專利名稱：一種后張型預應力軌道復合板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種安裝無砟軌道鋼軌及其扣件系統的軌道板，尤其是涉及一種無砟軌道上應用的新型軌道復合板。
背景技術：
目前無砟軌道鋪設工藝中，軌道板安裝時，軌道板和路基之間的支承層之間是以水泥浙青砂漿為填充層，使得無砟軌道結構的整體性較差、結構抗彎性較差，而且水泥浙青砂漿灌注工藝較為復雜，使得軌道板安裝的施工精度難以控制。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種后張型預應力軌道復合板，所述后張型預應力軌道復合板能夠取代以前軌道板安裝工藝中的水泥浙青砂漿灌注工序，使得軌道板安裝工藝簡單、可控性強，而且安裝后的無砟軌道結構整體受力性好。本實用新型的技術方案為一種后張型預應力軌道復合板，包括軌道板板體，所述軌道板板體縱向端部設有凹槽，所述板體兩端的凹槽關于板體的橫向中心線對稱設置，所述板體內設有后張縱向預應力鋼筋和后張橫向預應力鋼筋，所述后張縱向預應力鋼筋和后張橫向預應力鋼筋的外表面均設有包裹層，所述后張縱向預應力鋼筋的端部錨固于板體縱向端部的縱向錨穴孔，所述后張縱向預應力鋼筋相對于板體縱向中心線對稱設置，所述后張橫向預應力鋼筋的端部錨固于板體橫向端部的橫向錨穴孔，所述后張橫向預應力鋼筋相對于板體橫向中心線對稱設置，所述軌道板板體底面沿縱向方向預埋有至少兩排骨架連接鋼筋，所述骨架連接鋼筋下端露于軌道板板體外，所述板體下端通過骨架連接鋼筋緊密連接有自密實混凝土層。作為優選，所述骨架連接鋼筋下端露于軌道板板體外是為了便于軌道施工過程中軌道板與其下面的自密實混凝土層之間的緊密結合，軌道板與自密實混凝土層一起形成復合板結構。骨架連接鋼筋不僅是軌道板和自密實混凝土層之間的連接裝置和骨架，也是自密實混凝土層內鋼筋的連接骨架。作為優選，所述板體端部的凹槽個數為一個時，所述凹槽設于板體縱向端面的中部；所述板體端部的凹槽個數為兩個時，所述兩個凹槽相對于板體縱向中心線對稱設置。這種結構使得軌道板上縱向的板體性能一致。作為優選，所述軌道板板體上面承軌部位各設有一排有擋肩承臺，所述兩排有擋肩承臺關于板體縱向中心線對稱設置。所述有擋肩承臺是用來安裝鋼軌及其扣件系統的， 這種對稱結構有利于板體的使用壽命和機車的運行安全。更具體的，所述軌道板板體底面沿縱向方向預埋有至少兩排矩形鋼筋，矩形鋼筋下端露于軌道板板體外。矩形鋼筋下端露于軌道板板體外是為了便于軌道施工過程中軌道板與其下面的支承層自密實混凝土之間的緊密結合，軌道板與支承層一起形成相當于復合板的結構。[0009]更具體的，所述每排矩形鋼筋沿靠近板體縱向邊緣位置排列。使得軌道板與其下的自密實混凝土支承層的結合更緊密，更牢固。更具體的，所述軌道板的縱向長度為5350mm，4856mm，5600mm。作為優選，所述自密實混凝土層的下端面設有凹形擋槽或凸形擋臺。所述凹形擋槽或凸形擋臺的作用是防止軌道板縱向和橫向移位。一般來說，對于路基地段無砟軌道施工，自密實混凝土層的下端面采用凸形擋臺結構，與路基基床上設有支承層的凹形擋槽配合。對于橋梁地段無砟軌道施工，自密實混凝土層的下端面采用凹形擋槽結構，與混凝土底座的凸形擋臺配合。作為優選，所述凹形擋槽或凸形擋臺側面設有緩沖橡膠墊板。以減小復合板與路基支承層或橋梁的混凝土底座間的作用力。作為優選，所述每排骨架連接鋼筋沿靠近板體縱向邊緣排列。作為優選，所述凹槽上預埋有剪力裝置，該剪力裝置包括連接板，連接板一側固連有預埋鋼筋，連接板另一側固連有剪力板，其中，所述預埋鋼筋和連接板預埋于軌道板混凝土中，且所述連接板與剪力板連接的一面外露于所述凹槽底部，所述剪力板外露于軌道板端部；所述剪力板至少一面設有齒，所述齒的齒槽方向與連接板垂直，所述剪力板上還設有至少一個連接孔。