無砟軌道剛度調節裝置的制造方法
【專利摘要】本發明為一種無砟軌道剛度調節裝置，包括橋墩、設于路基上的橋臺、設于橋墩上的梁體、鋪設于橋臺和梁體上的軌道板以及通過扣件固定于軌道板上的鋼軌，軌道板在橋臺與梁體之間的結合部位斷開或者在相鄰兩梁體之間的結合部位斷開，斷開的軌道板之間設有用于調節梁體的梁端轉角和豎向錯位以降低扣件受到的上拔力保證列車行車安全和行車穩定性的微型支撐橋梁。不僅滿足列車荷載、溫度荷載、梁體撓曲、梁體伸縮對結構本身的要求，可顯著降低主板截面高度，方便與扁平的軌道板高度匹配，同時增加主板底面與梁體頂面的凈空高度，為梁體轉動和豎向位移提供足夠的凈空，減小梁體變形對軌道板結構的影響，減小扣件上拔力，保證列車行車安全性和旅客舒適度。
【專利說明】
無砟軌道剛度調節裝置
技術領域
[0001]本發明涉及高速鐵路橋梁結構技術領域，特別地，涉及一種用于無砟軌道橋梁體系以減小梁體變形對軌道板結構的影響的無砟軌道剛度調節裝置。
【背景技術】
[0002]鐵路建設高速化是我國鐵路交通發展的必然趨勢，隨著我國高速鐵路建設逐步實施并投入運營，無砟軌道因具有較高平順性、穩定性及維修次數少等特點而被作為高速鐵路主要的軌道結構型式之一。為了滿足高速鐵路線路平順性和穩定性的要求，可能要建造連續幾公里甚至幾十公里的高架橋。以京滬高鐵為例，橋梁244座，占據正線長度的80.47%，列車基本全線運行在橋梁上。大跨度橋梁常因列車荷載或溫度作用在梁端產生較大梁端轉角和豎向錯位，造成無砟軌道扣件系統上拔力超過扣壓力，梁端局部鋼軌隆起，影響行車安全性和旅客舒適度。當橋梁之間，或者橋梁與橋臺之間梁縫較大，導致鋼軌扣件節點間距過大無法滿足車運行平順性及軌道受力變形的要求，增加鋼軌、扣件的受力，受力超過一定范圍時可能引起斷軌及列車脫軌，危及行車安全。
[0003]若采用純鋼或者純混凝土結構，存在的問題如下:
[0004](I)不能為梁體轉動和豎向位移提供足夠的凈空:大跨度橋梁在列車荷載或溫度作用下產生較大的轉角或者豎向位移，而純鋼或者純混凝土結構截面高度較大，且主板底面為平面，由此造成橋梁梁體與主板的相互作用或者碰撞產生較大內力，降低結構性能。
[0005](2)不符合結構受力特點:混凝土材料是一種強壓弱拉材料，在荷載作用下，無砟軌道剛度調節裝置的主板頂部受壓而底部受拉導致底部產生大量裂縫，縮短無砟軌道剛度調節裝置壽命，增加結構維修次數。
[0006](3)鋼結構噪聲污染嚴重:若采用純鋼形式的無砟軌道剛度調節裝置，由于剛度較小，在列車動力荷載作用下變形大，宏觀表現為主板兩端與梁體反復碰撞產生嚴重噪音并加劇梁體損傷。
[0007](4)結構形式:若采用純混凝土形式的無砟軌道剛度調節裝置，其相應的主板厚度大，結構形式不靈活，制作時需模板澆筑、綁扎鋼筋，施工質量不易保證，安裝不便。
[0008](5)限位缺陷:若簡單的通過凸出結構實現橫向和縱向限位要求，列車蛇形運動或搖頭作用下會磨損軌道板，嚴重時導致軌道板的變形而發生列車脫軌，增大維修工作量。
[0009](6)無砟軌道剛度調節裝置混凝土澆注缺陷:軌道板結構非常扁平，無砟軌道剛度調節裝置需要與前后的軌道板順接，滿足鋼軌頂面標高要求。混凝土往往在狹小空間不能振搗密實，無法保證混凝土質量。
[0010]特別是在大跨度橋梁，通常存在較大梁縫，導致鋼軌、扣件受力增大。可見，為提高無砟軌道行車安全與舒適性。因此，開發一種無砟軌道剛度調節裝置十分必要。本發明提供的一種無砟軌道剛度調節裝置可以克服上述缺陷，滿足列車荷載、溫度荷載、橋梁撓曲、橋梁伸縮對結構本身的要求，同時調節梁端轉角和豎向錯位，減小扣件上拔力，保證行車安全性和旅客舒適度。
【發明內容】
[0011]本發明目的在于提供一種無砟軌道剛度調節裝置，以減小梁體轉角和豎向錯位對軌道板的影響，保證行車安全與旅客舒適度。通過設置跨越梁體伸縮縫、或者跨越橋梁與橋臺結合部位的無砟軌道剛度調節裝置，以滿足扣件間距，同時調節梁體轉角和豎向錯位，減小扣件上拔力。
[0012]為了實現上述技術目的，本發明專利的技術方案是:無砟軌道剛度調節裝置，包括橋墩、設于路基上的橋臺、設于橋墩上的梁體、鋪設于橋臺和梁體上的軌道板以及通過扣件固定于軌道板上的鋼軌，軌道板在橋臺與梁體之間的結合部位斷開或者在相鄰兩梁體之間的結合部位斷開，斷開的軌道板之間設有用于調節梁體的梁端轉角和豎向錯位以降低扣件受到的上拔力保證列車行車安全和行車穩定性的微型支撐橋梁。當列車在鋼軌上運行時，無砟軌道剛度調節裝置可以減小鋼軌和扣件的受力，減小梁體變形對軌道板結構的影響。視為微型橋梁的無砟軌道剛度調節裝置可以滿足列車運行平順性及軌道受力變形的要求，同時可以滿足扣件節點間距要求，減小扣件上拔力，保證鋼軌受力在容許范圍內，不會因為鋼軌超過受力范圍引起斷軌及列車脫軌，危及行車安全。無砟軌道剛度調節裝置為梁體之間或者梁體與橋臺之間提供平穩的剛度過渡。無砟軌道剛度調節裝置的設置防止了梁體與梁體間或梁體與橋臺間因縫隙產生的剛度突變，作為一個過渡結構保證了剛度的連續性，有效的避免了在列車通過時因剛度問題產生跳軌甚至是脫軌的危險。
[0013]進一步地，微型支撐橋梁包括用于支承在鋼軌底部的主板、設于主板底部的主板支座以及用于限制主板在水平方向上沿軌道板縱向和橫向移動的限位裝置。無砟軌道剛度調節裝置的主板可以采用以下九種形式中的任一種:槽型鋼-混凝土剛度調節板、四角支承槽型鋼-混凝土剛度調節板、工字鋼-混凝土剛度調節板、內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土剛度調節板、內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土疊合板剛度調節板、Π型鋼-混凝土剛度調節板、內側斜撐加勁復合Π型鋼-混凝土剛度調節板、倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板、四角支承倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板。雖然這些形式具有各自的特性和優點，但是它們具有一個共同的特點:四角支承槽型鋼-混凝土剛度調節板和四角支承倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板下側的空腔部分可以為梁體轉動和豎向位移提供足夠的凈空，其他七種形式由于支座墊塊的墊高，增加了主板底面與梁體頂面的凈空高度，同樣可以為梁體轉動和豎向位移提供足夠的凈空。