一种预制装配可分离的凹凸槽连接式轨道结构的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种预制装配可分离的凹凸槽连接式轨道结构。


背景技术：

2.轨道是引导机车车辆运行，直接承受来自列车的荷载，并将荷载传至路基、桥梁或者隧道的结构，是轨道交通中的重要组成部分。轨道结构形式主要分为有砟轨道和无砟轨道，其中无砟轨道道床分为现浇整体道床和预制式整体道床。目前我国的预制式轨道主要包括crts
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型、crtsⅱ型、crtsⅲ型板式无砟轨道以及在此基础上衍生的各类城轨板式无砟轨道，梯形轨枕式无砟轨道和其他板式预制减振轨道结构等。
3.板式无砟轨道多采用分层结构，一般包括：预制板、填充层、底座或支承层。梯形轨枕式无砟轨道一般包括：预制梯形轨枕、填充层或减振垫板、底座。首先，底座或支承层、板式轨道填充层均采用现浇型式，现浇道床占道床的比例较大，一般均大于50％。其次，填充层一般作为连接层，位于板下，待板调整完成后进行浇筑，对填充层的和易性要求较高，成本增加；填充层是道床结构的薄弱部分，易发生剥离；填充层位于板下不易被发现，造成安全隐患并给养护维修带来一定的困难。再次，预制板一般采用整体式或者框架式，板的体积较大，不便于适应复杂线型。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种预制装配可分离的凹凸槽连接式轨道结构。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种预制装配可分离的凹凸槽连接式轨道结构，包括预制轨道梁、预制底座梁、现浇连接部，所述预制轨道梁通过所述现浇连接部与所述预制底座梁连接；
7.所述预制轨道梁包括轨道梁纵梁、轨道梁横梁、轨道梁承轨台和轨道梁凸柱，所述轨道梁横梁位于所述轨道梁纵梁之间，所轨道梁述承轨台安装在所述轨道梁纵梁上，所述轨道梁承轨台通过扣件固定钢轨，所述轨道梁凸柱在所述轨道梁纵梁的下端呈点状布置，所述轨道梁凸柱的下端包覆有隔离层；
8.所述预制底座梁包括底座梁纵梁、底座梁横梁和底座梁凹槽，两个底座梁纵梁之间通过两个底座梁横梁连接，所述底座梁凹槽在所述底座梁纵梁上呈间隔布置，所述底座梁凹槽与所述轨道梁凸柱安装时，呈上下位置对应状态。
9.可选地，所述底座梁凹槽的宽度、长度均大于所述轨道梁凸柱的宽度、长度，所述底座梁凹槽的上表面积大于轨道梁凸柱的底面积，所述底座梁凹槽与所述轨道梁凸柱通过所述现浇连接部榫接。
10.可选地，现场浇筑施工时，轨道梁凸柱的下端一部分浇筑于所述底座梁凹槽内，轨道梁凸柱204与底座梁凹槽403之间具有预留调整量。
11.可选地，预制轨道梁、预制底座梁为预制框架式结构，且所述预制轨道梁、预制底
座梁为预应力结构。
12.可选地，根据减振需求，所述隔离层内部可增加减振垫板。
13.可选地，根据不同减振需求，所述隔离层的材料可为普通隔离材料，也可为减振材料。
14.可选地，所述减振垫板和减振隔离层用减振材料制成。
15.可选地，多块预制轨道梁与所述预制底座梁呈纵向排列设置。
16.可选地，所述预制轨道梁中的所述轨道梁纵梁、所述轨道梁横梁和所述轨道梁凸柱之间通过内部钢筋连接，所述预制底座梁中的所述底座梁纵梁、底座梁横梁和底座梁凹槽之间通过内部钢筋连接。
