一種適用於高速鐵路橋梁的軌道結構的製作方法

2023-11-10 16:15:27

本實用新型涉及高速鐵路無砟軌道結構技術領域，具體地指一種適用於高速鐵路橋梁的軌道結構。

背景技術：

無砟軌道是指採用混凝土或瀝青混合料等整體基礎取代散粒碎石道床的軌道結構系統，軌枕本身是由混凝土澆築而成。中國從首條無砟軌道試驗段到現在大量運用，迄今已十年餘，結構形式上也從CRTSⅠ型板、CRTSⅡ型板發展到了現在的CRTSⅢ型板，除了這些經典形式之外還有如整體式道床板等非主流形式。

相對於無砟軌道的發展，作為無砟軌道的承載基礎的鐵路橋梁並沒有太大的調整，現有技術的鐵路橋梁通常只是相應調整二期恆載與之配合。對於梁軌相互作用上的改善主要是軌道在努力，實際上軌道的體量相對於橋梁而言實在太小，在改善兩之間的關係上固然是著眼於大者更有效。

現有無砟軌道技術雖有許多優點，但橋梁沒有從本質上進行互動,只是在荷載上有所反映，故此還存在一些缺點：1、無砟軌道造價高，相對於有砟軌道的經濟效益只能從有砟軌道需要增加的維修費用得到，而這點是以無砟軌道的維養很少為前提；2、混凝土無碴軌道為剛性承載層，當達到承載強度極限時將產生斷裂，並引起軌道幾何尺寸的突然變化；3、無砟軌道對升降溫差的適應能力存在天性的不足，如端刺易被剪壞，且難於克服。

工程病害問題是新技術成熟的必然過程，實際改善方案也一直在進行之中。對於現有技術的鐵路橋梁無砟軌道，現有軌下與梁頂之間的構造過於複雜，多種層與層之間複雜而又不穩定的接觸關系所帶來的系統性能離散性必然偏大，一旦偏差超出預設範圍則會引發工程病害，這是肯定無疑的。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是要解決上述背景技術中提到的現有技術中的鐵路橋梁上的無砟軌道結構過於複雜導致容易出現鐵路病害的問題，提供一種適用於高速鐵路橋梁的軌道結構。

本實用新型的技術方案為：一種適用於高速鐵路橋梁的軌道結構，包括橋梁頂板和通過螺栓錨固在橋梁頂板上的軌道；所述的螺栓下端錨固在橋梁頂板的上端面，其特徵在於：所述的橋梁頂板上開設有沿軌道延伸方向布置的凹槽；所述的凹槽內設置有凸體帶；所述的凸體帶為固定於軌道與橋梁頂板之間的用於支撐和緩衝軌道的預製柔性混凝土結構，凸體帶下端固定於凹槽內、其上端凸出於橋梁頂板上端面；所述的螺栓垂直穿過軌道上的扣軌和凸體帶將軌道、凸體帶和橋梁頂板錨固為整體結構，凸體帶與橋梁頂板之間設置有調平結構。

進一步的所述的調平結構包括凸體帶橫向兩側端部上的凸臺；所述的凸臺一端固定在凸體帶的端部，另一端沿水平方向橫向延伸，凸臺上穿設有一根調平螺栓；所述的調平螺栓垂直穿過凸臺並與之螺旋連接，調平螺栓的下端支承於橋梁頂板的上端面。

進一步的所述的凹槽內設置有限制凸體帶於凹槽內的錨固結構。

進一步的所述的錨固結構包括開設於凹槽底部的卡槽；所述的卡槽沿軌道的延伸方向布置，卡槽內嵌有錨固塊；所述的錨固塊為澆築在卡槽內與橋梁頂板固定連接的混凝土塊，螺栓的下端澆築在錨固塊內與之錨固連接。

進一步的所述的錨固塊上端設置有支撐板；所述的支撐板為同錨固塊澆築在一起的位於凸體帶和凹槽側壁之間的混凝土板，支撐板的上下兩側端面分別與凸體帶和凹槽側壁固定連接。

進一步的所述的支撐板包括澆築在錨固塊上端面上的底板、斜板和橫板，斜板固定在底板的橫向兩端形成填充在凹槽與凸體帶之間的限制凸體帶移動的U型結構，橫板固定在斜板的上端與凸臺的下端面貼合，調平螺栓澆築在橫板內。

進一步的所述的橫板的上端面凸出於橋梁頂板的上端面。

進一步的所述的錨固結構還包括多根箍筋；所述的箍筋下半部分澆築在卡槽底部的橋梁頂板內，上半部分澆築在錨固塊內。

進一步的所述的橋梁頂板的厚度為520～560mm。

本實用新型的優點有：1、本實用新型的高速鐵路橋梁軌道通過使用預製的柔性凸體帶支撐軌道，既起到了穩固軌道的作用，又提高了對軌道運行過程中產生的作用力的緩衝作用，在保證整個橋梁軌道結構的安全性能的前提下，精簡了橋梁軌道的結構，節省了大量的人力物力；

