CN110616634A - 一种内嵌拼装化连续支承轨板梁结构及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内嵌拼装化连续支承轨板梁结构及生产方法，属于铁路轨道与桥梁技术领域，它包括轨板梁，轨板梁包括板体和纵向挡槽块，板体顶面有齿轨连接结构和两条承轨槽，承轨槽两侧的台阶上螺栓连接有纵向挡槽块，纵向挡槽块完全嵌入板体内；承轨槽与两侧的纵向挡槽块构成嵌装钢轨组件的嵌槽。本发明的轨板梁可对钢轨进行连续支承和连续锁固，可基本清除钢轨在外力作用下所产生的振动源，利于改善轮轨接触关系，有效抑制钢轨波磨的产生，极大减少轮轨的磨耗，可延长轮轨的使用寿命，提高乘客舒适度；其将轨道功能和桥梁功能合二为一，不仅构成简单，而且可降低建造成本；纵向挡槽块可拆卸，方便维修。

Description

一种内嵌拼装化连续支承轨板梁结构及生产方法

技术领域

本发明涉及铁路轨道与桥梁技术领域，尤其涉及一种内嵌拼装化连续支承轨板梁结构及生产方法。

背景技术

铁路桥梁是铁路跨越河流、湖泊、海峡、山谷或其他障碍物，以及为实现铁路线路与铁路线路或道路的立体交叉而修建的构筑物。铁路桥梁采用最多的是梁式桥。它是一种使用最广泛的桥梁型式，可细分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。

板梁是桥梁的上部结构。现有的铁路桥梁，轨道板是轨道板，桥梁是桥梁，结构复杂，建造成本高。

此外，现有的板式无砟轨道均采用扣件系统来支承钢轨，扣件系统对钢轨的支撑是非连续的，钢轨有悬空段，这是造成铁路轨道振动源和钢轨表面短波不平顺产生的主要原因。轮轨接触关系不佳，磨耗严重，缩短钢轨和车轮的寿命。特别是，由于钢轨有悬空段，如果钢轨发生断裂，钢轨断缝未及时处理，会影响轨道线路的安全性。

发明内容

本发明旨在提供一种内嵌拼装化连续支承轨板梁结构及生产方法，其将轨道功能和桥梁功能合二为一，构成简单，可降低建造成本，同时又可有效抑制钢轨波磨的产生，改善轮轨动应力关系，极大减少轮轨的磨耗，延长轮轨的使用寿命，提高乘客舒适度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种内嵌拼装化连续支承轨板梁结构，包括板体和纵向挡槽块，板体为预应力混凝土板，所述板体顶面有两道纵向凹槽，每道纵向凹槽的槽底有一内凹形成的承轨槽，承轨槽两侧的台阶上均设置有纵向挡槽块，纵向挡槽块的长度与承轨槽长度相等，承轨槽与其两侧的纵向挡槽块构成用于嵌装钢轨组件的嵌槽；纵向挡槽块与板体通过螺栓连接。

进一步的，所述板体的顶面有齿轨连接结构，齿轨连接结构位于两道纵向凹槽之间；所述纵向挡槽块完全嵌入板体内。

其中，板体为后张板体。

进一步的，纵向挡槽块分为多个节段，多个节段沿承轨槽两侧纵向依次密贴安装。

进一步的，所述板体的两端有半圆形的约束缺口。

内嵌拼装化连续支承齿轨轨道系统，除了包括上述轨板梁外，它还包括钢轨组件，所述轨板梁沿轨道线路铺设，所述钢轨组件嵌装在承轨槽与纵向挡槽块构成的嵌槽中。

进一步的，内嵌拼装化连续支承齿轨轨道系统还包括齿轨，所述齿轨通过所述齿轨连接结构与板体连接。

进一步的，所述钢轨组件包括钢轨、调高垫板和长弹性垫板，所述长弹性垫板连续铺设在承轨槽中，所述钢轨铺设在长弹性垫板上方，长弹性垫板和钢轨的长度均大于板体的长度，长弹性垫板与钢轨之间设有调高垫板，钢轨组件与嵌槽槽壁之间填充有高分子阻尼材料。