17.所述预制轨道梁长度为3.5m，预制底座梁长度为10.7m；轨道梁凸柱的下端52％～63％的部分浇筑于所述底座梁凹槽内；轨道梁凸柱在底座梁凹槽内四周的位置调整量不小于 40mm，轨道梁凸柱在底座梁凹槽内高低的调整量不小于30mm；轨道梁凸柱沿轨道梁纵梁方向至少在每个预制轨道梁上对称设置两组，两组间距为3/5的预制轨道梁长度。优化的尺寸设获得了计承力能力、调整能力和复杂线路需求的更高效统一。
18.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
19.1)本技术方案中设置预制底座梁、预制轨道梁，预制底座梁、预制轨道梁通过现浇连接部连接，且预制底座梁上设有凹槽，便于预制轨道梁下端的凸柱插入到凹槽中，然后通过现浇施工方式进行强度连接，其中，预制底座梁、预制轨道梁均采用工厂化预制，仅预制底座梁的凹槽内作为连接部进行现场浇筑，实现预制结构占轨道结构不低于75％，提高轨道结构的装配化率，减少现场浇筑的工作量，简化施工工序、提高施工工效，减少人工，降低施工成本。
20.2)本技术方案中通过在预制轨道梁的凸柱下设置隔离层，根据需要在隔离层的内部增设减振垫板或隔离层采用减振材料，可应用于无减振地段或不同减振需求的地段，减少了轨道结构类型，方便运营阶段减振等级的调整，同时隔离层的设置保证预制板的更换方便，进而方便了养护维修。
21.3)本技术方案中所述的轨道结构为装配框架式，其中预制轨道梁和预制底座梁通过凸柱和凹槽的凹凸槽结构进行连接，预制轨道梁的三个方向限位均在下部凸柱中，且所述预制轨道梁和预制底座梁的结构清晰，受力简单。
22.4)本技术方案中通过将现场连接部安装位于预制底座梁的底座梁凹槽内部，无需支模板，施工简单快捷。
23.5)本技术方案中现浇连接部位于底座梁上，现场施工全过程无隐蔽施工流程，减少安全隐患、提高施工质量。
附图说明
24.图1是本实用新型的结构示意图；
25.图2是本实用新型的分解示意图；
26.图3是本实用新型的横剖示意图；
27.图4是本实用新型中预制轨道梁的结构示意图；
28.图5是本实用新型中预制底座梁的结构示意图；
29.图6是预制轨道梁中轨道梁凸柱局部示意图
30.其中：1-钢轨、2-预制轨道梁、3-现浇连接部、4-预制底座梁、201-轨道梁纵梁、202-轨道梁横梁、203-轨道梁承轨台、204-轨道梁凸柱、205-隔离层、206-减振垫板、401-底座梁纵梁、402-底座梁横梁、403-底座梁凹槽。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
32.实施例1：
33.如图1-图6所示，一种预制装配可分离的凹凸槽连接式轨道结构，包括预制轨道梁2、预制底座梁4、现浇连接部3，所述预制轨道梁2通过所述现浇连接部3与所述预制底座梁4 连接。列车荷载通过钢轨1传递给轨道梁2，轨道梁通过轨道梁凸柱204传递给底座梁4，结构简单、传力明晰。
34.所述预制轨道梁2包括轨道梁纵梁201、轨道梁横梁202、轨道梁承轨台203和轨道梁凸柱204，所述轨道梁横梁202位于所述轨道梁纵梁201之间，所述轨道梁承轨台203安装在所述轨道梁纵梁201上，所述轨道梁承轨台203通过扣件固定钢轨1，所述轨道梁凸柱204 在所述轨道梁纵梁201的下端呈点状布置，所述轨道梁凸柱204的下端包覆有隔离层205。
35.所述隔离层205的设置，在满足预制轨道梁受力稳定情况下保证了预制轨道梁2更换时方便与现浇层脱离，进而方便了养护维修。所述隔离层205的材料不局限于土工布、橡胶、聚酯等，且达到隔离的作用。
