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：

现有的钢桥面上铺设无砟轨道的方式是在钢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、轨枕和钢轨。混凝土底座板与钢桥面通过多个剪力钉连接。剪力钉的一端位于混凝土底座板中，剪力钉的另一端与钢桥面焊接。由于混凝土底座板与剪力钉连接的部分受剪力循环，剪力钉偏心增大，混凝土底座板、剪力钉容易产生疲劳病害，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，解决混凝土底座板与剪力钉连接的部分受剪力循环，混凝土底座板、剪力钉容易产生疲劳病害的问题，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：

隔振层，位于所述桥梁的钢桥面上，用于隔离振动；

道床板，位于所述隔振层上；以及

第一限位件，与所述钢桥面固定连接，所述第一限位件至少部分位于所述道床板内。

进一步地，所述道床板沿其长度方向的端面向内凹陷形成有第一凹槽，所述隔振层形成有与所述第一凹槽相适配的第二凹槽，所述第一限位件至少部分容纳于所述第一凹槽和所述第二凹槽内。

进一步地，所述第一限位件包括：

限位部，内部形成有空腔，所述限位部至少部分容纳于所述道床板内；以及

盖板，设置在所述限位部上方以盖合所述空腔。

进一步地，所述道床板的上表面与所述限位部的上表面平齐。

进一步地，所述第一限位件包括与所述限位部连接的安装部，所述盖板与所述安装部可拆卸式连接。

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，所述第一限位件在竖直方向的投影面积大于所述弹性件在竖直方向的投影面积。

进一步地，所述轨道单元包括第二限位件，所述第二限位件包括与所述钢桥面固定连接的本体和延伸部，所述本体位于所述道床板和所述钢桥面之间，所述延伸部从所述本体向所述道床板延伸，所述延伸部位于所述道床板的外侧；

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。

进一步地，所述隔振层为橡胶或聚氨酯；

和/或，所述隔振层朝向所述钢桥面的端面有多个间隔设置的凸起。

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，相邻的两个所述轨道单元之间的缝隙为空置。

本申请实施例一方面提供一种用于桥梁的轨道单元，在钢桥面上设置隔振层，在隔振层上设置道床板，取消了现有技术中的混凝土底座板。由于取消了混凝土底座板，有效解决现有技术中混凝土底座板与剪力钉连接的部分受剪力循环，剪力钉混凝土底座板、剪力钉容易产生疲劳病害的问题。本申请实施例另一方面提供一种用于桥梁的轨道结构，包括上述轨道单元，具有与用于桥梁的轨道单元相同的有益效果。

附图说明

图1为本申请实施例中用于桥梁的轨道单元的结构示意图；

图2为图1中用于桥梁的轨道单元的爆炸图；

图3为本申请实施例中一种第一限位件的结构示意图，其中，示出了弹性件；

图4为图3中第一限位件的爆炸图；

图5为本申请实施例中一种隔振层的结构示意图；

图6为本申请实施例中一种第二限位件的结构示意图；

图7为本申请实施例中一种用于桥梁的轨道结构的结构示意图。

附图标记说明

钢桥面1000；轨道单元100；隔振层10；凸起11；第二凹槽10a；道床板20；第一凹槽20a；第一限位件30；限位部31；空腔31a；盖板32；安装部33；弹性件40；第二限位件50；本体51；延伸部52；轨枕60；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或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，即桥梁长度方向。“mm”是指国际单位毫米。“m”是指国际单位米。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和图2，本申请实施例一方面提供一种用于桥梁的轨道单元，包括隔振层10、道床板20以及第一限位件30。隔振层10位于桥梁的钢桥面1000上。隔振层10用于隔离振动。道床板20位于隔振层10上。第一限位件30与钢桥面1000固定连接。第一限位件30至少部分位于道床板20内。

在钢桥面上设置隔振层10，在隔振层上设置道床板20，取消了现有技术中的混凝土底座板。由于取消了混凝土底座板，有效解决现有技术中混凝土底座板与剪力钉连接的部分受剪力循环，剪力钉偏心增大，混凝土底座板、剪力钉容易产生疲劳病害的问题。轨道单元100的重量和高度均相对减小，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。隔振层10用于隔离道床板20与钢桥面1000，减小道床板20上的行车荷载引起钢桥面1000振动。隔振层10有利于轨道单元100和钢桥面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。现有技术中，由于多个剪力钉与钢桥面1000焊点较多，会加剧钢桥面的疲劳问题产生。本申请实施例中，第一限位件30与钢桥面1000固定连接，第一限位件30至少部分位于道床板20内，以便通过第一限位件30对隔振层10和道床板20进行定位和限位，不仅简化了施工过程，施工更加方便快捷，还避免使用多个剪力钉，减少了焊点，有效避免加剧钢桥面1000疲劳的问题。

