用于桥梁的轨道单元及轨道结构的制作方法

本申请涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种用于桥梁的轨道单元及轨道结构。

背景技术：

现有的桥梁上铺设无砟轨道的方式是在桥面上设置混凝土底座板，再在混凝土底座板上由下至上依次设置道床板和轨枕。由于普通混凝土的抗拉、抗剪性能较差，混凝土底座板与桥梁间的剪力循环容易使混凝土底座板产生疲劳病害，混凝土底座板在耐久性上往往表现不足。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种用于桥梁的轨道单元及轨道结构，解决现有技术中普通混凝土制成的混凝土底座容易产生疲劳病害的技术问题。为解决上述技术问题，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例一方面提供一种用于桥梁的轨道单元，包括：

连接件，与所述桥梁的桥面固定连接；

找平层，由纤维混凝土在所述桥面上浇筑制成，所述连接件与所述纤维混凝土形成一体；

道床板，位于所述找平层上。

进一步地，所述轨道单元包括：

第一限位件，所述第一限位件的一端与所述桥面固定连接，所述第一限位件的另一端位于所述道床板内。

进一步地，所述第一限位件背离所述桥面的端面与所述道床板背离所述桥面的端面平齐；

或，所述第一限位件的一端埋设于所述道床板内。

进一步地，所述第一限位件位于所述道床板沿长度方向的两端之间；

和/或，所述第一限位件包括钢筋笼和由混凝土现浇于所述钢筋笼上形成的混凝土层，所述钢筋笼与所述桥面固定连接。

进一步地，所述轨道单元包括设置于所述第一限位件与所述道床板之间的弹性件，所述弹性件围设在所述第一限位件的周围。

进一步地，所述轨道单元包括：

减振层，位于所述找平层和所述道床板之间。

进一步地，所述减振层为橡胶或聚氨酯；

和/或，所述减振层朝向所述桥面的端面有多个间隔设置的凸起。

进一步地，所述轨道单元包括设置于所述找平层的外侧端面上的密封层，所述密封层的一端延伸至所述道床板的外侧端面上；

和/或，所述轨道单元包括双块式轨枕，所述轨枕位于所述道床板上。

本申请实施例另一方面提供一种用于桥梁的轨道结构，包括：

多个沿桥梁纵向间隔设置的上述任意一项所述的轨道单元。

进一步地，相邻的两个所述道床板之间的缝隙为空置。

本申请实施例提供的用于桥梁的轨道单元，通过在桥面上设置采用纤维混凝土制成的找平层，取消了现有技术中的混凝土底座板，解决了现有技术中混凝土底座板容易产生疲劳病害的问题。本申请实施例提供的用于桥梁的轨道结构，包括上述用于桥梁的轨道单元，具有与桥面的轨道单元相同的有益效果。

附图说明

图1为本申请实施例中第一种用于桥梁的轨道单元的结构示意图；

图2为图1中第一种用于桥梁的轨道单元的爆炸图；

图3为本申请实施例中第二种用于桥梁的轨道单元的结构示意图；

图4为图3中第二种用于桥梁的轨道单元的爆炸图；

图5为本申请实施例中第一种钢筋笼的结构示意图；

图6为本申请实施例中第二种钢筋笼的结构示意图；

图7为本申请实施例中第一种用于桥梁的轨道结构的结构示意图；

图8为本申请实施例中第二种用于桥梁的轨道结构的结构示意图。

附图标记说明

桥面1000；轨道单元100；找平层10；连接件20；道床板30；第一限位件40；钢筋笼41；弹性件50；减振层60；轨枕70；钢轨200。

具体实施方式

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技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中“上”、“下”方位或位置关系为轨道单元及轨道结构正常使用时的方位或位置关系。“桥梁纵向”是指桥梁延伸方向，即桥梁的长度方向。“mm”是指国际单位毫米。“m”是指国际单位米。“km/h”是指国际单位千米每小时。需要理解的是，这些方位术语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。

请参见图1-图4，本申请实施例一方面提供一种用于桥梁的轨道单元100，包括找平层10、连接件20和道床板30。连接件20与桥梁的桥面1000固定连接。找平层10由纤维混凝土在桥面1000上浇筑制成。连接件20与纤维混凝土形成一体。道床板30位于找平层10上。