2、本實用新型通過設置凸體帶和錨固塊將軌道固定在橋梁頂板上，通過使用橋梁頂板作為軌道的應力消散基礎，簡化了橋梁軌道的結構，提高了施工效率，具有極大的推廣價值；

3、本實用新型通過在凸體帶和橋梁頂板之間設置調平結構，能夠小範圍內的調節凸體帶上端面的傾斜角度，保證軌道布置的精確性；

本實用新型的結構簡單，簡化了傳統的橋梁軌道結構，提高了軌道施工的效率，節省了大量的人力物力，具有極大的推廣價值。

附圖說明

圖1：本實用新型的橫截面結構示意圖；

圖2：本實用新型的橋梁頂板的結構示意圖；

圖3：本實用新型的凸體帶與錨固塊的連接結構示意圖；

其中：1—橋梁頂板；2—軌道；3—墊板；4—扣軌；5—螺栓；6—凸體帶；7—卡槽；8—錨固塊；9—底板；10—斜板；11—橫板；12—凸臺；13—調平螺栓；14—凹槽；15—箍筋。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1～3，一種適用於高速鐵路橋梁的軌道結構，包括橋梁頂板1和軌道2，本實施例的橋梁頂板1和軌道2結構均為現有技術結構，橋梁頂板1為箱梁結構中的位於上層的水平橫板。

軌道2結構為傳統的鋼軌結構，軌道2支承於下端的橡膠墊板3上，軌道2兩側設置有扣軌4將軌道2和墊板3固定連接為一體，扣軌4上設置有螺栓5，螺栓5穿過扣軌4和墊板3，其下端錨固在橋梁頂板1上將軌道2、扣軌4和墊板3固定於橋梁頂板1上。

本實施例的橡膠墊板3與橋梁頂板1之間設置有凸體帶6，本實施例的凸體帶6為固定於墊板3與橋梁頂板1之間的用於支撐和緩衝軌道2的預製柔性混凝土結構，墊板3通過螺栓5固定在凸體帶6上形成穩定的支撐結構。凸體帶6為柔性混凝土預製而成，能夠起到支撐和緩衝軌道2的作用，避免了在軌道2運行過程中產生的作用力對橋梁頂板1的直接破壞。

實際使用時，為了保證凸體帶6的安裝精度，本實施例在凸體帶6上設置有調平結構，如圖1和3所示，凸體帶6的橫向兩端設置有沿水平橫向方向向外延伸的凸臺12，凸臺12上穿設有調平螺栓13，調平螺栓13垂直穿過凸臺12並與之螺旋連接，調平螺栓13的下端支承於橋梁頂板1的上端面，通過旋擰調平螺栓13即可改變凸體帶6與橋梁頂板1之間的距離，調節兩側的調平螺栓13就可以改變凸體帶6上端面的傾斜角度，從而對凸體帶6進行精確的調整。

為了固定限制凸體帶6，本實施例在橋梁頂板1上開設有沿軌道2的延伸方向布置的凹槽14，如圖2所示，凹槽14沿縱向開設，凸體帶6下半部分卡合在凹槽14內限制凸體帶6的橫向移動，保證在軌道2運行過程中，軌道2具有良好的穩定性。

本實施例將凸體帶6錨固在凹槽14內的錨固結構包括卡槽7，卡槽7為開設於凹槽14底部的U型槽，卡槽7內嵌有錨固塊8，錨固塊8為澆築在卡槽7內與橋梁頂板1固定連接的混凝土塊，螺栓5下端澆築在錨固塊8內與之錨固連接。實際設置時，可以預先在卡槽7內預留鋼筋骨架，如圖1和2所示的箍筋15，再向卡槽7內澆築混凝土形成穩定的錨固結構，通過將箍筋15的上下兩部分分別澆築在橋梁頂板1和錨固塊8內連接兩者形成穩定結構。

本實施例的凸體帶6通過螺栓5固定在錨固塊8上，錨固塊8與凸體帶6之間設置有支撐板，支撐板為填充在凸體帶6與凹槽14內側之間的混凝土板。如圖3所示，本實施例的支撐板包括底板9、斜板10和橫板11，底板9固定在錨固塊8的上端面，斜板10位於底板9的橫向兩側，斜板10下端固定在底板9的橫向兩端將凸體帶6固定在凹槽14內，螺栓5依次穿過扣軌4、墊板3、凸體帶6、底板9和錨固塊8將軌道2固定在橋梁頂板1上。

橫板11固定在斜板10的上端沿水平方向延伸，橫板11的上端面貼合在凸體帶6的下端面上，下端面支承於橋梁頂板1的上端面，起到支撐凸體帶6的作用，調平螺栓13澆築在橫板11內。

另外，為了保證橋梁頂面1上的雨水浸泡凸體帶6或是支撐板，本實施例的橫板11的上端面凸出於橋梁頂板1的上端面。本實施例的橋梁頂板1為箱梁結構中的上層橫板，其厚度要大於傳統技術中的箱梁頂板厚度約100mm，本實施例的橋梁頂板1的厚度為520～560mm。

使用時，在澆築橋梁頂板1的過程中預留凹槽14和卡槽7，在卡槽7內預留一些鋼筋作為錨固塊8澆築時的骨架，將預先製作好的凸體帶6放置在凹槽14內，調節兩側的調平螺栓13，調節凸體帶6的上端面使軌道2處於水平裝置。調節完成後，開始向凸體帶6和凹槽14之間的間隙內澆築自密實的混凝土，混凝土在卡槽7內凝固形成錨固塊8，在凸體帶6的下方形成底板9和斜板10連接凸體帶6和凹槽14內側側壁，在凸臺12的下方形成橫板11將調平螺栓13固定在橫板11內，完成安裝過程。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。