弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构的制作方法

本实用新型属于无砟轨道施工技术领域，尤其是涉及一种弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构。

背景技术：

无砟轨道(ballastlesstrack)是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，又称作无碴轨道，是当今世界先进的轨道技术。无砟轨道承轨台是指无砟轨道的轨道板承轨台，是无砟轨道中用于支承运行轨的台座，承轨台也称为轨枕。自1966年在瑞士研制并在瑞士boetberg隧道内铺设后，弹性支承块式无砟轨道以其弹性好、少维修等特点广泛铺设于国内外的隧道及地铁线路中，如中南部铁路通道、瓦日铁路、兰新铁路乌鞘岭隧道等都采用了弹性支承块式无砟轨道。现有弹性支承块式无砟轨道由钢轨(即运行轨)、钢轨扣件、混凝土支承块、橡胶套靴、块下弹性垫板和道床板等构成，其中橡胶套靴套装在混凝土支承块下部外侧，块下弹性垫板垫装于道床板底部与橡胶套靴之间，钢轨通过钢轨扣件固定在混凝土支承块上，橡胶套靴布设于道床板内；道床板为钢筋混凝土道床板且其高度大约为650mm，钢轨通常采用60kg/m长钢轨，钢轨扣件采用弹条ⅶ型扣件(由t型螺栓、平垫圈、螺母、弹条、轨距挡板、绝缘轨距块、轨下垫板和预埋铁座组成)，轨枕(也称为轨枕块)采用弹性支承块。弹性支承块式无砟轨道中，每个弹性支承块均由一个混凝土支承块、套装在该混凝土支承块下部外侧的橡胶套靴和垫装于该混凝土支承块底部的块下弹性垫板组成。

对弹性支承块式无砟轨道进行施工时，由于弹性支承块预先加工成型，因而现场施工时主要是对道床板进行施工。对道床板进行施工时，先对道床板内的钢筋进行绑扎，再对道床板进行混凝土浇筑。对道床板进行混凝土浇筑之前，先将道床板上所设置的弹性支承块均吊装到位。待道床板浇筑完成后，道床板与其上所设置的弹性支承块连接为一体。但目前对隧道洞内的弹性支承块式无砟轨道进行施工时，没有一个统一、标准的施工方法可供遵循，实际对轨道板进行施工时，不可避免地存在施工操作比较随意、施工效率低、施工质量不易保证等问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，通过支立轨道板成型模板与缝内支立组件，能简便、快速完成轨道板混凝土浇筑过程并确保轨道板成型质量，且能同步简便完成前后轨道板之间横向伸缩缝的施工过程，同时通过剪力连接件确保各轨道板与仰拱填充层之间的连接可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征在于：包括多个支撑于所施工隧道洞内仰拱填充层上的轨道板成型模板和多组均布设于仰拱填充层上的剪力连接件，所述仰拱填充层为混凝土填充层；所述仰拱填充层上沿隧道纵向延伸方向由后向前布设有多个轨道板，每个所述轨道板均为矩形；前后相邻两个所述轨道板之间均为一道横向伸缩缝，所述横向伸缩缝沿轨道板的横向宽度方向布设；多个所述轨道板的横向宽度均相同且其横向宽度均为2.8m，每个所述轨道板上均由后向前设置有多组弹性支撑块，每组所述弹性支撑块均包括左右两个对称布设于轨道板同一个横断面上的弹性支撑块，每个所述轨道板上前后相邻两个所述弹性支撑块之间的间距均为d，其中d＝600mm；每个所述轨道板上位于最前侧的一组所述弹性支撑块均为前端支撑块，每个所述轨道板上与所述前端支撑块相邻的一组所述弹性支撑块均为前侧支撑块，每个所述轨道板上位于最后侧的一组所述弹性支撑块均为后端支撑块，每个所述轨道板上与所述后端支撑块相邻的一组所述弹性支撑块均为后侧支撑块；

