可调节式无砟轨道结构及无砟轨道的制作方法

本实用新型涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种可调节式无砟轨道结构及无砟轨道。

背景技术：

无砟轨道具有高稳定性、少维修、寿命长的优点，在国内外城轨、地铁、客运专线、高速铁路等轨道交通中得到了广泛应用。有砟轨道通过改变道砟容易实现轨道空间几何形位的调整，目前无砟轨道投入使用后，其空间几何形位的调整主要靠扣件实现，并辅以对两端线路进行纵断面拟合优化调整，但扣件系统的调整能力有限，一般调高能力为30mm，轨距调整能力为-12～+8mm。若即使采用特殊调高扣件进行调整，目前最大沉降调高量只能达到56mm，即使配合进行线路的纵断面优化调整，总体可调整量还是有限。考虑到道岔区段垫板的特殊性，上述方案在道岔地段适用性较差。另外，在达到调高极限后，对后续运营中可能出现的沉降无法进行二次调整。

因此，无砟轨道对轨下基础的变形提出了很高要求。如我国高速铁路无砟轨道结构，对于路基工后沉降控制要求非常严格，一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm，过渡段差异沉降小于5mm，沉降造成的折角，按不大于1/1000控制。

但我国部分无砟轨道线下基础由于特殊工程地质、施工质量控制及外部环境变化等因素影响，部分路基区段的无砟轨道，在运营开通后出现局部沉降超出扣件调整范围问题，导致线路平顺性面临着不可修复的难题，对线路正常运营带来较大困扰。尤其是路基地段及路基与桥梁或隧道的过渡地段，问题尤为突出。

路基地段出现局部沉降超出扣件调整范围，必须对轨道进行抬升以及校正时，可采用无砟轨道结构整体注浆抬升措施，通过填充轨道下部结构层高度进行轨道结构抬升。在轨道板下结构层间增加一定厚度的填充层，从而达到轨道板及轨道结构抬升的目的；该方案可调整量大、适用性强，可应用于各种类型的轨道结构，且能实现多次抬升调整的要求；但这种方法需要专用设备、循环注浆，工期较长，量测监控需要全程配合，要耗费巨大的人力和物力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的无砟轨道结构整体注浆抬升以及校正措施需要专用设备、循环注浆，工期较长，量测监控需要全程配合，要耗费巨大的人力和物力的上述不足，提供一种对轨下基础变形的适应能力强，施工和调节操作简单、速度快的可调节式无砟轨道结构及无砟轨道。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种可调节式无砟轨道结构，包括承轨槽，所述承轨槽用于设置轨枕，所述承轨槽上相对设置的两个侧壁分别连接有侧面调整垫，所述承轨槽上相对设置的两个端壁分别连接有端部调整垫，所述承轨槽的槽底设有底部调整垫，所述侧面调整垫、所述端部调整垫和所述底部调整垫均连接所述轨枕，所述侧面调整垫、所述端部调整垫和所述底部调整垫的材质均为硬质橡胶或树脂材质或者硬质聚氨酯塑料材质。

采用本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构，由于轨枕五个限位面均连接调整垫，且所有调整垫均采用硬质橡胶或树脂材质或者硬质聚氨酯塑料材质，便于通过改变垫厚和注胶或树脂粘结的方式来调节各调整垫的厚度，以此调节轨枕相对道床的左右、高低或者偏转角度，同时调整垫质地弹性可调、变形可控，对轨枕有效限位，该结构对轨下基础变形的适应能力强，施工和调节操作简单、速度快，便于推广应用。

优选地，每个所述侧面调整垫的横截面为中部厚两端薄的变截面形状；

所述侧面调整垫的横截面是指对所述侧面调整垫沿轨道横向剖面而言，该结构主要用于开式承轨槽道床结构，即所述道床上的所述承轨槽两端部与所述道床的两侧壁齐平，为开口结构。

