CN202323564U - 一种先张型预应力轨道复合板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种先张型预应力轨道复合板，包括轨道板板体，轨道板板体纵向端部设有凹槽，所述板体两端的凹槽关于板体的横向中心线对称设置，所述板体内设有先张纵向预应力钢筋和先张横向预应力钢筋，所述先张纵向预应力钢筋和先张横向预应力钢筋均与板体内的混凝土紧密结合，所述轨道板板体底面沿纵向方向预埋有至少两排骨架连接钢筋，所述骨架连接钢筋的下端露于轨道板板体外，所述板体下端通过骨架连接钢筋紧密连接有自密实混凝土层；采用本实用新型，轨道板在无砟轨道铺设工艺中取消水泥沥青砂浆灌注工序；使得轨道板安装工艺简单、可控性强。

Description

一种先张型预应力轨道复合板

技术领域

本实用新型涉及一种安装无砟轨道钢轨及其扣件系统的轨道板的复合型板体。

背景技术

目前无砟轨道铺设工艺中，轨道板安装时，轨道板和路基之间的支承层之间是以水泥沥青砂浆为填充层，使得无砟轨道结构的整体性较差、结构抗弯性较差，而且水泥沥青砂浆灌注工艺较为复杂，使得轨道板安装的施工精度难以控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种先张型轨道复合板，所述先张型轨道复合板能够取代以前轨道板安装工艺中的水泥沥青砂浆灌注工序，使得轨道板安装工艺简单、可控性强，而且安装后的无砟轨道结构整体受力性好。

本实用新型的技术方案为：一种先张型预应力轨道复合板，包括轨道板板体，轨道板板体纵向端部设有凹槽，所述板体两端的凹槽关于板体的横向中心线对称设置，所述板体内设有先张纵向预应力钢筋和先张横向预应力钢筋，所述先张纵向预应力钢筋和先张横向预应力钢筋均与板体内的混凝土紧密结合，所述先张纵向预应力钢筋相对于板体纵向中心线对称设置，所述先张横向预应力钢筋相对于板体横向中心线对称设置，所述轨道板板体底面沿纵向方向预埋有至少两排骨架连接钢筋，所述骨架连接钢筋的下端露于轨道板板体外，所述板体下端通过骨架连接钢筋紧密连接有自密实混凝土层。

作为优选，所述板体端部的凹槽个数为一个时，所述凹槽设于板体纵向端面的中部；所述板体端部的凹槽个数为两个时，所述两个凹槽相对于板体纵向中心线对称设置。这种结构使得轨道板上纵向的板体性能一致。

作为优选，所述轨道板板体上面承轨部位各设有一排有肩承台，所述两排有肩承台关于板体纵向中心线对称设置。所述有肩承台是用来安装钢轨及其扣件系统的，这种对称结构有利于板体的使用寿命和机车的运行安全。

作为优选，所述自密实混凝土层的下端面设有凹形挡槽或凸形挡台。所述凹形挡槽或凸形挡台的作用是防止轨道板纵向和横向移位。一般来说，对于路基地段无砟轨道施工，自密实混凝土层的下端面采用凸形挡台结构，与路基基床上设有支承层的凹形挡槽配合。对于桥梁地段无砟轨道施工，自密实混凝土层的下端面采用凹形挡槽结构，与混凝土底座的凸形挡台配合。

作为优选，所述凹形挡槽或凸形挡台侧面设有缓冲橡胶垫板。以减小复合板与路基支承层或桥梁的混凝土底座间的作用力。

上述先张型预应力轨道复合板中，所述轨道板板体底面沿纵向方向预埋有至少两排矩形钢筋，矩形钢筋下端露于轨道板板体外。矩形钢筋下端露于轨道板板体外是为了便于轨道施工过程中轨道板与其下面的支承层自密实混凝土之间的紧密结合，轨道板与支承层一起形成相当于复合板的结构。

