一种预制式浮置板连接装置及其施工方法与流程

本发明涉及轨道减振工程技术领域。

背景技术：

目前用于城市轨道交通的钢弹簧隔振器工作原理均为通过弹簧与阻尼器的并联使用达到支撑和减振的目的。由于物料运输的问题，在钢弹簧浮置板制作的过程中，浮置板的长度较短，一般最长为25米，施工时板块之间在结构上是独立的，使用时必须通过相应的连接装置（剪力铰）进行连接，协调板与板之间的变形，使道床的变形，特别是垂向变形能够连续变化，减小板块之间的位移突变，或者，在板块之间不出现突变，以免影响行车安全和乘坐的舒适性。根据不同的浮置板道床结构，上述连接装置具有不同的结构和安装形式。目前钢弹簧浮置板道床主要分为基于钢筋笼轨排法和人工散铺法施工的现浇道床和事先在专业预制场浇筑完毕，在施工作业面可直接安装的预制式道床。根据上述道床结构的实际施工过程，目前所用的额外连接装置主要分为：上置式、中置式和夹持式。

现有上置式剪力铰虽然可以从预制浮置板上方调整位置，便于进行装配，但是，实践中也遇到一些新的难题，包括：一方面，上置式剪力铰占用道床结构的上方空间，工程应用中有时会出现与其他设施位置冲突的情况，影响该技术的推广应用；同时上置式剪力铰安装在浮置板板端上表面，需要额外凸出浮置板表面的固定装置，有碍浮置板表面的整体美观性，且在轨道检修及疏散时不便于人员通行；另一方面，上置式剪力铰安装固定在预制浮置板的上表面，其受力点位于预制浮置板板体的上部，传递剪力的过程中承受的力矩较大，因此预制浮置板板体及上置式剪力铰的受力情况均不佳，实践中有意外损坏的情况发生。

中置式剪力铰浇注在浮置板中部，无外露的固定结构，但施工后难以从外部观察其材料工作状态、损伤、锈蚀情况，不易检修及更换。

夹持式剪力铰需要紧固件及锚固件与浮置板连接，使用过程中与浮置板连接的部位易造成浮置板混凝土结构损坏，部分板下部件不易更换，且需要保证浮置板板缝有足够的间隙以防止与连接拉杆的碰撞干涉，增加了施工难度。

现有技术中，申请号为cn201720176471.7的实用新型公开了一种浮置板用上置式剪力铰结构，包括设置在相邻两块浮置板上端的剪力铰组件，所述的剪力铰组件包括剪力铰、剪力铰固定支架a、剪力铰固定支架b、剪力铰轴套、调平垫板、地脚，所述剪力铰固定支架a和剪力铰固定支架b上均设置有三个带有轴孔的支座，所述剪力铰固定支架a和剪力铰固定支架b下端设置有调平垫板，所述调平垫板下端设置有浮置板，所述浮置板内预埋有若干地脚。申请号为cn201310106244.3的发明公开了一种易维护中置式剪力铰及其应用。其包括抗剪芯棒和导向接触套，抗剪芯棒的一端插入导向接触套中，特征是还包括维护套，抗剪芯棒的另一端插入维护套中，维护套和导向接触套至少其中之一还设置有位置移动装置。以上现有技术，或者一定程度上与其他装置产生位置干涉，或者受力情况不理想。

技术实现要素：

本发明提供一种预制式浮置板连接装置及其施工方法，预制式浮置板连接装置不会与其他装置产生位置干涉，同时改善了浮置板与连接装置的受力情况。

本发明的技术方案是：一种预制式浮置板连接装置，包括抗剪轴、分别设置在前后相邻的两块浮置板上的二个连接组件：前连接组件和后连接组件，连接组件包括固定压板、侧向钢板、固定螺栓、预埋钢板和预埋钢套管；预埋钢板上面左部和右部各连接有一块侧向钢板；预埋钢板上面中部上下叠放有二块固定压板，且二块固定压板的两端刚好分别与二块侧向钢板相接触；预埋钢板的左部和右部各设有若干个能供固定螺栓穿过的通孔一，固定压板的左部和右部各设有若干个能供固定螺栓穿过的通孔二，且若干个通孔一分别正对若干个通孔二；预埋钢板左部和右部的下面各设置有一根预埋钢套管，预埋钢套管上设有若干个与固定螺栓相匹配的螺栓孔，若干个螺栓孔分别正对若干个通孔一；固定螺栓的下端从上至下穿过二块固定压板上的通孔二、预埋钢板上的通孔一后连接在预埋钢套管的螺栓孔中；

二块固定压板相接处中间部位纵向设置有槽孔，槽孔的二端分别为封闭端和开口端，前连接组件的槽孔的开口端正对后连接组件的槽孔的开口端，抗剪轴安装在槽孔中：抗剪轴的前段安装在前连接组件的槽孔中，抗剪轴的后段安装在后连接组件的槽孔中。