可以理解的是，隔振层10为弹性结构，从而隔离道床板20与钢桥面1000，减小道床板20上的行车荷载引起钢桥面1000振动。隔振层10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隔振层10。第一限位件30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。

在一实施例中，轨道单元100包括设置于钢桥面1000上的密封层(图未示出)，密封层的一端延伸至道床板20的外侧端面上。此种结构，避免钢桥面1000与道床板20之间的缝隙成为液体的流通通道，由于隔振层10位于道床板20与钢桥面1000之间，密封层能够防止液体侵蚀隔振层10，保证轨道单元100的结构稳定性。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，道床板20为现浇钢筋混凝土结构，也就是说，在隔振层10上设置道床板模板，在道床板模板内设置有钢筋，往道床板模板内浇筑混凝土形成道床板20。采用现浇钢筋混凝土结构，便于根据现场情况制作道床板20。在另一具体实施例中，道床板20可以为预制结构，即，在线下预制后再运输至施工现场。此种设计，便于提高施工效率。

本申请一实施例中，请参见图2，道床板20沿其长度方向的端面向内凹陷形成有第一凹槽20a。隔振层10形成有与第一凹槽20a相适配的第二凹槽10a。第一限位件30至少部分容纳于第一凹槽20a和第二凹槽10a内。

第一限位件30至少部分容纳于第一凹槽20a和第二凹槽10a内，从而实现第一限位件30与道床板20之间的连接。第一限位件30受到来自道床板20上行车荷载产生的横向力、纵向力。此种结构，第一限位件30与道床板20之间接触面积大，第一限位件30受到的压强相对较小，道床板20与第一限位件30接触处受到的剪力较小，有利于提高道床板20和第一限位件30的结构稳定性。

可以理解的是，第一限位件30至少部分容纳于第一凹槽20a和第二凹槽10a内，即，第一限位件30可以部分容纳于第一凹槽20a和第二凹槽10a内，第一限位件30也可以全部容纳于第一凹槽20a和第二凹槽10a内。

在施工过程中，可以先将第一限位件30与钢桥面1000连接，再将第一凹槽20a和第二凹槽10a与第一限位件30对应设置，实现隔振层10和道床板20的快速定位、限位，施工方便、精度高。此外，通过第一限位件30传递行车荷载纵向力和横向力，保证行车安全。第一限位件30位于道床板20沿其长度方向的端部，便于第一限位件30的检修。

可以理解的是，道床板20可以是沿其长度方向的一个端面向内凹陷形成有一个第一凹槽20a，也可以是沿其长度方向的两个端面向内凹陷形成有两个第一凹槽20a。也就是说，第一凹槽20a可以为一个，也可以为两个。由于第一凹槽20a、第二凹槽10a、第一限位件30对应配置。相应的，第二凹槽10a可以为一个，也可以为两个。同样，第一限位件30可以为一个，也可以为两个。

在一优选实施例中，请参见图1和图2，第一凹槽20a位于沿道床板20宽度方向的中心线上。

本申请一实施例中，请参见图2和图4，第一限位件30包括限位部31以及盖板32。限位部31内部形成有空腔31a，限位部31至少部分容纳于道床板20内。盖板32设置在限位部31上方以盖合空腔31a。限位部31形成有空腔31a，减轻第一限位件30的重量，便于运输，节约成本。

第一限位件30可以采用线下预制，不仅便于控制成品质量，还能提高现场施工效率。还可以先根据测量定位安装第一限位件30，再设置道床板模板现场浇筑混凝土以形成道床板20。如此，不仅便于快速定位安装道床板20，还能提高施工效率。

在一具体实施例中，限位部31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32盖合在开口处。限位部31可以与钢桥面1000焊接，例如双面焊焊接。此种设计，限位部31与钢桥面1000有较大的焊接面积，焊接牢固。进一步地，限位部31的外表面可以设置防锈层，防锈层用于防止限位部31生锈。防锈层可以为防锈漆。

在一未示出的实施例中，空腔31a内填充混凝土。此种设计，便于提高限位部31的受力能力。

本申请一实施例中，请参见图1和图2，道床板20的上表面与限位部31的上表面平齐。此种设计，避免限位部31凸出道床板20的上表面，导致限位部31与道床板20之间形成错台。

本申请一实施例中，请参见图4，第一限位件30包括与限位部31连接的安装部33。盖板32与安装部33可拆卸式连接。此种结构，不仅便于快速安装、检修盖板32和限位部31，还便于通过安装部33加强盖板32和限位部31之间的连接。

在一实施例中，请参见图3、图4和图7，轨道单元100包括设置于第一限位件30与道床板20之间的弹性件40。弹性件40围设在第一限位件30的周围。也就是说，弹性件40围设在第一限位件30的外表面上。弹性件40用于隔离、缓冲道床板20与第一限位件30，避免道床板20上的行车荷载产生的力直接作用在第一限位件30上，保障第一限位件30的结构稳定性，延长第一限位件30的使用寿命。示例性的，弹性件40可以为橡胶、聚氨酯或泡沫。

