CN106120479A - 一种装配板式轨道结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配板式轨道结构，包括钢轨(1)、扣件(2)、轨道板(3)、粘弹性垫层(4)、基座(5)、轨道基础(6)、隔离层(7)、限位销(8)，基座(5)位于轨道基础(6)上，粘弹性垫层(4)位于轨道板(3)和基座(5)之间，轨道板(3)上无后浇调平层；在轨道板(3)的两侧设构筑物，所述构筑物包括设置排水沟或混凝土填充与轨道板(3)平齐，在轨道板(3)与上述构筑物之间设置隔离层(7)；轨道施工组织灵活，可以减少铺轨基地数量，能够合理缩短铺轨工期而降低轨道交通项目的建设总工期压力，特殊情况便于在保证轨道工程质量前提下赶工，具有明显的社会效益和经济效益。

Description

一种装配板式轨道结构

技术领域

本发明涉及轨道交通工程技术领域，包括高速铁路、国铁、市域铁路及城市轨道交通的轨道结构，尤其涉及一种装配板式轨道结构。

背景技术

大运量、节能环保、安全快捷的轨道交通运输，轨道是运输设备的基础，轨道直接承受列车荷载并引导列车运行，轨道结构必须有足够的强度和稳定性。轨道铺架是轨道交通工程建设的关键环节之一，轨道工程开工与轨通具有里程碑意义的节点目标，开始铺轨标志着轨道交通建设已取得阶段性成果，车站、区间土木工程的各个“点”将通过承上启下的轨道工程串接成“线”，轨通既是轨道运输的基础又是后续轨旁设施安装的前提条件。针对不同的线路敷设方式，实现地下线轨通的制约环节或影响因素最多，不仅铺轨作业空间狭小、通视条件差，而且轨道铺架受制于铺轨基地为起点沿线各车站和区间隧道连续的贯通。现浇整体道床时在铺轨基地完成组装的轨排、钢筋、混凝土和模板等轨料运输以及轨排就位精调、钢筋绑扎、模板安装和混凝土浇筑等均在狭小的隧道空间内完成。这种传统的逆作法轨道施工工法，其现浇道床的劳动强度大，影响轨道施工进度的环节多。即使采用预制轨道板，虽然不用现浇混凝土构筑道床，但是在板与基座之间充填自密实混凝土或CA砂浆同属逆作法轨道施工工法，同样受制于隧道内充填材料运输条件以及充填材料流动性与快速固化的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种装配板式轨道结构。

本发明的技术方案如下：

一种装配板式轨道结构，包括钢轨(1)、扣件(2)、轨道板(3)、粘弹性垫层(4)、基座(5)、轨道基础(6)、隔离层(7)、限位销(8)，基座(5)位于轨道基础(6)上，粘弹性垫层(4)位于轨道板(3)和基座(5)之间，轨道板(3)上无后浇调平层；在轨道板(3)的两侧设构筑物，所述构筑物包括设置排水沟或混凝土填充与轨道板(3)平齐，在轨道板(3)与上述构筑物之间设置隔离层(7)；轨道板(3)、粘弹性垫层(4)、基座(5)、轨道基础(6)相互之间为可拆卸的装配结构，并非固定在一起不可拆卸的结构，轨道板(3)、粘弹性垫层(4)、基座(5)之间通过粘弹性垫层(4)的摩阻力及限位销(8)防止三者之间的相互滑动。

所述的装配板式轨道结构，在轨道基础(6)上构筑表面高程满足轨道板(3)装配精度要求的基座(5)，在基座(5)上开槽设置排水沟或不设排水沟；相应的，基座(5)上开槽设置排水沟时，在基座表面未设置排水沟的区域布置粘弹性垫层(4)，不设排水沟时基座表面可满铺粘弹性垫层(4)，轨道板(3)置于粘弹性垫层(4)之上，在精调的轨道板(3)上利用扣件(2)固定钢轨(1)。

所述的装配板式轨道结构，轨道板(3)的平面形状为矩形，可根据工程需要采用整体板式或框架板式(整体板式为实心板，框架板式为开孔板)，适应性强；上表面以轨枕间距设置承轨台，其余区域为平面或板中央设置长条形凸台，或预留信号设备或在线监测设备安装条件和线槽；下表面为平面或与基座凹凸匹配设凸台或凹面作为限位结构；轨道板(3)两侧为对称结构，可为竖面，也可为斜面，以更好地适应圆形隧道或解决隧道偏移侵限造成的布板冲突。