特別對于大跨度橋梁，不會產生梁體轉動與主板碰撞的矛盾問題，無砟軌道剛度調節裝置可以減小鋼軌和扣件的受力，減小梁體變形對軌道板結構的影響。不同形式的主板為鋼和混凝土的組合構件。組合構件充分發揮鋼材和混凝土的各自材料特性，由于混凝土與鋼材共同工作，與純鋼結構相比可節省鋼材用量的20%_40%。通過增大主板的截面剛度，由于混凝土參與工作，計算截面比純鋼結構要大，可使主板撓度減小20%左右。主板可以利用安裝好的鋼板支模板，現澆混凝土，節省施工用的材料，并加快施工進度。主板在荷載作用下比純鋼結構的噪聲明顯減小，可以減少噪聲污染，有利于環保。主板的鋼結構部分為工廠制作，易于保證質量。混凝土直接利用鋼板和少量模板進行澆筑，減少鋼筋綁扎，制作方便，易于控制質量。主板重量較輕，降低了主板厚度，方便與整體較扁平的軌道板結構銜接，滿足鋼軌頂面標高的要求，同時給安裝就位帶來很大便利。主板底部受拉區受力構件為鋼板，上部受壓區受力構件為混凝土，既降低了主板截面高度，合理利用了材料力學特性，充分發揮鋼和混凝土各自材料的優點，而且結構形式靈活多變。主板下部分為型鋼或外包鋼板，避免混凝土裂縫暴露在空氣中引起的結構損傷，便于維護，結構的安全性和耐久性較好。
[0014]進一步地，橋臺頂部和/或橋墩頂部設有梁體支座;梁體支座與主板支座沿豎直方向——對應布置。
[0015]進一步地，限位裝置包括設于主板四角的側向限位塊、設于主板與軌道板之間的外層疊合有耗能元件橡膠的耗能元件鋼板以及設于主板與側向限位塊之間的外層疊合有耗能元件橡膠的耗能元件鋼板;或者限位裝置包括主板與軌道板之間的嵌合構造、設于嵌合構造內的外層疊合有耗能元件橡膠的耗能元件鋼板以及設于主板與軌道板之間的外層疊合有耗能元件橡膠的耗能元件鋼板。
[0016]進一步地，耗能元件橡膠和耗能元件鋼板的板面形狀采用正方形、長方形或者圓柱形;耗能元件鋼板采用焊接方式與周圍結構的預埋鋼板連接，且預埋鋼板下布置局部承壓鋼筋網；耗能元件鋼板厚度選用5mm-15mm，耗能元件橡膠厚度選用10cm-20cm;耗能元件鋼板尺寸大于耗能元件橡膠尺寸;耗能元件鋼板與耗能元件橡膠之間采用高性能粘合劑硫化粘結。
[0017]進一步地，主板采用槽口朝下布置且上表面覆蓋混凝土的槽型鋼，槽型鋼的兩槽壁沿主板縱向排布，主板支座分別設于槽型鋼的兩槽側壁底部。
[0018]進一步地，槽型鋼的兩槽壁均從下至上開設有槽，形成四角支承槽型鋼-混凝土剛度調節板，槽型鋼下部的空腔部分為梁體的轉動和豎向位移提供活動凈空。
[0019]進一步地，主板采用兩組工字鋼從底部支撐混凝土板的結構，工字鋼的上翼緣板的上表面安裝連接件與混凝土形成整體，共同承擔列車通過鋼軌時的荷載。
[0020]進一步地，兩工字鋼之間設有交叉支撐的斜向支撐加勁肋，形成內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土剛度調節板，以提高工字鋼的抗側向剛度。
[0021]進一步地，主板采用沿主板縱向排布的兩組工字鋼上部搭設預制混凝土板的結構，作為后澆混凝土層施工時的模板;在預制混凝土板中預設外伸的胡子鋼筋和彎起抗剪鋼筋，預制混凝土板和后澆混凝土層通過胡子鋼筋、彎起抗剪鋼筋以及界面粘結力連接;工字鋼和后澆混凝土層通過栓釘連接;工字鋼的上翼緣板向外伸出有翼緣施工模板。
[0022]進一步地，主板采用Π型鋼的上翼緣鋼板上表面現澆混凝土的結構，通過Π型鋼的寬翼緣薄腹板的結構形式發揮鋼材的力學性能，提高主板的可靠度和服役壽命。
[0023]進一步地，Π型鋼內側設置交叉支撐的斜向支撐加勁肋，以形成內側斜撐加勁復合Π型鋼-混凝土剛度調節板。
[0024]進一步地，主板采用開口朝下且鋼板內部填充混凝土的倒U形鋼，可以有效防止側部鋼板的局部屈曲，鋼板對內部填充混凝土也有約束作用，可以增加主板截面的剛度和延性。
[0025]進一步地，沿主板縱向，同時設置成倒U形，形成四角支承倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板，下部的空腔部分為梁體的轉動和豎向位移提供活動凈空。
[0026]進一步地，主板底部的主板支座支撐在支座墊塊上，以墊高主板和增加主板底面與梁體頂面的凈空高度，使梁體的梁端在豎向可自由位移。
[0027]進一步地，主板采用鋼板與混凝土的組合結構，鋼板與混凝土之間的連接采用在鋼板的上表面均勻焊接有栓釘，鋼板通過栓釘與混凝土相互拉結固定。
[0028]進一步地，主板采用鋼板與混凝土的組合結構，U型鋼筋焊接于鋼板上，在U型鋼筋頂端兩角處綁扎沿主板縱向布設的分布鋼筋，將鋼板與后澆混凝土形成連接可靠的整體，共同承擔列車通過鋼軌時的荷載。
[0029]進一步地，主板采用鋼板與混凝土的組合結構，鋼板的上表面焊接穿孔鋼板并焊植栓釘，穿孔鋼板的每個孔洞均穿設貫通鋼筋;混凝土填充至穿孔內形成混凝土銷，穿孔中的貫通鋼筋將混凝土與鋼板緊密的連接在一起，貫通鋼筋、穿孔內的混凝土銷和栓釘共同工作。
[0030]進一步地，無砟軌道剛度調節裝置包括支承在鋼軌底部的主板、設于主板底部的主板支座以及用于限制主板在水平方向上沿軌道板縱向和橫向移動的限位裝置。主板由設置在梁體或者橋臺上的主板支座支承，梁體又通過梁體支座支撐在橋墩上。
[0031]進一步地，主板為鋼和混凝土組合構件。混凝土和鋼通過三種新型的連接方式形成整體共同工作，增大了主板截面剛度，不僅承擔列車通過鋼軌時的荷載，而且顯著降低了主板截面高度，方便與整體較扁平的軌道板結構銜接，滿足鋼軌頂面標高的要求。主板截面高度的降低，在同樣高度的軌道板結構前提下，可以增加主板底面與梁體頂面的凈空高度，這樣就可以為橋梁梁端的梁體轉動和豎向錯位提供足夠的凈空，不會產生梁體轉動與主板碰撞的矛盾問題。
[0032]進一步地，沿主板橫向，主板采用槽口朝下布置且上表面覆蓋混凝土的槽型鋼，SP槽型鋼-混凝土剛度調節板。槽型鋼可以直接作為混凝土澆注的模板，現澆混凝土，節省施工用的材料，并加快施工進度。槽型鋼兩側方便直接設置主板支座。
[0033]進一步地，除了可以采用等截面高度的槽型鋼-混凝土剛度調節板，也可以同時沿主板縱向設置成槽口朝下布置的槽型，形成四角支承的槽型鋼-混凝土剛度調節板，槽型鋼下側的空腔部分可以為梁體轉動和豎向位移提供足夠的凈空。