作为优选，所述每排矩形钢筋沿靠近板体纵向边缘位置排列。使得轨道板与其下的自密实混凝土支承层的结合更紧密，更牢固。

作为优选，所述凹槽上预埋有剪力装置，该剪力装置包括连接板，连接板一侧固连有预埋钢筋，连接板另一侧固连有剪力板，其中，所述预埋钢筋和连接板预埋于轨道板混凝土中，且所述连接板与剪力板连接的一面外露于所述凹槽底部，所述剪力板外露于轨道板端部；所述剪力板至少一面设有齿，所述齿的齿槽方向与连接板垂直，所述剪力板上还设有至少一个连接孔。所述剪力装置的目的是将各个轨道板首尾顺次连接起来，可以保证路基上纵连式轨道板剪切应力的有效传递、分散到相邻的轨道板上，有效减少火车轮对形成的交变应力对轨道板端的作用，防止因路基沉降导致轨道板端被折断。现有技术中无砟轨道的各个轨道板通过各自的纵向预应力钢筋之间连接来传递线路的应力，无法克服轨道板热胀冷缩时的位移变化，也不能减少正压力对轨道板端部的作用。

更具体的，所述预埋钢筋为U型钢筋。使得预埋钢筋与轨道板混凝土之间连接更牢固。

更具体的，所述U型钢筋的端部向外弯曲。该结构进一步加强了预埋钢筋与轨道板混凝土之间紧密连接。

更具体的，所述预埋钢筋采用热轧带肋钢筋。热轧带肋钢筋可以使得钢筋与板体内混凝土的结合更紧密。

更具体的，所述连接孔为条形孔。剪力板上的连接孔采用条形孔的结构，便于两个轨道板的剪力板啮合时可以调节。

更具体的，所述预埋钢筋以焊接方式固连于连接板一侧，所述剪力板以焊接方式固连于连接板另一侧。采用这种固连方式使得连接更可靠。

作为优选，所述先张纵向预应力钢筋和先张横向预应力钢筋均采用刻痕钢筋或者钢绞线。其目的是增大钢筋与轨道板混凝土之间的握裹力。

作为优选，所述骨架连接钢筋成折线状，包括水平设置的第一段钢筋和第五段钢筋，第一段钢筋的一端折弯连接竖直设置的第二段钢筋的上端，第五段钢筋的一端折弯连接竖直设置的第四段钢筋的上端，所述第二段钢筋的下端和第四段钢筋的下端分别折弯连接水平设置的第三段钢筋的两端，且所述第一段钢筋和第五段钢筋的自由端均位于第二段钢筋、第三段钢筋和第四段钢筋所围区域之外；且所述第一段钢筋和第五段钢筋预埋于轨道板中，所述第二段钢筋的上部和第四段钢筋的上部均预埋于轨道板中，所述第二段钢筋的下部和第四段钢筋的下部以及所述第三段钢筋均露于轨道板板体外。所述骨架连接钢筋采用上述结构，所述第一段钢筋和第五段钢筋的作用之一是增大钢筋的抗拔性能，作用之二是便于将其绑扎于轨道板内的其他钢筋上定位。所述第二段钢筋的下部和第四段钢筋的下部以及所述第三段钢筋用来连接自密实混凝土层。

更优选的，所述第一段钢筋、第二段钢筋、第三段钢筋、第四段钢筋和第五段钢筋由一根钢筋弯折而成。这种整体成型结构可以加强骨架连接钢筋本身的强度。

更优选的，上述先张型预应力轨道复合板中，所述骨架连接钢筋下端露于轨道板板体外是为了便于轨道施工过程中轨道板与其下面的自密实混凝土层之间的紧密结合，轨道板与自密实混凝土层一起形成复合板结构。骨架连接钢筋不仅是轨道板和自密实混凝土层之间的连接装置和骨架，也是自密实混凝土层内钢筋的连接骨架。

更优选的，上述先张型预应力轨道复合板中，所述轨道板的纵向长度为5350mm，4856mm，5600mm。

需要说明的是，本实用新型将轨道板上安装的钢轨的方向设为纵向也即轨道板上轨道线路的延伸方向为纵向，所述轨道板板体的纵向中心线是指沿板面纵向方向的中心线，该中心线与轨道线路中心线重合。轨道板上与钢轨垂直的方向为横向，所述板体横向中心线是指沿板面横向方向的中心线，该中心线与轨道线路中心线垂直。