所述的装配板式轨道结构，在轨道板(3)上有2～3个贯穿圆孔安装限位销(8)，在安装限位销(8)的位置可将基座(5)钻孔，孔周围基座内设加强钢筋和钢板。

所述的装配板式轨道结构，在轨道板两端或两侧设置限位凸台或在轨道板下设置与基座面之间凹凸配合的限位构造。

所述的装配板式轨道结构，预制轨道板(3)上表面预埋专门安装测量棱镜的尼龙套管，也可借用钢轨扣件用的尼龙套管。

所述的装配板式轨道结构，轨道板中心线上设有轨道板铺设时对中的标记。

所述的装配板式轨道结构，轨道板上表面设有4个轨道板吊装和铺设时使用的起吊点(9)。

装配板式轨道具有下述特点：

1、由于粘弹性垫层和隔离层的采用，大幅提高了轨道的绝缘性能；

2、预应力轨道板避免出现道床裂纹，提高轨道工程质量的同时提高轨道的可维修性。充分体现建筑行业BIM技术在轨道全寿命周期创新应用的节能、环保、绿色交通本色；

3、与逆作法施工的轨道相比，采用顺作法施工的装配板式轨道具有2～5dB的减振效果及降低高架线2dB(A)以上桥梁结构低频噪声的效果；

4、借助工厂化生产、机械化施工而节省劳动力，减轻劳动强度；

5、包括全线轨道几何平顺性的数据文件，在施工过程构建的每块轨道板下表面平整度数据文件和对应的基座高程数据文件，使得轨道的养护维修进入测量、加工和装配的数字化时代；

6、轨道铺架完成的当天就可以轨道运输；

7、在运营的天窗作业时间内可更换轨道板或修补因轨道基础沉降不均而开裂破损的基座，甚至整治隧道底板渗漏；

8、轨道施工组织灵活，可以减少铺轨基地数量，能够合理缩短铺轨工期而降低轨道交通项目的建设总工期压力，特殊情况便于在保证轨道工程质量前提下赶工，具有明显的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的装配板式轨道结构平面示意图

图2是本发明的装配板式轨道结构横截面示意图(圆形隧道)

图3是本发明的装配板式轨道结构横截面示意图(马蹄形隧道)

图4是本发明的装配板式轨道结构横截面示意图(地面线)

图5是本发明的装配板式轨道结构横截面示意图(高架线)

1钢轨，2扣件，3轨道板，4粘弹性垫层，5基座，6轨道基础，7隔离层，8限位销,9起吊点；

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

本发明涉及一种预制轨道板装配的轨道结构系统，参见图1至图5，装配板式轨道结构，包括钢轨1、扣件2、轨道板3、粘弹性垫层4、基座5、轨道基础6、隔离层7、限位销8、起吊点9，基座5位于轨道基础6上，粘弹性垫层4位于轨道板3和基座5之间，轨道板3上无后浇调平层；在轨道板3的两侧设构筑物，例如设置排水沟或混凝土填充与轨道板3平齐，在轨道板3与上述构筑物之间设置隔离层7。轨道板3、粘弹性垫层4、基座5、轨道基础(6)相互之间为可拆卸的装配结构，并非固定在一起不可拆卸的结构，轨道板3、粘弹性垫层4、基座5之间通过粘弹性垫层4的摩阻力及限位销8防止他们之间的相互滑动。

传统的预制板轨道结构采用后浇层进行调平，在有限的隧道空间里实施起来速度慢、精度差、质量较难控制。为了解决这一问题，本装配板式轨道结构取消了后浇调平层，改而采用机械直铺式铺轨，其特点是：先实施基座5，精密测量定位后直接铺设粘弹性垫层4，再安装预制轨道板3，道床沿线路纵向为单元板式结构，轨道板通过限位销控制位移，相邻轨道板之间设有横向伸缩缝。

其中，在验收合格的轨道基础6上构筑表面高程满足轨道板3装配精度要求的基座5，在基座5上可开槽设置排水沟或不设排水沟。相应的，基座5上开槽设置排水沟时，在基座表面未设置排水沟的区域布置粘弹性垫层4，不设排水沟时基座表面可满铺粘弹性垫层4，轨道板3置于粘弹性垫层4之上，在精调的轨道板3上利用扣件2固定钢轨1。

