用于无砟轨道新旧混凝土粘结的轨枕构造及施工方法与流程

本发明涉及高速铁路无砟轨道轨枕与道床的新旧混凝土粘结裂缝控制领域。

背景技术：

高速铁路普遍采用无砟轨道，这是一种高稳定性、高平顺性和少维修的轨道结构，具有混凝土结构的特征。但在无砟轨道的施工及运营过程中，轨枕与整体道床新旧混凝土的粘结裂缝是非常难于控制的问题，特别是在我国西北地区这一问题更加突出。对于混凝土轨枕而言，由于其侧面为光滑表面，不利于新旧混凝土的粘结；而其底面近似为一平面，进行整体道床施工时，轨枕下部道床混凝土内的气泡在振捣下，会聚集在轨枕底部无法排出，从而会在轨枕与整体道床混凝土之间形成空隙而无法粘结，又由于混凝土凝结硬化收缩时整体道床混凝土会下沉，而轨枕在工具轨的固定下无法下沉，从而导致轨枕与整体道床之间的裂隙进一步增大。在我国的西北地区，由于干旱、大风以及昼夜温差大等原因，混凝土收缩会进一步加剧，从而导致整体道床与混凝土之间的裂隙会进一步增加，降低无砟轨道结构的整体性，影响其受力性能及耐久性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于无砟轨道新旧混凝土粘结的轨枕构造及施工方法。

本发明是用于无砟轨道新旧混凝土粘结的轨枕构造及施工方法，用于无砟轨道新旧混凝土粘结的轨枕构造，轨枕在横断面上可分为上下两部分，上部分1为一矩形，矩形长为l₁，高为h₁；即这一部分的轨枕侧面3不放坡，而采用竖直的侧面；枕轨放坡的下部分2为一上边长下边短的等腰梯形，即在轨枕下部采用向内侧放坡的底面放坡部位侧面4的坡度为1:1；等腰梯形上边的长度为l₁，下边的长度为l₂；轨枕底面5为水平面，轨枕纵向的端面6为竖直面；轨枕底面5的横向长度l₂控制在8~10cm，则下部分2的高度h₂为h₂=(l₁-l₂)/2，则轨枕横断面上的总高度h₃为h₃=h₁+h₂。

用于无砟轨道新旧混凝土粘结的轨枕构造的施工方法，其步骤为：

（1）轨枕模具的制作：轨枕模具的制作应结合承轨槽、轨枕下部结构、轨枕底部放坡部位的形状进行；

（2）对于轨枕内部的钢筋及轨枕间连接的桁架钢筋，可参考相关铁路工程建设通用参考图中的轨枕设计钢筋，并结合专利的轨枕实际结构进行适当改动，然后进行加工生产，并按设计要求进行绑扎；

（3）浇筑轨枕混凝土，并及时进行养护；待混凝土达到要求龄期和强度后对轨枕进行脱模反转，并安装相关扣件；

（4）整体道床板的钢筋按设计图纸进行加工；摆放好整体道床板的底层钢筋后，进行轨排组装，并进行工具轨道的粗调；

（5）进行整体道床板的钢筋绑扎，绑扎时注意钢筋的绝缘；钢筋绑扎完进行模板的安装和工具轨道的精调；

（6）进行整体道床板的混凝土浇筑，浇筑过程中严格按规程进行轨枕四周混凝土的振捣；

（7）待混凝土初凝后，松动轨枕与工具轨之间的连接，并及时对混凝土进行养护；

（8）待混凝土终凝后，拆卸模板、工具轨，同时注意继续对混凝土进行养护，直至混凝土达到规定的龄期和强度。

本发明的有益效果是：轨枕下部采用放坡形式，可有效排出轨枕底部的气泡，增加轨枕与整体道床的粘结效果。同时，轨枕侧面及放坡部位采用竖向条状花纹的形式，不但有利于新旧混凝土的粘结，同时也有利于整体道床施工时混凝土内气泡的排出。专利的结构形式比较简单，实用性强，可以有效地控制轨枕与整体道床板的新旧混凝土的粘结，而且不会产生环境污染，经济效益显著。

附图说明

图1是轨枕横断面图，图2是轨枕纵断面图，图3是轨枕立体图，图4是条状花纹位置及方向示意图，图5是条状花纹形状示意图，图6是半圆形凸凹的花纹图，图7是正弦形的花纹图。轨枕其他的结构构造、轨枕之间及内部的钢筋及附属构造，可依据相关铁路工程建设通用参考图中的轨枕标准图，并根据专利的轨枕实际结构形式，进行适当改动。

具体实施方式

本发明是用于无砟轨道新旧混凝土粘结的轨枕构造及施工方法，用于无砟轨道新旧混凝土粘结的轨枕构造为：

（1）用于无砟轨道裂缝控制的轨枕，可将其在横断面上分为上下两部分，如图1所示，上部分1为一矩形，矩形长为l₁，高为h₁；即这一部分的轨枕侧面3不放坡，而采用竖直的侧面。下部分2为一上边长下边短的等腰梯形，即在轨枕下部采用向内侧放坡的形式4，坡度采用1:1。等腰梯形上边的长度为l₁，下边的长度为l₂。

（2）轨枕底面5的横向长度l₂控制在8~10cm，则轨枕放坡部分2的高度h₂为h₂=(l₁-l₂)/2，则轨枕横断面上的总高度h₃为h₃=h₁+h₂。

（3）轨枕侧面3及底面放坡部位侧面4不采用光滑表面，而采用竖向条状花纹的形式（见图4、图5），以利于侧面以下混凝土气泡的排出，同时增加新旧混凝土的粘结效果；轨枕底面5则采用毛面的形式。

（4）对于竖向条状花纹，推荐采用半圆形的凸凹形式，半圆形凸凹的半径r₁采用2.5mm~5.0mm（见图6）；或采用正弦线的形式，一个波长l₃采用10mm（见图7）。

（5）在轨枕纵向的端面6（见图2），不采用放坡的形式，而直接采用竖直的侧面形式，表面同样采用竖向条状花纹（见图4、图5）。

（6）轨枕的边角部位采用直径20mm的圆弧进行倒角。

用于无砟轨道新旧混凝土粘结的轨枕构造的施工方法，其步骤为：

（1）轨枕模具的制作：轨枕模具的制作应结合承轨槽、轨枕下部结构、轨枕底部放坡部位的形状进行。

（2）对于轨枕内部的钢筋及轨枕间连接的桁架钢筋，可参考相关铁路工程建设通用参考图中的轨枕设计钢筋，并结合专利的轨枕实际结构进行适当改动，然后进行加工生产，并按设计要求进行绑扎。

（3）浇筑轨枕混凝土，并及时进行养护。待混凝土达到要求龄期和强度后对轨枕进行脱模反转，并安装相关扣件。

（4）整体道床板的钢筋按设计图纸进行加工。摆放好整体道床板的底层钢筋后，进行轨排组装，并进行工具轨道的粗调。

（5）进行整体道床板的钢筋绑扎，绑扎时注意钢筋的绝缘。钢筋绑扎完进行模板的安装和工具轨道的精调。

（6）进行整体道床板的混凝土浇筑，浇筑过程中严格按规程进行轨枕四周混凝土的振捣。

（7）待混凝土初凝后，松动轨枕与工具轨之间的连接，并及时对混凝土进行养护。

（8）待混凝土终凝后，拆卸模板、工具轨，同时注意继续对混凝土进行养护，直至混凝土达到规定的龄期和强度。