CN106120555B - 一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高速铁路无砟轨道结构技术领域，具体地指一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构。包括桥梁顶板和通过螺栓锚固在桥梁顶板上的轨道；所述的螺栓下端锚固在桥梁顶板的上端面，桥梁顶板上开设有沿轨道延伸方向布置的凹槽；凹槽内设置有凸体带；所述的凸体带为固定于轨道与桥梁顶板之间的用于支撑和缓冲轨道的预制柔性混凝土结构，凸体带下端固定于凹槽内、其上端凸出于桥梁顶板上端面；所述的螺栓垂直穿过轨道上的扣轨和凸体带将轨道、凸体带和桥梁顶板锚固为整体结构，凸体带与桥梁顶板之间设置有调平结构。本发明的结构简单，简化了传统的桥梁轨道结构，提高了轨道施工的效率，节省了大量的人力物力，具有极大的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及高速铁路无砟轨道结构技术领域，具体地指一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构。
背景技术
无砟轨道是指采用混凝土或沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构系统，轨枕本身是由混凝土浇筑而成。中国从首条无砟轨道试验段到现在大量运用，迄今已十年余，结构形式上也从CRTSⅠ型板、CRTSⅡ型板发展到了现在的CRTSⅢ型板，除了这些经典形式之外还有如整体式道床板等非主流形式。
相对于无砟轨道的发展，作为无砟轨道的承载基础的铁路桥梁并没有太大的调整，现有技术的铁路桥梁通常只是相应调整二期恒载与之配合。对于梁轨相互作用上的改善主要是轨道在努力，实际上轨道的体量相对于桥梁而言实在太小，在改善两之间的关系上固然是着眼于大者更有效。
现有无砟轨道技术虽有许多优点，但桥梁没有从本质上进行互动,只是在荷载上有所反映，故此还存在一些缺点：1、无砟轨道造价高，相对于有砟轨道的经济效益只能从有砟轨道需要增加的维修费用得到，而这点是以无砟轨道的维养很少为前提；2、混凝土无碴轨道为刚性承载层，当达到承载强度极限时将产生断裂，并引起轨道几何尺寸的突然变化；3、无砟轨道对升降温差的适应能力存在天性的不足，如端刺易被剪坏，且难于克服。
工程病害问题是新技术成熟的必然过程，实际改善方案也一直在进行之中。对于现有技术的铁路桥梁无砟轨道，现有轨下与梁顶之间的构造过于复杂，多种层与层之间复杂而又不稳定的接触关系所带来的系统性能离散性必然偏大，一旦偏差超出预设范围则会引发工程病害，这是肯定无疑的。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有技术中的铁路桥梁上的无砟轨道结构过于复杂导致容易出现铁路病害的问题，提供一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构。
本发明的技术方案为：一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，包括桥梁顶板和通过螺栓锚固在桥梁顶板上的轨道；所述的螺栓下端锚固在桥梁顶板的上端面，其特征在于：所述的桥梁顶板上开设有沿轨道延伸方向布置的凹槽；所述的凹槽内设置有凸体带；所述的凸体带为固定于轨道与桥梁顶板之间的用于支撑和缓冲轨道的预制柔性混凝土结构，凸体带下端固定于凹槽内、其上端凸出于桥梁顶板上端面；所述的螺栓垂直穿过轨道上的扣轨和凸体带将轨道、凸体带和桥梁顶板锚固为整体结构，凸体带与桥梁顶板之间设置有调平结构。
进一步的所述的调平结构包括凸体带横向两侧端部上的凸台；所述的凸台一端固定在凸体带的端部，另一端沿水平方向横向延伸，凸台上穿设有一根调平螺栓；所述的调平螺栓垂直穿过凸台并与之螺旋连接，调平螺栓的下端支承于桥梁顶板的上端面。
进一步的所述的凹槽内设置有限制凸体带于凹槽内的锚固结构。
进一步的所述的锚固结构包括开设于凹槽底部的卡槽；所述的卡槽沿轨道的延伸方向布置，卡槽内嵌有锚固块；所述的锚固块为浇筑在卡槽内与桥梁顶板固定连接的混凝土块，螺栓的下端浇筑在锚固块内与之锚固连接。
进一步的所述的锚固块上端设置有支撑板；所述的支撑板为同锚固块浇筑在一起的位于凸体带和凹槽侧壁之间的混凝土板，支撑板的上下两侧端面分别与凸体带和凹槽侧壁固定连接。
