一种钢制道床板轨道结构的制作方法

本实用新型涉及一种城市地铁轨道领域，特别涉及一种钢制道床板轨道结构。

背景技术：

随着社会与科技的快速发展，各城市相继展开城市轻轨与地铁的建设。在地铁轨道的施工以及维修中，会遇到地铁线路经过既有结构，比如既有隧道，隧道结构是在地铁线路规划之前就已经建设好了，其隧道高度是根据车辆施工高度进行设计，而在地铁车辆的通行高度一般比普通车辆的通行高度更高，但是由于原隧道结构预留高度限制，不能调整隧道净空只能压缩轨道结构高度。

现有的轨道结构的道床大都是采用钢筋混凝土结构，该钢筋混凝土结构通过钢筋固定铺设、混凝土浇注填充的方式制备而成，然后在道床上铺设钢枕，最后在钢枕上安装扣件，并固定钢轨；其道床和钢枕都具有一定高度，而道床作为车辆荷载的承载结构，其厚度有一定的要求，如果道床的厚度不足，便会影响轨道结构的稳定性。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种钢制道床板轨道结构，该轨道结构采用特殊结构道床板代替道床，使车辆荷载通过钢轨、扣件、钢枕直接传递至地面结构，可以减少道床的厚度，可以解决隧道空间不足引起的道床结构厚度不足的问题，增加轨道结构的稳定性，保证运营的安全性和舒适性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种钢制道床板轨道结构，其特征在于：所述轨道结构从下向上依次包括水泥基灌浆料底层、缓冲层、钢制道床和铺设在钢制道床上的两条钢轨，所述钢制道床是由多块断面呈工字型的钢制道床板组成，且相邻两块钢制道床板之间预留有缝隙，所述缓冲层固定粘接在钢制道床板的底面；在每块钢制道床板的上支撑板和下支撑板之间等距焊接有多块加强肋板，在钢制道床板顶面靠近两端的位置分别开设有钢轨扣件安装孔，并在每个钢制道床板上对称安装有两个钢轨扣件，多块钢制道床板同侧的钢轨扣件设置在同一直线上，钢轨通过钢轨扣件固定在钢制道床板上；在每块钢制道床板靠近两端的部位开设有钢筋锚固孔或螺栓连接孔，当钢制道床板的两端部开设有钢筋锚固孔时，每端开设有多个钢筋锚固孔，每个钢筋锚固孔从上支撑板贯穿至下支撑板，在每个钢筋锚固孔内插入锚固钢筋，且每根锚固钢筋下端穿过缓冲层和水泥基灌浆料底层锚固到水泥基灌浆料底层以下的地面基础结构内；当钢制道床板的两端部开设有螺栓连接孔时，相邻两块钢制道床板通过金属连接板连接，金属连接板的两端分别通过螺栓固定在相邻两块钢制道床板的螺栓连接孔处。

本实用新型较优的技术方案：所述钢制道床板是采用厚度为20～30mm的钢板焊接而成的断面为工字型的支撑板，其钢制道床板的长度与现有轨道道床的宽度相等，钢制道床板的宽度大于钢轨扣件的宽度。

本实用新型较优的技术方案：所述缓冲层包括粘接在每块钢制道床板两端底面的橡胶垫板或高密度聚乙烯垫板和粘接在每块钢制道床板中部底面的珍珠棉垫层；每侧的橡胶垫板或高密度聚乙烯垫板的厚度为10～12mm，并从钢制道床板的端部延伸至将安装在钢制道床板上的钢轨扣件完全覆盖的区域；所述珍珠棉垫层为厚度15～20mm。