本实用新型采用的先张纵向预应力钢筋及先张横向预应力钢筋指的是在轨道板制作的时候，把预应力钢筋先张拉，然后再对轨道板进行混凝土浇筑、养护等等，该工艺确保混凝土与预应力钢筋紧密结合，这样对板体的性能将有所改善。

本实用新型的技术效果为：

(1)采用本实用新型，轨道板在无砟轨道铺设工艺中取消水泥沥青砂浆灌注工序；使得轨道板安装工艺简单、可控性强。

(2)由于本实用新型自密实混凝土层取代了整体性较差的水泥沥青砂浆垫层，并以预埋骨架连接钢筋将轨道板与自密实混凝土层结合成为复合板结构，极大地增强了由本实用新型铺设的无砟轨道结构整体性和结构抗弯性。

(3)有利于减小轨道动力加速度。本实用新型中，轨道板与自密实混凝土相结合形成复合板结构，使得动荷载冲击作用下的轨道结构质量得到很大提高。在同一冲击荷载作用下，振动质量增大的轨道结构，其动力加速度将反比减小(动力加速度与振动质量成反比)。从而，振动质量增大的轨道结构，有利于提高行车的平稳性和舒适度。

(4)有利于减小轨道振动噪声对周边环境的影响。增大轨道结构的振动质量，将使轨道结构的振动周期同步提高(振动周期与振动质量的平方根成正比)。轨道结构振动周期的增加，可以降低轨道结构振动产生的有效声压(有效声压与振动周期的平方根成反比)，而有效声压的降低，可有效降低轨道结构振动产生的声强(声强与声压的平方成正比)。而声强是衡量声波在传递过程中声音强弱的物理量。因此，增大轨道结构的振动质量，有利于减小高速行车造成轨道结构振动的噪声。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图(图2)；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是图1中取消自密实混凝土层的结构示意图；

图5是图1中骨架连接钢筋的放大结构示意图；

图6是图1中先张纵向预应力钢筋和先张横向预应力钢筋布置结构示意图；

图7是本实用新型中实施例2的结构示意图；

图8是图7的D-D剖视图；

图9是图1中剪力装置布置结构示意图；

图10是图9的俯视图；

图11是图9的A-A局部剖视图。

其中，附图标记为：1为板体，1-1为板体纵向中心线，1-2为板体横向中心线，2为先张纵向预应力钢筋，3为先张横向预应力钢筋，4为凹槽，5为骨架连接钢筋，第一段钢筋为5-1，第二段钢筋为5-2，第三段钢筋为5-3，第四段钢筋为5-4，第五段钢筋为5-5，6为自密实混凝土层，7为凹形挡槽，8为凸形挡台，9为缓冲橡胶垫板，10为连接板，11为预埋钢筋，12为剪力板，13为有肩承台，14为矩形钢筋，15为齿，15-1为齿槽，15-2为齿顶。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1，本实施例适合于路基地段无砟轨道铺设时采用的轨道板结构。

如图1至图6所示，一种先张型预应力轨道复合板，包括轨道板板体1，轨道板板体1纵向端部设有凹槽4，纵向端部即为图2中的板体1的左右端面，板体1两纵向端部的凹槽4关于板体横向中心线1-2对称设置，其中，当板体1端部的凹槽4个数为一个时，凹槽4设于板体1纵向端面的中部；当板体1端部的凹槽4个数为两个时，两个凹槽4相对于板体纵向中心线1-1对称设置。

板体1内设有先张纵向预应力钢筋2和先张横向预应力钢筋3，本实施例中先张纵向预应力钢筋2和先张横向预应力钢筋3均采用刻痕钢筋，先张纵向预应力钢筋2和先张横向预应力钢筋3均与板体1内的混凝土紧密结合，先张纵向预应力钢筋2和先张横向预应力钢筋3均与板体1内的混凝土之间有较大的握裹力，先张纵向预应力钢筋2相对于板体纵向中心线1-1对称设置，先张横向预应力钢筋3相对于板体横向中心线1-2对称设置。轨道板板体1底面沿纵向方向预埋有至少两排骨架连接钢筋5，骨架连接钢筋5下端露于轨道板板体1外，板体1下端通过骨架连接钢筋5紧密连接有自密实混凝土层6。自密实混凝土层6的下端面设有凸形挡台8，凸形挡台8侧面设有缓冲橡胶垫板9，缓冲橡胶垫板9的厚度≤10mm。