在一实施例中，第一限位件30在竖直方向的投影面积大于弹性件40在竖直方向的投影面积。如此，不仅可以避免弹性件40受到液体的侵蚀，还能防止弹性件40从第一限位件30与道床板20之间的缝隙窜出。

本申请一实施例中，请参见图2、图6和图7，轨道单元100包括第二限位件50。第二限位件50包括与钢桥面1000固定连接的本体51和延伸部52。本体51位于道床板20和钢桥面1000之间。延伸部52从本体51向道床板20延伸。延伸部52位于道床板20的外侧。此种结构，便于通过第二限位件50进一步限制隔振层10的移动，避免隔振层10从道床板20与钢桥面1000之间的缝隙窜出。

施工过程中，可以先将第二限位件50设置在钢桥面1000上，再设置隔振层10，如此可以通过第二限位件50快速定位安装隔振层10。

示例性的，限位部31为长度700mm、宽度500mm、厚度25mm的钢箱，钢箱高度根据钢桥面1000坡度及限位部31在钢桥面1000上的位置决定。限位部31的上表面与道床板20的上表面平齐。安装部33为长度650mm、宽度80mm、厚度25mm的钢条，安装部33采用双面焊焊接在限位部31上。盖板32与安装部33通过连接件实现可拆卸式连接。连接件可以为螺栓，螺栓可以采用10.9级m20高强度螺栓。弹性件40为厚度17mm的橡胶。盖板32在竖直方向的投影面积大于弹性件40在竖直方向的投影面积。例如，盖板32的外侧端部与弹性件40的外侧端部之间的距离为40mm～50mm，可以防止液体进入道床板20和限位部31之间的缝隙，避免弹性件40受到液体的侵蚀，还可以防止弹性件40窜出。第二限位件50可以为角钢，角钢的开口朝向轨道单元100。进一步地，角钢为等边角钢。第二限位件50也可以进行防锈处理，例如涂覆防锈漆。第一限位件30和第二限位件50可以采用与钢桥面1000相同材质的钢材。当然，上述仅为本申请的一个优选实施例，仅用于示例性说明，不对本申请进行限制。

本申请一实施例中，请参见图1、图2和图7，轨道单元100包括双块式轨枕60，轨枕60位于道床板20上。此种结构避免靠近第一限位件30的轨枕60干涉第一限位件30的安装。

示例性的，沿轨道单元100长度方向设置的两个相邻的轨枕60之间的距离为500mm～700mm。例如，500mm、550mm、600mm、650mm、700mm。如此，便于在轨枕60上设置钢轨200。

本申请一实施例中，请参见图2和图5，隔振层10为橡胶或聚氨酯。橡胶或聚氨酯可以利用自身弹性起到隔振的作用。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。

在一具体实施例中，隔振层10为橡胶。隔振层10的厚度为30mm～60mm。例如30mm、40mm、50mm或60mm。

本申请一实施例中，请参见图5，隔振层10朝向钢桥面1000的端面有多个间隔设置的凸起11。多个间隔设置的凸起11之间形成微小的空隙，进一步加强隔振层10的隔振缓冲作用。示例性的，凸起11可以为锥台型。

请参见图7，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。由于钢桥面1000承受行车荷载时形变较大，相邻的两个轨道单元100之间间隔设置，便于提高轨道结构适应钢桥面1000形变的能力。

在一实施例中，道床板20沿其长度方向的端面向内凹陷形成有第一凹槽20a。多个轨道单元100沿桥梁纵向间隔设置，则，一个第一限位件30可以同时容纳于相邻的两个第一凹槽20a内之间。换句话说，位于相邻的两个第一凹槽20a内之间的第一限位件30，第一限位件30的部分位于一个道床板20的第一凹槽20a，第一限位件30的另一部分位于相邻的道床板20的第一凹槽20a内。

示例性的，道床板20可以设置成长度为6m，宽度2.8m，厚度270mm。此种情况下，相邻的两个第一限位件30之间的间距为6m。当然，道床板20也可以为其他长度、宽度和厚度，此处仅为示例，不为对本申请的限制。

本申请一实施例中，请参见图7，相邻的两个轨道单元100之间的缝隙为空置。换句话说，相邻的两个轨道板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钢桥面形变的能力，提高轨道结构的耐久性和安全性。

在另一实施例中，相邻的两个轨道单元100之间设置填充层。填充层用于密封相邻的两个轨道单元100之间的缝隙。此种设计，适用于跨度相对较小的钢桥面，进一步避免液体通过轨道单元100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。

在一实施例中，相邻的两个轨道单元100之间的距离为15mm～25mm。例如，15mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、25mm，便于提高轨道结构适应钢桥面1000形变的能力。

本申请实施例提供的用于桥梁的轨道单元及轨道结构尤其适用于城市轨道交通。

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。