[0034]進一步地，沿主板橫向，主板還可以采用兩組工字鋼從底部支撐混凝土板的結構，即工字鋼-混凝土剛度調節板。外露的工字形鋼與鋼筋混凝土板通過剪力鍵連接形成剛度調節板。工字鋼結構部分為工廠制作，制作方便，易于控制質量。
[0035]進一步地，工字鋼-混凝土剛度調節板可在工字鋼內側設置交叉支撐的斜向支撐加勁肋，形成內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土剛度調節板。通過斜向支撐加勁肋有效提高工字鋼的抗側向剛度，改善鋼結構缺陷，同時不會明顯增加結構重量，限制剛度調節板下方的凈空，使結構能夠抵抗因上部列車的蛇形運動、搖頭或溫度變化等對下部結構產生的橫向力。
[0036]進一步地，內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土剛度調節板也可以在兩組工字鋼上翼緣搭設一層預制混凝土板，形成內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土疊合板剛度調節板。其構造為:先將預制混凝土板支承在預先焊有剪力連接件的兩組工字鋼上翼緣，然后在預制混凝土板上面澆筑一層混凝土。現澆混凝土隨著時間的推移，達到一定強度時，這時一端焊在工字鋼翼緣上，而另一端埋入現澆混凝土中的剪力連接件便開始具有承載力，表現出整體工作性能。這種結構與內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土剛度調節板的最大不同為工字鋼上翼緣設置了預制混凝土板，作為后澆混凝土層施工時的模板。這種結構除了保持內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土剛度調節板的優點之外，還具有節省模板、加快施工速度、減少臨時支撐的優點。主板往往在列車荷載成年累月的作用下會產生不同程度的疲勞破壞，而這種結構對于主板需要快速修復，減少現場施工作業是十分有利的。
[0037]進一步地，沿主板橫向，主板還可以采用Π型鋼的上翼緣鋼板表面現澆混凝土的結構，即Π型鋼-混凝土剛度調節板。混凝土翼板對Π型鋼形成約束，寬翼緣薄腹板的結構形式可以充分發揮鋼材的力學性能，與上部混凝土的壓應力相互配合，降低翼緣和腹板連接處的內應力，同時避免在主板橫向板端產生復雜應力，提高結構可靠度和服役壽命。隨著運營時間的不斷增長，主板在列車荷載作用下的荷載效應加大、材料應力幅加大，結構的強度、剛度、穩定性等方面的安全儲備下降，各種病害出現的幾率加大、危害性加劇，所以提高主板的可靠度和服役壽命顯得十分重要。此外，可以直接采用Π型鋼的上翼緣作為混凝土澆注的模板，節省模板、加快施工速度、減少臨時支撐，易于控制質量。
[0038]進一步地，Π型鋼-混凝土剛度調節板也可在Π型鋼內側設置交叉支撐的斜向支撐加勁肋，形成內側斜撐加勁復合Π型鋼-混凝土剛度調節板，使結構能夠抵抗因上部列車的蛇形運動、搖頭或溫度變化等對下部結構產生的橫向力。
[0039]進一步地，沿主板橫向，主板還可以采用開口朝下且鋼板內部填充混凝土的倒U形鋼，即倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板。其基本構造是采用倒U形截面的鋼梁作為模板，內部填充混凝土，混凝土與鋼梁通過連接件共同形成組合截面。鋼板內部填充混凝土，可以有效防止側部鋼板的局部屈曲，提高鋼板的極限抗彎承載力；鋼板對內部填充混凝土也有約束作用，可以增加主板截面的剛度和延性。鋼板可作為混凝土的模板，減少模板數量和支模工序。
[0040]進一步地，除了可以采用等截面高度的倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板，也可以同時沿主板縱向設置成開口朝下的倒U形，形成四角支承的倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板。倒U形鋼梁下側的空腔部分同樣可以為梁體轉角和豎向錯位提供凈空，避免梁體端部鋼軌的上抬，減少對軌道板的影響。
[0041 ]進一步地，若主板在平面上為長方形，其配套的限位裝置為在主板四角設置剛度較大的混凝土側向限位塊。側向限位塊簡單易行，施工方便，方便制作。布置在主板四角可以有效實現橫向限位，保證主板橫向穩定性。若在日積月累的運營過程中，側向限位塊有損壞，也易于維修更換。
[0042]進一步地，側向限位塊與主板間采用鋼板-橡膠復合耗能元件。耗能元件橡膠設置在上下兩層耗能元件鋼板之間，耗能元件橡膠和耗能元件鋼板的板面形狀可采用正方形、長方形或者圓柱形。耗能元件鋼板厚度選用5?15mm，耗能元件橡膠厚度選用10?20cm，耗能元件鋼板尺寸大于耗能元件橡膠尺寸，超出尺寸根據耗能元件橡膠尺寸酌情選取，建議5?10cm，耗能元件鋼板與耗能元件橡膠之間選用高性能粘合劑硫化粘結，形成鋼板-橡膠復合耗能元件緩沖結構變形能。隨著高速列車運行頻次的加大，限位裝置受到成年累月上百萬的沖擊，鋼板-橡膠復合耗能元件可以緩沖結構變形能，發揮抗疲勞性能。即使在長期運營后需要更換，也具有易于拆卸、簡單方便、成本較低的特點。
[0043]進一步地，鋼板-橡膠復合耗能元件的上鋼板采用焊接方式與側向限位塊預埋鋼板連接;下鋼板同樣采用焊接方式與主板側面預埋鋼板連接，且預埋鋼板下應布置局部承壓鋼筋網。
[0044]進一步地，主板的橫向限位若采用主板四角設置側向限位塊，應同時在主板前后與鄰近的軌道板之間設置鋼板-橡膠復合耗能元件，實現縱向限位。
[0045]進一步地，若主板在平面上為“幾”字形結構，其配套的限位裝置為主板首尾對稱設置成“幾”字形結構，與之鄰近的軌道板對稱設置成“U”字形結構，這樣兩者之間就形成楔形結構，彼此約束，達到縱橫向約束的目的。
[0046]進一步地，主板的“幾”字形結構與前后鄰近的軌道板的“U”字形結構之間設置鋼板-橡膠復合耗能元件。
[0047]進一步地，主板中的鋼板與混凝土連接方式采用U型鋼筋焊接于鋼板上，并且在U型鋼筋頂端兩角處綁扎沿縱向通長的分布鋼筋，即U型混合配筋連接。U型混合配筋連接通過U型鋼筋和分布鋼筋將鋼板與后澆混凝土形成連接可靠的整體，共同承擔列車等荷載作用。U型混合配筋連接方式優勢在于有效的增大了與混凝土的接觸面積，施工簡單的同時保證連接的可靠性。沿主板截面橫向U型鋼筋間距在100-250mm，分布鋼筋應沿主板縱向全斷面布置。