36.所述预制底座梁4包括底座梁纵梁401、底座梁横梁402和底座梁凹槽403，两个底座梁纵梁401之间通过两个底座梁横梁402连接，所述底座梁凹槽403在所述底座梁纵梁401上呈间隔布置，所述底座梁凹槽403与所述轨道梁凸柱204安装时，呈上下位置对应状态。
37.本实施例中预制轨道梁2和预制底座梁4的长度是在综合考虑吊装、运输、施工效率及线路条件的适应性确定的。本实施例中经比选计算推荐优选3.5m长预制轨道梁2和10.7m长预制底座梁4，可适用于最小曲线半径为200m的平面曲线和最小曲线半径为800m的竖曲线，更能适应不同复杂线型，提高了本实用新型的适应性。
38.本实施例中，所述预制轨道梁2和预制底座梁4为预制结构，所述现浇连接部3为采用现浇施工而成，整体预制结构占比不低于75％，提高装配率、减少现场浇筑工作量，降低混凝土圬工量，提高施工工效，减少现场人工、降低施工成本。
39.其中，所述底座梁凹槽403的宽度、长度均大于所述轨道梁凸柱204的宽度、长度，所述底座梁凹槽403的上表面积大于轨道梁凸柱204的底面积，底座梁凹槽403和轨道梁凸柱 204榫接。现场浇筑施工时，轨道梁凸柱204的下端52％～63％的部分浇筑于所述底座梁凹槽403内。在对预制轨道梁2与所述预制底座梁4进行安装时，预制轨道梁2的水平调整量为不小于40mm，且所述预制轨道梁2的竖向调整量为不小于30mm，施工误差和线路适应性更强。
40.具体地，所述底座梁纵梁401上间隔布置有点状底座梁凹槽403，底座梁凹槽403与轨道梁凸柱204上下位置对应。所述底座梁凹槽403的尺寸大于轨道梁凸柱204，进而在完成
预制底座梁4的施工后在进行预制轨道梁2粗调和精调定位时，可实现预制轨道梁2的前后左右调整均不小于40mm；所述轨道梁凸柱204现浇入底座梁凹槽403内，在满足结构稳定情况下，可实现预制轨道梁2的高低调整量不小于30mm，即竖向调整量不小于30mm。
41.其中，本实施例中所述的底座梁凹槽403内部进行毛化处理，可增强表面的粗糙度，与连接的预留连接钢筋作用，进一步加强预制底座梁4与现浇连接部3的连接强度。
42.综合本例内容，可以看出本实用新型分别通过一体化预制的预制轨道梁2和预制底座梁 4及其对应配合连接的轨道梁凸柱204和底座梁凹槽403实现了对轨道直接承力转换、轨道支承和精度、复杂线形适应能力几方面的共同优化统一。一方面，一体化预制的预制轨道梁 2和预制底座梁4首先保证了结构的整体精度，使得预制轨道梁2对钢轨1进行承载时，每个支撑点(即轨道梁承轨台203)均能够精准承力，避免因施工误差造成的不平整导致的钢轨不平顺，进而保证列车下两根钢轨1的轨道几何行为在毫米级；另一方面，钢轨1与轨道梁凸柱204和底座梁凹槽403的直接承力位置对应，满足了直接受力转换的高承载和稳定性要求，提高了承力的安全和稳定性；第三方面，通过轨道梁凸柱204和底座梁凹槽403沿轨道梁纵梁201或底座梁纵梁401方向的点状分布(即轨道梁凸柱204和底座梁凹槽403沿轨道长度方向均布，一般为单个预制轨道梁2上前后各对称布置四个轨道梁凸柱204，底座梁凹槽403对应布置)以及轨道梁凸柱204外包裹隔离层205或减振垫板206以及轨道梁凸柱 204的下端部分浇筑于底座梁凹槽403的设计，增加了结构之间的连接柔性，减小了因较大结构刚性和直接承力转换容易导致的结构应力过大损坏，实现了结构间的精度微调进一步提升安全稳定性，同时还满足了复杂线路的设计需要。第四方面，点状分布的方式还小范围限制了轨道梁凸柱204和底座梁凹槽403之间的可调范围，避免因可调量过大以及柔性连接部分过大导致高承载下结构错位的不合理增加；第五方面，减振垫板206在上面的基础上进一步提高了结构间的柔性连接能力以及隔振能力。
