CN107522429B - 一种预制道砟-沥青轨道及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预制道砟‑沥青轨道，包括道砟和热拌沥青混合料，所述道砟、热拌沥青混合料分层填入、压力法预制，各分两次填入、压制。具体包括以下步骤：(a)道砟分层加入到轨枕模具后，在上表面喷涂热拌沥青混合料；(b)采用热压机压制，重复两次进行，每次道砟铺设厚度在18‑20cm，做成凸台结构；(c)所述凸台结构压制过程中在沥青‑道砟结构形成一凹槽，将轨枕放入，然后浇灌热拌沥青填补料固定轨枕，并与预制结构找平。本发明具有密实性好、抗压强度高、变形小、弹性好、用料少、均一性好适宜城市轨道交通，该结构便于制作，稳定工艺、节约能源、绿色环保，方便制作成为多样结构、方便现场安装和维修。

Description

一种预制道砟-沥青轨道及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种有砟道床结构，属于轨道交通领域，具体是一种预制道砟-沥青轨道及其制备方法。
背景技术
轨道从轨道结构形式来看，分为有砟轨道和无砟轨道两大类，均可满足列车运营需求。但相较于有砟轨道，无砟轨道由于其本身材料、结构以及铁道工程运营的特殊性，其破损修复较为困难。另一方面，有砟轨道结构更具有灵活性，易于养护维修、适用范围广、建造成本低、速度快等，具有旺盛生命力。然而，有砟轨道容易劣化，需要维修。如俄罗斯莫喀高铁轨距宽、轴重大、轨温变化需要更高道床阻力，因此对道床断面与力学参数、道砟级配和轨枕参数提出挑战。同时城市轨道交通都对道床维修周期和寿命提出更高要求，需要一种有砟道床新型结构，满足安全、稳定、有效、维修少特点。
目前有砟道床延长维修周期方法包括土工格栅、喷涂聚氨酯、轨枕垫、道砟垫方法。以上方案在应用过程中有以下问题：
1、土工格栅长时间使用后难于捣固维修；
2、轨枕垫和道砟垫延缓道床劣化效果有限；
3、聚氨酯道砟胶喷涂方案，增加成本，喷涂区域不能捣固维修；
4、加长轨枕导致道砟和路基工程费用增加；
5、加密轨枕结构，导致轨枕间距降低，不利于大型捣固机械施工作业，容易碰撞、损伤轨枕和养护机械捣固镐。
另外一方面我国城市轨道交通中，城市轨道列车速度低、轴重轻，因此城市轨道轨枕受力是普通铁路轨枕受力是五分之一到三分之一；同时在城市轨道交通中，大型机械维修困难，因为空间有限，不能采用大型机械，因此人工劳动强度高。
近年来沥青道床是一种新型轨道结构，主要通过使用沥青和骨料，采用摊铺机进行摊铺作业，具有弹性好、施工速度快、整洁美观等优点，但是同既有轨道结构比有以下缺点：
1、摊铺机作业水平摊铺、无法压实密实，导致沥青道床变形大、弹性差、刚度不均匀，成为重要缺陷和业内担忧重点；
2、摊铺机作业受天气、作业空间影响大；
3、摊铺作业为整体结构，难于特定部位维修和替换。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制道砟-沥青轨道及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种预制道砟-沥青轨道，包括道砟和热拌沥青混合料，所述道砟、热拌沥青混合料分层填入、压力法预制，各分两次填入、压制。
作为本发明进一步的方案：所述预制道砟-沥青轨道的预制长度设计区间为3m-3.6m，厚度为0.4m，宽度为0.6-1.0m。
作为本发明再进一步的方案：所述预制道砟-沥青轨道的预制长度设计区间为3.4m，厚度为0.4m，宽度为0.8m。
作为本发明再进一步的方案：所述的预制道砟-沥青轨道的制备方法，具体包括以下步骤：
(a)道砟分层加入到轨枕模具后，在上表面喷涂热拌沥青混合料；
(b)采用热压机压制，最大压力不超过5吨，重复两次进行，每次道砟铺设厚度在18-20cm，热压机承压面根据所拟用轨枕下表面尺寸，长、宽各延2-3cm，并做成凸台结构，凸台高度为8-15cm；
