无砟轨道大单元式轨道板

摘要

本发明涉及一种无砟轨道大单元式轨道板。无砟轨道的轨道板各组成部分随温度变化的拉、压应力不尽相同，造成各组成部分的形变差异，甚至发生道床板裂缝、断裂的现象，影响轨道的平顺性和使用寿命。本发明利用通透的伸缩真缝将无砟轨道的道床板分成若干大单元板，再用不通透伸缩假缝将大单元板分成若干小单元板，配合支承层上设置的与道床板真假缝一一对应的不通透伸缩假缝，共同作用，缓和轨道板随环境因素变化而产生的形变。本发明中轨道板的大单元结构，使道床板内部产生的拉、压应力变小，避免了轨道连续结构所产生的超限、超标和不规则裂缝，特别是可避免在极端高温季节发生的道床板拱起现象，保证了轨道的平顺性和安全性。

权利要求

1.无砟轨道大单元式轨道板，包含有支承层（2）、道床板（3）和轨枕（4），道床板（3）铺设在支承层（2）上，轨枕（4）嵌设在在道床板（3）上，其特征在于：所述的道床板（3）上设置有通透的道床板伸缩真缝（5），道床板伸缩真缝（5）之间设置有若干不通透的道床板伸缩假缝（6）；

所述的道床板伸缩真缝（5）和道床板伸缩假缝（6）的位置与轨枕（4）位置不重叠；

所述的支承层（2）上表面对应于道床板伸缩真缝（5）和道床板伸缩假缝（6）的位置设置有不通透的支承层伸缩假缝（7）。

2.根据权利要求1所述的无砟轨道大单元式轨道板，其特征在于所述的支承层伸缩假缝（7）的开缝深度为支承层厚度的1/4，宽度为4～8毫米。

3.根据权利要求1所述的无砟轨道大单元式轨道板，其特征在于所述的道床板伸缩真缝（5）的宽度为20～40毫米。

4.根据权利要求1所述的无砟轨道大单元式轨道板，其特征在于所述的道床板伸缩假缝（6）的开缝深度为支承层厚度的1/4，宽度为4～8毫米。

5.根据权利要求1所述的无砟轨道大单元式轨道板，其特征在于所述的支承层伸缩假缝（7）和道床板伸缩假缝（6）中均灌注有弹性防水嵌封胶。

6.根据权利要求1所述的无砟轨道大单元式轨道板，其特征在于：所述的道床板伸缩真缝（5）缝间设置传力杆（8），缝间传力杆（8）的下层填充聚乙烯泡沫板，上层灌注弹性防水嵌封胶。

7.根据权利要求1所述的无砟轨道大单元式轨道板，其特征在于：所述的道床板（3）采用双层配筋、单层配筋或无配筋的结构。

8.根据权利要求7所述的无砟轨道大单元式轨道板，其特征在于：所述的道床板（3）采用双层配筋结构时，上层纵向钢筋在道床板伸缩假缝（6）处断开，下层钢筋不断开。

9.根据权利要求7所述的无砟轨道大单元式轨道板，其特征在于：所述的道床板（3）采用单层配筋结构时，纵向钢筋跨越道床板伸缩假缝（6），并在道床板伸缩假缝（6）两侧交错对称断开，且跨越道床板伸缩假缝（6）的钢筋部分包裹一层塑料薄膜或涂沥青。

10.根据权利要求7所述的无砟轨道大单元式轨道板，其特征在于：所述的道床板（3）采用无配筋结构时，在道床板伸缩假缝（6）处设置纵向短钢筋，短钢筋一端固定在道床板内，另一端包裹一层塑料薄膜或涂沥青。

