一种纵连装配式无砟轨道结构及施工方法

技术领域

本发明属于无砟轨道领域领域，具体涉及一种纵连装配式无砟轨道结构及施工方法。

背景技术

随着铁路高速化进程的不断推进，无砟轨道因具有高平顺性、稳定性，养护维修工作量小等特点，在高速铁路、城市轨道交通、市域铁路上大量使用。装配式结构因其节省工期和绿色环保等特点，近些年来被大力推光。装配式无砟轨道结构结合无砟轨道和装配式结构的优点，是轨道交通领域研究的热门。

然而，现有的装配式无砟轨道结构与轨道底部基础之间通过凹凸等结构形成限位，限位强度较差，同时存在预制单元板搬运输送困难，且预制单元板与预制单元板之间不能变形协调的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种纵连装配式无砟轨道结构及施工方法，其目的在于不仅便于单元板模块的搬运输送，并且实现预制单元板与预制单元板之间的变形协调，还极大的增大了对预制单元板的限位强度。

第一方面，本发明提供了一种纵连装配式无砟轨道结构，所述无砟轨道结构包括从上至下依次平行布置的多个单元板模块、多个调平层和轨道底部基础；

多个所述单元板模块沿所述轨道底部基础的长度方向间隔布置，各所述单元板模块包括预制单元板和多个预埋钢管，多个所述预埋钢管平行间隔插装在所述预制单元板中，各所述预埋钢管的两端均伸出相对应的所述预制单元板，任意相邻的两个所述单元板模块之间相对应的所述预埋钢管固结且连通，各所述预埋钢管上竖直插装有至少一个注浆钢管和至少一个限位钢管，所述注浆钢管和所述限位钢管插装在所述预制单元板上，且所述注浆钢管和所述限位钢管均连通所述预埋钢管且位于所述预埋钢管的两侧，各所述注浆钢管用于灌注混凝土，以使得所述预埋钢管、所述注浆钢管和所述限位钢管形成钢管混凝土结构，各所述限位钢管贯穿相对应的所述调平层；

多个所述调平层沿所述轨道底部基础的长度方向间隔布置；

所述轨道底部基础上具有多个间隔布置的限位孔，各所述限位钢管插装在相对应的所述限位孔中。

可选地，各所述预制单元板上具有多个竖直布置的灌注孔，所述调平层被配置为，通过向所述灌注孔灌注混凝土形成。

可选地，所述限位钢管上具有多个间隔布置的通孔，各所述通孔正对相对应的所述预制单元板和所述轨道底部基础之间的间隔空间，所述调平层被配置为，通过向所述注浆钢管灌注混凝土形成。

可选地，多个所述通孔在竖直上间隔，且多个所述通孔在所述限位钢管上错位布置。

可选地，所述调平层为橡胶减振垫。

可选地，所述预制单元板的底面具有多个间隔布置的凸台，各所述凸台的底部与所述轨道底部基础的顶面相抵。

可选地，各所述预埋钢管背向相对应的所述预制单元板的端部套设有连接片，所述连接片垂直于所述预埋钢管，且任意两个所述连接片可拆卸连接。

可选地，各所述连接片的底部与所述轨道底部基础的顶面相抵。

可选地，所述预埋钢管、所述注浆钢管和所述限位钢管的外周壁均具有外螺纹。

第二方面，本发明提供了一种纵连装配式无砟轨道结构的施工方法，所述施工方法基于第一方面所述的无砟轨道结构，所述施工方法包括：

根据设计要求，在现场浇注钢筋混凝土，形成所述轨道底部基础；

将各所述预制单元板安装到设计位置，使得各所述限位钢管插装在相对应的所述限位孔中，并固结且连通相对应的两个所述预埋钢管；

通过灌注混凝土形成多个所述调平层，并使得混凝土填充相对应的所述注浆钢管、所述预埋钢管和所述限位钢管。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

对于本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构，一方面，调平层的设计厚度可以在现场根据线路高程确定，保证各预制单元板满足高程设计要求。另一方面，通过相邻的两个预埋钢管的连接，可以实现纵向连接，从而实现预制单元板与预制单元板之间的变形协调，以应对沉积问题。

进一步地，各注浆钢管用于灌注混凝土，注浆钢管和限位钢管均连通预埋钢管且位于预埋钢管的两侧，各限位钢管插装在相对应的限位孔中。预制后预制单元板内的预埋钢管为空心钢管结构，便于单元板模块搬运输送，而安装施工时通过灌注混凝土成钢管混凝土结构，增强了预制单元板内部的结构强度。另外，在灌注混凝土之前，限位钢管为空心钢管结构，同样便于搬运输送，而在灌注混凝土时，限位钢管则同时由空心钢管结构变成了钢管混凝土结构，该钢管混凝土结构可靠插装在轨道底部基础的限位孔中，极大的增大了对预制单元板的限位强度。