每个所述轨道板成型模板均为对一个所述轨道板进行施工的成型模板，每个所述轨道板成型模板均由左右两个对称布设的侧部模板组成，两个所述侧部模板均呈竖直向布设且二者均沿隧道纵向延伸方向布设；每道所述横向伸缩缝内均设置有一个缝内填充板和两块对称布设的横向钢板，所述缝内填充板的前后两侧分别支立有一块所述横向钢板，所述横向钢板为长方形平直钢板且其为临时支撑钢板，所述横向钢板底部和缝内填充板底部均支撑于仰拱填充层上，两块所述横向钢板均呈竖直向布设且二者均沿横向伸缩缝的长度方向布设，所述缝内填充板呈竖直向布设且其夹装于两块所述横向钢板之间，所述横向钢板的长度大于轨道板的横向宽度且其高度大于轨道板的厚度；每道所述横向伸缩缝内的缝内填充板和两块所述横向钢板均组成一个缝内支立组件；每个所述缝内支立组件均卡装于前后相邻两个所述轨道板成型模板之间，所述横向钢板均为对轨道板的前侧壁或后侧壁进行成型的横向模板；

所施工隧道洞由后向前分为5个隧道节段，前后相邻两个所述隧道节段之间的连接处均为一道所述横向伸缩缝所处位置处；5个所述隧道节段包括前后两个隧道洞口段、两个洞口过渡段和一个位于两个所述洞口过渡段之间的隧道洞内段，每个所述隧道洞口段与所述隧道洞内段之间均通过一个所述洞口过渡段进行连接，两个所述隧道洞口段的长度均为45m～55m，两个所述洞口过渡段的长度均为140m～160m；

每个所述轨道板上均设置有一组所述剪力连接件，每组所述剪力连接件均包括多排由后向前布设于同一个所述轨道板上的剪力连接件，每排所述剪力连接件均包括多个由左至右布设于轨道板同一个横断面上的剪力连接件，每排所述剪力连接件均布设于一个所述轨道板上前后相邻两组所述弹性支撑块之间中部；所述剪力连接件为下部植入仰拱填充层内的剪力钢筋，所述剪力钢筋为l形钢筋；所述l形钢筋包括下钢筋段和连接于所述下钢筋段上端的上钢筋段，所述下钢筋段下部固定于仰拱填充层内，所述下钢筋段呈竖直向布设，所述上钢筋段呈水平布设，每排所述剪力连接件中的所有上钢筋段和所有下钢筋段均布设于仰拱填充层的同一个横断面上；所述仰拱填充层内开有多个供所述下钢筋段固定的竖向钻孔；

每组所述剪力连接件中位于最前侧的一排所述剪力连接件均为前侧剪力连接件，所述前侧剪力连接件位于一个所述轨道板上的所述前端支撑块与所述前侧支撑块之间；每组所述剪力连接件中位于最后侧的一排所述剪力连接件均为后侧剪力连接件，所述后侧剪力连接件位于一个所述轨道板上的所述后端支撑块与所述后侧支撑块之间；

位于所述隧道洞口段内的每个所述轨道板上前后相邻两排所述剪力连接件之间的间距均为d，位于所述洞口过渡段内的每个所述轨道板上前后相邻两排所述剪力连接件之间的间距均为2d或3d，位于所述隧道洞内段内的每个所述轨道板上前后相邻两排所述剪力连接件之间的间距均为4d或5d。

上述弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征是：所述横向钢板的板厚为2mm～3mm。

上述弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征是：所述横向钢板上设置有多个吊环，多个所述吊环沿横向钢板的长度方向由左至右布设。

上述弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征是：所述吊环为焊接固定在横向钢板上的弧形环。

上述弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征是：所述缝内填充板为聚乙烯泡沫塑料板。

上述弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征是：所述缝内填充板为长方形板且其高度小于轨道板的厚度。