所述剪力裝置的目的是將各個軌道板首尾順次連接起來，可以保證路基上縱連式軌道板剪切應力的有效傳遞、分散到相鄰的軌道板上，有效減少火車輪對形成的交變應力對軌道板端的作用，防止因路基沉降導致軌道板端被折斷。現有技術中無砟軌道的各個軌道板通過各自的縱向預應力鋼筋之間連接來傳遞線路的應力，無法克服軌道板熱脹冷縮時的位移變化，也不能減少正壓力對軌道板端部的作用。更具體的，所述預埋鋼筋為U型鋼筋。使得預埋鋼筋與軌道板混凝土之間連接更牢固。更具體的，所述U型鋼筋的端部向外彎曲。該結構進一步加強了預埋鋼筋與軌道板混凝土之間緊密連接。更具體的，所述預埋鋼筋采用熱軋帶肋鋼筋。熱軋帶肋鋼筋可以使得鋼筋與板體內混凝土的結合更緊密。更具體的，所述連接孔為條形孔。剪力板上的連接孔采用條形孔的結構，便于兩個軌道板的剪力板嚙合時可以調節。更具體的，所述預埋鋼筋以焊接方式固連于連接板一側，所述剪力板以焊接方式固連于連接板另一側。采用這種固連方式使得連接更可靠。作為優選，所述骨架連接鋼筋成折線狀，包括水平設置的第一段鋼筋和第五段鋼筋，第一段鋼筋的一端折彎連接豎直設置的第二段鋼筋的上端，第五段鋼筋的一端折彎連接豎直設置的第四段鋼筋的上端，所述第二段鋼筋的下端和第四段鋼筋的下端分別折彎連接水平設置的第三段鋼筋的兩端，且所述第一段鋼筋和第五段鋼筋的自由端均位于第二段鋼筋、第三段鋼筋和第四段鋼筋所圍區域之外；且所述第一段鋼筋和第五段鋼筋預埋于軌道板中，所述第二段鋼筋的上部和第四段鋼筋的上部均預埋于軌道板中，所述第二段鋼筋的下部和第四段鋼筋的下部以及所述第三段鋼筋均露于軌道板板體外。所述骨架連接鋼筋采用上述結構，所述第一段鋼筋和第五段鋼筋的作用之一是增大鋼筋的抗拔性能，作用之二是便于將其綁扎于軌道板內的其他鋼筋上定位。所述所述第二段鋼筋的下部和第四段鋼筋的下部以及所述第三段鋼筋用來連接自密實混凝土層。作為優選，所述第一段鋼筋、第二段鋼筋、第三段鋼筋、第四段鋼筋和第五段鋼筋由一根鋼筋彎折而成。這種整體成型結構可以加強骨架連接鋼筋本身的強度。作為優選，所述包裹層采用高密度聚乙烯材料采用擠塑工藝制成的包裹層。一般來講，選用聚乙烯密度范圍為其密度不低于0. 948g/cm3。本實用新型采用的后張縱向預應力鋼筋指的是在軌道板制作的時候，預應力鋼筋外面包覆有擠塑成型的包裹層；然后再對軌道板進行混凝土澆筑、養護等等，包裹層的作用是使得混凝土與預應力鋼筋之間形成微小的空隙，便于后續工序中的張拉，待軌道板制作完成后，混凝土與預應力鋼筋之間便形成了微小縫隙；最后對預應力鋼筋進行張拉、錨固和封錨，其張拉、錨固和封錨技術采用現有的技術手段實現。需要說明的是，本實用新型將軌道板上安裝的鋼軌的方向設為縱向也即軌道板上軌道線路的延伸方向為縱向，所述軌道板板體的縱向中心線是指沿板面縱向方向的中心線，該中心線與軌道線路中心線重合。軌道板上與鋼軌垂直的方向為橫向，所述板體橫向中心線是指沿板面橫向方向的中心線，該中心線與軌道線路中心線垂直。本實用新型的技術效果為(1)采用本實用新型，軌道板在無砟軌道鋪設工藝中取消水泥浙青砂漿灌注工序； 使得軌道板安裝工藝簡單、可控性強。(2)由于本實用新型自密實混凝土層取代了整體性較差的水泥浙青砂漿墊層，并以預埋骨架連接鋼筋將軌道板與自密實混凝土層結合成為復合板結構，極大地增強了由本實用新型鋪設的無砟軌道結構整體性和結構抗彎性。(3)有利于減小軌道動力加速度。本實用新型中，軌道板與自密實混凝土相結合形成復合板結構，使得動荷載沖擊作用下的軌道結構質量得到很大提高。在同一沖擊荷載作用下，振動質量增大的軌道結構，其動力加速度將反比減小(動力加速度與振動質量成反比)。