说明书

无砟轨道大单元式轨道板

技术领域

[0001] 本发明属于铁路轨道施工技术领域，具体涉及一种无砟轨道大单元式轨道板。

背景技术

[0002] 传统的铁路轨道由碎石道床、轨枕、钢轨和扣件等组成，直接支撑钢轨的轨枕一般为防腐枕木，嵌在石砟中，其作用是将钢轨的载荷传递到路基上，该类型的轨道虽然造价较低，但线性精度不高，维修量大，不适合高速列车的通行。近年来，为了适应铁路提速的需要，无砟轨道技术以其平顺性好、全寿命周期长、维护较少的特点成为替代传统轨道的先进轨道技术，其线性高精度的特点使得列车运行具有更高的安全性和舒适性。无砟轨道的轨枕为钢筋混凝土预制件，在土路基或隧道内，铁轨和轨枕分别铺设和浇筑到混凝土道床板后，在气温变化较大的地区，轨道各组成部分随温度变化的拉、压应力不尽相同，造成各组成部分的形变差异，甚至发生道床板裂缝、断裂的现象，严重时将大大影响了无砟轨道的平顺性和使用寿命，也降低了列车运行的速度和安全性。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种利用通透的伸缩真缝将道床板分成若干大单元板、再用不通透伸缩假缝将大单元板分成若干小单元板的无砟轨道大单元式轨道板，配合支承层上设置的与道床板真假缝一一对应的不通透伸缩假缝，共同作用，缓和轨道板随环境因素变化而产生的形变和避免道床板的开裂。

[0004] 本发明所采用的技术方案为：

[0005] 无砟轨道大单元式轨道板，包含有支承层、道床板和轨枕，道床板铺设在支承层上，轨枕嵌设在在道床板上，其特征在于：

[0006] 所述的道床板上设置有通透的道床板伸缩真缝，道床板伸缩真缝之间设置有若干不通透的道床板伸缩假缝；

[0007] 所述的道床板伸缩真缝和道床板伸缩假缝的位置与轨枕位置不重叠；

[0008] 所述的支承层上表面对应于道床板伸缩真缝和道床板伸缩假缝的位置设置有不通透的支承层伸缩假缝。

[0009] 所述的支承层伸缩假缝的开缝深度为支承层厚度的1/4，宽度为4～8毫米。

[0010] 所述的道床板伸缩真缝的宽度为20～40毫米。

[0011] 所述的道床板伸缩假缝的开缝深度为支承层厚度的1/4，宽度为4～8毫米。

[0012] 所述的支承层伸缩假缝和道床板伸缩假缝中均灌注有弹性防水嵌封胶。

[0013] 所述的道床板伸缩真缝缝间设置传力杆，缝间传力杆的下层填充聚乙烯泡沫板，上层灌注弹性防水嵌封胶。

[0014] 所述的道床板采用双层配筋、单层配筋或无配筋的结构。

[0015] 所述的道床板采用双层配筋结构时，上层纵向钢筋在道床板伸缩假缝处断开，下层钢筋不断开。

[0016] 所述的道床板采用单层配筋结构时，纵向钢筋跨越道床板伸缩假缝，并在道床板伸缩假缝两侧交错对称断开，且跨越道床板伸缩假缝的钢筋部分包裹一层塑料薄膜或涂沥青。

[0017] 所述的道床板采用无配筋结构时，在道床板伸缩假缝处设置纵向短钢筋，短钢筋一端固定在道床板内，另一端包裹一层塑料薄膜或涂沥青。

[0018] 本发明具有以下优点：

[0019] 本发明所涉及的轨道板的大单元结构，使道床板内部产生的、由温度变化引起的拉、压应力变小，避免了轨道连续结构所产生的超限、超标和不规则裂缝，特别是可避免在极端高温季节发生的道床板拱起的现象；由于这种轨道板允许结构伸缩，大大降低了道床板内的应力，从而可降低板内的纵向配筋量，与连续轨道板相比较，在同等设计寿命强度下，至少可节省1/3或1/2的钢筋用量；所设置的真、假缝均采用弹性嵌缝胶灌注，防止水和沙尘侵入缝内，可避免环境对混凝土的侵蚀，保证道床板的使用寿命；道床板伸缩真缝处设置传力杆，限制了板之间的剪切变形，假缝处设置适量的钢筋相连或钢筋跨越，同样限制了板之间的剪切变形，可保证轨道位置和线路中线保持在原位状态，保证了列车运营的平顺性。

附图说明

[0020] 图1为本发明结构示意图。

[0021] 图2为道床板采用单层配筋方案的结构示意图。

[0022] 图中，1-路基，2-支承层，3-道床板，4-轨枕，5-道床板伸缩真缝，6-道床板伸缩假缝，7-支承层伸缩假缝，8-传力杆，9-道床板纵向钢筋，10-道床板横向钢筋。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

[0024] 本发明所涉及的无砟轨道大单元式轨道板设置了支承层2、道床板3和轨枕4。

[0025] 支承层2铺设到路基1之上，可采用C15、C20混凝土或水硬性支承层，厚度为250～300毫米，宽度为3米。其上表面锯切出与轨道方向垂直的支承层伸缩假缝7，深度为支承层2厚度的1/4，宽度为4～8毫米。每两条支承层伸缩假缝7之间的距离为3.9米。
支承层伸缩假缝7中灌注防水嵌封胶，嵌封胶固化后形成粘接于混凝土缝中的弹性体。

