一种先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板的制作方法

本发明属于轨道板技术领域，特别涉及一种先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板。

背景技术：

随着中国高速铁路技术的发展，CRTSⅢ型无砟轨道板是目前国内在Ⅰ型板、Ⅱ型板研究与应用的基础上的新的研究成果，是国内对既有无砟轨道的优化与集成, 彻底取消了Ⅰ型板的凸台、Ⅱ型板的端刺限位方式，它改变了板式轨道的限位方式、扩展了板下填充层材料、优化了轨道板结构等方面，CRTSⅢ型板式无砟轨道是由钢轨、弹性不分开式的扣件、预制有挡肩轨道板、内设钢筋网片的自密实混凝土填充层、和带有限位凹槽的钢筋混凝土底座等部分组成，见附图1。CRTSⅢ型板式无砟轨道是国内在城际铁路建设中应用较为广泛的主要轨道形式。但是，目前国内高速铁路和客运专线建设设计施工中，存在曲线半径小，超高值大的特点，自密实混凝土填充层在灌注过程中容易产生浮浆泡沫层、轨道板上浮及侧向位移、维修困难等缺陷。同时由于施工操作精度和本身轨道板结构外观尺寸和承载面的影响，铁路运行中轨道板翘曲和板下填充层开裂是目前Ⅲ型板轨道形式急需解决的主要问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板，解决了CRTSⅢ型无砟轨道板的轨道安装结构所出现是位移、维修困难及铁路运行中轨道板翘曲和板下填充层开裂等问题。

本发明的技术方案为：一种先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板，包括轨道板板体、承轨台、构造钢筋笼、纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋；所述轨道板板体表面两端分布设有承轨台，承轨台的台面设有1:40轨底坡，配套安装有挡肩扣件；所述轨道板板体纵向中心距800～1000mm处设有两个直径为100～200mm的限位孔；所述构造钢筋笼设于轨道板板体内，纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋设于构造钢筋笼内，所述纵向预应力钢筋设有2层，横向预应力钢筋设有1层，纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋与构造钢筋笼相互分离不接触，纵向预应力钢筋的布置间距为200～400mm，横向预应力钢筋的布置间距为150～350mm，所述构造钢筋笼内置的接地钢筋与两端接地端子相连。

所述轨道板板体的长度为5500～6500mm，宽度为2000～3000mm，厚度为200～300mm。

所述轨道板板体的侧面设有用于起吊的起吊套管。

所述承轨台内预埋有绝缘套管。

所述纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋为预应力螺旋肋筋,直径为10mm。

本发明突出的实质性特点和显著的进步是：

1.本发明先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板，在浇筑混凝土前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在模具上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的80%，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结,对比分析纵向双层、横向单层双向先张预应力结构设计方案，通过结构承载能力、施工性能、结构构造要求等对比研究，合理布置构造钢筋笼、纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋，提高了轨道板结构的延性和整体性，有效吸收和耗散振动能量。

2.本发明先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板，构造钢筋笼内置的接地钢筋与两端接地端子相连，实现轨道结构综合接地，混凝土本身具有较强的绝缘性能，这一特性达到绝缘要求。

3.本发明先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板，具有质量易保障、耐久性高、抗裂性好、施工速度快、轨道可修复性较好等优点，与目前CRTSⅢ型无砟轨道板的轨道安装结构相比是取消调整轨道板高程的板下自密实混凝土层，增加了隔离垫层，通过轨道板限位孔的定位，提高轨道的稳定性。由于取消调整轨道板高程的自密实混凝土层，不仅解决了CRTSⅢ型无砟轨道板的轨道安装结构出现的位移、翘曲问题，而且施工及维修很方便，大大降低了铺设成本和铁路运行后的维护成本。

附图说明

图1是CRTSⅢ型无砟轨道板的典型横断面示意图。

图2是本发明先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板的主视图。

图3是本发明先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板的俯视图。

图4是纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋在构造钢筋笼布置的主视图。

图5是纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋在构造钢筋笼布置的俯视图。

图6是本发明先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板铺设安装横断面示意图。

其中，附图标记为：A、钢轨，B、扣件，C、轨道板，D、自密实混凝土填充层，E、钢筋混凝土底座，F、隔离垫层，G、限位销，H、填料层；1、轨道板板体，2、承轨台，3、构造钢筋笼，4、纵向预应力钢筋，5、横向预应力钢筋，6、接地端子，7、限位孔，8、起吊套管，9、绝缘套管。

具体实施方式

由图2～图5可知，本发明的先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板，包括轨道板板体1、承轨台2、构造钢筋笼3、纵向预应力钢筋4和横向预应力钢筋5；轨道板板体1表面两端分布设有承轨台2，承轨台2的台面设有1:40轨底坡，配套安装有挡肩扣件；轨道板板体1纵向中心距800～1000mm处设有两个直径为100～200mm的限位孔7；构造钢筋笼3设于轨道板板体1内，纵向预应力钢筋4和横向预应力钢筋5设于构造钢筋笼3内，纵向预应力钢筋4设有2层，横向预应力钢筋5设有1层，纵向预应力钢筋4和横向预应力钢筋5与构造钢筋笼3相互分离不接触，纵向预应力钢筋4的布置间距为200～400mm，横向预应力钢筋5的布置间距为150～350mm，构造钢筋笼3内置的接地钢筋与两端接地端子6相连。

优选地，轨道板板体1的长度为5930mm，宽度为2400mm，厚度为260mm；轨道板板体1的侧面设有用于起吊的起吊套管8，起吊套管8直径为24mm；承轨台2内预埋有绝缘套管9，绝缘套管9直径为31mm。

如图6所示，本发明先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板，采用装配板式进行轨道施工，是一种道床可维修、可更换的轨道结构，由轨道板C及其板上的钢轨A与扣件B、板下的隔离垫层F组成，其工作原理是：在验收合格的路基、隧道底板或桥面上摊铺构筑的混凝土基座，其表面平整度控制为毫米量级，隔离垫层F置于钢筋混凝土基座E之上。钢筋混凝土基座E按轨道板C的预留孔位置钻好孔位，然后借助轨道板C的限位孔7进行定位，通过限位销G和填料层H的固定作用使轨道板C不出现纵向或横向滑移。

采用本发明先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板进行装配的轨道结构，解决了Ⅲ型板轨道形式目前存在的主要问题。对比图1和图6，其结构特点是取消调整轨道板高程的板下自密实混凝土层，增加隔离垫层F，避免轨道板C与钢筋混凝土基座E刚性接触的同时使轨道板C受力均衡。如此装配的板式轨道，其整体道床在运营中可更换轨道板C或修补因轨道基础沉降不均而开裂破损的钢筋混凝土基座E，甚至整治隧道底板渗漏。装配板式轨道结构适用于地面线、高架线、马蹄形、圆形隧道等。

通过分析检算和室内试验表明，本发明的先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板的强度、静载抗裂和承载力等各项力学性能指标较高，先张法预应力混凝土快速限位装配轨道板28天强度达65Mpa以上，按CRTSⅢ型轨道板标准进行静载抗裂试验，纵向规定位置各点承载20kN，横向规定位置各点承载点15kN，按此压力恒载180秒，轨道板不出现裂缝。经现场测试，模拟轨道运行的承载情况，按轨道版承载200KN的反剪力进行试验，轨道板C通过限位孔7进行定位，轨道板C不出现纵向或横向滑移，满足板式无砟轨道结构的要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或简单替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。