從而，振動質量增大的軌道結構，有利于提高行車的平穩性和舒適度。(4)有利于減小軌道振動噪聲對周邊環境的影響。增大軌道結構的振動質量，將使軌道結構的振動周期同步提高(振動周期與振動質量的平方根成正比)。軌道結構振動周期的增加，可以降低軌道結構振動產生的有效聲壓(有效聲壓與振動周期的平方根成反比)，而有效聲壓的降低，可有效降低軌道結構振動產生的聲強(聲強與聲壓的平方成正比)。而聲強是衡量聲波在傳遞過程中聲音強弱的物理量。因此，增大軌道結構的振動質量，有利于減小高速行車造成軌道結構振動的噪聲。
本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是圖1中取消自密實混凝土層的結構示意圖；圖5是圖1中骨架連接鋼筋的放大結構示意圖；圖6是圖1中后張縱向預應力鋼筋外設有包裹層的放大結構示意圖；[0037]圖7是圖1中后張縱向預應力鋼筋和后張橫向預應力鋼筋布置結構示意圖；圖8是實用新型實施例2的結構示意圖；圖9是圖7的D-D剖視圖；圖10是本實用新型中剪力裝置結構示意圖；圖11是圖10的俯視圖；圖12是圖10的局部剖視圖。其中，附圖標記為1為板體，1-1為板體1縱向中心線，1-2為板體1橫向中心線， 2為后張縱向預應力鋼筋，3為凹槽，4為連接板，5為包裹層，6為有擋肩承臺，7為骨架連接鋼筋，第一段鋼筋為7-1，第二段鋼筋為7-2，第三段鋼筋為7-3，第四段鋼筋為7-4，第五段鋼筋為7-5，8為縱向錨穴孔，9為自密實混凝土層，10為凹形擋槽，11為凸形擋臺，12為緩沖橡膠墊板，13為后張橫向預應力鋼筋，14為橫向錨穴孔，15為預埋鋼筋，16為剪力板，17 為齒，17-1為齒槽，17-2為齒頂，18為連接孔。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。實施例1，本實施例適合于路基地段無砟軌道鋪設時采用的軌道復合板結構。如圖1至圖7所示，本實施例一種后張型預應力軌道復合板，包括軌道板板體1，軌道板板體1縱向端部設有凹槽3，板體1兩端的凹槽3關于板體橫向中心線1-2對稱設置， 板體1端部的凹槽3個數為一個時，凹槽3設于板體1縱向端面的中部；當板體1端部的凹槽3個數為兩個時，兩個凹槽3相對于板體縱向中心線1-1對稱設置。板體1內設有后張縱向預應力鋼筋2和后張橫向預應力鋼筋13，后張縱向預應力鋼筋2和后張橫向預應力鋼筋13的外表面均設有包裹層5，該包裹層5采用高密度聚乙烯材料。一般來講，選用聚乙烯密度范圍為其密度不低于0. 948g/cm3 ；圖6中是后張縱向預應力鋼筋2外設有包裹層5的結構示意圖，事實上，后張橫向預應力鋼筋13外設有包裹層 5的結構與圖6相同。后張縱向預應力鋼筋2的端部錨固于板體1縱向端部的縱向錨穴孔8，后張縱向預應力鋼筋2相對于板體縱向中心線1-1對稱設置，后張橫向預應力鋼筋13的端部錨固于板體1橫向端部的橫向錨穴孔14，后張橫向預應力鋼筋13相對于板體橫向中心線1-2對稱設置，后張橫向預應力鋼筋13以及后張縱向預應力鋼筋2與板體1內的混凝土之間均無接觸。軌道板板體1底面沿縱向方向預埋有至少兩排骨架連接鋼筋7，每排骨架連接鋼筋7 沿靠近板體1縱向邊緣排列，骨架連接鋼筋7下端露于軌道板板體1外，板體1下端通過骨架連接鋼筋7緊密連接有自密實混凝土層9。軌道板板體1的上面承軌部位各設有一排有擋肩承臺6，所述兩排有擋肩承臺6關于板體縱向中心線1-1對稱設置。