上述弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征是：所述轨道板的厚度为350mm～400mm。

上述弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征是：位于所述隧道洞口段内的每个所述轨道板上和位于所述洞口过渡段内的每个所述轨道板上所设置剪力连接件的钢筋直径均为φ20mm，位于所述隧道洞内段内的每个所述轨道板上所设置剪力连接件的钢筋直径均为φ16mm。

上述弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征是：每排所述剪力连接件均包括5个布设于同一竖直面上的剪力连接件，5个所述剪力连接件呈均匀布设；

所述剪力连接件为左弯式钢筋或右弯式钢筋，所述左弯式钢筋中所述上钢筋段连接于所述下钢筋段的上部左侧，所述右弯式钢筋中所述上钢筋段连接于所述下钢筋段的上部右侧；

每排所述剪力连接件的5个所述剪力连接件中位于中部的一个剪力连接件为中部剪力连接件，所述中部剪力连接件布设于轨道板的纵向中心线上；每排所述剪力连接件中位于所述中部剪力连接件左侧的两个所述剪力连接件均为所述左弯式钢筋，每排所述剪力连接件中位于所述中部剪力连接件右侧的两个所述剪力连接件均为所述右弯式钢筋；所述中部剪力连接件为所述左弯式钢筋或所述右弯式钢筋。

上述弹性支承块式无砟轨道用轨道板施工结构，其特征是：所述下钢筋段的长度为38mm～44mm，所述下钢筋段下部伸入仰拱填充层内的长度为20mm～22mm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且投入施工成本较低。

2、所采用的缝内支立组件结构设计合理、加工制作简便且投入成本较低，每个缝内支立组件均卡装于前后相邻两个轨道板成型模板之间，实际安装简便，并且定位简便、准确，通过前后相邻两个轨道板成型模板对缝内支立组件进行定位，能确保横向伸缩缝的位置准确度和平直度；并且能有效简化横向伸缩缝的施工过程，轨道板混凝土浇筑完成后，只需分别向上吊出两个横向钢板，再在缝内填充板上方填充密封胶进行密封即可，缝内填充板预先布设并通过两块横向钢板进行夹装，能简便、有效确保缝内填充板的位置准确性和平直度，避免轨道板混凝土浇筑完成后向伸缩缝内塞入缝内填充板时存在的缝内填充板塞入过程复杂、费工费时以及缝内填充板易弯曲、不易填塞到位等问题；同时，两块横向钢板能作为对轨道板的前侧壁或后侧壁进行成型的横向模板，能确保轨道板的混凝土浇筑质量，并且确保轨道板前后模板难以支立、轨道板前后侧壁成型质量较差等问题。

3、所采用的剪力连接件结构简单、固定简便且使用效果好，通过多排剪力连接件使各轨道板均牢靠固定于仰拱填充层上，使各轨道板与仰拱填充层紧固连接为一体，能有效增强各轨道板与仰拱填充层之间的连接强度和抗剪强度；

同时，各轨道板上剪力连接件布设位置设计合理，在每个轨道板前后两侧均设置剪力连接件的基础上，将所施工隧道洞分为5个隧道节段，并根据各隧道节段的布设位置，对轨道板上前后两排剪力连接件之间的间距进行限定，其中隧道洞口段内的轨道板上前后两排剪力连接件之间的间距最小，洞口过渡段内的轨道板上前后两排剪力连接件之间的间距次之，而隧道洞内段内的轨道板上前后两排剪力连接件之间的间距最大，这样既能满足靠近隧道洞口的隧道洞口段与洞口过渡段内轨道板与仰拱填充层之间的连接强度需求，同时能节约剪力连接件数量，节约材料成本和施工成本。由于每个轨道板前后两侧均设置剪力连接件，因而能确保各轨道板前后两侧与仰拱填充层之间的连接强度和抗剪强度。

4、施工简便且使用效果好，通过支立轨道板成型模板与缝内支立组件，能简便、快速完成轨道板混凝土浇筑过程并确保轨道板成型质量，且能同步简便完成前后轨道板之间横向伸缩缝的施工过程，同时通过剪力连接件确保各轨道板与仰拱填充层之间的连接可靠性。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的施工状态示意图。

