板的精确定位。
所述预制板本体11的两端设有钢板连接器，可更好的协调列车运行过程中板端的变形。
所述预制板本体11的板侧设有预埋套管，以便于板高程方向的粗调整。
由此可见，本发明的优点在于：
1、可约束因温度变化、列车起步和制动力、小半径曲线横向变形时对轨道板产生的动态力对限位装置的剪切破坏，保护了结构的稳定性。
2、将轨道板与弹性元件有效隔离，避免了混凝土结构的机械连接。
3、可减少轨道板与底座间杂散电流的传递。
4、锥形结构可减少轨道板更换难度。
5、隔离了轨道板纵向、横向振动传递。
6、有密封的作用，防止灰尘、雨水等不利条件进入轨道板下部。
7、结构为魔术帽样式，帽体结构近似于圆锥体结构，上部小下部大，下底边缘做帽檐，便于连接和密封的作用。
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的教导的特定例子，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 (3)

1.一体灌装式预制板减振轨道结构，包含预制板本体，所述预制板本体的上表面设有铁轨及将固定铁轨的扣件，其特征在于：
所述预制板本体的断面为对称或非对称设置的多边形以适应底部不同隧道断面形式，轨道板底部两侧边采用切角的形式的斜面结构；轨道板四个侧面上部设置有预埋槽道，便于减振垫层与预制板的有效连接和密封；轨道板上表面为水平面或一定形式的斜坡面；轨道板表面设置承轨凸台，用于在其上安装钢轨；
所述预制板本体采用的是非预应力钢筋混凝土结构，所述预制板本体沿板中心线设有至少两个锥形的贯孔，所述贯孔内设有魔术帽，所述魔术帽由橡胶材料或聚氨酯微孔发泡材料制成，其面刚度为0.05～0.5N/mm3，所述魔术帽包含圆环状的基体和从基体的内缘向上延伸的锥部，所述锥部从基体的内缘向上渐缩且形成为中空状，所述锥部的厚度为上下一致，由此，魔术帽底部的帽檐与减振垫底面进行有效的密封连接，魔术帽还具有隔离轨道板与定位固定桩直接进行水平方向硬接触和允许轨道板上下自由变形而不受定位桩约束的作用。
2.如权利要求1所述的一体灌装式预制板减振轨道结构，其特征在于：所述减振垫位于所述多边形的外侧，其包含基板和从基板向上呈阵列排列的减振垫层，位于长方体两侧的减振垫包含有密封结构。
3.如权利要求2所述的一体灌装式预制板减振轨道结构，其特征在于：所述密封结构为迷宫密封结构，以避免外部的雨水或杂物进入。
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