进一步的所述的支撑板包括浇筑在锚固块上端面上的底板、斜板和横板，斜板固定在底板的横向两端形成填充在凹槽与凸体带之间的限制凸体带移动的U型结构，横板固定在斜板的上端与凸台的下端面贴合，调平螺栓浇筑在横板内。
进一步的所述的横板的上端面凸出于桥梁顶板的上端面。
进一步的所述的锚固结构还包括多根箍筋；所述的箍筋下半部分浇筑在卡槽底部的桥梁顶板内，上半部分浇筑在锚固块内。
进一步的所述的桥梁顶板的厚度为520～560mm。
本发明的优点有：1、本发明的高速铁路桥梁轨道通过使用预制的柔性凸体带支撑轨道，既起到了稳固轨道的作用，又提高了对轨道运行过程中产生的作用力的缓冲作用，在保证整个桥梁轨道结构的安全性能的前提下，精简了桥梁轨道的结构，节省了大量的人力物力；
2、本发明通过设置凸体带和锚固块将轨道固定在桥梁顶板上，通过使用桥梁顶板作为轨道的应力消散基础，简化了桥梁轨道的结构，提高了施工效率，具有极大的推广价值；
3、本发明通过在凸体带和桥梁顶板之间设置调平结构，能够小范围内的调节凸体带上端面的倾斜角度，保证轨道布置的精确性；
本发明的结构简单，简化了传统的桥梁轨道结构，提高了轨道施工的效率，节省了大量的人力物力，具有极大的推广价值。
附图说明
图1：本发明的横截面结构示意图；
图2：本发明的桥梁顶板的结构示意图；
图3：本发明的凸体带与锚固块的连接结构示意图；
其中：1—桥梁顶板；2—轨道；3—垫板；4—扣轨；5—螺栓；6—凸体带；7—卡槽；8—锚固块；9—底板；10—斜板；11—横板；12—凸台；13—调平螺栓；14—凹槽；15—箍筋。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1～3，一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，包括桥梁顶板1和轨道2，本实施例的桥梁顶板1和轨道2结构均为现有技术结构，桥梁顶板1为箱梁结构中的位于上层的水平横板。
轨道2结构为传统的钢轨结构，轨道2支承于下端的橡胶垫板3上，轨道2两侧设置有扣轨4将轨道2和垫板3固定连接为一体，扣轨4上设置有螺栓5，螺栓5穿过扣轨4和垫板3，其下端锚固在桥梁顶板1上将轨道2、扣轨4和垫板3固定于桥梁顶板1上。
本实施例的橡胶垫板3与桥梁顶板1之间设置有凸体带6，本实施例的凸体带6为固定于垫板3与桥梁顶板1之间的用于支撑和缓冲轨道2的预制柔性混凝土结构，垫板3通过螺栓5固定在凸体带6上形成稳定的支撑结构。凸体带6为柔性混凝土预制而成，能够起到支撑和缓冲轨道2的作用，避免了在轨道2运行过程中产生的作用力对桥梁顶板1的直接破坏。
实际使用时，为了保证凸体带6的安装精度，本实施例在凸体带6上设置有调平结构，如图1和3所示，凸体带6的横向两端设置有沿水平横向方向向外延伸的凸台12，凸台12上穿设有调平螺栓13，调平螺栓13垂直穿过凸台12并与之螺旋连接，调平螺栓13的下端支承于桥梁顶板1的上端面，通过旋拧调平螺栓13即可改变凸体带6与桥梁顶板1之间的距离，调节两侧的调平螺栓13就可以改变凸体带6上端面的倾斜角度，从而对凸体带6进行精确的调整。
为了固定限制凸体带6，本实施例在桥梁顶板1上开设有沿轨道2的延伸方向布置的凹槽14，如图2所示，凹槽14沿纵向开设，凸体带6下半部分卡合在凹槽14内限制凸体带6的横向移动，保证在轨道2运行过程中，轨道2具有良好的稳定性。
本实施例将凸体带6锚固在凹槽14内的锚固结构包括卡槽7，卡槽7为开设于凹槽14底部的U型槽，卡槽7内嵌有锚固块8，锚固块8为浇筑在卡槽7内与桥梁顶板1固定连接的混凝土块，螺栓5下端浇筑在锚固块8内与之锚固连接。实际设置时，可以预先在卡槽7内预留钢筋骨架，如图1和2所示的箍筋15，再向卡槽7内浇筑混凝土形成稳定的锚固结构，通过将箍筋15的上下两部分分别浇筑在桥梁顶板1和锚固块8内连接两者形成稳定结构。
本实施例的凸体带6通过螺栓5固定在锚固块8上，锚固块8与凸体带6之间设置有支撑板，支撑板为填充在凸体带6与凹槽14内侧之间的混凝土板。如图3所示，本实施例的支撑板包括底板9、斜板10和横板11，底板9固定在锚固块8的上端面，斜板10位于底板9的横向两侧，斜板10下端固定在底板9的横向两端将凸体带6固定在凹槽14内，螺栓5依次穿过扣轨4、垫板3、凸体带6、底板9和锚固块8将轨道2固定在桥梁顶板1上。
横板11固定在斜板10的上端沿水平方向延伸，横板11的上端面贴合在凸体带6的下端面上，下端面支承于桥梁顶板1的上端面，起到支撑凸体带6的作用，调平螺栓13浇筑在横板11内。