采用这种结构设置，能够限制侧面调整垫的左右位移，保证列车通过钢轨，轨枕减振过程中，侧面调整垫不能发生左右位移。

优选地，每个所述侧面调整垫连接对应所述侧壁和所述轨枕的两个表面上均设有若干个凸起，所有所述凸起均嵌入对应所述侧壁和所述轨枕中，每个所述凸起呈横向条状凸起。

优选地，嵌入所述侧壁中的每个所述凸起包括一段弧面一，所有所述弧面一朝向下方，嵌入所述轨枕中的每个所述凸起包括一段弧面二，所有所述弧面二朝向上方。

采用这种结构设置，凸起受力的一边为弧形，能够有效减小应力集中，增加结构的稳定性和使用寿命。

优选地，所述轨枕为钢筋混凝土结构件或者树脂合成材料结构件，所述轨枕采用长枕型式或者短枕型式。

优选地，两个所述侧壁分别与所述槽底构成倾角α和β，且90°≤α≤135°，90°≤β≤135°。

优选地，所述α和所述β的值相等。

采用这种结构设置，便于轨枕对承轨槽侧壁的压力均匀分散，有效增加结构的稳定性和使用寿命。

本实用新型还提供了一种无砟轨道，所述无砟轨道的轨道基础上铺设有道床，所述道床上设有若干个呈阵列分布的如以上任一所述的可调节式无砟轨道结构，所有所述轨枕通过扣件连接钢轨。

采用本实用新型所述的无砟轨道，对轨枕良好限位的同时方便快速调节轨枕相对道床的左右、高低或者偏转角度，该无砟轨道结构简单，适应性好，方便实用，便于推广。

其中，所述道床为预制混凝土结构件或者现浇混凝土结构件。

采用所述道床浇筑时，根据轨道基础变形预测所确定的所需调整方式和调整量，选择采用必要厚度的底部调整垫、侧面调整垫、端部调整垫，并将轨枕和底部调整垫、侧面调整垫、端部调整垫固定连接，其中底部调整垫、侧面调整垫和端部调整垫也可采用一体结构。或者采用橡胶或树脂包套对轨枕、底部调整垫、侧面调整垫、端部调整垫包覆。根据轨道几何形位要求布置、固定好轨枕后，浇筑道床混凝土，承轨槽同步形成。

优选地，每个所述承轨槽上靠近所述道床边缘的端部设有与所述边缘对应齐平的开口，每个所述承轨槽的横截面沿其纵向呈变截面形状。

本实用新型还提供了一种可调节式无砟轨道结构的调节方法，应用如以上任一所述的可调节式无砟轨道结构，包括以下步骤：

A、将轨枕拔出承轨槽，并去除所述侧面调整垫、所述端部调整垫和所述底部调整垫；

B、根据调节需要的所述侧面调整垫、所述端部调整垫和所述底部调整垫分别与所述轨枕固定连接；

C、将连接调整垫的所述轨枕设于所述承轨槽中，精调所述轨枕的位置，并将所述侧面调整垫、所述端部调整垫和所述底部调整垫分别与所述承轨槽固定连接，完成调节。

其中，为了便于安装轨枕，确定所述调整垫厚度时应余留调整间隙0.5mm～3mm。

采用本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构的调节方法，通过更换改变侧面调整垫、端部调整垫和/或底部调整垫的厚度，实现轨枕相对道床的高低、左右或者偏转角度的调整，即轨枕相对道床的空间形位的调整，该方法施工和调节操作简单、速度快，对轨下基础变形的适应能力强，便于推广应用。

其中，将所述轨枕设于所述底部调整垫上，精调所述轨枕的位置，并将所述侧面调整垫、所述端部调整垫和所述底部调整垫分别与所述轨枕、承轨槽通过在间隙中注入液体胶、树脂等实现固定连接，完成调节。