自密實混凝土層9 的下端面設有凸形擋臺11，凸形擋臺11側面設有緩沖橡膠墊板12，緩沖橡膠墊板12的厚度< IOmm0[0050]如圖10至圖12所示，凹槽3上預埋有剪力裝置，該剪力裝置包括連接板4，連接板 4 一側采用焊接方式固連有預埋鋼筋15，預埋鋼筋15為U型鋼筋，U型鋼筋的端部向外彎曲，預埋鋼筋15采用熱軋帶肋鋼筋，預埋鋼筋15的這種結構是便于與板體1混凝土結合更緊密；連接板4另一側采用焊接方式固連有剪力板16，其中，所述預埋鋼筋15和連接板4預埋于軌道板混凝土中，且所述連接板4與剪力板16連接的一面外露于所述凹槽3底部，剪力板16外露于軌道板端部，是為了相鄰軌道板之間的縱向連接；剪力板16 —面設有齒17， 齒17的齒槽17-1方向與連接板4垂直，當出現溫度變化，縱連式軌道板熱脹冷縮時，因相鄰縱連式軌道板的剪力板16的縱向有嚙合的齒17，該齒17可以沿齒槽17-1方向滑動，從而保證軌道板之間連接的可靠性，齒17的齒槽17-1為V型，齒頂17-2為平面，平面是為了防止應力集中，剪力板16上還設有兩個連接孔18，該連接孔18采用條形孔，為了便于軌道板制作時剪力裝置安裝于軌道板模具上，連接板4上還設有安裝孔。如圖5所示，骨架連接鋼筋7包括水平設置的第一段鋼筋7-1和第五段鋼筋7-5， 第一段鋼筋7-1的一端連接豎直設置的第二段鋼筋7-2的上端，第五段鋼筋7-5的一端彎折連接豎直設置的第四段鋼筋7-4的上端，所述第二段鋼筋7-2的下端和第四段鋼筋7-4 的下端分別連接水平設置的第三段鋼筋7-3的兩端，且所述第一段鋼筋7-1和第五段鋼筋 7-5的自由端均位于第二段鋼筋7-2、第三段鋼筋7-3和第四段鋼筋7-4所圍區域之外；且所述第一段鋼筋7-1和第段五鋼筋7-5預埋于軌道板中，所述第二段鋼筋7-2的上部和第四段鋼筋7-4的上部均預埋于軌道板中，所述第二段鋼筋7-2的下部和第四段鋼筋7-4的下部以及所述第三段鋼筋7-3均露于軌道板板體1外。為了保證骨架連接鋼筋7的強度， 所述第一段鋼筋7-1、第二段鋼筋7-2、第三段鋼筋7-3、第四段鋼筋5-4和第五段鋼筋5_5 由一根鋼筋彎折而成。實施例2，本實施例適合于橋梁地段無砟軌道鋪設時采用的軌道復合板結構。如圖8、圖9所示，實施例一種后張型預應力軌道復合板，與前述實施例1不同的是，自密實混凝土層9的下端面設有凹形擋槽10，凹形擋槽10側面設有緩沖橡膠墊板12。 也就是說本實施例與實施例1的不同在于，自密實混凝土層9的下端面設有凹形擋槽10結構，本實施例的其他結構與實施例1相同。本實用新型并不局限于前述的具體實施方式
。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組
I=I O
權利要求1.一種后張型預應力軌道復合板，包括軌道板板體(1)，所述軌道板板體(1)縱向端部設有凹槽(3)，所述板體(1)兩端的凹槽C3)關于板體(1)的橫向中心線對稱設置，其特征在于，所述板體(1)內設有后張縱向預應力鋼筋(2)和后張橫向預應力鋼筋(13)，所述后張縱向預應力鋼筋( 和后張橫向預應力鋼筋(1 的外表面均設有包裹層(5)，所述后張縱向預應力鋼筋( 的端部錨固于板體(1)縱向端部的縱向錨穴孔(8)，所述后張縱向預應力鋼筋(2)相對于板體縱向中心線(1-1)對稱設置，所述后張橫向預應力鋼筋(13)的端部錨固于板體(1)橫向端部的橫向錨穴孔(14)，所述后張橫向預應力鋼筋(13)相對于板體橫向中心線(1-2)對稱設置，所述軌道板板體(1)底面沿縱向方向預埋有至少兩排骨架連接鋼筋(7)，所述骨架連接鋼筋(7)下端露于軌道板板體(1)外，所述板體(1)下端通過骨架連接鋼筋(7)緊密連接有自密實混凝土層(9)。
2.根據權利要求1所述的后張型預應力軌道復合板，其特征在于，所述板體(1)端部的凹槽C3)個數為一個時，所述凹槽C3)設于板體(1)縱向端面的中部；所述板體(1)端部的凹槽(3)個數為兩個時，所述兩個凹槽(3)相對于板體縱向中心線(1-1)對稱設置。