凹槽4上预埋有剪力装置，如图9至图11所示，该剪力装置包括连接板10，连接板10一侧采用焊接方式固连有预埋钢筋11，预埋钢筋11为U型钢筋，U型钢筋的端部向外弯曲，预埋钢筋11采用热轧带肋钢筋，预埋钢筋11的这种结构是便于与板体1混凝土结合更紧密；连接板10另一侧采用焊接方式固连有剪力板12，其中，预埋钢筋11和连接板10预埋于轨道板混凝土中，且连接板10与剪力板12连接的一面外露于凹槽4底部，剪力板12外露于轨道板端部，是为了相邻轨道板之间的纵向连接；剪力板12一面设有齿15，齿15的齿槽15-1方向与连接板10垂直，当出现温度变化，纵连式轨道板热胀冷缩时，因相邻纵连式轨道板的剪力板12的纵向有啮合的齿15，该齿15可以沿齿槽15-1方向滑动，从而保证轨道板之间连接的可靠性，齿15的齿槽15-1为V型，齿顶15-2为平面，平面是为了防止应力集中，剪力板12上还设有两个连接孔，该连接孔采用条形孔，为了便于轨道板制作时剪力装置安装于轨道板模具上，连接板10上还设有安装孔。

轨道板板体1上面设有两排有肩承台13，每排承台位于轨道板上面的承轨部位，两排有肩承台13关于板体纵向中心线1-1对称设置。有肩承台13的作用是用来安装钢轨及扣件系统。

轨道板板体1底面沿纵向方向边缘位置各预埋有一排矩形钢筋14，矩形钢筋14下端露于轨道板板体1外，每排矩形钢筋14沿靠近板体1纵向边缘位置排列。矩形钢筋14下端露于轨道板板体1外是为了与轨道板下面的支承层的自密实混凝土紧密结合在一起。

轨道板板体1底面沿纵向方向预埋有至少两排骨架连接钢筋5，骨架连接钢筋5的下端露于轨道板板体1外，板体1下端通过骨架连接钢筋5紧密连接有自密实混凝土层6。如图5所示，骨架连接钢筋5包括水平设置的第一段钢筋5-1和第五段钢筋5-5，第一段钢筋5-1的一端连接竖直设置的第二段钢筋5-2的上端，第五段钢筋5-5的一端弯折连接竖直设置的第四段钢筋5-4的上端，第二段钢筋5-2的下端和第四段钢筋5-4的下端分别连接水平设置的第三段钢筋5-3的两端，且第一段钢筋5-1和第五段钢筋5-5的自由端均位于第二段钢筋5-2、第三段钢筋5-3和第四段钢筋5-4所围区域之外；且第一段钢筋5-1和第段五钢筋预埋于轨道板中，第二段钢筋5-2的上部和第四段钢筋5-4的上部均预埋于轨道板中，第二段钢筋5-2的下部和第四段钢筋5-4的下部以及第三段钢筋5-3均露于轨道板板体1外。为了保证骨架连接钢筋5的强度，第一段钢筋5-1、第二段钢筋5-2、第三段钢筋5-3、第四段钢筋5-4和第五段钢筋5-5由一根钢筋弯折而成。

本实施例中轨道板的纵向长度为5350mm，也可以根据需要选择长度为4856mm，或5600mm。实施例2，本实施例适合于桥梁地段无砟轨道铺设时采用的轨道板结构。

如图7、图8所示，一种后张型轨道复合板，与前述实施例1不同的是，自密实混凝土层6的下端面设有凹形挡槽7，凹形挡槽7侧面设有缓冲橡胶垫板9。也就是说本实施例与实施例的不同在于，自密实混凝土层6的下端面设有凹形挡槽7结构，本实施例的其他结构与实施例相同。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种先张型预应力轨道复合板，包括轨道板板体(1)，轨道板板体(1)纵向端部设有凹槽(4)，所述板体(1)两端的凹槽(4)关于板体(1)的横向中心线对称设置，其特征在于，所述板体(1)内设有先张纵向预应力钢筋(2)和先张横向预应力钢筋(3)，所述先张纵向预应力钢筋(2)和先张横向预应力钢筋(3)均与板体(1)内的混凝土紧密结合，所述先张纵向预应力钢筋(2)相对于板体纵向中心线(1-1)对称设置，所述先张横向预应力钢筋(3)相对于板体横向中心线(1-2)对称设置，