浮置板包括钢筋笼；侧向钢板、预埋钢板和预埋钢套管与钢筋笼焊接在一起。

两块固定压板形状相同，两块固定压板相接处的中间部位各开设半槽孔，位于上面的固定压板的底面上开设上半槽孔，位于下面的固定压板的顶面上开设下半槽孔，两块固定压板叠放在一起后中间形成一个用于安装抗剪轴的纵向设置的槽孔。

抗剪轴和固定压板通过固定螺栓固定在预埋钢板上。

预埋钢板的左部和右部各纵向均匀分布有三个能供固定螺栓穿过的通孔一，固定压板的左部和右部各纵向均匀分布有三个能供固定螺栓穿过的通孔二；预埋钢套管上均匀分布有三个与固定螺栓相匹配的螺栓孔。

抗剪轴的横截面为圆形或方形，松开固定螺栓后，抗剪轴能在固定压板的槽孔内纵向移动；

预埋钢板的横向长度大于两块侧向钢板形成的横向长度，两块侧向钢板形成的横向长度为两块侧向钢板之间的距离加上两块侧向钢板的厚度；

预埋钢板与侧向钢板的连接是焊接连接、螺栓连接或胶粘方式连接。

固定压板采用分块式构造，或者，采用整体铸造或机加工方式获得的构造。

上述预制式浮置板连接装置的施工方法，浇筑浮置板时，将侧向钢板、预埋钢板和预埋钢套管预埋在浮置板中，预埋时先用与固定螺栓相同的临时螺栓临时连接预埋钢套管和预埋钢板；在浮置板定位拼装的过程中，拧掉临时螺栓，放置好固定压板与抗剪轴，拧入固定螺栓，将固定压板、抗剪轴、预埋钢板和预埋套管连接为一个整体，使抗剪轴固定连接两块浮置板。

将侧向钢板、预埋钢板和预埋钢套管在进行浮置板浇筑时与所绑扎的钢筋笼焊接在一起，在进行浮置板钢筋笼捆扎时，根据浮置板设计时所确定的位置，将侧向钢板、预埋钢板和预埋钢套管定位在预定位置，侧向钢板、预埋钢板和预埋钢套管与相邻钢筋进行焊接。

侧向钢板与预埋钢板采用焊接的方式进行组装。

本发明提供了一种预制式浮置板连接装置及其施工方法，预制式浮置板连接装置是一种结构简单、紧凑，加工方便，装配方式简便，且具有较好连接效果的新型连接装置。预制式浮置板连接装置内置于道床板内，不占用板面空间，不会与其他装置产生位置干涉，且道床整体更为美观。通过前期预埋、后期安装两个步骤实现定位安装于浮置板内部，经预埋后，预制式浮置板连接装置中抗剪轴位于道床板厚度方向的中部，不影响浮置板面整体美观性，同时改善了浮置板与连接装置的受力情况，在使用过程中不易损坏。

附图说明

图1是本发明中的预制式浮置板连接装置的主视（剖视）结构示意图；

图2是本发明中的预制式浮置板连接装置的俯视结构示意图；

图中：抗剪轴1、固定压板2、侧向钢板3、固定螺栓4、预埋钢板5、预埋钢套管6、浮置板7。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

一种预制式浮置板连接装置，分为预埋组件和安装组件两个部分。其中预埋组件在进行浮置板浇筑时与绑扎的钢筋笼进行连接，然后与其组成预制浮置板整体。在预制浮置板进行现场安装时，将安装组件安装于浮置板端部。侧向钢板与预埋钢板的使用，提高了预埋组件的整体刚度，在施工过程中不易发生变形和错位，可以获得精确的预留空间，便于安装组件的安装定位。同时由于是中置式，剪力铰置于浮置板道床端部预留空间内，不突出板面，不仅增强了道床的整体美观性、为检修人员带来方便，还改善了道床板和剪力铰的受力情况。

如图1、图2所示，预制式浮置板连接装置包括抗剪轴1、分别设置在前后相邻的两块浮置板上的二个连接组件：前连接组件和后连接组件。每个连接组件均包括固定压板2、侧向钢板3、固定螺栓4、预埋钢板5和预埋钢套管6。其中，侧向钢板3、预埋钢板5和预埋钢套管6等组成预埋组件；抗剪轴1、固定压板2和固定螺栓4等组成安装组件。侧向钢板3、预埋钢板5和预埋钢套管6在进行浮置板7浇筑时与所绑扎的钢筋笼焊接在一起。两块形状相同的固定压板2在中间部位相正对的位置均开设有半槽孔，两块固定压板合在一起后中间形成一个能安装抗剪轴的槽孔。抗剪轴1和固定压板2通过固定螺栓4固定在浮置板浇筑时预埋的预埋钢板5上。抗剪轴1安装于固定压板2中间的槽孔内。槽孔的二端分别为封闭端和开口端，前连接组件的槽孔的开口端正对后连接组件的槽孔的开口端，抗剪轴安装在槽孔中：抗剪轴的前段安装在前连接组件的槽孔中，抗剪轴的后段安装在后连接组件的槽孔中，抗剪轴中部有一小部分根据设计可露出在前后相邻的两块浮置板之间的间隙中（也即是：前连接组件和后连接组件之间的间隙中）。抗剪轴前段的长度和抗剪轴后段的长度相同，均大于固定压板长度（前后长度）的二分之一，槽孔的长度大于固定压板长度的二分之一且大于抗剪轴的前段的长度。

