本发明属于轨道交通的振动及噪声控制领域，尤其涉及一种可以方便地改变减振等级的板式轨道道床结构。
背景技术：
近年来，随着我国轨道交通的飞速发展，轨道交通已逐步走入我们的生活。轨道交通在给我们提供快捷、安全的出行的同时，其产生的振动和噪声问题也严重的影响了周边居民的生活质量，危及周边建筑的安全，同时，对轨道交通自身的稳定性、安全性和使用寿命等也带来诸多不利影响。因此，设法降低轨道振动和噪声，完善其与自然和生活环境的协调关系，成为轨道交通能否持续发展的关键。实践中发现，由于地质条件复杂、规划变更等原因造成轨道交通原有振动控制措施无法达到预期环评目标的情况时有发生，但是现有各种道床减振产品的安装条件、外形尺寸等差异很大，无法方便地通过更换减振产品实现减振措施升级，各种不同减振级别的道床结构之间不能根据需要转变减振级别，重新修建不仅成本巨大，而且施工周期很长，严重影响营运，因为这些困难的存在，常常造成出现扰民问题后迟迟得不到解决的情况，因此引发了许多环保投诉。
此外，现有的轨道道床普遍采用先浇筑基底，再浇筑轨道板或再摆放预制式轨道板的施工方式，一方面，在隧道内、桥梁上等作业空间受限制的条件下，需要分阶段多次运输各种建材，施工进度较慢；另一方面，施工精度受现场操作者个人能力影响大，施工质量不容易保障，施工误差超标的现象时有发生。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种施工速度快、减振水平可以升级、施工质量更容易保障的二次浇筑式可升级通用道床。
本发明二次浇筑式可升级通用道床是这样实现的，包括组合式道床板单元和连接层，所述组合式道床板单元包括预制基底板和预制道床板，预制道床板位于预制基底板的上方，预制基底板和预制道床板之间设置高度调节层，高度调节层与预制基底板和预制道床板之间分别保持可拆分状态；预制基底板与预制道床板之间设置水平限位结构，或者预制基底板和预制道床板与基础之间设有水平限位结构；预制基底板通过二次浇筑的连接层与基础相连，预制基底板和预制道床板上对应设置用于二次浇筑的浇筑通孔。
优选的，所述高度调节层由防滑垫板构成。
为了便于调整轨道高度，预制基底板上还可以设有高度调节装置，所述高度调节装置包括调节支架和调节螺栓。
本发明中所述水平限位结构的具体形式可以多种多样，例如，水平限位结构为基础上固定设置的限位凸台或限位柱，相应的，限位凸台或限位柱可以设置在预制基底板和预制道床板的两侧，或者预制基底板和预制道床板上分别对应限位凸台或限位柱设置限位通道；或者，所述水平限位结构包括预制道床板上对应设置的限位通道，限位通道内设置限位柱，限位柱的下端与预制基底板上设置的连接结构相连。所述连接结构的具体形式同样可以多种多样，例如，所述连接结构包括预制基底板上固定设置的锚固螺纹连接件、或预制基底板上设置的锚固管腔、或预制基底板上固定设置的锚固槽道、或横截面形状呈上小下大结构的排水沟，相应的，限位柱下端与锚固螺纹连接件固定相连，或者限位柱插设在锚固管腔中，或者限位柱下端设置挂接块与锚固槽道或排水沟挂接相连，等等。
优选的，所述连接层由自流平砂浆或自密实混凝土构成。
为了方便运输和摆放，优选的，预制基底板和预制道床板的板体长度相同。另外，为了便于对道床的减振级别进行升级，可以在预制道床板上设置抬升接口，所述抬升接口包括预制道床板上设置的锚固抬升连接件或抬升凹槽。
本发明的第二个目的在于提供一种所述二次浇筑式可升级通用道床的施工方法，包括如下步骤：
(1)在基础上划线；