[0026] 道床板3可采用C30或C40钢筋混凝土结构，可设计为单层或双层布设钢筋，也可设计为无配筋结构，当要求结构使用寿命不短于50年时，采用双层钢筋；寿命要求在30～50年之间的，采用单层钢筋；寿命小于30年时，可不设钢筋，但板厚度应采用上限值。将板长19.5米、板宽2.8米、板厚0.24～0.30米的道床板3作为一个大单元，铺设在支承层2的上表面，两个大单元之间形成道床板伸缩真缝5，也与轨道方向垂直。相邻两条道床板伸缩真缝5之间设置传力杆8，缝间传力杆8的下层填充聚乙烯泡沫板，上层灌注防水嵌封胶。
传力杆8为无粘结护套式传力杆，上套设有无粘结护套，传力杆8的伸缩滑移端套设在护套帽内，且两者之间设置有填充层。传力杆8使道床板伸缩真缝5两侧混凝土结构能相互传递剪切应力。在道床板3的上表面、道床板伸缩真缝5之间、每隔3.9米设置与轨道方向垂直的道床板伸缩假缝6，可施工时由模板成型或施工后锯切，深度为道床板3厚度的1/4，宽度为4～8毫米。道床板伸缩真缝5和道床板伸缩假缝6分别与支承层伸缩假缝7相对应。道床板伸缩假缝6内同样灌注防水嵌封胶，嵌封胶固化后形成粘接于混凝土缝中的弹性体。当道床板3采用上下双层配筋时，上层纵向钢筋在道床板伸缩假缝6处断开，下层钢筋不断开；当道床板3为中间层单层配筋时，纵向钢筋跨越道床板伸缩假缝6，并在道床板伸缩假缝6两侧交错对称断开，参见图2，断开处距离道床板伸缩假缝6为250mm至300mm，且跨越道床板伸缩假缝6的钢筋部分包裹一层塑料薄膜或涂沥青，使跨越部分在混凝土中可以滑动，同时可承受剪力作用；当道床板3无配筋时，在道床板伸缩假缝6处设置纵向短钢筋，短钢筋一端固定在道床板内，另一端包裹一层塑料薄膜或涂沥青，使其可在道床板内滑动，起到传力杆的作用。

[0027] 轨枕4埋置于道床板3上部，外形可设置为单块式、双块式或长枕式，可根据受力要求设计为C50或C60钢筋混凝土结构，沿轨道的纵向间距根据轨道受力计算可设计为550mm至750mm。轨枕底部或侧面具有伸出的钢筋或道床板混凝土相连结。轨枕4的位置不与道床板伸缩假缝6重叠，即道床板伸缩假缝6应设置在轨枕4之间。

[0028] 本发明可适应-45℃～+70℃极端低温、高温环境引起的温度伸缩，在低温状态时，大单元道床板3缩短，道床板伸缩真缝5变宽，道床板伸缩假缝6削弱处形成受限裂缝；在高温状态时，大单元道床板3伸长，道床板伸缩假缝6削弱处形成的受限裂缝被挤合，道床板伸缩真缝5变窄。这种大单元结构使道床板3内部产生的温度拉、压应力变小，避免了那种连续结构所产生的超限、超标和不规则裂缝，特别是可避免在极端高温季节发生的道床板拱起现象。

[0029] 支承层伸缩假缝7、道床板伸缩真缝5和道床板伸缩假缝6均采用嵌缝胶灌注，胶体具有适合的弹性和足够强的与混凝土之间的牢固粘结，防止水，沙尘的侵入缝内，可避免环境对混凝土的侵蚀，保证道床板的使用寿命。

[0030] 道床板伸缩真缝5中设置传力杆，限制了板之间的剪切变形；道床板伸缩假缝6具有适量的钢筋相连或钢筋跨越，同样限制了板之间的剪切变形。这种限制可保证轨道位置和线路中线保持在原位状态，保证了列车运营的平顺性。

[0031] 由于本发明涉及的轨道板允许结构伸缩，大大降低了道床板内应力，从而可降低板内的纵向配筋量。与连续轨道板相比较，在同等设计寿命强度下，至少可节省1/3或1/2的钢筋用量。