本实用新型较优的技术方案：相邻两块钢制道床板之间的缝隙宽度为3～6cm，并在缝隙内填充橡胶条或水泥砂浆。

本实用新型较优的技术方案：当钢制道床板的两端部开设有钢筋锚固孔时，其每端开设有四个钢筋锚固孔，四个钢筋锚固孔分布在钢轨扣件安装孔两侧，且不对应钢制道床板的中间竖板以及加强肋板的位置；当钢制道床板的两端部开设有螺栓连接孔时，其每端开设有两组螺栓连接孔，两组螺栓连接孔均开设在钢轨扣件安装孔以外的区域，并以钢制道床板的中分线为中线对称分布在靠近钢制道床板边缘的位置，所述金属连接板的两端对称开设有两组螺栓连接孔，每个金属连接板两端分别通过螺栓固定在相邻两块钢制道床板相邻的两组螺栓连接孔处。

本实用新型较优的技术方案：所述水泥基灌浆料底层是在钢制道床板定位到设计高度后在钢制道床板以下区域浇筑水泥基灌浆料形成的，其浇筑高度不高于缓冲层。

本实用新型较优的技术方案：所述锚固钢筋采用hrb335钢筋，钢筋直径22～30mm，长度为550～650mm，且每根锚固钢筋锚固后顶面距轨面为200～220mm。

本实用新型较优的技术方案：所述钢制道床板的多块加强肋板对称分布在钢制道床板的中间竖板两侧，并与中间竖板焊接。

本实用新型结构简单、施工方便，该轨道结构采用了钢枕代替道床，使车辆荷载通过钢轨、扣件直接传递到钢枕，再通过钢枕直接传递地面结构，不再使用道床作为车辆荷载的承载结构，减少了道床的厚度，从而降低了整个轨道的高度，可以引用于空间高度不足的施工位置，解决了由于空间高度不足而引起的轨道结构厚度不足的问题，增加了轨道结构的稳定性，保证运营的安全性和舒适性。

附图说明

图1是本实用新型的钢制道床板锚固固定的平面示意图；

图2是图1的aa剖视图；

图3是本实用新型的钢制道床板通过连接板连接的平面示意图；

图4是图3的bb剖视图；

图5是本实用新型中开设有钢筋锚固孔的钢制道床板结构示意图；

图6是本实用新型中开设有螺栓连接孔的钢制道床板结构示意图。

图中：1—钢制道床板，1-1—上支撑板，1-2—下支撑板，1-3—中间竖板，2—加强肋板，3—钢轨扣件安装孔，4—水泥基灌浆料底层，5—缓冲层，6—钢筋锚固孔，7—螺栓连接孔，8—钢轨扣件，9—锚固钢筋，10—金属连接板，11—钢轨，12—缝隙。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图6均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

实施例中提供的一种钢制道床板轨道结构，如图1至图4所示，从下向上依次包括水泥基灌浆料底层4、缓冲层5、钢制道床和铺设在钢制道床上的两条钢轨11，所述钢制道床是由多块断面呈工字型的钢制道床板1组成，且相邻两块钢制道床板1之间预留有缝隙12，避免两块相邻的钢制道床板1之间出现摩擦，相邻两块钢制道床板1之间的缝隙12宽度为3～6cm，可以在缝隙12内填充橡胶条或水泥砂浆。所示缓冲层5包括粘接在每块钢制道床板1两端底面的橡胶垫板或高密度聚乙烯垫板和粘接在每块钢制道床板1中部底面的珍珠棉垫层；每侧的橡胶垫板或高密度聚乙烯垫板的厚度为10mm，并从钢制道床板1的端部延伸至将安装在钢制道床板1上的钢轨扣件8完全覆盖的区域；所述珍珠棉垫层为厚度15mm。所述水泥基灌浆料底层4是在钢制道床板1定位到设计高度后在钢制道床板1以下区域浇筑水泥基灌浆料形成的，其浇筑高度不高于缓冲层5的橡胶垫板或高密度聚乙烯垫板，其水泥基灌浆料底层4的水泥基灌浆料具有高流动度、自密实、不泌水、不离析，且具有微膨胀，强度提升快，强度高、耐久性好的特点，是一种施工性好、技术经济效果俱佳的混凝土抢修材料。