其中，轨道板3的平面形状为矩形，可根据工程需要采用整体板式和框架板式(整体板式为实心板，框架板式为开孔板)，适应性强，上表面以轨枕间距设置承轨台，其余区域为平面或板中央设置长条形凸台，或预留信号设备或在线监测设备安装条件和线槽。下表面为平面或与基座凹凸匹配设凸台或凹面作为限位结构。轨道板3两侧为对称结构，可为竖面，也可为斜面，以更好地适应圆形隧道或解决隧道偏移(侵限)造成的布板冲突。

其中，在轨道板3上有2～3个贯穿圆孔安装限位销8，在安装限位销8的位置可将基座5钻孔，孔周围基座内设加强钢筋和钢板。

限位方式可选的是在轨道板两端或两侧设置限位凸台或轨道板下与基座面之间凹凸配合的限位构造。

预制轨道板3上表面预埋专门安装测量棱镜的尼龙套管，也可借用钢轨扣件用的尼龙套管。

其中，轨道板中心线上设有轨道板铺设时对中的标记。

轨道板上表面设有4个轨道板吊装和铺设时使用的起吊点9。

装配板式轨道施工的关键步骤：

步骤一：构建轨道工程测量平面、高程控制网

测量高程系统采用1985年国家高程基准或其他高程系统(包括独立高程起算)，平面控制测量使用同一个GPS基础平面控制网，将勘测控制网、施工控制网和运营维护控制网合一，布设CPⅢ网，包括复测校核CPⅢ控制点精度，产生CPⅢ精密测量控制点的坐标数据。

步骤二：基座钢筋

在验收合格的轨道基础上利用CPⅢ控制网进行基座施工放样，将铺轨基地绑扎的钢筋笼或钢筋网片吊装运输到满足设计要求的隧道底板、路基或桥面布放，而且在基座钢筋施工阶段同时设置轨道板限位结构的预埋件。

步骤三：摊铺构筑钢筋混凝土基座或沥青混凝土基座

利用测量和编程数控一体的摊铺机现浇构筑钢筋混凝土基座或沥青混凝土基座。在安装基座模板和变形缝等辅助工序之后，完成现浇混凝土的捣固和摊铺作业，一次成型的基座，其表面高程满足毫米级装配精度的要求。

步骤四：预制轨道板

预应力轨道板在工厂利用钢模完成预应力钢筋张拉、混凝土浇筑，也可普通预制轨道板，28天养生到期后可吊装运输至工地。在轨道板仓储入库前编号并将上表面的承轨台作为测量基准面，对轨道板进行平面扫描生成轨道板下表面平整度的数据文件，其中包括名义板厚，实际板厚是名义板厚与下表面平整度的叠加，名义板厚是轨道板板厚负公差范围的设计值。手工检查作为辅助的检查方法，轨道板下表面平整度手工检查的方法是2m靠尺配合塞尺，允许的最大偏差为3mm；与配置条块粘弹性垫层接触的区域，1m靠尺配合塞尺的最大偏差为1.5mm。

步骤五：基座表面高程扫描测量与控制

线路调坡调线及轨道施工图设计的平面和纵断面数据以及曲线超高输入测量软件，在检验线形设计合格后扣减钢轨、扣件高度和承轨台处轨道板板厚及预留3mm之后输出基座表面纵横划线网格的高程数据。以线路中心线坐标为水平定位基准测量轨道板覆盖的基座高程数据，与测量软件的输出数据(理论值)比较，标出基座实际高程超理论值2mm以上的区域并降低其高程，使基座高程满足±24装配精度的要求。基座表面平整度手工检查的方法是2m靠尺配合塞尺，允许的最大偏差为6mm；在配置条块粘弹性垫层的区域，1m靠尺配合塞尺的最大偏差为2mm。

步骤六：轨道板与基座装配模拟

依据轨道板名义板厚、轨道板下表面平整度数据文件和该板覆盖的基座高程数据文件以及轨道板重量、垫层特性模拟转向架荷载作用下的轨道板位移，提出基座表面粘弹性垫层的配置方案。

步骤七：在基座表面施工放样

利用CPⅢ控制网在基座表面进行轨道中心线坐标点和轨道板安装放线，并根据轨道板与基座装配模拟结果进行垫层布置的施工放线。

步骤八：粘弹性垫层的配置

采用5mm、9mm两种厚度规格的装配垫和1mm、2mm两种厚度的聚酯板，可单一铺设装配垫，也可与聚酯板组合构成粘弹性垫层，虽然装配垫的厚度不同，但单位面积的垂向刚度相同。在基座表面按垫层布置的施工放线配置粘弹性垫层。