图2为本实用新型施工完成后的平面结构示意图。

图3为本实用新型轨道板成型模板与缝内支立组件的平面布设位置示意图。。

图4为本实用新型横向伸缩缝施工完成后的立面结构示意图。

图5为本实用新型剪力连接件与各轨道板的平面布设位置示意图。

图6为本实用新型位于隧道洞口段内的轨道板上剪力连接件的平面布设位置示意图。

图7为本实用新型位于洞口过渡段内的轨道板上剪力连接件的平面布设位置示意图。

图8为本实用新型位于隧道洞内段内的轨道板上剪力连接件的平面布设位置示意图。

图9为本实用新型横向钢板的结构示意图。

图10为本实用新型轨道板成型模板与缝内支立组件的立面布设位置示意图。

图11为本实用新型剪力连接件在仰拱填充层内的固定位置示意图。

附图标记说明:

1—钢轨；2—钢轨扣件；3—混凝土支承块；

4—橡胶套靴；5—块下弹性垫板；6—道床板；

7—仰拱填充层；8—所施工隧道洞；9—剪力连接件；

10—弹性支承块；11—横向伸缩缝；12—侧部模板；

13—缝内填充板；14—横向钢板；15—吊环；

16—密封胶填充层；17—植筋胶填充层；18—隧道仰拱；

具体实施方式

如图2、图3所示，本实用新型包括多个支撑于所施工隧道洞8内仰拱填充层7上的轨道板成型模板和多组均布设于仰拱填充层7上的剪力连接件9，所述仰拱填充层7为混凝土填充层；所述仰拱填充层7上沿隧道纵向延伸方向由后向前布设有多个轨道板6，每个所述轨道板6均为矩形；前后相邻两个所述轨道板6之间均为一道横向伸缩缝11，所述横向伸缩缝11沿轨道板6的横向宽度方向布设；多个所述轨道板6的横向宽度均相同且其横向宽度均为2.8m，每个所述轨道板6上均由后向前设置有多组弹性支撑块10，每组所述弹性支撑块10均包括左右两个对称布设于轨道板6同一个横断面上的弹性支撑块10，每个所述轨道板6上前后相邻两个所述弹性支撑块10之间的间距均为d，其中d＝600mm；每个所述轨道板6上位于最前侧的一组所述弹性支撑块10均为前端支撑块，每个所述轨道板6上与所述前端支撑块相邻的一组所述弹性支撑块10均为前侧支撑块，每个所述轨道板6上位于最后侧的一组所述弹性支撑块10均为后端支撑块，每个所述轨道板6上与所述后端支撑块相邻的一组所述弹性支撑块10均为后侧支撑块；

如图3所示，每个所述轨道板成型模板均为对一个所述轨道板6进行施工的成型模板，每个所述轨道板成型模板均由左右两个对称布设的侧部模板12组成，两个所述侧部模板12均呈竖直向布设且二者均沿隧道纵向延伸方向布设；结合图4和图10，每道所述横向伸缩缝11内均设置有一个缝内填充板13和两块对称布设的横向钢板14，所述缝内填充板13的前后两侧分别支立有一块所述横向钢板14，所述横向钢板14为长方形平直钢板且其为临时支撑钢板，所述横向钢板14底部和缝内填充板13底部均支撑于仰拱填充层7上，两块所述横向钢板14均呈竖直向布设且二者均沿横向伸缩缝11的长度方向布设，所述缝内填充板13呈竖直向布设且其夹装于两块所述横向钢板14之间，所述横向钢板14的长度大于轨道板6的横向宽度且其高度大于轨道板6的厚度；每道所述横向伸缩缝11内的缝内填充板13和两块所述横向钢板14均组成一个缝内支立组件；每个所述缝内支立组件均卡装于前后相邻两个所述轨道板成型模板之间，所述横向钢板14均为对轨道板6的前侧壁或后侧壁进行成型的横向模板；