其中，采用表面设有若干个所述凸起的所述侧面调整垫的无砟轨道结构时，切割所述端部调整垫和所述侧面调整垫，在所述轨枕和所述承轨槽分离后便于拔出轨枕，新设置的所述轨枕两侧侧面调整垫均分成连接于所述承轨槽的W₁和连接于所述轨枕的W₂两个部分，所述W₁厚度为D₁，所述W₂厚度为D₂，一般D₁＝D₂，调整目标所述侧面调整垫的厚度为D，D＝D₁+D₂，d是轨枕两侧调整间隙，为常数，0.5mm≤d≤3mm；新设置的所述端部调整垫厚度对应轨枕两端分成为V₁和V₂，所述V₁厚度为C₁，所述V₂厚度为C₂，c是端部调整间隙，为常数，0.5mm≤c≤3mm；d和c的作用是保证调整后的所述轨枕能够适配放入所述承轨槽中。D₁、D₂、C₁、C₂厚度根据调整目标和调整量确定。

所述步骤B中，根据需求设置相应厚度的所述底部调整垫：厚度根据调整量确定。

当所述轨枕相对于所述道床调高时，新设置的所述底部调整垫的厚度大于原所述底部调整垫的厚度，将轨枕两侧均与W₁粘接固定，，将承轨槽两侧壁均与W₂粘接固定，将V₁、V₂与轨枕端部固定连接，将所述轨枕设于所述底部调整垫上并精调所述轨枕的位置，此时所述轨枕位置抬高，用注胶或树脂填充所述W₁和所述W₂之间的间距d，V₁和V₂与承轨槽之间的的间隙c,待胶或树脂凝固，完成调节。

当所述轨枕相对于所述道床调低时，新设置的所述底部调整垫的厚度小于原所述底部调整垫的厚度，将轨枕两侧均与W₁粘接固定，，将承轨槽两侧壁均与W₂粘接固定，将V₁、V₂与轨枕端部固定连接，将所述轨枕设于所述底部调整垫上并精调所述轨枕的位置，此时所述轨枕位置降高，用注胶或树脂填充所述W₁和所述W₂之间的间距d，V₁和V₂之间的间隙c,待胶或树脂凝固，完成调节。

当所述轨枕相对于所述道床扭转时，根据扭转调整要求，选择适配的底部调整垫，侧面调整垫、端部调整垫几何形状和厚度，为确保轨枕能够放入承轨槽，余留调整间隙d和c，轨枕和调整垫放入承轨槽并调整好轨枕位置后，注胶或树脂填充调整间隙d和c，待胶或树脂凝固，完成调节；

当所述轨枕相对于所述道床左右位置调节时，增减所述V₁和所述V₂的厚度，以此来调节所述轨枕相对于所述道床左右位置，调整过程同上；

即改变所述底部调整垫的厚度，适配调整所述侧面调整垫实现轨道高低调整；调整所述端部调整垫的厚度，适配调整所述侧面调整垫实现轨道左右调整，适配调整所述底部调整垫、侧面调整垫和所述端部调整垫的形状，可以实现轨道偏转调整。

优选地，先根据调节需要在所述承轨槽中设置适配的所述侧面调整垫、所述端部调整垫和所述底部调整垫，再将所述轨枕设于所述底部调整垫上，精调所述轨枕的位置，并将所述侧面调整垫、所述端部调整垫和所述底部调整垫分别与所述轨枕固定连接，完成调节。

优选地，1mm≤d≤2mm。

优选地，1mm≤c≤2mm。

优选地，调节所述侧面调整垫、所述端部调整垫和/或所述底部调整垫的厚薄时，同时调节隔离垫的厚度，所述隔离垫厚度的调节范围为1mm-3mm。

优选地，所述步骤A中采用将所述轨枕吊出所述承轨槽的分离方式。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、运用本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构，由于轨枕五个限位面均连接调整垫，且所有调整垫均采用硬质橡胶或树脂材质或者硬质聚氨酯塑料材质，便于通过改变垫厚和注胶或树脂粘结的方式来调节各调整垫的厚度，以此调节轨枕相对道床的左右、高低或者偏转角度，同时调整垫质地弹性可调、变形可控，对轨枕有效限位，该结构对轨下基础变形的适应能力强，施工和调节操作简单、速度快，便于推广应用；