在桥面1000上设置找平层10，在找平层10上设置道床板30，取消了现有技术中的混凝土底座板。现有技术中的混凝土底座板由于采用普通混凝土存在抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺陷。纤维混凝土由于加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维，具有抗拉强度高、抗裂性高等优势。由于纤维混凝土具有更强的强度，采用纤维混凝土制成的找平层10，解决了现有技术中混凝土底座板容易产生疲劳病害的问题。找平层10的厚度相对于现有技术中的混凝土底座板更薄，轨道单元100的重量和高度均相对减小，实现了轨道单元100的轻量化设计，不仅降低了轨道单元100的工程造价，还对桥梁支撑结构的要求也大大降低，能较大程度减小桥梁的二期恒载和桥梁的工程造价。找平层10用于找平，起到支撑、调整道床板30的作用，找平层10还可以保护桥面1000。连接件20用于限制找平层10移动，实现找平层10与桥面1000之间的有效连接。

需要说明的是，本申请实施例中的纤维混凝土是指纤维和水泥基料组成的复合材料。水泥基料例如水泥石、砂浆或混凝土。纤维可以是金属纤维，也可以是无机材料纤维，可以是有机纤维。示例性的，纤维可以是石棉、钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、植物纤维或高弹模合成纤维中的一种或几种。

在一具体实施例中，连接件20可以为栓钉。道床板30可以为钢筋混凝土结构。具体的，道床板30包括上下两层钢筋，采用混凝土现场浇筑形成。混凝土可以采用强度等级为c40的混凝土。找平层10的厚度为60mm～80mm。道床板30的厚度与找平层10厚度相同。

本申请一实施例中，请参见图1-图4，轨道单元100包括第一限位件40。第一限位件40的一端与桥面1000固定连接，第一限位件40的另一端位于道床板30内。

通过第一限位件40对找平层10和道床板30进行定位和限位，不仅简化了施工过程，施工更加方便快捷，通过第一限位件40传递行车荷载形成的纵向力和横向力，不仅可以减小连接件20受力，还可以减少连接件20的使用量，减少连接件20与桥面1000的连接点，例如，桥面1000为钢桥面，则可以减少连接件20与钢桥面的焊接点，从而有效避免过多连接点导致的加剧桥面1000疲劳的问题。还可以提高轨道单元100结构稳定性，进一步保证行车安全。第一限位件40能承受预设的纵向力和横向力荷载而不至损坏或松动。预设的纵向力和横向力根据列车荷载范围、列车速度等实际实施情况而定。

本申请一实施例中，请参见图1和图2，第一限位件40背离桥面1000的端面与道床板30背离桥面1000的端面平齐。此种设计，避免第一限位件40凸出道床板30的背离桥面1000的端面，致使第一限位件40与道床板30之间形成错台的现象。第一限位件40清晰可见，提高检修和监测的直观性和可操作性，有利于及时有效地检修。

在一未示出的实施例中，第一限位件40背离桥面1000的端面与道床板30背离桥面1000的端面平齐时，可以在道床板30背离桥面1000的端面上设置封闭层，封闭层延伸至第一限位件40背离桥面1000的端面上，从而避免水液进入第一限位件40与道床板30之间。

本申请一实施例中，请参见图3和图4，第一限位件40的一端埋设于道床板30内。此种设计，不仅可以有效避免桥面1000形变较大导致的第一限位件40与道床板30之间的错台现象，还可以解决第一限位件40与道床板30之间防水问题。

本申请一实施例中，请参见图1-图4，第一限位件40位于道床板30沿长度方向的两端之间。此种设计，能进一步提高轨道单元100适应桥面1000形变的能力。

本申请一实施例中，请参见图5和图6，第一限位件40包括钢筋笼41和由混凝土现浇于钢筋笼41上形成的混凝土层(图未示出)。钢筋笼41与桥面1000固定连接。也就是说，第一限位件40为钢筋混凝土结构。混凝土可以采用强度等级为c40的混凝土。钢筋笼41可以包括用于与桥面1000连接的配筋和与配筋连接的螺旋钢筋。螺旋钢筋用于加强结构稳定性。配筋可以为弯折钢筋也可以为直立钢筋。配筋为弯折钢筋时(请参见图5)，可以用于与钢桥面焊接，如此，便于第一限位件40与钢桥面连接。配筋为直立钢筋时(请参见图6)，可以用于与混凝土桥面连接。可以在混凝土桥面上钻孔，再将直立钢筋设置于孔内，如此，便于第一限位件40与混凝土桥面连接。