进一步的，钢轨的轨腰的内外侧间隔安装有降噪块，降噪块底部与钢轨的轨底接触，降噪块顶部延伸到钢轨轨头下方。

上述内嵌拼装化连续支承轨板梁结构的生产方法，所述板体生产过程中预埋多个螺栓套管；所述纵向挡槽块分节段预制。

内嵌拼装化连续支承齿轨轨道系统的施工方法，包括以下步骤，

S1，沿轨道线路修建桥墩与盖梁；

S2，安装板体：板体纵向铺设，所述板体的两端分别支撑在桥墩盖梁上，板体位于两盖梁上的凸型挡台之间；

S3，在板体的承轨槽内铺连续长弹性垫板，在连续长弹性垫板上方安装调高垫板；

S4，安装钢轨，钢轨铺设在调高垫板上方，通过临时固定机构临时固定钢轨；

S5，开行工程列车；

S6，轨道线路稳定后，拆除临时固定机构，安装纵向挡槽块；

S7，在嵌槽中浇筑高分子阻尼材料锁固钢轨。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1，本发明的轨板梁可对钢轨进行连续支承，抗震性能极大提高，可基本清除钢轨在外力作用下所产生的振动源，利于改善轮轨接触关系，有效抑制钢轨波磨的产生，极大减少轮轨的磨耗，可延长轮轨的使用寿命，提高乘客舒适度；

2，本发明的轨道系统采用高分子阻尼材料连续锁固钢轨，极大提高了轨道抗震能力，并降低了断轨后脱轨风险，轨道安全性更好；其阻尼特性提高了轨道纵向衰减率，可有效降低钢轨沿钢轨纵向、横向、竖向传递，降低了轮轨产生的噪声；

3，该轨道系统将轨道功能和桥梁功能合二为一，不仅构成简单，而且可降低建造成本；

4，承轨槽两侧的纵向挡槽块可拆卸，后期维修或更换时，可将钢轨组件与纵向挡槽块整体拆除，维修方便快捷。

附图说明

图1是轨板梁的俯视图；

图2是轨板梁的侧视图；；

图3是板体的侧视图；

图4是本发明中桩基轨板梁系统的结构示意图；

图5是钢轨临时固定时的结构示意图；

图6是图5中A处的放大图；

图7是正式投入使用时轨道系统的结构示意图；

图8是图7中A处的放大图；

图中：1-板体、2-纵向挡槽块、3-螺栓、4-约束缺口、5-钢轨组件、6-嵌槽、7-齿轨连接板、8-齿轨、9-桥墩、10-凸型挡台、11-承轨槽、12-螺栓套管、13-预应力钢筋孔、14-挡槽块容纳槽、15-纵向凹槽、16-临时扣件、51-长弹性垫板、52-调高垫板、53-钢轨、54-高分子阻尼材料、55-降噪块、161-临时铁扣板、162-临时铁垫板、163-临时固定螺栓。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

如图1、2所示，本发明公开的内嵌拼装化连续支承轨板梁结构，包括板体1和纵向挡槽块2，板体1为预应力混凝土板。板体1顶面有两道纵向凹槽15，每道纵向凹槽15的槽底有一内凹形成的承轨槽11，承轨槽11两侧的台阶位置形成用于安装纵向挡槽块2的挡槽块容纳槽14，承轨槽11比挡槽块容纳槽14深30mm。

挡槽块容纳槽14处预埋有多个螺栓套管12，螺栓套管12沿挡槽块容纳槽14纵向间隔设置。承轨槽11两侧的台阶上均设置有纵向挡槽块2，纵向挡槽块2完全嵌入板体1内。纵向挡槽块2的长度与承轨槽11长度相等，承轨槽11与其两侧的纵向挡槽块2构成用于嵌装钢轨组件的嵌槽6。

如图1所示，纵向挡槽块2分为多个节段，多个节段纵向依次密贴安装，每个节段通过两个螺栓3与板体1连接。

板体1的顶面有齿轨连接结构，本实施例中齿轨连接结构包括齿轨连接板7和预埋在板体1中的螺栓套管12，齿轨连接板7通过螺栓安装于两条承轨槽11之间的中线位置上。板体1上设有625mm间距的多个齿轨连接板7。

