轨道结构、轨道系统及轨道施工方法与流程

本申请涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种轨道结构、轨道系统及轨道施工方法。

背景技术：

地铁嵌入式轨道结构使用的槽型结构，一般采用混凝土凹槽，即直接在整体式轨道板上设计出一个槽型结构用来放置钢轨及扣件系统。

现有的混凝土凹槽使得施工空间受限，铺设钢轨需要现场施工，这使得施工效率大大降低。

技术实现要素：

本申请提供了一种轨道结构、轨道系统及轨道施工方法，轨道结构能够根据实际施工情况提前预制，由于轨道结构的分离式及可拼装式特性，在施工时直接将预制好的轨道结构铺设在轨道板上形成轨道，从而提高轨道施工的效率。

第一方面，提供了一种轨道结构，轨道结构包括槽体和钢轨；钢轨设置在槽体内且与槽体连接，槽体上设置有用于与轨道板连接的安装孔。

上述技术方案，轨道结构直接将钢轨与槽体连接，可以根据实际使用工况提前预制，在铺设时通过安装孔直接安装在轨道板上形成轨道，提高轨道施工的效率；此外，轨道结构的分离式及可拼装式的特性，有利于轨道结构在轨道板上的整体位置调整，从而保持轨道的几何形位，而传统的混凝土凹槽是通过扣件系统进行位置调整的，需要破坏混凝土凹槽内的填充材料才能实现，会导致施工效率低下以及后期运营维护的不便和浪费。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的实现方式中，槽体包括第一竖板、第二竖板和底板；第一竖板和第二竖板相对设置且均连接于底板；钢轨连接于底板，并设置于第一竖板与第二竖板之间，安装孔设置在底板上。

上述技术方案，槽体包括第一竖板、第二竖板和底板，钢轨连接于底板，并将安装孔设置在底板上，这样便于在工厂进行加工预制，提高加工效率。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实现方式中，钢轨与第一竖板之间形成一个填充槽，钢轨与第二竖板之间形成另一个填充槽；两个填充槽内浇筑填充高分子材料形成阻尼块。

上述技术方案，由于钢轨分别与第一竖板及第二竖板之间形成两个填充槽，在预制时，直接在填充槽内填充高分子材料形成阻尼块，这相对于传统的混凝土凹槽需要在施工现场最后现浇，施工效率得到大幅提升。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实现方式中，阻尼块设置有多个孔洞，孔洞内设置有阻尼颗粒。

上述技术方案，相对于传统阻尼材料单一导致的耗能形式单一、使用寿命短的缺陷，阻尼块内的孔洞中设置阻尼颗粒，在振动传递过程中，通过阻尼颗粒之间的碰撞以及阻尼颗粒与阻尼块之间的碰撞，耗散传递至阻尼块的振动能量，使传播到轨道结构及轨道结构下部基础(例如轨道板等结构)的振动能量更少，这样阻尼块的老化速度减缓，使得轨道结构的整体使用寿命延长；另外，从减振降噪性能方面来比较，轨道结构的介质种类相比于混凝土凹槽结构更多，振动从钢轨传递到阻尼块和阻尼颗粒后，继续传递至槽体再向下传播，而传统的轨枕上混凝土凹槽振动通过扣件系统向下传播，横向振动只通过填充材料就传播至轨道板，由于弹性波在不同种介质界面处会有一定的衰减，因此轨道结构的多层隔振设计比传统的轨枕上混凝土凹槽设计有更好的减振效果。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第四种可能的实现方式中，钢轨与底板通过螺栓连接；钢轨与底板之间设置有第一垫板。

上述技术方案，钢轨与底板通过螺栓连接，便于预制加工；钢轨与底板之间设置第一垫板，一方面能够调整钢轨和底板之间的几何形位；另一方面能够增加轨道结构的介质种类，振动以弹性波的形式从钢轨传递到阻尼块和阻尼颗粒后传递至第一垫板，继续传递至槽体再向下传播，使得轨道结构在垂向上具有多层隔振设计，发挥材料的界面变化阻抗，这样会有更好的减振效果。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的实现方式中，槽体的材料为钢。