(2)将预制基底板、高度调节层和预制道床板组装摆放在一起构成组合式道床板单元，然后将组合式道床板单元依次整体吊装运输至基础上指定位置；
(3)利用水平限位结构至少在钢轨的横向对组合式道床板单元进行限位；
(4)将组合式道床板单元抬升至轨道设计高度；
(5)通过预制基底板和预制道床板上设置的浇筑通孔向预制基底板和基础之间浇筑自密实混凝土或自流平砂浆，构成连接层；
(6)对连接层的自密实混凝土或自流平砂浆进行养护，直至达到设计强度，构成所述二次浇筑式可升级通用道床。
当需要升级减振等级时，首先将预制道床板抬起，移除原有高度调节层，利用适当厚度的弹性减振垫作为新的高度调节层，重新摆放预制道床板，完成所述二次浇筑式可升级通用道床到弹性垫浮置道床的升级；必要时，可以首先拆除预制基底板和预制道床板之间的水平限位结构，将预制道床板抬起，移除原有高度调节层，利用适当厚度的弹性减振垫作为新的高度调节层，重新摆放预制道床板并安装水平限位结构，完成所述二次浇筑式可升级通用道床到弹性垫浮置道床的升级。
本发明二次浇筑式可升级通用道床采用组合式道床板单元，相比传统结构的轨道道床可以实现如下有益的技术效果：(1)本发明二次浇筑式可升级通用道床在施工过程中，仅连接层需要现场进行浇筑，大大减少了现场浇筑和维护保养的工作量，克服了传统轨道道床需要先浇筑基底然后再浇筑道床，施工工序多、等待时间多、施工周期长的缺陷，现场工作量小，养护周期短，进而大大提高了施工速度；(2)由于基底和道床的主体分别采用了地面预制化生产的预制基底板和预制道床板，受现场施工人员操作水平影响小，其无论在尺寸精度还是在工程质量方面都更加有保障；(3)预制基底板、高度调节层和预制道床板构成的组合式道床板单元可以一次性铺装到位，施工工序大幅缩减，有利于进一步提高施工速度，缩短施工周期；(4)本发明中，在预制基底板和预制道床板之间预设了可以分离的高度调节层，当振动超标时，可以随时利用弹性减振材料层替代原有高度调节层，将普通道床改造成弹性垫浮置道床，实现减振性能的升级。
综上所述，本发明二次浇筑式可升级通用道床具有结构简单、施工周期短、工程质量容易保证、减振级别升级快捷、性价比更高等优点；本发明的施工方法，工序设置更加简单合理，工序集成化程度高，等待时间少，施工效率高，有利于大幅缩减施工时间，可以广泛应用于高铁、地铁等轨道交通线路中，其市场应用前景十分广阔。
附图说明
图1为本发明二次浇筑式可升级通用道床的结构示意图之一。
图2为图1的a-a剖视图。
图3为本发明二次浇筑式可升级通用道床的结构示意图之二。
图4为图3的b-b剖视图。
图5为图3的c-c剖视图之一。
图6为图3的c-c剖视图之二。
图7为图3的c-c剖视图之三。
图8为本发明二次浇筑式可升级通用道床的结构示意图之三。
图9为图8的d-d剖视图。
图10为本发明二次浇筑式可升级通用道床的结构示意图之四。
图11为图10的e-e剖视图。
图12为本发明二次浇筑式可升级通用道床的结构示意图之五。
图13为本发明二次浇筑式可升级通用道床的结构示意图之六。
具体实施方式
实施例一
如图1和图2所示本发明二次浇筑式可升级通用道床，包括组合式道床板单元1和连接层2，所述组合式道床板单元1包括预制基底板4和预制道床板3，预制道床板3位于预制基底板4的上方，预制基底板4和预制道床板3之间设置高度调节层5，高度调节层5与预制基底板4和预制道床板3之间分别保持可拆分状态；预制基底板4和预制道床板3与基础7之间设有水平限位结构，所述水平限位结构具体为基础7上固定设置的限位凸台6，限位凸台6沿钢轨纵向设置在相邻组合式道床板单元1端部的两侧；预制基底板4通过二次浇筑的连接层2与基础7相连，所述连接层2由自密实混凝土构成，预制基底板4和预制道床板3上对应设置用于二次浇筑的浇筑通孔8。应用时，将钢轨9及扣件系统10设置在预制道床板3上。
