一种装配式无砟轨道系统的制作方法

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种装配式无砟轨道系统。

背景技术

轨道系统是轨道交通中直接承载车辆荷载并保持车辆平顺运行的关键结构系统，在整个轮轨系统中起到承上启下的作用，轨道系统一般由钢轨、扣件、轨枕、道床及下部支撑层等组成。轨道系统按照道床的形式分为有砟轨道及无砟轨道两种类型，有砟轨道的道床由道砟构建，而无砟轨道的道床则是由钢筋混凝土结构构建。无砟轨道与有砟轨道相比较，具有整体性更好、稳定性好、轨道集合保持性好、养护维修工作量少等明显的优势。

无砟轨道最早在欧洲及日本兴起，后来引入中国，经过近20年的发展，无砟轨道在中国铁路建设过程中得到了发扬光大，并创新发展出了多种无砟轨道类型。无砟轨道根据轨道板的制造方式分为预制板式无砟轨道及现浇无砟轨道两种大类。预制板式无砟轨道代表性的有中国的crtsi、crtsii、crtsiii型板式无砟轨道，日本的板式轨道，德国的博格板式轨道等。现浇的无砟轨道代表者有中国的crtsi、crtsii型双块式无砟轨道，中国的支承块式无砟轨道，德国的雷达2000无砟轨道系统和旭普林无砟轨道等。

无砟轨道目前已经在世界上得到了大规模的应用，无论是国家铁路领域还是城市轨道交通领域，并且具有广泛的前景，但是仍然存在一些待解决的问题，即其调整能力较差，可修复能力较差，当下部基础出现较大沉降、水平错位或者上拱变形时，无砟轨道无法进行调整，因此，无砟轨道在地质条件较差的地带以及变形无法或者较难控制的地带的铺设和发展受到阻碍。此外，预制的板式无砟轨道结构，轨道板的体量均较大，在制造控制、运输、现场施工以及维修更换中，均存在较多问题。在目前已经铺设的无砟轨道中，部分无砟轨道系统因下部基础的变形过大而产生破坏，无法正常使用，维修更换时间长，难度大，严重影响了轨道交通的正常运营。因此，无砟轨道系统在可更换、易维修、大调整能力方面需要进行更深入的优化创新，以解决现有的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种装配式无砟轨道系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种装配式无砟轨道系统，包括钢轨、扣件系统、装配式轨道板、填充层和下部基础，所述装配式轨道板包括若干个单元板，以及连接所述单元板的连接机构，其中，沿所述装配式轨道板横向包括至少两个相互连接的所述单元板，且沿所述装配式轨道板纵向也包括至少两个相互连接的所述单元板。

本发明相较于现有的无砟轨道系统，主要有以下两方面的重大区别：

其一是采用装配式轨道板，装配式轨道板是通过若干个单元板拼装而成的，将体量大、重量重的无砟轨道板化整为零。由于单元板体量小、重量轻，工厂预制难度降低，装配成的轨道板的变形小，在施工过程中，方便了运输和吊装，此外，在运营过程中，如果线下基础变形较大，无砟轨道可拆卸成小块的单元板结构，更换和维修难度也大大降低，增强了轨道系统的调整能力和可修复能力。

其二是取消了原有的底座，由于采用了装配式轨道板，整个轨道系统的受力、传力良好，此时，可取消轨道板下部的底座。取消底座可以减少现场混凝土的浇筑工作量，减少建筑材料用量的同时，提高了施工的速度和效率。当轨道上部空间高度比较有限的情况下，取消底座，还可以减少轨道系统的占用高度。本发明特别适用于下部基础刚度较大的情况。

优选的，所述装配式轨道板上还设有承轨台，此时，扣件系统安装在承轨台上，也可不设承轨台，扣件系统可以直接安装在单元板上。

优选的，所述填充层为自密实混凝土层、ca砂浆层、环氧树脂层或满足力学性能要求的其他材料层。

优选的，所述下部基础包括隧道基础、桥梁基础和路基基础，本轨道系统可适用于各种下部基础，适应性良好。

优选的，所述装配式轨道板预埋有连接钢筋或桁架钢筋等各种预埋件，也可以不设预埋件。

优选的，所述单元板的形状为矩形或楔形。当铺设直线地段时，由完全相同的单元板对称布置并连接装配，即可形成完整的轨道板结构；当铺设曲线地段时，根据曲线半径的大小，可以采用楔形单元板连接装配，从而形成带有曲率的轨道板结构。当铺设线段的形状比较特殊时，也可根据实际要求将单元板设计成三角形、菱形、平行四边形、梯形等。因此，本发明对铺设地段的适应性好，解决了原有的体量大、重量重的无砟轨道板适应性差的问题，特别是能拼装出带有曲率的轨道板结构，大大降低了带有曲率的轨道板结构的加工难度。

优选的，所述装配式轨道板包括有多种不同尺寸的所述单元板，可以将不同尺寸的单元板均做成标准件，通过不同尺寸的单元板的拼接，可以拼装成各种不同长度、宽度、曲率的轨道板，满足实际施工要求。

