一种用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构的制作方法

本实用新型涉及城市轨道交通领域，特别是涉及一种用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构。

背景技术：

随着城市轨道交通快速发展和人们生活水平的不断提高，城市轨道交通引起的环境振动问题越来越引发关注，城市居民对地铁振动扰民的投诉现象屡见不鲜。因此，目前新建城市轨道交通地下线需采用减振轨道的地段越来越多。减振垫轨道结构是一种传统的减振轨道，在国内外高铁、城际中均有成熟应用，其用在城市轨道交通中是作为高等减振措施，在各城市中被大量采用。

城市轨道交通中的减振垫轨道结构分为现浇道床和预制板道床，既有线路中普遍为减振垫现浇轨道，但随着建筑和交通行业向预制化和装配化的方向发展，新建城市轨道交通中也越来越多得采用预制板减振轨道。由于预制板道床是在厂内预制，其尺寸大小固定，如施工时盾构隧道方位与设计有偏差，则预制板道床很可能与隧道壁冲突，导致无法将预制板道床铺设到设计位置。此外，由于传统减振垫预制板结构包含基底层、隔离层、自密实混凝土调整层、减振垫、预制板等结构，所以轨道结构高度往往较大，因此，新建线路如设计减振垫预制板轨道，一般需要采用内径较大的盾构隧道，保证隧道内有足够大的空间铺设减振垫预制板轨道结构，使得盾构隧道的施工误差对铺设预制板的影响最小化。此外，既有的减振垫预制板轨道的两侧水沟均设置在基底层，要求基底层有足够的宽度，因此传统的5.4米内径的小盾构隧道也很难满足基底宽度要求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种结构简单、强度高、稳定性好、施工效率高、养护维修便利、美观环保且适用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构，其包括钢轨和预制板道床，所述预制板道床铺设在盾构隧道上，所述预制板道床自下而上依次设有混凝土基底层、自密实混凝土调整层、减振垫和预制板，所述混凝土基底层内设有第一钢筋网，所述自密实混凝土调整层对应所述预制板的纵向两端分别设有一个限位凸台，所述限位凸台与所述自密实混凝土调整层一体灌注成型，所述自密实混凝土调整层内设有第二钢筋网，所述限位凸台内设有钢筋笼，所述第二钢筋网的上端与所述钢筋笼一体绑扎成型，所述第二钢筋网的下端与所述第一钢筋网相连，所述预制板的纵向两端分别设有一个与所述限位凸台形状配合的限位孔，所述预制板的中心位置设有用于向所述自密实混凝土调整层灌注自密实混凝土的灌注孔，所述减振垫在所述限位凸台和灌注孔对应的位置上设有大小匹配的孔洞，所述预制板的横向两侧分别设有多个沿其纵向等距间隔的承轨台，所述钢轨通过扣件扣压在所述承轨台上，所述预制板道床的横向两侧分别设有排水沟，所述排水沟由所述自密实混凝土调整层的侧面、所述混凝土基底层的顶面和盾构隧道的壁面围设形成。

作为本实用新型优选的方案，所述承轨台与所述预制板一体预制成型。

作为本实用新型优选的方案，所述预制板的宽度为2200mm、厚度为220mm、长度为4100mm，所述预制板的底角到直径为5.2m的限界圆的距离大于或等于100mm。

作为本实用新型优选的方案，所述预制板由钢筋混凝土制成，其内设有纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋，为双向预应力钢筋混凝土结构。

作为本实用新型优选的方案，所述预制板的抗压强度大于或等于60mpa。

作为本实用新型优选的方案，相邻的所述预制板之间设有板缝。

作为本实用新型优选的方案，所述板缝的宽度大于或等于100mm。

作为本实用新型优选的方案，所述自密实混凝土调整层的厚度范围为90mm～110mm。

作为本实用新型优选的方案，所述减振垫在所述预制板成型后粘贴于所述预制板的底面。

作为本实用新型优选的方案，所述限位凸台与所述限位孔之间设有弹性垫层。

本实用新型实施例一种用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构与现有技术相比，其有益效果在于：

(1)由于排水沟是由自密实混凝土调整层的侧面、所述混凝土基底层的顶面和盾构隧道的壁面围设形成的，混凝土基底层的顶面为一个平面并作为排水沟底面，无需在混凝土基底层上浇筑中心水沟和两侧水沟，因此混凝土基底层的施工方便、快捷，且施工质量容易控制，同时也避免了暗沟排水故障检修难的问题。

(2)预制板与隧道壁之间被排水沟隔开，在盾构施工发生最大偏差的情况下仍然能够避免预制板底角与隧道壁发生冲突，保证预制板能够顺利铺设到位，故该减振垫预制板轨道结构能够适用于目前城市轨道交通中最小的盾构隧道(内径5.4米)。