上述技术方案，槽体材料采用钢，便于采购和预制加工，比起传统的混凝土凹槽，施工效率更高。

第二方面，提供了一种轨道系统，轨道系统包括第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式中的轨道结构；轨道系统还包括道床和轨道板；轨道板安装于道床上，轨道结构中的槽体通过穿设于安装孔的紧固件连接于轨道板。

上述技术方案，轨道系统由于采用轨道结构，能够提前预制；轨道结构的安装通过紧固件连接，便于施工。

结合第二方面，在本申请的第二方面的第一种可能的实现方式中，轨道结构与轨道板之间设置有第二垫板。

上述技术方案，轨道结构与轨道板之间设置第二垫板，一方面用以在施工铺设现场调整轨道结构的几何形位；另一方面增加了一种减振介质，进一步提高轨道系统的减振效果。

结合第二方面，在本申请的第二方面的第二种可能的实现方式中，轨道系统为隧道轨道系统，道床设置在隧道内。

上述技术方案，在隧道轨道系统的施工中，受限于隧道的空间结构，采用预制轨道结构进行铺设，相对于传统的隧道现场浇筑施工，施工效率能够大幅提升。

第三方面，提供了一种轨道施工方法，轨道施工方法包括以下步骤：铺设道床；将轨道板固定在道床上；预制轨道结构，轨道结构包括槽体和钢轨，钢轨设置在槽体内且与槽体连接，槽体上设置有用于与轨道板连接的安装孔；通过穿设于安装孔的紧固件将槽体固定在轨道板上。

上述技术方案，由于采用轨道结构，能够有效提高轨道施工的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一个可选实施例中轨道结构的结构示意图；

图2为本申请一个可选实施例中轨道施工方法的流程图。

图标：10-轨道结构；110-钢轨；122-第一竖板；124-第二竖板；126-底板；1262-安装孔；130-阻尼块；132-孔洞；140-阻尼颗粒；150-第一垫板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请的一个可选实施例提供了一种轨道结构10，轨道结构10用于地铁嵌入式轨道的铺设。需要说明的是，本申请实施例也可以用于穿隧道的铁路或者常规路线的铁路的轨道铺设。

轨道结构10可以根据设计阶段隧道的实际空间情况提前预制，在铺设时通过安装孔1262直接安装在轨道板上形成轨道，不受隧道有限空间的过多限制，从而能够提高轨道施工的效率。此外，轨道结构10的分离式及可拼装式的特性，有利于轨道结构10在轨道板上的整体位置调整，从而保持轨道的几何形位，而传统的混凝土凹槽是通过扣件系统进行位置调整的，需要破坏混凝土凹槽内的填充材料才能实现，会导致施工效率低下以及后期运营维护的不便和浪费。

请参考图1，图1示出了本申请一个可选实施例提供的轨道结构10的具体结构。

轨道结构10包括槽体和钢轨110。

槽体采用q235钢制成，便于采购和预制加工，比起传统的混凝土凹槽，施工效率更高。槽体包括第一竖板122、第二竖板124和底板126，第一竖板122和第二竖板124相对底板126的中心间隔设置，并且均连接于底板126。第一竖板122、第二竖板124和底板126可以一体成型制成凹形的槽体，也可以是通过螺栓连接的方式连接而成。底板126的左右两侧各开设有两个安装孔1262，安装孔1262均位于第一竖板122和第二竖板124围成的凹槽外。通过穿设于安装孔1262的紧固件将槽体固定在轨道板上形成轨道的一段。多个这种轨道结构10形成的轨道一段沿同一轴线延伸拼接，最终形成直线地铁的左右两条轨道。

需要说明的是，本申请实施例中，描述位置关系的“左右”、“外”等词语是基于说明书附图中的位置关系来决定的，后文不再赘述。

钢轨110设置在槽体内的第一竖板122与第二竖板124之间，通过螺栓连接在底板126的中心位置，这样便于预制加工生产。钢轨110与底板126之间设置有第一垫板150，第一垫板150为调高垫板，一方面能够调整钢轨110和底板126之间的几何形位；另一方面能够增加轨道结构10的介质种类，使得轨道结构10的多层隔振设计有更好的减振效果。