作为优选的方案，本例中，预制基底板4和预制道床板3的板体长度相同。当然，基于本例的技术原理，实际应用中，预制基底板4和预制道床板3的板体长度也可以有所不同。
构筑本例所述二次浇筑式可升级通用道床时可以按照如下施工方法进行操作，包括如下步骤：
(1)在基础7上划线；
(2)将预制基底板4、高度调节层5和预制道床板3组装摆放在一起构成组合式道床板单元1，然后将组合式道床板单元1依次整体吊装运输至基础7上指定位置；
(3)利用限位凸台6在钢轨的横向对组合式道床板单元1进行限位；
(4)将组合式道床板单元1抬升至轨道设计高度；
(5)通过预制基底板4和预制道床板3上设置的浇筑通孔8向预制基底板4和基础7之间浇筑自密实混凝土，构成连接层2；
(6)对连接层2的自密实混凝土进行养护，直至达到设计强度，构成所述二次浇筑式可升级通用道床。
当需要升级减振等级时，首先将预制道床板3抬起，移除原有高度调节层5，利用适当厚度的弹性减振垫作为新的高度调节层，重新摆放预制道床板3，即可完成所述二次浇筑式可升级通用道床到弹性垫浮置道床的升级，十分方便。
本发明二次浇筑式可升级通用道床采用组合式道床板单元，相比传统结构的轨道道床可以实现如下有益的技术效果：(1)本发明二次浇筑式可升级通用道床在施工过程中，仅连接层需要现场进行浇筑，大大减少了现场浇筑和维护保养的工作量，克服了传统轨道道床需要先浇筑基底然后再浇筑道床，施工工序多、等待时间多、施工周期长的缺陷，现场工作量小，养护周期短，进而大大提高了施工速度；(2)由于基底和道床的主体分别采用了地面预制化生产的预制基底板和预制道床板，受现场施工人员操作水平影响小，其无论在尺寸精度还是在工程质量方面都更加有保障；(3)预制基底板、高度调节层和预制道床板构成的组合式道床板单元可以一次性铺装到位，施工工序大幅缩减，有利于进一步提高施工速度，缩短施工周期；(4)本发明中，在预制基底板和预制道床板之间预设了可以分离的高度调节层，当振动超标时，可以随时利用弹性减振材料层替代原有高度调节层，将普通道床改造成弹性垫浮置道床，实现减振性能的升级。
综上所述，本发明二次浇筑式可升级通用道床具有结构简单、施工周期短、工程质量容易保证、减振级别升级快捷、性价比更高等优点；本发明的施工方法，工序设置更加简单合理，工序集成化程度高，等待时间少，施工效率高，有利于大幅缩减施工时间，可以广泛应用于高铁、地铁等轨道交通线路中，其市场应用前景十分广阔。
需要指出的是，本例所述的二次浇筑式可升级通用道床中，高度调节层采用条状连续铺设的布置方式，其具体可以采用表面摩擦系数较大的硬橡胶或硬聚氨酯等材料；优选的，高度调节层采用防滑垫板构成，例如专利号为200810238390.0的中国发明专利中所述的防滑垫板，采用防滑垫板的最大优势在于，防滑垫板的表面摩擦系统大，使用过程中不易发生移位，并且可以层层叠加，便于精确调整高度和补偿误差，此外，其可以随时拆除，后期进行减振升级时操作十分方便；另外，连接层除了采用自密实混凝土以外，也可以采用自流平砂浆或其他材料构成，只要便于实现二次浇筑并且强度足够都可以应用于本发明中；再有，本例中以预制基底板和预制道床板沿钢轨纵向的中心线处对应设置三组用于二次浇筑的浇筑通孔为例进行说明，在实际应用可以根据工程实际需要设定浇筑通孔的数量和位置，其可以多于三组，也可以少于三组。上述技术方案都是基于本发明技术原理的不同方式，都在本发明要求的保护范围之中。上述说明同样适用于本发明的其他实施例。