本申请一实施例中，请参见图3和图4，轨道单元100包括设置于第一限位件40与道床板30之间的弹性件50。弹性件50围设在第一限位件40的周围。弹性件50用于隔离、缓冲道床板30与第一限位件40，避免道床板30上的行车荷载直接作用在第一限位件40上，保障第一限位件40的结构稳定性，延长第一限位件40的使用寿命。示例性的，弹性件50可以为橡胶、聚氨酯或泡沫。

在一未示出的实施例中，道床板30沿长度方向的端面向内凹陷形成有第一凹槽。第一限位件40容纳于第一凹槽内。此种设计，便于检修第一限位件40。第一限位件40可以包括具有一端开口的空腔的限位部和盖板。盖板扣合在空腔上。限位部容纳于第一凹槽内。限位部具有一端开口的空腔。减轻限位部的重量，便于运输，降低生产成本。弹性件50围设在限位部的周围。即，弹性件50围设在限位部的外表面上。第一限位件40在竖直方向的投影面积大于弹性件50在竖直方向的投影面积。此种设计，不仅可以利用盖板阻挡液体例如降雨进入限位部与道床板30、弹性件50之间的缝隙，还能避免弹性件50从限位部与道床板30之间的缝隙窜出。限位部可以为多个钢板围设形成的一端开口的钢箱。此种结构，结构强度高，便于控制生产质量。盖板盖合在开口处。当桥面为钢桥面时，限位部可以与钢桥面焊接，例如双面焊焊接。此种设计，限位部与钢桥面有较大的焊接面积，焊接牢固，还可以减少连接件的使用。进一步地，限位部的外表面可以设置防锈层，防锈层用于防止限位部生锈。防锈层可以为防锈漆。空腔内可以填充混凝土。此种设计，便于提高限位部的受力能力。

本申请一实施例中，请参见图3和图4，轨道单元100包括减振层60。减振层60位于找平层10和道床板30之间。减振层60用于隔离找平层10和道床板30，减小道床板30上的行车荷载引起的桥面1000振动。减振层60有利于轨道单元100和桥面1000形变相互适应，提高列车运行的安全性、平稳性以及桥梁的结构稳定性。

可以理解的是，减振层60用于减小振动。减振层60可以为弹性结构，从而隔离找平层10和道床板30，减小道床板30上的行车荷载引起的钢桥面1000振动。减振层60可以根据实际应用中，列车行驶速度、温度等环境因素的不同而配置具有相应刚度的减振层60。

需要说明的是，当在找平层10和道床板30之间设置减振层60时，由于第一限位件40一端位于道床板30内，因此，第一限位件40贯穿减振层60。

本申请一实施例中，请参见图3和图4，减振层60为橡胶或聚氨酯。橡胶或聚氨酯可以利用自身弹性起到减振的作用。此外，当本申请实施例的轨道单元100用于城市轨道交通时，由于城市轨道交通往往采用直流电，容易引起直流电泄露和电化学腐蚀，橡胶或聚氨酯还能起防止杂散电流泄露导致电化学腐蚀，绝缘防迷流的作用。

本申请一实施例中，请参见图3和图4，减振层60朝向桥面1000的端面有多个间隔设置的凸起(图未示出)。多个间隔设置的凸起之间形成微小的空隙，进一步提高减振层60的减振缓冲作用。示例性的，凸起可以为锥台型。

本申请一实施例中，请参见图1-图4，轨道单元100包括设置于找平层10的外侧端面上的密封层(图未示出)。密封层的一端延伸至道床板30的外侧端面上。此种结构，避免找平层10与道床板30之间的缝隙成为液体的流通通道，保证轨道单元100的结构稳定性。可以理解的是，当找平层10与道床板30之间设置减振层60时，密封层防止液体侵蚀减振层60。密封层可以为密封胶，例如硅酮密封胶或聚氨酯密封胶。