[0048]進一步地，主板中的鋼板與混凝土連接方式還可以采用在鋼板頂端焊接穿孔鋼板并焊植栓釘，穿孔鋼板的每個孔洞設置貫通鋼筋，即穿孔鋼板-栓釘-貫通鋼筋復合連接。混凝土澆注時，填充孔洞的混凝土形成混凝土銷，孔洞中的貫通鋼筋將混凝土板與連接件緊密的連接在一起，貫通鋼筋和孔洞內的混凝土銷與栓釘共同工作，能夠共同產生一個抵抗力防止鋼板和混凝土的分離，極大提升連接件的抗剪能力和抗疲勞性能。隨著國民經濟和交通運輸的快速發展，高速列車運行頻次必將加大，以京滬高鐵為例，目前開行列車日均290列，一年超過10萬次對主板的疲勞荷載作用，所以本發明提供的技術方案解決了連接件的抗疲勞性能，具有較大的意義。
[0049]進一步地，主板中的鋼板與混凝土連接方式還可以采用在鋼板頂端直接焊植栓釘，即栓釘連接。栓釘通過焊接方式連接于鋼板上，抵抗鋼板與混凝土間的剪力，約束混凝土與鋼板的水平相互滑移，并防止鋼板與混凝土間的掀起作用，共同承擔剪力和拉力，且具有較好的變形能力，利于主板的剪力重分布。材料各向同性，使栓釘可以簡單地沿整個主板長度或分段均勻分布布置，便于栓釘的簡化設計和施工操作，適用于工業化生產方式。栓釘直徑選用10-25mm，栓釘長度與直徑之比建議在3-4之間。
[0050]進一步地，主板可選擇簡支結構體系，主板支座設置允許沿軌道板縱向水平移動，但不可橫向移動。
[0051]進一步地，主板的最小自重應能保證在梁體梁端轉角、豎向錯位等因素影響下不發生上抬，高度與軌道板高度匹配。
[0052]進一步地，主板支座中心線應與梁體支座中心線設計在同一豎直面上。
[0053]進一步地，主板的混凝土部分均采用一種新型自密實自流動混凝土。以CRTSI型軌道板為例，直線橋隧地段軌道板高度僅為657mm。要在非常扁平的軌道板中布置主板，滿足鋼軌頂面標高的前提下，與前后的軌道板順接，勢必對主板中的混凝土澆注提出了苛刻的要求。本發明提出的一種新型自密實自流動混凝土突破了傳統振搗混凝土在成型方式上的局限，完全依靠自身重力(或只需外力輕微振動)便可自由流淌，穿越鋼筋間隙填充模板每個角落，硬化后得到滿足要求的強度和良好的耐久性能。本發明提供的技術方案可以突破混凝土不能振搗密實的技術瓶頸，提供一種適合在主板的狹小空間澆注并能保證質量的混凝土。
[0054]進一步地，新型自密實自流動混凝土的原材料為:(a)水泥:采用普通42.5硅酸鹽水泥；(b)粉煤灰:I級粉煤灰；(c)砂:河砂，中砂，細度模數2.58，Π區級配合格，堆積密度1576kg/m3，表觀密度2610kg/m3; (d)石:碎石，5—20mm連續級配合格，針片狀含量為9.2 %，壓碎指標3.4，堆積密度1470kg/m3，表觀密度2700kg/m3; (e)減水劑:高效減水劑，減水率大于 25%。
[0055]進一步地，新型自密實自流動混凝土拌制完成之后，應進行坍落度試驗、L型流動儀試驗、U型儀試驗、V漏斗試驗。
[0056]進一步地，坍落度試驗、L型流動儀試驗、U型儀試驗、V漏斗試驗應滿足以下標準:坍落度應控制在240mm?270mm;坍落擴展度應控制在600mm?700mm;U型儀試驗高度差Ah應小于30mm; V漏斗通過時間應控制在4s?25s。
[0057]進一步地，新型自密實自流動混凝土在澆注之前半小時，用水充分潤濕鋼板。
[0058]進一步地，新型自密實自流動混凝土在澆注之前，應在鋼板上撒細砂。細砂可和連接件形成復合連接作用，提高鋼板和混凝土之間的共同工作能力，進一步降低主板截面高度，提供梁體轉動和豎向位移凈空以及滿足鋼軌頂面的標高要求。
[0059]進一步地，細砂的細度模數為1.6?2.2;含泥量不大于3.0%。
[0060]本發明具有下列優點和有益技術效果:
[0061](I)本發明在于提供一種無砟軌道剛度調節裝置，設置在梁體與梁體之間、或者梁體與橋臺之間的過渡地段，視為跨越梁體伸縮縫的微型橋梁，在梁體伸縮縫上方支承鋼軌。無砟軌道剛度調節裝置包括支承在鋼軌底部的主板、設于主板底部的主板支座以及用于限制主板在水平方向上沿軌道板縱向和橫向移動的限位裝置。
[0062]本發明可以廣泛的應用于無砟軌道橋梁中，減小梁體伸縮縫地段梁端軌道板的受力。這種無砟軌道剛度調節裝置安裝方便，充分發揮結構材料受力性能，調節性能良好。
[0063]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
【附圖說明】
[0064]圖1為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之一；
[0065]圖2為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之二；
[0066]圖3為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之三；
[0067]圖4為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之四；
[0068]圖5為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之五；
[0069]圖6為本發明實施例的鋼板-橡膠復合耗能元件的結構示意圖；
[0070]圖7為本發明實施例的槽型鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖之一；
[0071 ]圖8為本發明實施例的栓釘連接構造示意圖；
[0072]圖9為本發明實施例的內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖；
[0073]圖10為本發明實施例的內側斜撐加勁復合Π型鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖；
[0074]圖11為本發明實施例的倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖；
[0075]圖12為本發明實施例的內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土疊合板剛度調節板的結構示意圖；
[0076]圖13為本發明實施例的槽型鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖之二；