也就是说，本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构，不仅便于单元板模块的搬运输送，并且实现预制单元板与预制单元板之间的变形协调，还极大的增大了对预制单元板的限位强度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构的爆炸示意图；

图3是本发明实施例提供的预制钢管的装配示意图；

图4是本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构的施工方法的流程图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、单元板模块；11、预制单元板；111、灌注孔；12、预埋钢管；13、注浆钢管；14、限位钢管；15、连接片；2、调平层；21、贯穿孔；3、轨道底部基础；31、限位孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

图1是本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构的结构示意图，图2是本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构的爆炸示意图，结合图1和图2所示，无砟轨道结构包括从上至下依次平行布置的多个单元板模块1、多个调平层2和轨道底部基础3。

多个单元板模块1沿轨道底部基础3的长度方向间隔布置，各单元板模块1包括预制单元板11和多个预埋钢管12，多个预埋钢管12平行间隔插装在预制单元板11中，各预埋钢管12的两端均伸出相对应的预制单元板11，任意相邻的两个单元板模块1之间相对应的预埋钢管12固结且连通。

图3是本发明实施例提供的预制钢管的装配示意图，如图3所示，各预埋钢管12上竖直插装有至少一个注浆钢管13和至少一个限位钢管14，注浆钢管13和限位钢管14插装在预制单元板11上，且注浆钢管13和限位钢管14均连通预埋钢管12且位于预埋钢管12的两侧，各注浆钢管13用于灌注混凝土，以使得预埋钢管12、注浆钢管13和限位钢管14形成钢管混凝土结构，各限位钢管14贯穿相对应的调平层2。

多个调平层2沿轨道底部基础3的长度方向间隔布置。

轨道底部基础3上具有多个间隔布置的限位孔31，各限位钢管14插装在相对应的限位孔31中。

对于本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构，一方面，调平层2的设计厚度可以在现场根据线路高程确定，保证各预制单元板11满足高程设计要求。另一方面，通过相邻的两个预埋钢管12的连接，可以实现纵向连接，从而实现预制单元板11与预制单元板11之间的变形协调，以应对沉积问题。

进一步地，各注浆钢管13用于灌注混凝土，注浆钢管13和限位钢管14均连通预埋钢管12且位于预埋钢管12的两侧，各限位钢管14插装在相对应的限位孔31中。预制后预制单元板11内的预埋钢管12为空心钢管结构，便于单元板模块1搬运输送，而安装施工时通过灌注混凝土成钢管混凝土结构，增强了预制单元板11内部的结构强度。另外，在灌注混凝土之前，限位钢管14为空心钢管结构，同样便于搬运输送，而在灌注混凝土时，限位钢管14则同时由空心钢管结构变成了钢管混凝土结构，该钢管混凝土结构可靠插装在轨道底部基础3的限位孔31中，极大的增大了对预制单元板11的限位强度。

也就是说，本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构，不仅便于单元板模块1的搬运输送，并且实现预制单元板11与预制单元板11之间的变形协调，还极大的增大了对预制单元板11的限位强度。

示例性地，预埋钢管12、注浆钢管13和限位钢管14焊接连接形成一个整体后浇筑混凝土获取预制单元板11，从而实现预埋钢管12的预埋，及注浆钢管13和限位钢管14的插装贯穿，并增大预埋钢管12、注浆钢管13和限位钢管14之间的连接强度。另外，各单元板模块1可以包括3个预埋钢管12，3个预埋钢管12在预制单元板11的宽度方向间隔布置，各预埋钢管12上设置有2个注浆钢管13和2个限位钢管14。

示例性地，各预制单元板11上用于安装钢轨和多个扣件。

在本发明的一种实现方式中，各预制单元板11上具有多个竖直布置的灌注孔111，调平层2被配置为，通过向灌注孔111灌注混凝土形成。

在上述实施方式中，在安装完预制单元板11后（预制单元板11和轨道底部基础3间隔布置，即间隔空间），此后通过向灌注孔111中灌注混凝土可以实现预制单元板11和轨道底部基础3之间的调平层2的快速成型，且通过形成新的混凝土增大了其与调平层2和轨道底部基础3的连接强度。

容易理解的是，由于在灌注混凝土之前预制单元板11已提前布置到位，此时只需在预制单元板11和轨道底部基础3的间隔四周布置模板，而无需在上方布置模板，提高了成型效率。

在本发明的另一种实现方式中，限位钢管14上具有多个间隔布置的通孔（图未示），各通孔正对相对应的预制单元板11和轨道底部基础3之间的间隔空间，调平层2被配置为，通过向注浆钢管13灌注混凝土形成。