结合图2、图3、图5、图6、图7和图8所示，所施工隧道洞8由后向前分为5个隧道节段，前后相邻两个所述隧道节段之间的连接处均为一道所述横向伸缩缝11所处位置处；5个所述隧道节段包括前后两个隧道洞口段、两个洞口过渡段和一个位于两个所述洞口过渡段之间的隧道洞内段，每个所述隧道洞口段与所述隧道洞内段之间均通过一个所述洞口过渡段进行连接，两个所述隧道洞口段的长度均为45m～55m，两个所述洞口过渡段的长度均为140m～160m；

每个所述轨道板6上均设置有一组所述剪力连接件9，每组所述剪力连接件9均包括多排由后向前布设于同一个所述轨道板6上的剪力连接件9，每排所述剪力连接件9均包括多个由左至右布设于轨道板6同一个横断面上的剪力连接件9，每排所述剪力连接件9均布设于一个所述轨道板6上前后相邻两组所述弹性支撑块10之间中部；所述剪力连接件9为下部植入仰拱填充层7内的剪力钢筋，所述剪力钢筋为l形钢筋；所述l形钢筋包括下钢筋段和连接于所述下钢筋段上端的上钢筋段，所述下钢筋段下部固定于仰拱填充层7内，所述下钢筋段呈竖直向布设，所述上钢筋段呈水平布设，每排所述剪力连接件9中的所有上钢筋段和所有下钢筋段均布设于仰拱填充层7的同一个横断面上；所述仰拱填充层7内开有多个供所述下钢筋段固定的竖向钻孔；

每组所述剪力连接件9中位于最前侧的一排所述剪力连接件9均为前侧剪力连接件，所述前侧剪力连接件位于一个所述轨道板6上的所述前端支撑块与所述前侧支撑块之间；每组所述剪力连接件9中位于最后侧的一排所述剪力连接件9均为后侧剪力连接件，所述后侧剪力连接件位于一个所述轨道板6上的所述后端支撑块与所述后侧支撑块之间；

位于所述隧道洞口段内的每个所述轨道板6上前后相邻两排所述剪力连接件9之间的间距均为d，位于所述洞口过渡段内的每个所述轨道板6上前后相邻两排所述剪力连接件9之间的间距均为2d或3d，位于所述隧道洞内段内的每个所述轨道板6上前后相邻两排所述剪力连接件9之间的间距均为4d或5d。

如图1所示，弹性支承块式无砟轨道由钢轨1(即运行轨)、钢轨扣件2、混凝土支承块3、橡胶套靴4、块下弹性垫板5和道床板6等构成，其中橡胶套靴4套装在混凝土支承块3下部外侧，块下弹性垫板5垫装于道床板6底部与橡胶套靴4之间，钢轨1通过钢轨扣件2固定在混凝土支承块3上，橡胶套靴4布设于道床板6内；道床板6为钢筋混凝土道床板且其高度大约为650mm，钢轨1通常采用60kg/m长钢轨，钢轨扣件2采用弹条ⅶ型扣件(由t型螺栓、平垫圈、螺母、弹条、轨距挡板、绝缘轨距块、轨下垫板和预埋铁座组成)，轨枕(也称为轨枕块)采用弹性支承块10。弹性支承块式无砟轨道中，每个弹性支承块10均由一个混凝土支承块3、套装在该混凝土支承块3下部外侧的橡胶套靴4和垫装于该混凝土支承块3底部的块下弹性垫板5组成。