步骤九：轨道板就位

根据轨道板与基座装配模拟的结果，按轨道板编号及沿线布板首尾相接的顺序吊装到运板车，再卸装转运到铺板机，使轨道板就位。借用钢轨扣件的尼龙套管或专门预埋的尼龙套管安装测量棱镜，与全站仪配合，校核轨道板位置，并利用编程控制系统精调轨道板。或将全站仪利用CPⅢ控制网测量轨道中心线的坐标点输入精调车的控制程序，可以使轨道板直接安装、精确就位。

步骤十：轨道板限位销或限位凸台施工

在轨道板精确就位后，在轨道板预留贯穿圆孔位置的基座钻孔安装限位销，也可选择板端或板侧设置限位凸台，并在板与限位结构之间的缝隙采用聚氨酯材料填充，或采用其他弹性材料。

步骤十一：轨旁排水沟或填平

在精调就位的轨道板两侧敷设隔离层，使板与现浇混凝土的排水沟或填平结构隔离。在轨道铺设后，排水沟由混凝土施工机械无模成形水沟，轨道板两侧也可不设构筑物。

步骤十二：轨道精调与无缝线路

通过多对扣件将长钢轨或标准轨固定安装在轨道板上，粗调和精调钢轨，满足轨道几何平顺性指标的要求。采用闪光接触焊焊接钢轨构成无缝线路。

装配板式轨道结构简洁、设计程序化、生产工厂化、施工机械化和管理信息化。通过编程控制基座摊铺、布垫、布板、轨道板调整及轨道几何平顺性，构建轨道设计施工、验收与运营维修共用的数据库。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种装配板式轨道结构，其特征在于，包括钢轨(1)、扣件(2)、轨道板(3)、粘弹性垫层(4)、基座(5)、轨道基础(6)、隔离层(7)、限位销(8)，基座(5)位于轨道基础(6)上，粘弹性垫层(4)位于轨道板(3)和基座(5)之间，轨道板(3)上无后浇调平层；在轨道板(3)的两侧设构筑物，所述构筑物包括设置排水沟或混凝土填充与轨道板(3)平齐，在轨道板(3)与所述构筑物之间设置隔离层(7)；轨道板(3)、粘弹性垫层(4)、基座(5)、轨道基础(6)相互之间为可拆卸的装配结构，并非固定在一起不可拆卸的结构，轨道板(3)、粘弹性垫层(4)、基座(5)之间通过粘弹性垫层(4)的摩阻力及限位销(8)防止三者之间的相互滑动。

2.根据权利要求1所述的装配板式轨道结构，其特征在于，在轨道基础(6)上构筑表面高程满足轨道板(3)装配精度要求的基座(5)，在基座(5)上开槽设置排水沟或不设排水沟；相应的，基座(5)上开槽设置排水沟时，在基座表面未设置排水沟的区域布置粘弹性垫层(4)，不设排水沟时基座表面可满铺粘弹性垫层(4)，轨道板(3)置于粘弹性垫层(4)之上，在精调的轨道板(3)上利用扣件(2)固定钢轨(1)。

3.根据权利要求1所述的装配板式轨道结构，其特征在于，轨道板(3)的平面形状为矩形，可根据工程需要采用整体板式或框架板式，适应性强；上表面以轨枕间距设置承轨台，其余区域为平面或板中央设置长条形凸台，或预留信号设备或在线监测设备安装条件和线槽；下表面为平面或与基座凹凸匹配设凸台或凹面作为限位结构；轨道板(3)两侧为对称结构，可为竖面，也可为斜面，以更好地适应圆形隧道或解决隧道偏移侵限造成的布板冲突。

4.根据权利要求1所述的装配板式轨道结构，其特征在于，在轨道板(3)上有2～3个贯穿圆孔安装限位销(8)，在安装限位销(8)的位置可将基座(5)钻孔，孔周围基座内设加强钢筋和钢板。

5.根据权利要求1所述的装配板式轨道结构，其特征在于，在轨道板两端或两侧设置限位凸台或在轨道板下设置与基座面之间凹凸配合的限位构造。

6.根据权利要求1所述的装配板式轨道结构，其特征在于，预制轨道板(3)上表面预埋专门安装测量棱镜的尼龙套管，也可借用钢轨扣件用的尼龙套管。

7.根据权利要求1所述的装配板式轨道结构，其特征在于，轨道板中心线上设有轨道板铺设时对中的标记。

8.根据权利要求1所述的装配板式轨道结构，其特征在于，轨道板上表面设有4个轨道板吊装和铺设时使用的起吊点(9)。