(c)所述凸台结构压制过程中在沥青-道砟结构形成一凹槽，轨道施工时候将轨枕放入，然后浇灌热拌沥青填补料固定轨枕，并与预制结构找平。
作为本发明再进一步的方案：步骤(b)中每次道砟铺设厚度为20cm。
作为本发明再进一步的方案：步骤(b)中热压机承压面根据所拟用轨枕下表面尺寸，长、宽各延2cm，并做成凸台结构，凸台高度为12cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明充分利用道砟和沥青材料成本低、来源广、刚柔互补特点，预制道砟-沥青轨道具有密实性好、抗压强度高、变形小、弹性好、用料少、均一性好适宜城市轨道交通，该结构便于制作，避免传统有砟道床、铺设、捣固稳定工艺、节约能源、绿色环保，同时不需要沥青道床现浇摊铺工艺，因此可以方便制作成为多样结构、方便现场安装和维修。
附图说明
图1为预制道砟-沥青轨道的制备图。
图2为预制道砟-沥青轨道的正视图。
图3为预制道砟-沥青轨道的俯视图。
图中：1-道砟，2-轨道模具，3-热拌沥青混合料，4-热压机，5-道砟布料机，6-热拌沥青混合布料机，7-热拌沥青填补料，8-轨枕。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种预制道砟-沥青轨道，包括道砟1(级配碎石)和热拌沥青混合料3，采用道砟1、热拌沥青混合料3分层填入压力法预制，各分两次填入、压制，道砟1分层加入到轨枕模具2后，在上表面喷涂热拌沥青混合料3，采用热压机4压制，最大压力不超过5吨，重复两次进行，每次道砟铺设厚度在18cm-20cm左右，热压机4承压面根据所拟用轨枕8下表面尺寸，长、宽各延2-3cm，并做成凸台结构，凸台高度为8-15cm；该凸台结构压制过程中在沥青-道砟结构形成一凹槽，轨道施工时候将轨枕8放入，然后浇灌热拌沥青填补料7固定轨枕8、并与预制结构找平。
此种预制道砟-沥青轨道可根据不同轨距线路、满足线路在不同曲线地段需求，预制长度设计区间可为3m-3.6m，以轨枕8宽度2.6m为例作示意图，设计预制上部长度约为3.4m、下部长度为3.6m；厚度为0.4m，宽度为0.6-1.0m。使用本结构和预制方法，需根据城市轨道交通运营轴重、速度、运量及单复线等情况综合分析确定。
底砟沥青混凝土混合料推荐级配范围和技术指标(AC-25)
Figure BDA0001382826640000041
注：沥青混合料采用马歇尔设计方法。
本发明充分利用道砟和沥青材料成本低、来源广、刚柔互补特点，预制道砟-沥青轨道具有密实性好、抗压强度高、变形小、弹性好、用料少、均一性好适宜城市轨道交通，该结构便于制作，避免传统有砟道床、铺设、捣固稳定工艺、节约能源、绿色环保，同时不需要沥青道床现浇摊铺工艺，因此可以方便制作成为多样结构、方便现场安装和维修。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种预制道砟-沥青轨道的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(a)道砟(1)分层加入到轨枕模具(2)后，在上表面喷涂热拌沥青混合料(3)；
(b)采用热压机(4)压制，最大压力不超过5吨，重复两次进行，每次道砟铺设厚度在18-20cm，热压机(4)承压面根据所拟用轨枕(8)下表面尺寸，长、宽各延2-3cm，并做成凸台结构，凸台高度为8-15cm；
(c)所述凸台结构压制过程中在沥青-道砟结构形成一凹槽，轨道施工时候将轨枕(8)放入，然后浇灌热拌沥青填补料(7)固定轨枕(8)，并与预制结构找平。
2.如权利要求1所述的预制道砟-沥青轨道的制备方法，其特征在于，步骤(b)中每次道砟铺设厚度为20cm。
3.如权利要求1所述的预制道砟-沥青轨道的制备方法，其特征在于，步骤(b)中热压机(4)承压面根据所拟用轨枕(8)下表面尺寸，长、宽各延2cm，并做成凸台结构，凸台高度为12cm。
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