[0077]圖14為本發明實施例的U型混合配筋連接構造的結構示意圖；
[0078]圖15為圖5的俯視平面圖；
[0079]圖16為本發明實施例的穿孔鋼板-栓釘-貫通鋼筋復合連接構造的結構示意圖；
[0080]圖17為本發明實施例的梁體伸縮縫處的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖；[0081 ]圖18為圖17的俯視平面圖。
[0082]圖例說明:
[0083]1-主板;2-鋼軌;3-扣件;4-軌道板;5-梁體;6-主板支座;7-梁體支座;8-橋域;9-栓釘；10-鋼板；11-耗能元件鋼板；12-耗能元件橡膠；13-工字鋼；14-斜向支撐加勁肋；15-偵響限位塊;16-U型鋼筋；17-貫通鋼筋；18-穿孔鋼板；19-橋臺；20-預制混凝土板;21-胡子鋼筋;22-彎起抗剪鋼筋;23-翼緣施工模板;24-分布鋼筋;25-支座墊塊。
【具體實施方式】
[0084]下面對本發明技術內容的進一步說明，但并非對本發明實質內容的限制。
[0085]圖1為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之一；圖2為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之二；圖3為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之三；圖4為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之四；圖5為本發明實施例的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖之五；圖6為本發明實施例的鋼板-橡膠復合耗能元件的結構示意圖；圖7為本發明實施例的槽型鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖之一；圖8為本發明實施例的栓釘連接構造示意圖；圖9為本發明實施例的內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖；圖10為本發明實施例的內側斜撐加勁復合Π型鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖；圖11為本發明實施例的倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖；圖12為本發明實施例的內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土疊合板剛度調節板的結構示意圖；圖13為本發明實施例的槽型鋼-混凝土剛度調節板的結構示意圖之二；圖14為本發明實施例的U型混合配筋連接構造的結構示意圖；圖15為圖5的俯視平面圖；圖16為本發明實施例的穿孔鋼板-栓釘-貫通鋼筋復合連接構造的結構示意圖；圖17為本發明實施例的梁體伸縮縫處的無砟軌道剛度調節裝置的結構示意圖；圖18為圖17的俯視平面圖。
[0086]如圖1和圖2所示，本實施例的無砟軌道剛度調節裝置，為跨越梁體5和橋臺19結合部位的微型橋梁。軌道板4鋪設于梁體5或者橋臺19上，梁體5通過梁體支座7支撐在橋臺19上，本來連續的軌道板4在梁體5和橋臺19結合部位斷開。無砟軌道剛度調節裝置包括主板1、設于主板I底部的主板支座6以及用于限制主板I在水平方向上沿軌道板4縱向和橫向移動的限位裝置，設置在軌道板4的斷開部位。主板I由設置在梁體5和橋臺19上的主板支座6支承，梁體5又通過梁體支座7支撐在橋臺19上。當列車通過梁體5上方時，梁體5會發生轉動或者豎向位移。沿主板I橫向，當主板I橫截面采用開口朝下的槽型鋼或者倒U形鋼時，沿主板I縱向同時設置成開口朝下的槽型或者倒U形，形成四角支承槽型鋼-混凝土剛度調節板和四角支承倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板。主板I下側空腔部分的設置可使梁體5的梁端可自由轉動和豎向自由位移，減小梁體5的梁端轉角和豎向錯位對軌道板4的影響，保證行車安全性和旅客舒適度。無砟軌道剛度調節裝置對梁體豎向位移調節作用原理，如圖1所示，主板I采用:四角支承槽型鋼-混凝土剛度調節板或者四角支承倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板。無砟軌道剛度調節裝置對梁體轉角調節作用原理，如圖2所示，主板2采用:四角支承槽型鋼-混凝土剛度調節板或者四角支承倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板。
[0087]如圖3和圖4所示，本實施例的無砟軌道剛度調節裝置，因為主板I采用組合結構，降低了主板I截面高度，在同樣高度的軌道板4前提下，可以沿主板I縱向設置成等截面高度，然后采用支座墊塊25墊高主板I，增加主板I底面與梁體5頂面的凈空高度，使梁體5的梁端可自由轉動和豎向自由位移。主板I跨越梁體5和橋臺19結合部位，主板I通過主板支座6支撐在支座墊塊25上，支座墊塊25分別放置在梁體5和橋臺19上，梁體5又通過梁體支座7支撐在橋臺19上。無砟軌道剛度調節裝置對梁體豎向位移調節作用原理，如圖3所示。無砟軌道剛度調節裝置對梁體轉角調節作用原理，如圖4所示。
[0088]如圖5所示，本實施例的無砟軌道剛度調節裝置包括支撐在鋼軌2底部的主板1、設于主板I底部的主板支座6以及用于限制主板I在水平方向上沿軌道板4縱向和橫向移動的限位裝置。主板I由設置在梁體5上的主板支座6支承，梁體5又通過梁體支座7支撐在橋墩8上。鋼軌2通過扣件3固定于連續的軌道板4上，軌道板4鋪設于梁體5上，梁體5通過梁體支座7支承在橋墩8上，本來連續的軌道板4在梁體5伸縮縫斷開。斷開的軌道板4之間設置有無砟軌道剛度調節裝置，為跨越梁體5伸縮縫的微型橋梁，在梁體5伸縮縫上方支承鋼軌2。圖5所示的無砟軌道剛度調節裝置是平面為長方形，主板為四角支承槽型鋼-混凝土剛度調節板的示意。主板I下側空腔部分的設置可使梁體5的梁端可自由轉動和豎向自由位移，避免梁體5的梁端鋼軌2的上抬，減小扣件3上拔力，保證行車安全性和旅客舒適度。梁體伸縮縫處的無砟軌道剛度調節裝置，如圖5所示，平面為長方形結構。