2、运用本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构，每个所述侧面调整垫的横截面为中部厚两端薄的变截面形，采用这种结构设置，能够限制侧面调整垫的左右位移，保证列车通过钢轨，轨枕减振过程中，侧面调整垫不能发生左右位移；

3、运用本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构，嵌入所述侧壁中的每个所述凸起包括一段弧面一，所有所述弧面一朝向下方，嵌入所述轨枕中的每个所述凸起包括一段弧面二，所有所述弧面二朝向上方，采用这种结构设置，凸起受力的一边为弧形，能够有效减小应力集中，增加结构的稳定性和使用寿命；

4、运用本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构，所述α和所述β的值相等，采用这种结构设置，便于轨枕对承轨槽侧壁的压力均匀分散，有效增加结构的稳定性和使用寿命；

5、运用本实用新型所述的无砟轨道，对轨枕良好限位的同时方便快速调节轨枕相对道床的左右、高低或者偏转角度，该无砟轨道结构简单，适应性好，方便实用，便于推广；

6、运用本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构的调节方法，通过更换改变侧面调整垫、端部调整垫和/或底部调整垫的厚度，实现轨枕相对道床的高低、左右或者偏转角度的调整，即轨枕相对道床的空间形位的调整，该方法施工和调节操作简单、速度快，对轨下基础变形的适应能力强，便于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型所述的长轨枕式可调节式无砟轨道结构的俯视图；

图2为本实用新型所述的短轨枕式可调节式无砟轨道结构的俯视图

图3为本实用新型所述的长轨枕式可调节式无砟轨道结构的俯视图；

图4为本实用新型所述的短轨枕式可调节式无砟轨道结构的俯视图

图5为图1或图2或图3或图4的断面图；

图6为所述侧面调整垫的三维结构示意图；

图7为图6的主视图；

图8为图6的左视图；

图9为所述侧面调整垫的一种断面示意图；

图10为所述承轨槽的三维结构示意图；

图11为所述承轨槽的断面示意图；

图12为所述侧面调整垫的一种断面示意图；

图13为所述侧面调整垫的一种断面示意图；

图14为本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构的一种断面示意图；

图15为本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构的一种断面示意图；

图16为本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构调节高低的示意图；

图17为本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构调节左右的示意图。

图中标记：1-承轨槽，11-侧壁，12-端壁，13-槽底，14-开口，2-轨枕，3-侧面调整垫，31-凸起，32-弧面一，33-弧面二，4-端部调整垫，5-底部调整垫，6-道床，7-隔离垫。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

如图1-17所示，本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构，包括承轨槽1，所述承轨槽1用于设置轨枕2。

所述承轨槽1上相对设置的两个侧壁11分别连接有侧面调整垫3，所述承轨槽1上相对设置的两个端壁12分别连接有端部调整垫4，所述承轨槽1的槽底13设有底部调整垫5，所述侧面调整垫3、所述端部调整垫4和所述底部调整垫5均连接所述轨枕2，所述侧面调整垫3、所述端部调整垫4和所述底部调整垫5的材质均为硬质橡胶或树脂材质。

作为本实施例的一个优选方案，每个所述侧面调整垫3的横截面为中部厚两端薄的变截面形状，所述侧面调整垫3的横截面是指对所述侧面调整垫3沿轨道横向剖面而言，该结构主要用于开式承轨槽道床6结构，即所述道床6上的所述承轨槽1两端部与所述道床6的两侧壁齐平，为开口14结构，采用这种结构设置，能够限制侧面调整垫3的左右位移，保证列车通过钢轨，轨枕2减振过程中，侧面调整垫3不能发生左右位移。