在上述实施方式中，通过在限位钢管14上设置通孔，可以在向注浆钢管13灌注混凝土以使得注浆钢管13、预埋钢管12和限位钢管14形成钢管混凝土结构，同时还能使得混凝土经过注浆钢管13、预埋钢管12、限位钢管14和通孔流入预制单元板11和轨道底部基础3之间的间隔空间，从而同时形成调平层2。即此时，通过一次灌注即可完成。

容易理解的是，通过向灌注孔111灌注混凝土形成调平层2的方式比向注浆钢管13灌注混凝土形成调平层2的方式施工效率更高，混凝土无需经过预埋钢管12和限位钢管14。

示例性地，多个通孔在竖直上间隔，且多个通孔在限位钢管14上错位布置，从而提高混凝土流出效率，增大调平层2的成型速率。

进一步，预制单元板11的底面具有多个间隔布置的凸台，各凸台的底部与轨道底部基础3的顶面相抵。

在上述实施方式中，通过灌注混凝土形成调平层2时，凸台自动插装在调平层2中，从而可以有效增大调平层2和预制单元板11之间的连接强度。另外，灌注时凸台可以对预制单元板11形成可靠支撑。

示例性地，灌注的混凝土可为流动性较好自密实混凝土或水泥乳化沥青砂浆。

在本发明的又一种实现方式中，调平层2为橡胶减振垫。其中，橡胶减振垫结构简单，且不仅能够保证各预制单元板11满足高程设计要求，还能起到减振缓冲的作用。

需要说明的是，在本发明的其它实施方式中，调平层2还可以为现浇的混凝土形成（施工时需要防止轨道底部基础3上的限位孔31堵塞，并且需要预留限位钢管14贯穿的贯穿孔21）。其中，其浇注的时间为轨道底部基础3布置之后，以及单元板模块1布置之前。

继续参见图3，各预埋钢管12背向相对应的预制单元板11的端部套设有连接片15，连接片15垂直于预埋钢管12，且任意两个连接片15可拆卸连接。

在上述实施方式中，连接片15起到同轴连接两个相对应的预埋钢管12的作用，且保证两个相对应的预埋钢管12的连通。

示例性地，任意两个连接片15通过多个间隔布置的连接螺栓连接。

进一步地，各连接片15的底部与轨道底部基础3的顶面相抵，从而可以实现对预埋钢管12的支撑，避免预埋钢管12在灌注后弯折变形。

在本实施例中，预埋钢管12、注浆钢管13和限位钢管14的外周壁均具有外螺纹，增强了预埋钢管12、注浆钢管13和限位钢管14与预制单元板11的混凝土粘结性，从而增大连接强度。

本无砟轨道结构的有益效果是：

（1）、所述预制单元板11在工厂预制而成，强度质量能得到保证，同时所有外露钢结构均作了防锈处理，耐久性得到保证。

（2）、所述钢管外表面均进行了螺纹化处理（形成外螺纹），增强了预埋钢管12、注浆钢管13和限位钢管14与预制单元板11的混凝土粘结性。

（3）、所述预制单元板11内通过预埋钢管12减轻单元板模块1重量，方便运输安装。

（4）、所述预制单元板11内通过预埋钢管12预制时为空心钢管结构，安装施工时灌注混凝土成钢管混凝土结构，增强了预制单元板11强度。

（5）、所述预制单元板11通过连接片15和连接螺栓实现纵向连接，保证预制单元板11和预制单元板11之间无砟轨道整体变形协调的同时，安装维护方便。

图4是本发明实施例提供的一种纵连装配式无砟轨道结构的施工方法的流程图，如图4所示，该施工方法基于上述的无砟轨道结构，施工方法包括：

S1、根据设计要求，在现场浇注钢筋混凝土，形成轨道底部基础3。

S2、将各预制单元板11安装到设计位置，使得各限位钢管14插装在相对应的限位孔31中，并固结且连通相对应的两个预埋钢管12。

S3、通过灌注混凝土形成多个调平层2，并使得混凝土填充相对应的注浆钢管13、预埋钢管12和限位钢管14。

步骤S3包括如下两种方式：

a、通过向灌注孔111灌注混凝土形成调平层2，并向各注浆钢管13灌注混凝土，使得混凝土填充相对应的注浆钢管13、预埋钢管12和限位钢管14。

b、通过向注浆钢管13灌注混凝土形成调平层2，并同时使得混凝土填充相对应的注浆钢管13、预埋钢管12和限位钢管14（即一部分混凝土通过注浆钢管13、预埋钢管12、限位钢管14和通孔流进预制单元板11和轨道底部基础3之间的间隔空间，形成调平层2，另一部分混凝土同时通过注浆钢管13、预埋钢管12、限位钢管14，填充相对应的注浆钢管13、预埋钢管12和限位钢管14后形成钢管混凝土结构）。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。