在一具体实施例中，桥面1000为钢桥面。第一限位件40采用六面体结构。沿桥梁纵向对称设置两个第一限位件40。钢筋笼41包括配筋和螺旋钢筋，配筋与钢桥面焊接，例如双面焊焊接，在钢筋笼41现浇混凝土形成混凝土层以形成第一限位件40。第一限位件40的棱角采用圆角或倒角处理。以防第一限位件40的棱角出现应力集中，导致第一限位件40局部破坏。在第一限位件40的周围设置弹性件50。在找平层10上设置减振层60。减振层60为橡胶垫。可以理解的是，由于第一限位件40的一端位于道床板30内，因此，减振层60上设置有避让第一限位件40的避让区。换句话说，第一限位件40贯穿减振层60。橡胶垫为便于运输通常卷曲呈圆柱体形状。在铺设橡胶垫时，按照施工现场测量的铺设宽度进行切割，切割完的橡胶垫边角平直，以保证铺设后整体美观。橡胶垫采用横铺方式，即沿桥梁横向铺设。因此，减振层60可能为多个橡胶垫拼接形成。沿桥梁纵向相邻的两个橡胶垫间的距离小于等于10mm。相邻的两个橡胶垫间采用专用胶带进行密封。可以理解的是，橡胶垫当然也可以采用沿桥梁纵向铺设，如此，减振层60可能由单个橡胶垫形成。在减振层60上设置道床板30。在避让第一限位件40和弹性件50的空间设置道床板模板，道床板模板内设置有上下双层钢筋，在道床板模板内浇筑混凝土以形成道床板30。在找平层10与道床板30之间设置密封层。

在另一具体实施例中，桥面1000为混凝土桥面。与上述具体实施例不同的地方在于，配筋伸入混凝土桥面内以实现配筋与混凝土桥面的连接。

本申请一实施例中，请参见图1-图4，轨道单元100包括双块式轨枕70。轨枕70位于道床板30上。轨枕70用于设置钢轨200。此种结构，避免靠近第一限位件40的轨枕70干涉第一限位件40的安装。

在一具体实施例中，本申请实施例中的道床板30的厚度相对于现有的道床板可以较薄。轨枕70采用薄型钢筋混凝土短轨枕。以适应道床板30厚度较薄的特征。沿桥梁纵向相邻的两个轨枕70之间的距离为625mm。方便统一轨枕70的型式和工程施工管理。

请参见图7和图8，本申请实施例另一方面提供一种用于桥梁的轨道结构，包括多个沿桥梁纵向间隔设置的上述任意一个实施例中的轨道单元100。由于桥面1000承受行车荷载时形变较大，多个轨道单元100之间间隔设置，便于提高轨道结构适应桥面1000形变的能力。

本申请一实施例中，请参见图7和图8，相邻的两个道床板30之间的缝隙为空置。换句话说，相邻的两个道床板30之间的缝隙无任何填充物。如此，进一步提高轨道结构适应大跨度桥面形变的能力，提高轨道结构的耐久性和安全性。

在一实施例中，相邻的两个道床板30之间的距离为90mm～150mm。例如，90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm便于进一步提高轨道结构适应桥面1000形变的能力。

在一实施例中，相邻的两个找平层10之间的距离为5mm～20mm。例如，5mm、7mm、8mm、10mm、12mm、14mm、15mm、17mm、18mm、19mm、20mm，便于进一步提高轨道结构适应桥面1000形变的能力。

在一实施例中，相邻的两个找平层10之间设置填充层。填充层用于密封相邻的两个找平层10之间的缝隙。此种设计，避免液体通过找平层10之间的缝隙进入轨道单元100内。填充层可以采用变性沥青、硅酮密封胶或聚氨酯密封胶。

本申请实施例提供的用于桥梁的轨道单元及轨道结构不仅适用于混凝土桥面也适用于钢桥面，尤其适用于城市轨道交通或市域铁路交通，例如时速120km/h～160km/h的市域铁路。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，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。