实施例中提供的一种钢制道床板轨道结构中的钢制道床板结构如图5和图6所示，每块钢制道床板1是采用厚度为20～30mm的钢板焊接而成的断面为工字型的钢制道床板1，所述钢制道床板1包括上支撑板1-1、下支撑板1-2连接在上支撑板1-1、下支撑板1-2中部的中间竖板1-3，三块板体的厚度相同，相互之间焊接，并在上支撑板1-1和下支撑板1-2之间等距焊接有多块加强肋板2，多块加强肋板2对称分布在钢制道床板1的中间竖板1-3两侧，并与中间竖板1-3焊接，实施例中的加强肋板2八块，中间竖板1-3每侧四块，等距分布。实施例中的钢制道床板1的长度与现有轨道道床的宽度相等，钢制道床板1的宽度大于钢轨扣件8的宽度，能够方便安装钢轨扣件8，在钢制道床板1的顶面靠近两端的位置分别开设有钢轨扣件安装孔3，每侧对称开设有两个钢轨扣件安装孔3，用于安装钢轨扣件8。如图1和图3所示，在每个钢制道床板1上对称安装有两个钢轨扣件8，多块钢制道床板1同侧的钢轨扣件8设置在同一直线上，钢轨11通过钢轨扣件8固定在钢制道床板1上。

实施例1提供的一种钢制道床板轨道结构，其钢制道床板1采用钢筋锚固的方式进行固定，钢制道床板1的结构如图5所示，在钢制道床板1靠近两端的部位分别开设有四个钢筋锚固孔6，每端的四个钢筋锚固孔6分布在钢轨扣件安装孔3两侧，且每个钢筋锚固孔6不对应钢制道床板1的中间竖板1-3以及加强肋板2的位置，并从上支撑板1-1贯穿至下支撑板1-2。该钢制道床板轨道结构，具体如图1和图2所示，钢制道床板1置于道床所在的位置，然后直接通过锚固钢筋9从每个钢筋锚固孔6植入地面基础结构内将其固定。该钢制道床板1可以单独安装，作为已施工并有破坏的道床进行修补替换，具体替换时，只需要将需要替换的道床部位挖开形成一个矩形槽，然后将钢制道床板1置于该矩形槽内，其顶面与道床顶面平齐，并通过锚固钢筋9将其锚固到道床以下的施工结构内，然后对钢制道床板1底面灌注水泥基灌浆料形成水泥基灌浆料层4。该钢制道床板1也可以多块安装到一起替换整个道床，具体安装如图1所示，在安装的时候在相邻两块钢枕之间的留有缝隙，并在安装完成之后，可以在缝隙内填充水泥砂浆或者橡胶条。

实施例2提供的一种钢制道床板轨道结构，其钢制道床板1采用金属连接板进行连接，钢制道床板1的结构如图6所示，在钢制道床板1靠近两端的部位分别开设有两组螺栓连接孔7，每组螺栓连接孔7包括四个螺栓孔，钢制道床板1每端的两组螺栓连接孔7均开设在钢轨扣件安装孔3以外的区域，并以钢制道床板1的中分线为中线对称分布在靠近钢制道床板1边缘的位置。实施例2中钢制道床板轨道结构，具体如图3和图4所示，相邻两块钢制道床板之间通过金属连接板10连接，该轨道结构适合新的导轨铺设，其多块钢制道床板铺设好之后，需要对钢枕底面灌注水泥基浆料形成水泥基浆料层4，且相邻两块钢枕在安装的时候也留有缝隙，并在安装完成之后，可以在缝隙内填充水泥砂浆或者橡胶条。