实施例二
本发明同样适用于隧道内应用，例如，如图3、图4和图5所示本发明二次浇筑式可升级通用道床，与实施例一的区别在于，所述基础7具体为隧道壁，为了满足排水需要，预制基底板4上还设有两条排水沟11；此外，如图3和图5中所示，预制基底板4与预制道床板3之间设置水平限位结构，所述水平限位结构包括预制道床板3上对应设置的限位通道，限位通道内设置限位柱12，限位柱12的下端与预制基底板4上设置的连接结构相连，所述连接结构为预制基底板4上固定设置的锚固连接管14所构成的锚固管腔，限位柱12的底端制成楔状插设在锚固管腔中；另外，所述限位柱12设置在预制道床板3的板端中部，为了防止限位柱12与预制道床板3之间直接接触碰撞，在限位柱12与预制道床板3之间还设有缓冲层13，缓冲层13由固体阻尼材料构成。
构筑本例所述二次浇筑式可升级通用道床时可以按照如下施工方法进行操作，包括如下步骤：
(1)在基础7上划线；
(2)将预制基底板4、高度调节层5和预制道床板3组装摆放在一起构成组合式道床板单元1，然后将组合式道床板单元1依次整体吊装运输至基础7上指定位置；
(3)利用限位柱12将预制基底板4和预制道床板3相连，对组合式道床板单元1进行限位；
(4)将组合式道床板单元1抬升至轨道设计高度；
(5)通过预制基底板4和预制道床板3上设置的浇筑通孔8向预制基底板4和基础7之间浇筑自流平砂浆，构成连接层2；
(6)对连接层2的自流平砂浆进行养护，直至达到设计强度，构成所述二次浇筑式可升级通用道床。
当需要升级减振等级时，可以首先拆除预制基底板和预制道床板之间的水平限位结构，将预制道床板抬起，移除原有高度调节层，利用适当厚度的弹性减振垫作为新的高度调节层，重新摆放预制道床板并安装水平限位结构，即可完成所述二次浇筑式可升级通用道床到弹性垫浮置道床的升级。
与实施例一所述技术方案相比，本例所述二次浇筑式可升级通用道床的结构更加紧凑，其限位柱设置在预制道床板的板端中部，每端只需设置一根就可以同时对钢轨横向和垂向的位移进行有效控制。特别要指出的是，本例所述技术方案中，预制基底板与预制道床板的位置彼此交错，以保证限位柱12通过预制道床板上设置的限位通道可以插入预制基底板上设置的锚固连接管14所构成的锚固管腔中。
当然，本例所述技术方案中，也可以利用自密实混凝土构成连接层，也在本发明要求的保护范围之中。
实施例三
如图6所示本发明二次浇筑式可升级通用道床，与实施例二的区别在于，预制基底板4与预制道床板3之间设置水平限位结构，所述水平限位结构包括预制道床板3上对应设置的限位通道，限位通道内设置限位柱12，限位柱12的下端与预制基底板4上设置的连接结构相连，所述连接结构包括预制基底板4上固定设置的锚固槽道15，相应的，限位柱12下端设置挂接块21与锚固槽道15挂接相连；此外，为了便于对组合式道床板单元进行调高和调平，预制基底板4上还设有高度调节装置，所述高度调节装置包括调节支架16和调节螺栓17。
构筑本例所述二次浇筑式可升级通用道床时可以按照如下施工方法进行操作，包括如下步骤：
(1)在基础7上划线；
(2)将预制基底板4、高度调节层5和预制道床板3组装摆放在一起构成组合式道床板单元1，然后将组合式道床板单元1依次整体吊装运输至基础7上指定位置；