所述轨道板板体(1)底面沿纵向方向预埋有至少两排骨架连接钢筋(5)，所述骨架连接钢筋(5)的下端露于轨道板板体(1)外，所述板体(1)下端通过骨架连接钢筋(5)紧密连接有自密实混凝土层(6)。

2.根据权利要求1所述的先张型预应力轨道复合板，其特征在于，所述轨道板板体(1)上面承轨部位各设有一排有肩承台(13)，所述两排有肩承台(13)关于板体纵向中心线(1-1)对称设置。

3.根据权利要求2所述的先张型预应力轨道复合板，其特征在于，所述自密实混凝土层(6)的下端面设有凹形挡槽(7)或凸形挡台(8)。

4.根据权利要求3所述的先张型预应力轨道复合板，其特征在于，所述凹形挡槽(7)或凸形挡台(8)侧面设有缓冲橡胶垫板(9)。

5.根据权利要求4所述的先张型预应力轨道复合板，其特征在于，所述板体(1)端部的凹槽(4)个数为一个时，所述凹槽(4)设于板体(1)纵向端面的中部；所述板体(1)端部的凹槽(4)个数为两个时，所述两个凹槽(4)相对于板体纵向中心线(1-1)对称设置。

6.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的先张型预应力轨道复合板，其特征在于，所述轨道板板体(1)底面沿纵向方向预埋有至少两排矩形钢筋(14)，矩形钢筋(14)下端露于轨道板板体(1)外。

7.根据权利要求6所述的先张型预应力轨道复合板，其特征在于，所述每排矩形钢筋(14)沿靠近板体(1)纵向边缘位置排列。

8.根据权利要求7所述的先张型预应力轨道复合板，其特征在于，所述凹槽(4)上预埋有剪力装置，该剪力装置包括连接板(10)，连接板(10)一侧固连有预埋钢筋(11)，连接板(10)另一侧固连有剪力板(12)，其中，所述预埋钢筋(11)和连接板(10)预埋于轨道板混凝土中，且所述连接板(10)与剪力板(12)连接的一面外露于所述凹槽(4)底部，所述剪力板(12)外露于轨道板端部；所述剪力板(12)至少一面设有齿(15)，所述齿(15)的齿槽(15-1)方向与连接板(10)垂直，所述剪力板(12)上还设有至少一个连接孔。

9.根据权利要求8所述的先张型预应力轨道复合板，其特征在于，所述先张纵向预应力钢筋(2)和先张横向预应力钢筋均采用刻痕钢筋或者钢绞线。

10.根据权利要求9所述的先张型预应力轨道复合板，其特征在于，所述骨架连接钢筋(5)成折线状，包括水平设置的第一段钢筋和第五段钢筋(5-5)，第一段钢筋的一端折弯连接竖直设置的第二段钢筋(5-2)的上端，第五段钢筋(5-5)的一端折弯连接竖直设置的第四段钢筋(5-4)的上端，所述第二段钢筋(5-2)的下端和第四段钢筋(5-4)的下端分别折弯连接水平设置的第三段钢筋(5-3)的两端，且所述第一段钢筋和第五段钢筋(5-5)的自由端均位于第二段钢筋(5-2)、第三段钢筋(5-3)和第四段钢筋(5-4)所围区域之外；且所述第一段钢筋和第五段钢筋(5-5)预埋于轨道板中，所述第二段钢筋(5-2)的上部和第四段钢筋(5-4)的上部均预埋于轨道板中，所述第二段钢筋(5-2)的下部和第四段钢筋(5-4)的下部以及所述第三段钢筋(5-3)均露于轨道板板体(1)外。

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