3.根據權利要求2所述的后張型預應力軌道復合板，其特征在于，所述軌道板板體(1) 上面承軌部位各設有一排有擋肩承臺(6)，所述兩排有擋肩承臺(6)關于板體縱向中心線 (1-1)對稱設置。
4.根據權利要求3所述的后張型預應力軌道復合板，其特征在于，所述自密實混凝土層(9)的下端面設有凹形擋槽(10)或凸形擋臺(11)。
5.根據權利要求4所述的后張型預應力軌道復合板，其特征在于，所述凹形擋槽(10) 或凸形擋臺(11)側面設有緩沖橡膠墊板(12)。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的后張型預應力軌道復合板，其特征在于，所述每排骨架連接鋼筋(7)沿靠近板體(1)縱向邊緣排列。
7.根據權利要求6所述的后張型預應力軌道復合板，其特征在于，所述凹槽C3)上預埋有剪力裝置，該剪力裝置包括連接板，連接板(4) 一側固連有預埋鋼筋(15)，連接板(4) 另一側固連有剪力板(16)，其中，所述預埋鋼筋(15)和連接板(4)預埋于軌道板混凝土中， 且所述連接板(4)與剪力板(16)連接的一面外露于所述凹槽C3)底部，所述剪力板(16) 外露于軌道板端部；所述剪力板(16)至少一面設有齒(17)，所述齒(17)的齒槽(17-1)方向與連接板(4)垂直，所述剪力板(16)上還設有至少一個連接孔(18)。
8.根據權利要求6所述的后張型預應力軌道復合板，其特征在于，所述骨架連接鋼筋 (7)成折線狀，包括水平設置的第一段鋼筋(7-1)和第五段鋼筋(7-5)，第一段鋼筋(7-1) 的一端折彎連接豎直設置的第二段鋼筋(7-2)的上端，第五段鋼筋(7-5)的一端折彎連接豎直設置的第四段鋼筋(7-4)的上端，所述第二段鋼筋(7-2)的下端和第四段鋼筋(7-4) 的下端分別折彎連接水平設置的第三段鋼筋(7-3)的兩端，且所述第一段鋼筋(7-1)和第五段鋼筋(7-5)的自由端均位于第二段鋼筋(7-2)、第三段鋼筋(7-3)和第四段鋼筋(7-4) 所圍區域之外；且所述第一段鋼筋(7-1)和第五段鋼筋(7- 預埋于軌道板中，所述第二段鋼筋(7-2)的上部和第四段鋼筋(7-4)的上部均預埋于軌道板中，所述第二段鋼筋(7-2) 的下部和第四段鋼筋(7-4)的下部以及所述第三段鋼筋(7-3)均露于軌道板板體(1)夕卜。
9.根據權利要求8所述的后張型預應力軌道復合板，其特征在于，所述第一段鋼筋 (7-1)、第二段鋼筋(7-2)、第三段鋼筋(7-3)、第四段鋼筋(7-4)和第五段鋼筋(7-5)由一根鋼筋彎折而成。
10.根據權利要求9所述的后張型預應力軌道復合板，其特征在于，所述包裹層(5)采用高密度聚乙烯材料采用擠塑工藝制成的包裹層(5)。
專利摘要本實用新型公開了一種后張型預應力軌道復合板，包括軌道板板體，所述軌道板板體縱向端部設有凹槽，所述板體兩端的凹槽關于板體的橫向中心線對稱設置，所述板體內設有后張縱向預應力鋼筋和后張橫向預應力鋼筋，所述后張橫向預應力鋼筋的端部錨固于板體橫向端部的橫向錨穴孔，所述后張橫向預應力鋼筋相對于板體橫向中心線對稱設置，所述軌道板板體底面沿縱向方向預埋有至少兩排骨架連接鋼筋，所述骨架連接鋼筋下端露于軌道板板體外，所述板體下端通過骨架連接鋼筋緊密連接有自密實混凝土層，在無砟軌道鋪設工藝中取消水泥瀝青砂漿灌注工序；使得軌道板安裝工藝簡單、可控性強。
文檔編號E01B1/00GK202323563SQ20112043330
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者于曉明, 劉延龍, 喻丕金, 張天明, 張長春, 杜新立, 林曉波, 沈德華, 王紅亮, 稅卓平, 翟勇, 邱江, 錢振地, 陳幼林, 魯寧生 申請人:中鐵二十三局集團有限公司