优选的，相邻所述单元板之间可拆卸式连接，方便安装、拆卸和维修。

优选的，所述连接机构包括在每个所述单元板上预设有的安装室，每个所述安装室均连通有的连接通道，以及贯穿并连接相邻两个所述连接通道的连接件，所述连接件的两端分别固定在相邻两个所述安装室上。所述安装室为单元板上下凹的露天孔洞，安装室的位置设于单元板的边缘处，所述安装室和连接通道相连通，连接通道设于单元板内部，在单元板加工时可以预设安装室和连接通道，从而方便连接。当单元板拼装完成后，可选择将所述安装室进行封死或直接露天。

优选的，所述连接通道穿过所述单元板侧壁的形心，以保证连接可靠。

优选的，所述连接件为螺栓或柔性结构件等。任何现有的可实现单元板之间连接的机构，不限于上述的连接通道和连接件，均应属于本发明的保护范围。

优选的，所述装配式轨道板为连续结构，或所述装配式轨道板为分段结构，不同段的轨道板之间存在分段缝，分段缝可给轨道板提供一定的变形空间，减少轨道板内部的应力集中。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)取消了原有的底座，减少了现场混凝土的浇筑工作量，减少了建筑材料用量的同时，提高了施工的速度和效率。当轨道上部空间高度比较有限的情况下，取消底座，还可以减少轨道系统的占用高度

(2)采用装配式轨道板，装配式轨道板是通过若干个单元板拼装而成的，将体量大、重量重的无砟轨道板化整为零。由于单元板体量小、重量轻，工厂预制难度降低，装配成的轨道板的变形小，在施工过程中，方便了运输和吊装，此外，在运营过程中，如果线下基础变形较大，无砟轨道可拆卸成小块的单元板结构，更换和维修难度也大大降低，增强了轨道系统的调整能力和可修复能力。

(3)对铺设地段的适应性好，解决了原有的体量大、重量重的无砟轨道板适应性差的问题，特别是能拼装出带有曲率的轨道板结构，大大降低了带有曲率的轨道板结构的加工难度。

(4)所述单元板包括多种不同的尺寸，可以将不同尺寸的单元板均做成标准件，通过不同尺寸的单元板的拼接，可以拼装成各种不同长度、宽度、曲率的轨道板，不仅能满足施工要求，且进一步提高了施工效率和施工精度，实现标准化施工。

附图说明：

图1是本发明所述的一种装配式无砟轨道系统在隧道中的横截面图。

图2是本发明所述的一种装配式无砟轨道系统在桥梁上的横截面图。

图3是本发明所述的一种装配式无砟轨道系统在路基上的横截面图。

图4是本发明所述的单元板的俯视图。

图5是本发明所述的单元板的横截面图。

图6是本发明所述的单元板以及连接结构的俯视图。

图7是本发明所述的单元板以及连接结构的横截面图。

图中标记：1-装配式轨道板，11-单元板，2-连接机构，21-安装室，22-连接通道，23-连接件，3-连接钢筋，4-承轨台，5-扣件系统，6-钢轨，7-填充层，8-隧道基础，9-桥梁基础，10-路基基础。

具体实施方式

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

如图1-图3所示，一种装配式无砟轨道系统，包括钢轨6、扣件系统5、承轨台4、装配式轨道板1、填充层7和下部基础。本发明的适应性较好，所述下部基础可为隧道基础8(如图1所示)、桥梁基础9(如图2所示)或路基基础10(如图3所示)的任一种。

如图4-图7所示，所述装配式轨道板1包括若干个单元板11，以及连接所述单元板11的连接机构2，其中，沿所述装配式轨道板1横向包括至少两个相互连接的所述单元板11，且沿所述装配式轨道板1纵向也包括至少两个相互连接的所述单元板11。所述单元板11的形状为矩形或楔形，所述单元板11可包括多种不同的尺寸，通过所述单元板11可拼装成各种不同形状的装配式轨道板1。所述单元板11预埋有连接钢筋3或桁架钢筋，所有所述单元板11组装成连续的轨道板结构或分段的轨道板结构。

相邻所述单元板11之间可拆卸式连接，具体的，所述连接机构2包括在每个所述单元板11上预设有的安装室21以及连接通道22，贯穿并连接相邻两个所述连接通道22的连接件23，所述连接件23的两端分别栓接在相邻两个所述安装室21上。所述连接通道22可以是直线或曲线结构，所述连接通道22最好是穿过所述单元板1侧壁的形心，以保证连接可靠。所述连接件23可选用螺栓或柔性结构件等。当安装室21的深度较浅时，所述连接通道可采用曲线结构，所述连接通道22具有一定的向下的坡度，并穿过所述单元板1侧壁的形心，此时可采用双头螺母进行连接。当安装室21的深度较深时，所述连接通道可直接采用直线形式，并采用柔性管道等进行连接。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。