(3)该减振垫预制板轨道结构相比传统预制板道床减去了隔离层，轨道结构高度能设计得更低，减少洞内空间的占用，而且预制板的两侧无需使用减振垫，故可大大节约减振垫和隔离层的施工物量，降低工程造价。

(4)利用自密实混凝土浇筑时在预制板限位孔中形成的限位凸台，进而实现轨道的横向和纵向限位，而且自密实混凝土调整层和限位凸台同时成型，大大提高了施工效率和施工质量；此外，由于自密实混凝土调整层内的第二钢筋网的上端与限位凸台内的钢筋笼一体绑扎成型，其下端与混凝土基底层内的第一钢筋网相连，故该减振垫预制板轨道结构的整体稳定性好、强度高。

(5)预制板与自密实混凝土调整层之间设置减振垫，起到减振作用的同时，能够有效防止预制板与自密实混凝土之间形成刚性连接，在运营过程中如发生道床翻浆冒泥、开裂、减振垫失效等病害，能够方便将预制板抬起进行道床、减振垫检修或更换，而不会破坏预制板轨道结构的整体性，养护维修便利。

(6)该减振垫预制板轨道结构外观整洁统一，洞内施工环保性好，避免洞内粉尘过大影响施工人员身体健康。

可见，本实用新型实施例的减振垫预制板轨道结构，具有结构简单、强度高、稳定性好、施工效率高、养护维修便利、美观环保的优点，非常适合在在小盾构的城市轨道交通中推广和应用，且其工程造价比传统减振垫预制板减少20％，具有良好的社会经济效应。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构的端面图；

图2是本实用新型实施例提供的一种用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构的平面图；

图中，1、钢轨；2、限界圆；3、盾构隧道；4、混凝土基底层；5、自密实混凝土调整层；6、减振垫；7、预制板；8、第一钢筋网；9、限位凸台；10、第二钢筋网；11、钢筋笼；12、限位孔；13、灌注孔；14、承轨台；15、扣件；16、排水沟；17、板缝；18、弹性垫层；19、吊装孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型的优选实施例，一种用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构，其包括钢轨1和预制板道床，所述预制板道床铺设在盾构隧道3上，所述预制板道床自下而上依次设有混凝土基底层4、自密实混凝土调整层5、减振垫6和预制板7，所述混凝土基底层4内设有第一钢筋网8，所述自密实混凝土调整层5对应所述预制板7的纵向两端分别设有一个限位凸台9，所述限位凸台9与所述自密实混凝土调整层5一体灌注成型，所述自密实混凝土调整层5内设有第二钢筋网10，所述限位凸台9内设有钢筋笼11，所述第二钢筋网10的上端与所述钢筋笼11一体绑扎成型，所述第二钢筋网10的下端与所述第一钢筋网8相连，所述预制板7的纵向两端分别设有一个与所述限位凸台9形状配合的限位孔12，所述预制板7的中心位置设有用于向所述自密实混凝土调整层5灌注自密实混凝土的灌注孔13，所述减振垫6在所述限位凸台9和灌注孔13对应的位置上设有大小匹配的孔洞，所述预制板7的横向两侧分别设有多个沿其纵向等距间隔的承轨台14，所述钢轨1通过扣件15扣压在所述承轨台14上，所述预制板7道床2的横向两侧分别设有排水沟16，所述排水沟16由所述自密实混凝土调整层5的侧面、所述混凝土基底层4的顶面和盾构隧道3的壁面围设形成。

实施本实用新型实施例提供的一种用于城市轨道交通高架线的预制板7轨道结构，其关键在于：

首先，由于排水沟16是由自密实混凝土调整层5的侧面、所述混凝土基底层4的顶面和盾构隧道3的壁面围设形成的，混凝土基底层4的顶面为一个平面并作为排水沟16底面，无需在混凝土基底层4上浇筑中心水沟和两侧水沟，因此混凝土基底层4的施工方便、快捷，且施工质量容易控制，同时也避免了暗沟排水故障检修难的问题。

其二，预制板7与隧道壁之间被排水沟16隔开，在盾构施工发生最大偏差的情况下仍然能够避免预制板7底角与隧道壁发生冲突，保证预制板7能够顺利铺设到位，故该减振垫预制板轨道结构能够适用于目前城市轨道交通中最小的盾构隧道3(内径5.4米)。

其三，该减振垫预制板轨道结构相比传统预制板道床减去了隔离层，轨道结构高度能设计得更低，减少洞内空间的占用，而且预制板7的两侧无需使用减振垫6，故可大大节约减振垫6和隔离层的施工物量，降低工程造价。