预埋钢板的左部和右部各纵向均匀分布有三个能供固定螺栓穿过的通孔一，固定压板的左部和右部各纵向均匀分布有三个能供固定螺栓穿过的通孔二；预埋钢套管上均匀分布有三个与固定螺栓相匹配的螺栓孔。通孔一、通孔二、螺栓孔上下正对，固定螺栓的下端从上至下穿过二块固定压板上的通孔二、预埋钢板上的通孔一后连接在预埋钢套管的螺栓孔中。

在结构上，根据抗剪力的设计要求，设计完成侧向钢板3和预埋钢板5的具体尺寸，预埋钢板5中对应预埋钢套管的位置设计有通孔一，便于后续安装时螺栓通过。侧向钢板3与预埋钢板5采用焊接的方式进行组装，预埋钢套管6单独加工，预埋时用与固定螺栓4相同螺纹的临时螺栓进行临时连接。在进行浮置板钢筋笼捆扎时，根据浮置板设计图纸确定的位置，将上述预埋组件定位在相应位置，侧向钢板3、预埋钢板5和预埋钢套管6与相邻钢筋进行焊接。在浮置板定位拼装的过程中，拧掉浇筑浮置板时所用的临时螺栓，将固定压板2与抗剪轴1放置于预埋组件形成的端部空间中，利用固定螺栓4将固定压板2、抗剪轴1、预埋钢板5和预埋套管6连接为一个整体，使抗剪轴1固定连接于前后相邻的两块浮置板的相邻两个端部，在列车运行时协调二者的变形。

预制式浮置板连接装置的施工方法，具体可包括如下步骤：

步骤一：准备好侧向钢板、预埋钢板、预埋钢套管、固定螺栓，将二块侧向钢板焊接在预埋钢板上，预埋钢套管单独加工，制作好与固定螺栓相同的临时螺栓，用临时螺栓临时连接好预埋钢套管和预埋钢板；侧向钢板、预埋钢板和预埋钢套管组成预埋组件；

步骤二：浇筑浮置板时，将侧向钢板、预埋钢板和预埋钢套管预埋在浮置板中，在进行浮置板钢筋笼捆扎时，根据浮置板设计时所确定的位置，将侧向钢板、预埋钢板和预埋钢套管定位在预定位置，侧向钢板、预埋钢板和预埋钢套管与相邻钢筋进行焊接；

步骤三：浮置板定位拼装时，将相邻二块浮置板放置好，拧掉临时螺栓，在二块浮置板的预埋组件中各放置一块固定压板，使二块固定压板的槽孔开口端相对，然后将抗剪轴放入二个槽孔中，再在二块固定压板上面分别放置好另二块固定压板；

步骤四：拧入固定螺栓，将固定压板、抗剪轴、预埋钢板和预埋套管连接为一个整体，使抗剪轴固定连接于两块浮置板的相邻两个端部。

抗剪轴的横截面可为圆形、方形等形状，在功能上要可实现其在固定压板2的槽孔所形成的纵向空间内的移动。

固定压板2的结构可采用分块式构造，也可采用整体铸造或机加工的方式获得。

所用预埋钢板5的横向长度较两块侧向钢板3形成的横向长度（两块侧向钢板之间的距离加上两块侧向钢板的厚度）大，利用外伸的预埋钢板5增强预埋组件的竖向连接力。

预埋钢板5与侧向钢板3的连接除可利用焊接连接外，也可使用螺栓连接或胶粘的方式。

与现有技术相比，现有常用的上置式剪力铰安装固定在预制浮置板的上表面，其受力点位于预制浮置板板体的上部，传递剪力的过程中承受的力矩较大，因此预制浮置板板体及上置式剪力铰的受力情况均不佳，实践中有意外损坏的情况发生。而本发明中的内置式可改善剪力铰的受力情况，降低使用中损坏发生的概率。内置式连接装置不占用道床结构的上方空间，工程应用中不会出现与其他设施位置冲突的情况，不需要额外凸出浮置板表面的固定装置，提升了浮置板表面的整体美观性，便于在轨道检修及疏散时人员通行。预埋钢板的使用，使得预埋钢套管的位置定位更加准确，便于后续拆装安装组件时的精确对位。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。