[0089]本實施例中，主板I平面上可以采用長方形，如圖15所示。主板I平面上也可以“幾”字形結構，如圖18所示。
[0090]如圖5和圖15所示，其中圖15為圖5的俯視平面圖。本實施例中，若主板I平面上為長方形，如圖15所示，其限位裝置為在主板I四角布置側向限位塊15實現橫向限位，主板I與鄰近的軌道板4之間設置鋼板-橡膠復合耗能元件，實現縱向限位。
[0091]如圖17和圖18所示，其中圖18為圖17的俯視平面圖。本實施例中，若主板I平面上為“幾”字形結構，如圖18所示，其限位裝置為與之鄰近的軌道板4對稱設置成“U”字形結構，這樣主板I與軌道板4兩者之間就形成楔形結構，彼此約束，達到縱橫向約束的目的。
[0092]如圖6所示，主板I與軌道板4之間須設置鋼板-橡膠復合耗能元件。鋼板-橡膠復合耗能元件由上下兩層耗能元件鋼板11和耗能元件橡膠12組成。
[0093]如圖9和圖12所示，本實施例中，沿主板I橫向，主板I在兩組工字鋼13之間設置交叉支撐的斜向支撐加勁肋14，形成內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土剛度調節板，如圖9所示。主板I也可以在工字鋼13上翼緣搭設預制混凝土板20，然后以預制混凝土板20為模板，現澆一層混凝土板，形成內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土疊合板剛度調節板，如圖12所不O
[0094]如圖1O所示，本實施例中，沿主板I橫向，主板I可以采用π型鋼的上翼緣鋼板1上表面現澆混凝土，且Π型鋼內側設置斜向支撐加勁肋14，形成內側斜撐加勁復合Π型鋼-混凝土剛度調節板。
[0095]如圖11所示，本實施例中，沿主板I橫向，主板I可以采用開口朝下且鋼板10內部填充混凝土的倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板。
[0096]如圖7和圖13所示，本實施例中，主板I可以采用槽口朝下布置且上表面覆蓋混凝土的槽型鋼-混凝土剛度調節板。若鋼板10和混凝土采用栓釘連接，如圖7所示;若鋼板10和混凝土采用U型混合配筋連接，如圖13所示。
[0097]如圖8、圖14和圖16所示，本實施例中，鋼板10和混凝土的連接方式采用栓釘連接、U型混合配筋連接、穿孔鋼板-栓釘-貫通鋼筋復合連接。圖8為栓釘連接；圖14為U型混合配筋連接;圖16為穿孔鋼板-栓釘-貫通鋼筋復合連接。
[0098]實施時，提供一種無砟軌道剛度調節裝置，包括主板1、鋼軌2、扣件3、軌道板4、梁體5、主板支座6、梁體支座7、橋墩8、栓釘9、鋼板10、耗能元件鋼板11、耗能元件橡膠12、工字鋼13、斜向支撐加勁肋14、側向限位塊15、U型鋼筋16、貫通鋼筋17、穿孔鋼板18、橋臺19、預制混凝土板20、胡子鋼筋21、彎起抗剪鋼筋22、翼緣施工模板23、分布鋼筋24;支座墊塊25。
[0099]如圖1所示，當梁體5發生豎向位移時，跨越梁體5和橋臺19結合部位的主板I可使梁體5的梁端在豎向自由位移，并且減小梁體5的豎向位移對鋪設于梁體5和橋臺19上方的軌道板4的影響。
[0100]如圖2所示，當梁體5發生轉角時，跨越梁體5和橋臺19結合部位的主板I可使梁體5的梁端自由轉動，并且減小梁體5的梁端自由轉動對鋪設于梁體5和橋臺19上方的軌道板4的影響。
[0101]如圖3所示，當主板I截面沿主板I縱向設置成等高度時，主板I通過主板支座6支承在支座墊塊25上，支座墊塊25分別放置在梁體5和橋臺19上。支座墊塊25墊高了主板I，增加主板I底面與梁體5頂面的凈空高度，使梁體5在豎向可自由位移，并且減小梁體5的豎向位移對鋪設于梁體5和橋臺19上方的軌道板4的影響。
[0102]如圖4所示，當主板I截面沿主板I縱向設置成等高度時，主板I通過主板支座6支承在支座墊塊25上，支座墊塊25分別放置在梁體5和橋臺19上。由于主板I截面高度的降低，采用支座墊塊25墊高主板1，使梁體5的梁端可自由轉動。這種設置減小了梁體5的梁端自由轉動對鋪設于梁體5和橋臺19上方的軌道板4的影響。
[0103]如圖5所示，無砟軌道剛度調節裝置包括支撐在鋼軌2底部的主板1、設于主板I底部的主板支座6以及用于限制主板I在水平方向上沿軌道板4縱向和橫向移動的限位裝置。圖5所示為在梁體5伸縮縫處設置的無砟軌道剛度調節裝置，主板I視為支撐在梁體5上的微型橋梁，在梁體5伸縮縫上方支承鋼軌2，梁體5又通過梁體支座7支撐在橋墩8上。
[0104]如圖6所示，鋼板-橡膠復合耗能元件由上下兩層耗能元件鋼板11和耗能元件橡膠12疊合而成，形成復合耗能元件緩沖結構變形能。耗能元件橡膠12設置在上下兩層耗能元件鋼板11之間，耗能元件橡膠12和耗能元件鋼板11的形狀可采用正方形、長方形或者圓柱形。耗能元件鋼板11厚度選用5?15mm，耗能元件橡膠12厚度選用10?20cm，耗能元件鋼板11尺寸大于耗能元件橡膠12尺寸，超出尺寸根據耗能元件橡膠12尺寸酌情選取，建議5?10cm，耗能元件鋼板11與耗能元件橡膠12之間選用高性能粘合劑硫化粘結。鋼板-橡膠復合耗能元件有效的緩沖了主板I和限位裝置之間的橫向和縱向作用，同時不會對軌道板4產生沖擊力，提高了主板I和軌道板4的服役年限。
[0105]如圖7所示，主板I采用槽口朝下布置且上表面覆蓋混凝土的槽型鋼，并且槽型鋼兩側方便直接設置主板支座6。槽型鋼與混凝土之間采用栓釘連接。槽型鋼-混凝土剛度調節板可以使混凝土部分厚度減小，在澆注混凝土的時候能夠有效地避免板內混凝土的水化熱過大無法釋放，防止混凝土開裂，減小結構初始損傷，提高使用壽命。
[0106]如圖8所示，栓釘9通過焊接方式均勻分布于鋼板10上。栓釘9直徑選用10-25mm，栓釘9長度與直徑之比建議在3-4之間。栓釘9沿縱向方向間距不應小于栓釘9桿徑的6倍，且不應大于400mm，橫向不小于栓釘9桿徑的4倍，且不應大于400mm，栓釘9中心至鋼板10側邊距離不應小于35mm。栓釘9的制作無需大型乳制設備，且對混凝土板中鋼筋布置影響較小，施工方便，可靠性高。栓釘連接增大與混凝土部分的接觸面積，同時栓釘9上的螺紋增加與混凝土的摩擦力和機械咬合力。在荷載作用下，鋼板10與混凝土的交界面具有良好的傳遞應力機制，形成共同工作的整體。
[0107]如圖9所示，在工字鋼13內側設置交叉支撐的斜向支撐加勁肋14，有效提高工字鋼13的抗側向剛度，同時不會明顯增加主板I重量，使主板I能夠抵抗因上部列車的蛇形運動、搖頭或溫度變化等對主板I產生的橫向力。