另外，为了保证桥梁顶面1上的雨水浸泡凸体带6或是支撑板，本实施例的横板11的上端面凸出于桥梁顶板1的上端面。本实施例的桥梁顶板1为箱梁结构中的上层横板，其厚度要大于传统技术中的箱梁顶板厚度约100mm，本实施例的桥梁顶板1的厚度为520～560mm。
使用时，在浇筑桥梁顶板1的过程中预留凹槽14和卡槽7，在卡槽7内预留一些钢筋作为锚固块8浇筑时的骨架，将预先制作好的凸体带6放置在凹槽14内，调节两侧的调平螺栓13，调节凸体带6的上端面使轨道2处于水平装置。调节完成后，开始向凸体带6和凹槽14之间的间隙内浇筑自密实的混凝土，混凝土在卡槽7内凝固形成锚固块8，在凸体带6的下方形成底板9和斜板10连接凸体带6和凹槽14内侧侧壁，在凸台12的下方形成横板11将调平螺栓13固定在横板11内，完成安装过程。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，包括桥梁顶板(1)和通过螺栓(5)锚固在桥梁顶板(1)上的轨道(2)；所述的螺栓(5)下端锚固在桥梁顶板(1)的上端面，其特征在于：所述的桥梁顶板(1)上开设有沿轨道(2)延伸方向布置的凹槽(14)；所述的凹槽(14)内设置有凸体带(6)；所述的凸体带(6)为固定于轨道(2)与桥梁顶板(1)之间的用于支撑和缓冲轨道(2)的预制柔性混凝土结构，凸体带(6)下端固定于凹槽(14)内、其上端凸出于桥梁顶板(1)上端面；所述的螺栓(5)垂直穿过轨道(2)上的扣轨(4)和凸体带(6)将轨道(2)、凸体带(6)和桥梁顶板(1)锚固为整体结构，凸体带(6)与桥梁顶板(1)之间设置有调平结构。
2.如权利要求1所述的一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，其特征在于：所述的调平结构包括凸体带(6)横向两侧端部上的凸台(12)；所述的凸台(12)一端固定在凸体带(6)的端部，另一端沿水平方向横向延伸，凸台(12)上穿设有一根调平螺栓(13)；所述的调平螺栓(13)垂直穿过凸台(12)并与之螺旋连接，调平螺栓(13)的下端支承于桥梁顶板(1)的上端面。
3.如权利要求1所述的一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，其特征在于：所述的凹槽(14)内设置有限制凸体带(6)于凹槽(14)内的锚固结构。
4.如权利要求3所述的一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，其特征在于：所述的锚固结构包括开设于凹槽(14)底部的卡槽(7)；所述的卡槽(7)沿轨道(2)的延伸方向布置，卡槽(7)内嵌有锚固块(8)；所述的锚固块(8)为浇筑在卡槽(7)内与桥梁顶板(1)固定连接的混凝土块，螺栓(5)的下端浇筑在锚固块(8)内与之锚固连接。
5.如权利要求4所述的一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，其特征在于：所述的锚固块(8)上端设置有支撑板；所述的支撑板为同锚固块(8)浇筑在一起的位于凸体带(6)和凹槽(14)侧壁之间的混凝土板，支撑板的上下两侧端面分别与凸体带(6)和凹槽(14)侧壁固定连接。
6.如权利要求5所述的一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，其特征在于：所述的支撑板包括浇筑在锚固块(8)上端面上的底板(9)、斜板(10)和横板(11)，斜板(10)固定在底板(9)的横向两端形成填充在凹槽(14)与凸体带(6)之间的限制凸体带(6)移动的U型结构，横板(11)固定在斜板(10)的上端与凸台(12)的下端面贴合，调平螺栓(13)浇筑在横板(11)内。
7.如权利要求6所述的一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，其特征在于：所述的横板(11)的上端面凸出于桥梁顶板(1)的上端面。
8.如权利要求3所述的一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，其特征在于：所述的锚固结构还包括多根箍筋(15)；所述的箍筋(15)下半部分浇筑在卡槽(7)底部的桥梁顶板(1)内，上半部分浇筑在锚固块(8)内。
9.如权利要求1、2、4或8所述的一种适用于高速铁路桥梁的轨道结构，其特征在于：所述的桥梁顶板(1)的厚度为520～560mm。
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