43.实施例2：
44.本实施例在实施例1的基础上，在预制轨道梁2的轨道梁凸柱204下端包覆隔离层205，根据减振需求，所述隔离层205的内部可增加减振垫板206，所述减振垫板采用减振材料制成。通过增加减振垫板可降低车辆和钢轨的振动向下部基础的传播，进而减少轮轨振动对周边环境的影响。另一种应用情况为：所述隔离层205为减振垫层，所述减振垫层采用减振材料制成，可满足减振施工工况的需要。
45.实施例3：
46.本实施例在上述实施例的基础上，多块预制轨道梁2与所述预制底座梁4呈纵向排列设置。实施例中预制底座梁4的上部沿轨道方向设置有3块预制轨道梁2，预制底座梁4上预制轨道梁2的设置数量可根据预制底座梁4和预制轨道梁2的长度和相邻预制轨道梁2的间隔进行优选，如设置1块、2块、3块、4块、5块等，其中可进一步具体优选为2～4块。
47.所述预制轨道梁2中的所述轨道梁纵梁201、所述轨道梁横梁202和所述轨道梁凸柱204 之间通过内部钢筋连接，一次浇筑成型为预制结构，保证了轨道梁各部件之间的连接稳定。
48.所述轨道梁横梁202除了满足结构受力要求外，同时连接了钢轨下两根轨道梁纵梁，保证了两根轨道梁纵梁的相对位置关系及框架结构的稳定性，进而保证了钢轨的轨道几何尺寸的施工精度在毫米范围内。
49.所述轨道梁凸柱204位于轨道梁的正下方即列车作用位置正下方，轨道梁2通过凸柱204 再将列车作用荷载传递给底座，保证了结构的稳定性。所述预制底座梁4中所述底座梁纵梁 401、底座梁横梁402和底座梁凹槽403之间通过内部钢筋连接，一次浇筑成型为预制结构，保证了底座梁各部件之间的连接稳定。所述底座梁纵梁401、底座梁横梁402和底座梁凹槽 403之间通过内部钢筋连接形成预制底座梁4的框架结构，增强了预制底座梁4的承载强度。且通过钢筋连接，加大预制底座梁4的强度和承载稳定性。
50.所述轨道梁纵梁201、轨道梁横梁202和轨道梁凸柱204通过内部钢筋连接，组成预制轨道梁的框架结构；所述预制底座梁4中所述底座梁纵梁401、底座梁横梁402和底座梁凹槽403之间通过内部钢筋连接，组成预制底座梁的框架结构。所述轨道梁和底座梁框架结构相对于传统板式结构，中部掏空，尽量减小轨道梁和底座梁各部位尺寸，降低材料用量约53％，通过计算可承受上部列车荷载，满足结构受力与耐久性要求，同时减小了温度对结构的力学影响。框架结构减小了轨道梁和底座梁体积和质量，方便运输、施工及安装，节约材料，降低成本。同时框架结构可配套其他附属设施，例如公路路面、绿化层、盖板等，拓宽工程条件适应性，于环境适应性强，提升城市景观。
51.现场浇筑施工时，轨道梁凸柱204的下端一部分浇筑于所述底座梁凹槽403内。本实施例中，轨道梁凸柱204、底座梁凹槽403的规格、数量、位置是根据结构受力、材料性能，并结合轨道交通线型适应性计算确定。其中，底座梁凹槽403的尺寸可满足连接部3现场浇筑时振捣棒的施工，且保证现浇部分无需支模板，保证施工简单便捷。
52.上述实施例中，在轨道结构定位安装完成后，对所述现浇连接部3的材料无特殊和易性要求，细石混凝土即可满足要求，极大的提高了本实施例中所述的凹凸槽连接轨道结构的应用范围，以及适用强度，同时相较于传统的自密实混凝土单价降低52％，进而降低工程造价。现浇连接部3为上部浇筑，相较于传统预制板式道床现浇部分采用套筒灌浆，减少隐蔽施工流程，浇筑质量易控制，减少质量安全隐患。
53.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。