(3)利用限位柱12与锚固槽道15配合，将预制基底板4和预制道床板3相连，对组合式道床板单元1进行限位；
(4)利用预制基底板4上设置的调节支架16及调节螺栓17，将组合式道床板单元1抬升至轨道设计高度；
(5)通过预制基底板4和预制道床板3上设置的浇筑通孔8向预制基底板4和基础7之间浇筑自流平砂浆，构成连接层2；
(6)对连接层2的自流平砂浆进行养护，直至达到设计强度，构成所述二次浇筑式可升级通用道床。
当需要升级减振等级时，可以首先旋转限位柱12，解除挂接块21与锚固槽道15之间的挂接，即拆除预制基底板和预制道床板之间的水平限位结构，然后将预制道床板抬起，移除原有高度调节层，利用适当厚度的弹性减振垫作为新的高度调节层，重新摆放预制道床板并使限位柱12底端的挂接块21与锚固槽道15重新挂接，实现水平限位结构的安装，即可完成所述二次浇筑式可升级通用道床到弹性垫浮置道床的升级。
与实施例二所述技术方案相比，本例所述技术方案中，由于在预制基底板上增设了高度调节装置，对组合式道床板单元进行调高和调平的操作更加快捷和精确，有利于进一步提高施工效率。需要指出的是，由于本例中，利用限位柱12底端的挂接块21与锚固槽道15配合进行挂接连接，在使用过程中，应该防止限位柱12意外发生转动，避免挂接失效。
实施例四
基于实施例二和实施例三的技术原理，本发明二次浇筑式可升级通用道床中，限位柱下端与预制基底板上设置的连接结构也可以多种多样，此外，预制基底板上设置的高度调节装置的具体结构形式也可以多种多样。例如，如图7所示本发明二次浇筑式可升级通用道床，与实施例三的区别在于，所述连接结构包括预制基底板4上固定设置的锚固螺纹连接件18，相应的，限位柱12下端设置螺纹连接孔与锚固螺纹连接件18固定相连；此外，预制基底板4上设置的高度调节装置中，调节支架16具体采用一块钢板，钢板的一端锚固在预制基底板4中，调节螺栓17与钢板上设置的螺纹孔配合进行高度调节；另外，预制道床板上还设置有抬升接口，所述抬升接口具体为预制道床板上固定设置的锚固抬升连接件19。
构筑本例所述二次浇筑式可升级通用道床时可以按照如下施工方法进行操作，包括如下步骤：
(1)在基础7上划线；
(2)将预制基底板4、高度调节层5和预制道床板3组装摆放在一起构成组合式道床板单元1，然后将组合式道床板单元1依次整体吊装运输至基础7上指定位置；
(3)利用限位柱12与锚固螺纹连接件18配合，将预制基底板4和预制道床板3相连，对组合式道床板单元1进行限位；
(4)利用预制基底板4上设置的调节支架16及调节螺栓17，将组合式道床板单元1抬升至轨道设计高度；
(5)通过预制基底板4和预制道床板3上设置的浇筑通孔8向预制基底板4和基础7之间浇筑自流平砂浆，构成连接层2；
(6)对连接层2的自流平砂浆进行养护，直至达到设计强度，构成所述二次浇筑式可升级通用道床。
当需要升级减振等级时，可以首先旋转限位柱12，解除限位柱12与锚固螺纹连接件18之间的螺纹连接，即拆除预制基底板和预制道床板之间的水平限位结构，然后利用预制道床板3上固定设置的锚固抬升连接件19将预制道床板抬起，移除原有高度调节层，利用适当厚度的弹性减振垫作为新的高度调节层，重新摆放预制道床板并使限位柱12与锚固螺纹连接件18重新连接，实现水平限位结构的安装，即可完成所述二次浇筑式可升级通用道床到弹性垫浮置道床的升级。
与实施例三相比，本例所述技术方案中，由于在预制道床上还设置有抬升接口，因此在需要升级减振等级时，抬升预制道床板更容易操作。