需要说明的是，本申请实施例并不限定第一垫板150的具体形式和数量，在其他一些可选实施例中，第一垫板150也可以是多个调高垫板层叠设置；或者也可以包括多个调高垫板和多个弹性垫板，调高垫板和弹性垫板交错层叠设置。

钢轨110的左侧与第一竖板122之间形成一个填充槽，钢轨110的右侧与第二竖板124之间形成另一个填充槽。两个填充槽内浇筑填充高分子材料形成左右两个阻尼块130，阻尼块130分别与钢轨110及槽体粘结。高分子材料可以是硫化橡胶、热塑性聚酯弹性体、聚氨酯等材料。由于钢轨110分别与第一竖板122及第二竖板124之间形成两个填充槽，在预制时，直接在填充槽内填充高分子材料形成阻尼块130，这相对于传统的混凝土凹槽需要在施工现场最后现浇，施工效率得到大幅提升。

每个阻尼块130在浇筑时设置有三个大小不一的孔洞132，孔洞132内设置有多个阻尼颗粒140，阻尼颗粒140可以是弹性废塑料粒、橡胶粒包裹的铁球等弹性材料，在预制时，确保阻尼块130的材料与阻尼颗粒140的材料不同即可。相对于传统混凝土凹槽轨道的阻尼材料单一导致的耗能形式单一、使用寿命短的缺陷，阻尼块130内的孔洞132中设置阻尼颗粒140，在振动传递过程中，通过阻尼颗粒140之间的碰撞以及阻尼颗粒140与阻尼块130之间的碰撞，耗散传递至阻尼块130的振动能量，使传播到轨道结构10及轨道结构10下部的轨道板的振动能量更少，这样阻尼块130的老化速度减缓，使得轨道结构10的整体使用寿命延长。另外，从减振降噪性能方面来比较，轨道结构10的介质种类相比于混凝土凹槽结构轨道的介质更多，材料截面的增多可使弹性波的衰减增强，振动从钢轨110传递到阻尼块130和阻尼颗粒140后，传递至第一垫板150，再继续传递至槽体后向下传播，而传统的轨枕上混凝土凹槽振动通过扣件系统向下传播，横向振动只通过填充材料就传播至轨道板，由于弹性波在不同种介质界面处会有一定的衰减，因此轨道结构10的多层隔振设计比传统的轨枕上混凝土凹槽设计有更好的减振效果。

需要说明的是，本申请实施例并不限定阻尼块130内孔洞132的形状、具体数量和大小，在其他一些可选实施例中，孔洞132也可以是多边形的形状，也可设置成一个或者其他具体数量，孔洞132的大小也可以一致。

另外，本申请一个可选实施例还提供了一种轨道系统，轨道系统包括轨道结构10、道床和轨道板。轨道系统为隧道轨道系统，道床设置在隧道内。在隧道轨道系统的施工中，受限于隧道的空间结构，采用预制轨道结构10进行铺设，相对于传统的隧道现场浇筑施工，施工效率能够大幅提升。

轨道板固定于道床上，轨道结构10中的槽体通过穿设于安装孔1262的紧固件连接于轨道板。其中紧固件可以是螺栓，相应地，安装孔1262为螺纹孔。轨道结构10与轨道板之间设置有第二垫板，第二垫板与第一垫板150的结构及组成形式相同。轨道结构10与轨道板之间设置第二垫板，一方面用以在施工铺设现场调整轨道结构10的几何形位；另一方面增加了一种减振介质，进一步提高轨道系统的减振效果。

轨道系统由于采用轨道结构10，能够提前预制，不需要在现场浇筑施工；轨道结构10的安装通过紧固件连接，便于施工。

此外，本申请一个可选实施例还提供了一种用于隧道的轨道施工方法，由于采用轨道结构10进行施工，能够有效提高轨道施工的效率。

请参考图2，图2示出了本申请一个可选实施例提供的轨道施工方法的具体流程。

轨道施工方法包括以下步骤：

一、隧道开挖。

二、铺设道床。

三、固定轨道板。将轨道板固定在道床上。

四、预制轨道结构10。在工厂内根据实际需求预制好轨道结构10。

五、固定轨道结构10。通过穿设于安装孔1262的紧固件将槽体固定在轨道板上。

六、调整几何形位。通过增设第二垫板，来调整轨道结构10与轨道板之间的高度差。

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