[0108]如圖10所示，在Π型鋼內側設置交叉支撐的斜向支撐加勁肋14，形成內側斜撐加勁復合Π型鋼-混凝土剛度調節板。可以直接采用Π型鋼的上翼緣鋼板10作為混凝土澆注的模板，加快施工速度；同時寬翼緣薄腹板的結構形式可以充分發揮鋼材的力學性能，提高主板I可靠度和服役壽命。
[0109]如圖11所示，采用開口朝下且鋼板10內部填充混凝土的倒U形鋼，鋼板10通過栓釘9與混凝土共同形成組合截面。鋼板10內部填充混凝土，可以有效防止側部鋼板10的局部屈曲，提高鋼板10的極限抗彎承載力；同時避免混凝土裂縫暴露在空氣中引起的結構損傷，結構的安全性和耐久性較好。鋼板10對內部填充混凝土也有約束作用，可以增加主板I截面的剛度和延性。鋼板10可作為混凝土的模板，減少模板數量和支模工序，且混凝土澆筑厚度較小，避免內部過大的水化熱導致的混凝土的開裂，提升結構性能，節省制作成本，提高生產效率。
[0110]如圖12所示，內側斜撐加勁復合工字鋼-混凝土疊合板剛度調節板主要由工字鋼13、斜向支撐加勁肋14、預制混凝土板20和后澆混凝土層組成。預制混凝土板20搭設于工字鋼13上，作為后澆混凝土層施工時的模板，并與后澆混凝土層形成疊合板共同受力。在所述的預制混凝土板20中預設外伸的胡子鋼筋21和彎起抗剪鋼筋22。預制混凝土板20和后澆混凝土層通過胡子鋼筋21、彎起抗剪鋼筋22以及其界面粘結力完成連接;鋼板10和后澆混凝土層通過栓釘9完成連接。在工字鋼13上翼緣搭設預制混凝土板20，這種結構具有節省模板、加快施工速度、減少臨時支撐的優點。對于主板I需要快速修復，減少現場施工作業是十分有利的。
[0111]如圖13所示，其與圖7的區別為采用的連接件為U型混合配筋連接，圖7采用栓釘連接。
[0112]如圖14所示，U型鋼筋16通過焊接與鋼板10連接，沿主板I橫向U型鋼筋16間距在100-250mm，在U型鋼筋16頂部兩端綁扎分布鋼筋24，分布鋼筋24應沿主板I縱向全斷面布置。U型鋼筋16三面與混凝土接觸，進一步增大接觸面積，同時上方綁扎的分布鋼筋24可以將混凝土部分受力更好傳遞至下部鋼板10，發揮其力學性能，現場施工簡單，高效，同時保證連接的可靠性。
[0113]如圖15所示，若主板I在平面上為長方形，其配套的限位裝置包括設于軌道板4四角的側向限位塊15、設于主板I與鄰近的軌道板4之間的鋼板-橡膠復合耗能元件以及設于主板I與側向限位塊15之間的鋼板-橡膠復合耗能元件。四角均勻布置，通過外加側向限位塊15實現限位功能，使得軌道板4結構形式一致，提供制作安裝效率。除此之外，這種四角均勻布置的限位裝置便于結構服役后的維修與更換，不用拆卸原有軌道板4與鋼軌2，縮短維修時間，大大提高結構壽命，符合目前土木工程結構模塊化發展的趨勢。
[0114]如圖16所示，鋼板10上焊接穿孔鋼板18并焊植栓釘9，穿孔鋼板18的每個孔洞設置貫通鋼筋17。混凝土澆注時，填充孔洞的混凝土形成混凝土銷，孔洞中的貫通鋼筋17將混凝土板與連接件緊密的連接在一起，貫通鋼筋17和孔洞內的混凝土銷與栓釘9共同工作，能夠共同產生一個抵抗力防止鋼板10和混凝土的分離，極大提升連接件的抗剪能力和抗疲勞性會K。
[0115]如圖17所示，主板I可以視為支承在梁體5的微型橋梁，在梁體5伸縮縫上方支承鋼軌2，而梁體5通過梁體支座7支承在橋墩8上。與圖5的區別在于主板I平面上為“幾”字形結構，其相應的限位裝置也不同。
[0116]如圖18所示，若主板I在平面上為“幾”字形，主板1“幾”字形結構與首尾鄰近的軌道板4 “U”字形結構錯位楔形布置，與軌道板4產生橫向和縱向連接面，保證主板I雙向平穩性，從而實現限位要求。
[0117]本發明的特征還在于鋼板-橡膠復合耗能元件的耗能元件鋼板11采用焊接方式與限位裝置預埋鋼板連接，且預埋鋼板下應布置局部承壓鋼筋網。
[0118]本發明的特征還在于主板I可選擇簡支結構體系，主板支座6設置允許沿軌道板4縱向水平移動，但不可橫向移動。
[0119]本發明的特征還在于主板I的最小自重應能保證在梁體5的梁端轉角、豎向錯位等因素影響下不發生上抬，高度與軌道板4高度匹配。
[0120]本發明的特征還在于主板I支座中心線應與梁體5支座中心線設計在同一豎直面上。
[0121 ]本發明的特征還在于主板I中的混凝土采用新型自密實自流動混凝土。
[0122]本發明的特征還在于新型自密實自流動混凝土的原材料為:(a)水泥:采用普通42.5硅酸鹽水泥；(b)粉煤灰:I級粉煤灰；(c)砂:河砂，中砂，細度模數2.58，Π區級配合格，堆積密度1576kg/m3，表觀密度2610kg/m3; (d)石:碎石，5—20mm連續級配合格，針片狀含量為9.2 %，壓碎指標3.4，堆積密度1470kg/m3，表觀密度2700kg/m3 ；(e)減水劑:高效減水劑，減水率大于25 %。
[0123]本發明的特征還在于新型自密實自流動混凝土拌制完成之后，應進行坍落度試驗、L型流動儀試驗、U型儀試驗、V漏斗試驗。
[0124]本發明的特征還在于坍落度試驗、L型流動儀試驗、U型儀試驗、V漏斗試驗應滿足以下標準:對落度應控制在240mm?270mm ;i丹落擴展度應控制在600mm?700mm; U型儀試驗高度差Ah應小于30mm; V漏斗通過時間應控制在4s?25s。
[0125]本發明的特征還在于新型自密實自流動混凝土在澆注之前半小時，用水充分潤濕鋼板I O。
[0126]本發明的特征還在于新型自密實自流動混凝土在澆注之前，應在鋼板10上撒細砂。
[0127]本發明的特征還在于細砂的細度模數為1.6?2.2;含泥量不大于3.0%。
[0128]本發明提供的一種無砟軌道剛度調節裝置可以滿足列車荷載、溫度荷載、梁體撓曲、梁體伸縮對結構本身的要求，同時調節梁體轉角和豎向錯位，減小扣件上拔力，保證行車安全性和旅客舒適度。
[0129]實施時，提供一種無砟軌道剛度調節裝置，包括用于支承在鋼軌底部的主板、設于主板底部的主板支座以及用于限制主板在水平方向上沿軌道板縱向和橫向移動的限位裝置。主板由設置在梁體伸縮縫兩側梁體或者橋臺上的主板支座支承，在梁體伸縮縫上方支承鋼軌;限位裝置實現橫向和縱向限位要求，其與主板之間設有鋼板-橡膠復合耗能元件，緩沖結構變形能。主板采用組合板件，鋼板和新型自密實自流動混凝土之間設有U型混合配筋連接、穿孔鋼板-栓釘-貫通鋼筋復合連接或者栓釘連接，提高共同工作和抗疲勞性能。本發明的無砟軌道剛度調節裝置不僅滿足列車荷載、溫度荷載、梁體撓曲、梁體伸縮對結構本身的要求，還可以顯著降低主板截面高度，方便與扁平的軌道板高度匹配，同時增加主板底面與梁體頂面的凈空高度，為梁體轉動和豎向位移提供足夠的凈空，減小梁體變形對軌道板結構的影響，減小扣件上拔力，保證列車行車安全性和旅客舒適度。