齿轨连接结构也可采用专用齿轨扣件，专用齿轨扣件为小尺寸、低头压板式螺栓扣件。

板体1为后张板体，板体1内有6束曲线结构形式的预应力钢筋孔13，6束预应力钢筋孔13为抗活载防开裂技术措施。板体1的两端有半圆形的约束缺口4，半圆形的约束缺口4为半圆形。板体1的长度范围4800mm-5800mm；厚度范围400mm-500mm；半圆形的约束缺口4的直径为600mm。

本发明公开的内嵌拼装化连续支承轨板梁结构的生产方法，包括板体1的预制与纵向挡槽块2的预制。纵向挡槽块2分节段预制；每个节段预留两个螺栓通孔。

板体1的生产方法如下，前期需要制造出与板体1匹配的钢模型，然后按以下主要步骤进行生产：

步骤a，绑扎板体1的结构构造钢筋笼骨架，并入钢模；

步骤b，在板体1的预应力钢筋孔13的对应位置安装波纹管+衬管或其他管道，衬管或其他管道出边摸；安装纵向挡槽块2和齿轨连接板7的对应位置预埋螺栓套管12, 在板体1外侧面预埋2个预埋螺栓孔用于安装第三轨供电支架用。

板体1在安装时的上表面是预制时的下表面，有承轨槽11的板面朝下。

步骤c，浇筑混凝土，砼初凝后，拔出衬管，并继续进行蒸汽养护；

步骤d，脱模，吊出板体1，进行验证。取出衬管的空间位置，即在衬管的原始位置处形成后张预应力孔道；

步骤e，在预应力钢筋孔13中穿预应力钢筋，并进行张拉；注浆封锚后的板体1吊入水养池，继续进行水养和自然养护。

后张预应力轨板梁生产，也可采用无粘结护套预应力筋，在生产中预先埋入并按预应力筋线形技术要求，预先在钢筋网中固定牢靠，端头预应力筋出钢膜临时固定在锚板上，脱模后进行张拉工艺。

对于平直板、登山板结构的变化，根据坡度变化要求，可在生产中在砼浇筑面端部的面模斜度调整即可形成。

如图7、8所示，本发明公开的内嵌拼装化连续支承轨道系统，除了包括上述轨板梁外，它还包括钢轨组件5，轨板梁沿轨道线路铺设，钢轨组件5嵌装在承轨槽11与纵向挡槽块2构成的嵌槽6中。钢轨组件5包括钢轨53、调高垫板52和长弹性垫板51，长弹性垫板51铺设在承轨槽11中，钢轨53铺设在长弹性垫板51上方，长弹性垫板51和钢轨53的长度均大于板体1的长度，长弹性垫板51与钢轨53之间设有调高垫板52，钢轨组件5与嵌槽6槽壁之间填充有高分子阻尼材料54。钢轨53的轨腰的内外侧间隔粘接有降噪块55。降噪块55为吸音材质或吸音结构，可起到吸音降噪的作用。降噪块55底部与钢轨53的轨底接触，降噪块55顶部延伸到钢轨53轨头下方，使其同时对钢轨具有一定的支撑作用。

内嵌拼装化连续支承轨道系统还包括齿轨8，齿轨8通过齿轨连接结构与板体1连接。

本发明公开的内嵌拼装化连续支承轨道系统的施工方法，轨板梁采用米轨系，包括以下步骤，

S1，如图4所示，沿轨道线路修建桥墩9，桥墩9的盖梁顶部有与半圆形的约束缺口4匹配的凸型挡台10；

S2，安装板体1：板体1纵向铺设，板体1的两端分别支撑在桥墩盖梁上，凸型挡台10位于板体1的约束缺口4中，并采用测量系统精调板体1；该轨板梁系统将轨道功能与桥梁功能合二为一，结构简单，可简化施工工序，缩短建设周期，降低建造成本。

S3，如图5-8所示，在板体1的承轨槽11内铺连续的长弹性垫板51，在长弹性垫板51上方安装调高垫板52；

S4，安装钢轨53：焊接长钢轨，钢轨53铺设在调高垫板52上方，通过多个临时扣件16临时固定钢轨53，临时扣件16与板体1上预埋的螺栓套管12连接。

如图5、6所示，临时扣件16包括临时铁扣板161、临时铁垫板162和临时固定螺栓163，临时铁垫板162置于挡槽块容纳槽14中，临时铁扣板161置于临时铁垫板162上，临时铁扣板161和临时铁垫板162通过临时固定螺栓163与板体1固接，固定螺栓93与板体1中预埋的螺栓套管12连接。临时铁垫板162的内端抵住钢轨53的轨底侧部，临时铁扣板161从上往下扣在钢轨53轨底顶面上。