如图5-9所示，每个所述侧面调整垫3连接对应所述侧壁11和所述轨枕2的两个表面上均设有若干个凸起31，所有所述凸起31均嵌入对应所述侧壁11和所述轨枕2中。嵌入所述侧壁11中的每个所述凸起31包括一段弧面一32，所有所述弧面一32朝向下方，嵌入所述轨枕2中的每个所述凸起31包括一段弧面二33，所有所述弧面二33朝向上方，采用这种结构设置，凸起31受力的一边为弧形，能够有效减小应力集中，增加结构的稳定性和使用寿命。所述轨枕2为钢筋混凝土结构件，所述轨枕2采用长枕型式或者短枕型式。

如图10-11所示，两个所述侧壁11分别与所述槽底13构成倾角α和β，且α＝β＝95°，采用这种结构设置，便于轨枕2对承轨槽1侧壁11的压力均匀分散，有效增加结构的稳定性和使用寿命。

运用本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构，由于轨枕2五个限位面均连接调整垫，且所有调整垫均采用硬质橡胶或树脂材质或者硬质聚氨酯塑料材质，便于通过改变垫厚和注胶或树脂粘结的方式来调节各调整垫的厚度，以此调节轨枕2相对道床6的左右、高低或者偏转角度，同时调整垫质地弹性可调、变形可控，对轨枕2有效限位，该结构对轨下基础变形的适应能力强，施工和调节操作简单、速度快，便于推广应用。

实施例2

如图1-17所示，本实用新型所述的无砟轨道，所述无砟轨道的轨道基础上铺设有道床6，所述道床6上设有若干个呈阵列分布的如实施例1所述的可调节式无砟轨道结构，所有所述轨枕2通过扣件连接钢轨。

其中，所述道床6为现浇混凝土结构件。

采用所述道床6浇筑时，根据轨道基础变形预测所确定的所需调整方式和调整量，选择采用必要厚度的底部调整垫5、侧面调整垫3、端部调整垫4，并将轨枕2和底部调整垫5、侧面调整垫3、端部调整垫4通过粘结等方法可靠连接，其中底部调整垫、侧面调整垫和端部调整垫也可采用一体结构。或者采用橡胶或树脂包套对轨枕2、底部调整垫5、侧面调整垫3、端部调整垫4包覆。根据轨道几何形位要求布置、固定好轨枕2后，浇筑道床6混凝土，承轨槽1同步形成。

作为本实施例的一个优选方案，如图3-4所示，每个所述承轨槽1上靠近所述道床6边缘的端部设有与所述边缘对应齐平的开口14，每个所述承轨槽1的横截面沿其纵向呈变截面形状。

运用本实用新型所述的无砟轨道，对轨枕2良好限位的同时方便快速调节轨枕2相对道床6的左右、高低或者偏转角度，该无砟轨道结构简单，适应性好，方便实用，便于推广。

实施例3

如图1-17所示，本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构的调节方法，应用如实施例1所述的可调节式无砟轨道结构，包括以下步骤：

A、将轨枕2拔出承轨槽1，并去除所述侧面调整垫3、所述端部调整垫4和所述底部调整垫5；

B、根据调节需要在所述承轨槽1中设置适配的所述侧面调整垫3、所述端部调整垫4和所述底部调整垫5；

C、将所述轨枕2设于所述底部调整垫5上，精调所述轨枕2的位置，并将所述侧面调整垫3、所述端部调整垫4和所述底部调整垫5分别与所述轨枕2固定连接，完成调节。

其中，将所述轨枕2设于所述底部调整垫5上，精调所述轨枕2的位置，并将所述侧面调整垫3、所述端部调整垫4和所述底部调整垫5分别与所述轨枕2、承轨槽1通过在间隙中注入液体胶、树脂等实现固定连接，完成调节。