其四，利用自密实混凝土浇筑时在预制板限位孔12中形成的限位凸台9，进而实现轨道的横向和纵向限位，而且自密实混凝土调整层5和限位凸台9同时成型，大大提高了施工效率和施工质量；此外，由于自密实混凝土调整层5内的第二钢筋网10的上端与限位凸台9内的钢筋笼11一体绑扎成型，其下端与混凝土基底层4内的第一钢筋网8相连，故该减振垫预制板轨道结构的整体稳定性好、强度高。

其五，预制板7与自密实混凝土调整层5之间设置减振垫6，起到减振作用的同时，能够有效防止预制板7与自密实混凝土之间形成刚性连接，在运营过程中如发生道床翻浆冒泥、开裂、减振垫6失效等病害，能够方便将预制板7抬起进行道床、减振垫6检修或更换，而不会破坏预制板7轨道结构的整体性，养护维修便利。

最后，该减振垫预制板轨道结构外观整洁统一，洞内施工环保性好，避免洞内粉尘过大影响施工人员身体健康。

示例性的，所述承轨台14与所述预制板7一体预制成型。所述预制板7的宽度为2200mm、厚度为220mm、长度为4100mm，所述限位孔12为直径360mm的圆形孔，所述灌注孔13为直径180mm的圆形孔，由于预制板7的宽度和厚度较传统预制板要小(传统预制板的宽度为2400mm、厚度为240mm)，所述预制板7的底角到直径为5.2m的限界圆2的距离大于或等于100mm，因此保证了在盾构隧道3施工最大误差范围内，预制板7不会碰到隧道壁。

示例性的，所述预制板7由钢筋混凝土制成，其内设有纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋，为双向预应力钢筋混凝土结构，且所述预制板7的抗压强度大于或等于60mpa，从而在实现预制板7小型化的同时保证足够的强度，满足列车动荷载下预制板7的受力要求。

示例性的，相邻的所述预制板7之间设有板缝17。板缝17的设置，用于适应伸缩变形，同时板缝17可作为过轨管线的通道，从而方便各专业管线过轨，避免了在预制板7中预留过轨槽，保证了预制板7的整体性并提高厂内预制板7制作效率。优选地，所述板缝17的宽度大于或等于100mm。

示例性的，由于考虑到减振垫6容易因浸水而老化损坏，即排水沟16的储水高度由自密实混凝土调整层5的厚度确定，故为满足区间排水要求，所述自密实混凝土调整层5的厚度范围设置为90mm～110mm之间，优选为100mm。

示例性的，所述减振垫6在所述预制板7成型后粘贴于所述预制板7的底面，从而随预制板7一起运送至施工现场铺设，避免了在现场铺设减振垫6的繁琐工序。

示例性的，所述限位凸台9与所述限位孔12之间设有弹性垫层18，用于隔离和缓冲限位凸台9与预制板7之间的刚性接触。

示例性的，所述述预制板7的横向两侧分别设有吊装孔19，以便于预制板7的起吊和铺设。

本实用新型实施例提供的一种用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构，其施工步骤是：首先，绑扎混凝土基底层4的第一钢筋网8、浇筑基底层混凝土，并预埋与自密实混凝土连接的门型钢筋；第二步，绑扎自密实混凝土调整层5的第二钢筋网10，并与混凝土基底层4预埋的门型钢筋连接牢固；第三步，将底部粘贴有减振垫6的预制板7运至隧道内，将板架设和精调到位，用钢制模板对自密实混凝土调整层5周围进行封边，保证灌注自密实混凝土时不漏浆；第四步，将预先制作好的限位凸台9的钢筋笼11安置在限位凸台9孔内，并将其与自密实混凝土调整层5的第二钢筋网10连接牢固；第五步，将自密实混凝土运至现场，从灌注孔13中灌入自密实混凝土，灌注时宜缓慢灌注，直至限位孔12内的自密实混凝土即将溢出预制板7表面为止；第六步，待自密实混凝土初凝后拆除模板，并在限位凸台9周围安设弹性垫层18；第七步，在承轨台14上安装扣件15；第八步，铺设钢轨1，将钢轨1用扣件15固定于承轨台14上；第九步，精调钢轨1，使减振垫预制板轨道结构的几何形位达到设计要求；最后，在两侧水沟的隧道壁与混凝土基底层4交界处、混凝土基底层4与自密实混凝土调整层5侧边交界处涂抹防水涂料。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种用于小盾构隧道的减振垫预制板轨道结构，其具有结构简单、强度高、稳定性好、施工效率高、养护维修便利、美观环保的优点，非常适合在在小盾构的城市轨道交通中推广和应用，且其工程造价比传统减振垫预制板减少20％，具有良好的社会经济效应。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。