S5，开行工程列车；

S6，轨道线路稳定后，先在纵向相邻两临时扣件16间钢轨53的内外侧轨腰上安装降噪块55，降噪块55与钢轨53粘接；

然后，再拆除临时扣件16，拆除一段临时扣件16安装一段纵向挡槽块2；在承轨槽11的两侧的挡槽块容纳槽14中安装纵向挡槽块2，纵向挡槽块2通过螺栓3与板体1固接。本实施方式中纵向挡槽块2分为多个节段，纵向挡槽块2分段预制后沿承轨槽11两侧纵向依次密贴安装，每个节段通过两个螺栓3与板体1连接。

S7，在嵌槽6中浇筑高分子阻尼材料54锁固钢轨53。采用高分子阻尼材料连续锁固钢轨，极大降低了断轨后脱轨风险，轨道安全性更好；其阻尼特性提高了轨道纵向衰减率，可有效降低钢轨沿钢轨纵向、横向、竖向传递，降低了轮轨噪声传播。

S8，安装齿轨8。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种内嵌拼装化连续支承轨板梁结构，其特征在于：包括板体和纵向挡槽块，板体为预应力混凝土板，所述板体顶面有两道纵向凹槽，每道纵向凹槽的槽底有一内凹形成的承轨槽，承轨槽两侧的台阶上均设置有纵向挡槽块，纵向挡槽块的长度与承轨槽长度相等，承轨槽与其两侧的纵向挡槽块构成用于嵌装钢轨组件的嵌槽；纵向挡槽块与板体通过螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的内嵌拼装化连续支承轨板梁结构，其特征在于：所述板体的顶面有齿轨连接结构，齿轨连接结构位于两道纵向凹槽之间；所述纵向挡槽块完全嵌入板体内。

3.根据权利要求1或2所述的内嵌拼装化连续支承轨板梁结构，其特征在于：板体为后张板体。

4.根据权利要求1或2所述的内嵌拼装化连续支承轨板梁结构，其特征在于：纵向挡槽块分为多个节段，多个节段纵向依次密贴安装。

5.包括权利要求1-4中任一项所述的内嵌拼装化连续支承轨板梁结构的轨道系统，其特征在于：它还包括钢轨组件，所述轨板梁沿轨道线路铺设，所述钢轨组件嵌装在承轨槽与纵向挡槽块构成的嵌槽中。

6.根据权利要求5所述的轨道系统，其特征在于：它还包括齿轨，所述齿轨通过所述齿轨连接结构与板体连接。

7.根据权利要求5或6所述的轨道系统，其特征在于：所述钢轨组件包括钢轨、调高垫板和长弹性垫板，所述长弹性垫板铺设连续在承轨槽中，所述钢轨铺设在长弹性垫板上方，长弹性垫板和钢轨的长度均大于板体的长度，长弹性垫板与钢轨之间设有调高垫板，钢轨组件与嵌槽槽壁之间填充有高分子阻尼材料。

8.根据权利要求7所述的轨道系统，其特征在于：钢轨的轨腰的内外侧间隔安装有降噪块，降噪块底部与钢轨的轨底接触，降噪块顶部延伸到钢轨轨头下方。

9.如权利要求1-4中任一项所述的内嵌拼装化连续支承轨板梁结构的生产方法，其特征在于：所述板体顶面预埋多个螺栓套管；所述纵向挡槽块分节段预制。

10.如权利要求5-8中任一项所述的轨道系统的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，沿轨道线路修建桥墩与盖梁；

S2，安装板体：板体纵向铺设，所述板体的两端分别支撑在桥墩盖梁上；

S3，在板体的承轨槽内铺连续长弹性垫板，在连续长弹性垫板上方安装调高垫板；

S4，安装钢轨，钢轨铺设在调高垫板上方，通过临时固定机构临时固定钢轨；

S5，开行工程列车；

S6，轨道线路稳定后，拆除临时固定机构，安装纵向挡槽块；

S7，在嵌槽中浇筑高分子阻尼材料锁固钢轨。