[0130]以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的保護范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種無砟軌道剛度調節裝置，包括橋墩(8)、設于路基上的橋臺(19)、設于橋墩(8)上的梁體(5)、鋪設于橋臺(19)和梁體(5)上的軌道板(4)以及通過扣件(3)固定于軌道板(4)上的鋼軌(2)，其特征在于，軌道板(4)在橋臺(19)與梁體(5)之間的結合部位斷開或者在相鄰兩梁體(5)之間的結合部位斷開，斷開的軌道板(4)之間設有用于調節梁體(5)的梁端轉角和豎向錯位以降低扣件(3)受到的上拔力保證列車行車安全和行車穩定性的微型支撐橋M ο2.根據權利要求1所述的無砟軌道剛度調節裝置，其特征在于，微型支撐橋梁包括用于支承在鋼軌(2)底部的主板(1)、設于主板(I)底部的主板支座(6)以及用于限制主板(I)在水平方向上沿軌道板(4)縱向和橫向移動的限位裝置。3.根據權利要求2所述的無砟軌道剛度調節裝置，其特征在于，橋臺(19)頂部和/或橋墩(8)頂部設有梁體支座(7);梁體支座(7)與主板支座(6)沿豎直方向一一對應布置。4.根據權利要求3所述的無砟軌道剛度調節裝置，其特征在于，限位裝置包括設于主板(I)四角的側向限位塊(15)、設于主板(I)與軌道板(4)之間的外層疊合有耗能元件橡膠(12)的耗能元件鋼板(11)以及設于主板(I)與側向限位塊(15)之間的外層疊合有耗能元件橡膠(12)的耗能元件鋼板(11);或者限位裝置包括主板(I)與軌道板(4)之間的嵌合構造、設于嵌合構造內的外層疊合有耗能元件橡膠(12)的耗能元件鋼板(11)以及設于主板(I)與軌道板(4)之間的外層疊合有耗能元件橡膠(12)的耗能元件鋼板(11)。5.根據權利要求4所述的無砟軌道剛度調節裝置，其特征在于，耗能元件橡膠(12)和耗能元件鋼板(11)的板面形狀采用正方形、長方形或者圓柱形;耗能元件鋼板(11)采用焊接方式與周圍結構的預埋鋼板連接，且預埋鋼板下布置局部承壓鋼筋網；耗能元件鋼板(11)厚度選用5臟-15111111，耗能元件橡膠(12)厚度選用10011-20011;耗能元件鋼板(11)尺寸大于耗能元件橡膠(12)尺寸;耗能元件鋼板(I I)與耗能元件橡膠(12)之間采用高性能粘合劑硫化粘結。6.根據權利要求1至5中任一項所述的無砟軌道剛度調節裝置，其特征在于，主板(I)采用槽口朝下布置且上表面覆蓋混凝土的槽型鋼，槽型鋼的兩槽壁沿主板(I)縱向排布，主板支座(6)分別設于槽型鋼的兩槽側壁底部。7.根據權利要求6所述的無砟軌道剛度調節裝置，其特征在于，槽型鋼的兩槽壁均從下至上開設有槽，形成四角支承槽型鋼-混凝土剛度調節板，槽型鋼下部的空腔部分為梁體(5)的轉動和豎向位移提供活動凈空。8.根據權利要求1至5中任一項所述的無砟軌道剛度調節裝置，其特征在于，主板(I)采用兩組工字鋼(13)從底部支撐混凝土板的結構，工字鋼(13)的上翼緣板的上表面安裝連接件與混凝土形成整體，共同承擔列車通過鋼軌(2)時的荷載。9.根據權利要求8所述的無砟軌道剛度調節裝置，其特征在于，兩工字鋼(13)之間設有交叉支撐的斜向支撐加勁肋(14)，形成內側斜撐加勁復合工字鋼(13)-混凝土剛度調節板，以提高工字鋼(13)的抗側向剛度;或者主板(I)采用沿主板(I)縱向排布的兩組工字鋼(13)上部搭設預制混凝土板(20)的結構，作為后澆混凝土層施工時的模板；在預制混凝土板(20)中預設外伸的胡子鋼筋(21)和彎起抗剪鋼筋(22)，預制混凝土板(20)和后澆混凝土層通過胡子鋼筋(21)、彎起抗剪鋼筋(22)以及界面粘結力連接;工字鋼(13)和后澆混凝土層通過栓釘(9)連接;工字鋼(13)的上翼緣板向外伸出有翼緣施工模板(23)。10.根據權利要求1至5中任一項所述的無砟軌道剛度調節裝置，其特征在于，主板(I)采用Π型鋼的上翼緣鋼板(10)上表面現澆混凝土的結構，通過Π型鋼的寬翼緣薄腹板的結構形式發揮鋼材的力學性能，提高主板(I)的可靠度和服役壽命;或者Π型鋼內側設置交叉支撐的斜向支撐加勁肋(14)，以形成內側斜撐加勁復合π型鋼-混凝土剛度調節板;或者主板(I)采用開口朝下且鋼板(10)內部填充混凝土的倒U形鋼，可以有效防止側部鋼板(10)的局部屈曲，鋼板(10)對內部填充混凝土也有約束作用，可以增加主板(I)截面的剛度和延性；或者沿主板(I)縱向，同時設置成倒U形，形成四角支承倒U形外包鋼-混凝土剛度調節板，下部的空腔部分為梁體(5)的轉動和豎向位移提供活動凈空;或者主板(I)底部的主板支座(6)支撐在支座墊塊(25)上，以墊高主板(I)和增加主板(I)底面與梁體(5)頂面的凈空高度，使梁體(5)的梁端在豎向可自由位移；或者主板(I)采用鋼板(10)與混凝土的組合結構，鋼板(10)與混凝土之間的連接采用在鋼板(10)的上表面均勻焊接有栓釘(9)，鋼板(10)通過栓釘(9)與混凝土相互拉結固定;或者主板(I)采用鋼板(10)與混凝土的組合結構，U型鋼筋(16)焊接于鋼板(10)上，在U型鋼筋(16)頂端兩角處綁扎沿主板(I)縱向布設的分布鋼筋(24)，將鋼板(10)與后澆混凝土形成連接可靠的整體，共同承擔列車通過鋼軌(2)時的荷載;或者主板(I)采用鋼板(10)與混凝土的組合結構，鋼板(10)的上表面焊接穿孔鋼板(18)并焊植栓釘(9)，穿孔鋼板(18)的每個孔洞均穿設貫通鋼筋(17);混凝土填充至穿孔內形成混凝土銷，穿孔中的貫通鋼筋(17)將混凝土與鋼板(10)緊密的連接在一起，貫通鋼筋(17)、穿孔內的混凝土銷和栓釘(9)共同工作。
【文檔編號】E01D19/12GK105821764SQ201610317406
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】談遂, 余志武, 吳玲玉
【申請人】中南大學, 高速鐵路建造技術國家工程實驗室