需要说明的是，基于本例的技术原理，也可以在限位柱下端设置螺纹柱，相应的在锚固螺纹连接件上设置螺纹孔与之配合，也能实现相同的技术效果，在此仅以文字给予说明，也在本发明要求的保护范围之内。
实施例五
如图8和图9所示本发明二次浇筑式可升级通用道床，与实施例三的区别在于，预制基底板4与预制道床板3之间设置水平限位结构，所述水平限位结构包括每块预制道床板3的板体两侧端部对应设置的二个限位通道，限位通道内设置限位柱12，限位柱12的下端与预制基底板4上设置的连接结构相连，所述连接结构包括预制基底板上设置的横截面形状呈上小下大结构的排水沟11，相应的，限位柱12下端设置挂接块21与排水沟11挂接相连；此外，预制道床板3上还设置有抬升接口，所述抬升接口具体为预制道床板3两侧底部设置的抬升凹槽20；另外，预制基底板4和预制道床板3沿钢轨纵向的中心线处对应设置二组用于二次浇筑的浇筑通孔8；第四，所述高度调节层5采用块状间隔铺设的布置方式。
本例所述技术方案的构筑方法及应用方法与实施例三基本相同，在此不再重复。与实施例三相比，本例所述技术方案中，通过特殊结构的排水沟11与限位柱12进行配合挂接，无需额外再增设锚固槽道，涉及元件更少，结构更加简单；此外，排水沟仅设置一条，并且排水沟的位置处于预制基底板的中间部位，结构布局更加简单合理，也有利于避免设置多个排水沟对预制基底板的板体强度造成的不良影响。
实施例六
如图10和图11所示本发明二次浇筑式可升级通用道床，与实施例五的区别在于，所述水平限位结构包括每块预制道床板3的板体两侧端部对应设置的二个限位通道，限位通道内设置限位柱12，所述限位通道及限位柱12避让排水沟11设置，具体的，分别设置在预制道床板3沿钢轨纵向中心线的两侧；此外，限位柱12的下端与预制基底板4上设置的连接结构相连，所述连接结构为预制基底板4上固定设置的锚固连接管14所构成的锚固管腔，限位柱12的底端制成楔状插设在锚固管腔中；另外，如图11中所示，预制道床板3上还设置有抬升接口，所述抬升接口具体为预制道床板3两侧中上部设置的抬升凹槽20；预制基底板4和预制道床板3沿钢轨纵向的中心线对称设置四组用于二次浇筑的浇筑通孔8。
与实施例五相比，本例所述技术方案的排水更加顺畅；此外，由于浇筑通孔8的数量有所增加，二次浇筑连接层时的所需的压力可以适当降低，所采用的自密实混凝土或自流平砂浆的流动性要求可以适当降低。
实施例七
基于实施例一和实施例二的技术原理，如图12所示本发明二次浇筑式可升级通用道床，预制基底板4和预制道床板3上分别对应限位凸台6设置限位通道，限位凸台6嵌设在限位通道内。
与本例所述技术方案的构筑和应用方法与实施例一中的描述基本相同，在此不再重复。与实施例一相比，本例所述技术方案不仅可以实现对预制基底板和预制道床板在钢轨横向的限位，还可以实现对预制基底板和预制道床板的钢轨纵向的限位。
当然，基于本例的技术原理，除了可以在基础上固定设置长方体的限位凸台以外，如图13所示，也可以在基础上固定设置圆柱体的限位柱12，将限位柱12嵌设在预制基底板和预制道床板上设置限位通道内，也能实现相同的技术效果，也在本发明要求的保护范围之内。
本发明的实施例主要是为了方便理解本发明的技术原理，并不局限于上述实施例记载的内容，上述实施例记载的技术内容也可以进行交叉使用，基于本发明技术原理，本领域技术人员可以对上述实施例所述技术方案重新进行组合或利用同类技术对其中某些元件进行简单替换，只要基于本发明的技术原理，都在本发明要求的保护范围之中。