实施例中水泥基浆料层4其灌注之前，对存在明水的地段，应先用空气泵进行吹扫。完成后采用粘稠的环氧胶泥或其他材料，对道床两侧水沟裂缝、道床伸缩缝、施工缝等进行封堵，为下一步灌浆提供条件，避免灌浆料大量流失。其灌注方式可以采用在钢制道床板上布置灌浆孔进行灌注，也可以采用每施工几块钢制道床板1之后，从侧面的间隙直接灌注，一般新铺设的轨道可以在铺设过程中直接从侧面的间隙进行灌注。对于破坏道床进行改进时，其灌注一般采用注浆孔进行灌注，需要提前布置灌浆孔，孔径为22mm，采购的压浆管孔径需满足要求。钻孔按照梅花形布置，孔深为150mm左右，要求钻孔底部应低于道床脱空层底面。成孔宜采用水钻或其他设备成孔，成孔施工不得对道床造成冲击破坏，成孔后进行清渣清孔。灌浆孔清理完成后，采用早强水泥封孔埋管。随后开始灌浆，灌浆压力控制在0.1～0.4mpa，根据现场灌浆情况在此范围内调整。灌浆应分段进行，每段长度不应大于12.5m。当日灌浆孔钻孔完成后，最迟于次日完成本段道床灌注工作，然后才可以开始相邻段灌浆孔的钻孔工作。选用的灌注材料需要满足《水泥基灌浆材料应用技术规范》gbt50448-2008及表1中的要求。

表1水泥基灌浆料技术指标表

下面结合具体实施例对本实用新型进一步说明，实施例为某地铁线路施工项目，该地铁线路线是一条位于城市西部、整体呈南北走向的线路，线路全长16.4km，全部为地下线。该地铁线路经过的某个地段，是之前建设阶段预留工程，属于既有结构。该预留隧道结构高度按照满足3.5m车辆高度进行的设计，但是在该地铁线路工程设计中，确定车辆高度采用3.8m的标准b1型车，隧道结构设计高度应满足3.8m车辆的通行。对于预留的既有结构段，由于原隧道结构预留高度限制，不能调整隧道净空只能压缩轨道结构高度。

为了解决该预留结构段的轨道高度问题，本项目的发明人采用本实用新型中实施1中的轨道结构进行施工，其钢制道床板采用25mm钢板在钢厂轧制而成，断面为“工”字形，并在内部焊接4道加强肋板，在钢枕两端对应钢轨两侧钻孔，每端钻8个孔，形成钢筋锚固孔6，其锚固采用hrb335钢筋，钢筋直径25mm，长度为600mm，要求锚固后钢筋顶面距轨面为217mm。结构钻孔直径27mm，钻孔深度根据钢筋顶部距结构分界面距离确定。将10mm高密度聚乙烯垫板用胶粘贴在钢枕两端对应轨道安装部位的底面，15mm珍珠棉用胶带牢固粘贴在钢枕中部底面。

该轨道结构具体施工过程如下：

(1)将底部粘贴有缓冲层的钢制道床板1通过支撑装置架立在线路上，采用提前制造的钢质(或木质)支架进行定位，并在钢筋锚固孔6内灌注锚固胶，植入锚固钢筋9将钢枕固定到原道床的位置，调整钢制床板高程至原设计高度。

(2)钢制道床板1两端设置模板，在支撑好的钢制道床板1下方灌注高强水泥基灌浆料进行填充，要求灌浆料表面不高于高密度聚乙烯垫板顶面。高强水泥基灌浆料是以高强度材料为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质，经严格工艺加工而成，具有施工简便快捷、强度发展迅速等特点，能够满足地铁线路天窗时间内修补、天窗时间后列车通行的要求，材料性能指标见表1所示。

(3)水泥基灌浆料技术性能水泥基灌浆料达到强度后，拆除支撑装置，并在钢制道床板1上安装钢轨扣件8，其钢轨扣件8也可以在钢制道床板1固定之前组装到钢制道床板1上；其钢制道床板1所有外露面均需涂抹防锈漆。在多个钢制道床板1安装好之后，铺设钢轨11，并对轨道进行精调，检查轨道几何形位状况，满足要求后恢复线路运营条件。

实施例中采用钢制道床板1替换现有混凝土道床，可以将钢轨扣件直接固定在钢制道床板1，并安装钢轨，使车辆荷载通过钢轨、扣件、钢枕直接传递至隧道结构，而不再使用道床作为车辆荷载的承载结构，从根本上解决隧道空间不足引起的道床结构厚度不足的问题，增加轨道结构的稳定性，保证运营的安全性和舒适性。

以上所述，只是本实用新型的其中几个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。