本实施例中，所述横向钢板14的板厚为2mm～3mm。

实际施工时，可根据具体需要，对横向钢板14的板厚进行相应调整。

为吊装简便，所述横向钢板14上设置有多个吊环15，多个所述吊环15沿横向钢板14的长度方向由左至右布设。

本实施例中，所述横向钢板14上设置有两个吊环15，两个所述吊环15呈对称布设。

为固定简便且加工方便，所述吊环15为焊接固定在横向钢板14上的弧形环。

本实施例中，所述缝内填充板13为聚乙烯泡沫塑料板。

实际施工时，所述缝内填充板13也可以采用其它类型的塑料板。

本实施例中，所述缝内填充板13为长方形板且其高度小于轨道板6的厚度。

并且，所述缝内填充板13的长度与轨道板6的横向宽度相同。

本实施例中，位于所述隧道洞口段内的每个所述轨道板6上和位于所述洞口过渡段内的每个所述轨道板6上所设置剪力连接件9的钢筋直径均为φ20mm，位于所述隧道洞内段内的每个所述轨道板6上所设置剪力连接件9的钢筋直径均为φ16mm。实际施工时，可根据具体需要，对所述轨道板6上所设置剪力连接件9的钢筋直径进行相应调整。

本实施例中，每排所述剪力连接件9均包括5个布设于同一竖直面上的剪力连接件9，5个所述剪力连接件9呈均匀布设；

所述剪力连接件9为左弯式钢筋或右弯式钢筋，所述左弯式钢筋中所述上钢筋段连接于所述下钢筋段的上部左侧，所述右弯式钢筋中所述上钢筋段连接于所述下钢筋段的上部右侧；

每排所述剪力连接件9的5个所述剪力连接件9中位于中部的一个剪力连接件9为中部剪力连接件，所述中部剪力连接件布设于轨道板6的纵向中心线上；每排所述剪力连接件9中位于所述中部剪力连接件左侧的两个所述剪力连接件9均为所述左弯式钢筋，每排所述剪力连接件9中位于所述中部剪力连接件右侧的两个所述剪力连接件9均为所述右弯式钢筋；所述中部剪力连接件为所述左弯式钢筋或所述右弯式钢筋。

如图4所示，每道所述横向伸缩缝11的上部内侧均设置有密封胶填充层16，所述密封胶填充层16位于缝内填充板13上方，所述密封胶填充层16的上表面与轨道板6的上表面平齐。

本实施例中，所述轨道板6的厚度为350mm～400mm。所述下钢筋段的长度为38mm～44mm，所述下钢筋段下部伸入仰拱填充层7内的长度为20mm～22mm。实际施工过程中，可根据具体需要，对轨道板6的厚度、所述下钢筋段的长度以及所述下钢筋段下部伸入仰拱填充层7内的长度进行相应调整。

实际施工时，沿所施工隧道洞8的隧道纵向延伸方向，由后向前在施工完成的仰拱填充层7上支立多个所述轨道板成型模板，同时采用钻孔设备在仰拱填充层7上钻取多个供剪力连接件9固定的钻孔，再采用植筋胶将剪力连接件9的所述下钢筋段下部均固定在仰拱填充层7内，每个所述剪力连接件9的所述下钢筋段下部与仰拱填充层7之间均通过植筋胶填充层17进行紧固连接，所述仰拱填充层7布设于隧道仰拱18上，详见图11；由后向前在仰拱填充层7上支立多个所述轨道板成型模板过程中，由后向前在前后相邻两个已支立好的所述轨道板成型模板之间均支立一个所述缝内支立组件；由后向前对多个所述缝内支立组件进行支立过程中，利用已支立好的所述轨道板成型模板和所述缝内支立组件，由后向前对多个所述轨道板6分别进行混凝土浇筑施工；待所浇筑混凝土终凝后，由后向前对多个所述轨道板成型模板分别进行拆除，同时采用吊装设备由后向前将各缝内支立组件中的两块所述横向钢板14分别竖直向上吊装，直至将两块所述横向钢板14从调出所处的横向伸缩缝11；最后，采用密封胶对前后相邻两个所述轨道板6之间的横向伸缩缝11上部内侧进行封堵，并获得密封胶填充层16，完成所施工隧道洞8内各轨道板6的施工过程，同时完成前后相邻两个所述轨道板6之间横向伸缩缝11的嵌缝施工过程。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。