其中，如图12-13所示，采用表面设有若干个所述凸起31的所述侧面调整垫3的无砟轨道结构时，切割所述端部调整垫4和所述侧面调整垫3，在所述轨枕2和所述承轨槽1分离后便于拔出轨枕2，新设置的所述轨枕2两侧侧面调整垫3均分成连接于所述承轨槽1的W₁和连接于所述轨枕2的W₂两个部分，所述W₁厚度为D₁，所述W₂厚度为D₂，一般D₁＝D₂，调整目标所述侧面调整垫3的厚度为D，D＝D₁+D₂，d是轨枕2两侧调整间隙，为常数，0.5mm≤d≤3mm；新设置的所述端部调整垫4厚度对应轨枕2两端分成为V₁和V₂，所述V₁厚度为C₁，所述V₂厚度为C₂，当轨道只做高低调整时，C₁＝C₂，c是端部调整间隙，为常数，0.5mm≤c≤3mm；d和c的作用是保证调整后的所述轨枕2能够适配放入所述承轨槽1中。D₁、D₂、C₁、C₂厚度根据调整目标和调整量确定。

所述步骤B中，根据需求设置相应厚度的所述底部调整垫5：厚度根据调整量确定。

如图14和16所示，当所述轨枕2相对于所述道床6调高时，新设置的所述底部调整垫5的厚度大于原所述底部调整垫5的厚度，将轨枕2两侧均与W₁粘接固定，，将承轨槽1两侧壁均与W₂粘接固定，将V₁、V₂与轨枕2端部固定连接，将所述轨枕2设于所述底部调整垫5上并精调所述轨枕2的位置，此时所述轨枕2位置抬高，用注胶或树脂填充所述W₁和所述W₂之间的间距d，V₁和V₂与承轨槽1之间的的间隙c,待胶或树脂凝固，完成调节。

如图15-16所示，当所述轨枕2相对于所述道床6调低时，新设置的所述底部调整垫5的厚度小于原所述底部调整垫5的厚度，将轨枕2两侧均与W₁粘接固定，，将承轨槽1两侧壁均与W₂粘接固定，将V₁、V₂与轨枕2端部固定连接，将所述轨枕2设于所述底部调整垫5上并精调所述轨枕2的位置，此时所述轨枕2位置降高，用注胶或树脂填充所述W₁和所述W₂之间的间距d，V₁和V₂之间的间隙c,待胶或树脂凝固，完成调节。

当所述轨枕2相对于所述道床6扭转时，根据扭转调整要求，选择适配的底部调整垫5，侧面调整垫3、端部调整垫4几何形状和厚度，为确保轨枕2能够放入承轨槽1，余留调整间隙d和c，轨枕2和调整垫放入承轨槽1并调整好轨枕2位置后，注胶或树脂填充调整间隙d和c，待胶或树脂凝固，完成调节；

如图17所示，当所述轨枕2相对于所述道床6左右位置调节时，增减所述V₁和所述V₂的厚度，以此来调节所述轨枕2相对于所述道床6左右位置，调整过程同上；

即改变所述底部调整垫5的厚度，适配调整所述侧面调整垫3实现轨道高低调整；调整所述端部调整垫4的厚度，适配调整所述侧面调整垫3实现轨道左右调整，适配调整所述侧面调整垫3和所述端部调整垫4的形状，可以实现轨道偏转调整。

作为本实施例的一个优选方案，d＝1mm，c＝1mm。调节所述侧面调整垫3、所述端部调整垫4和/或所述底部调整垫5的厚薄时，同时调节隔离垫7的厚度，所述隔离垫7厚度的调节范围为1mm-3mm。

运用本实用新型所述的可调节式无砟轨道结构的调节方法，通过更换改变侧面调整垫3、端部调整垫4和/或底部调整垫5的厚度，实现轨枕2相对道床6的高低、左右或者偏转角度的调整，即轨枕2相对道床6的空间形位的调整，该方法施工和调节操作简单、速度快，对轨下基础变形的适应能力强，便于推广应用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。