一种有砟轨道高速铁路车站岔区无砟化的过渡段轨道结构的制作方法

1.本实用新型属于道路与铁道施工技术领域，涉及一种有砟轨道高速铁路车站岔区无砟化的过渡段轨道结构。


背景技术：

2.铁路工程在建设过程中不可避免地遇到有砟轨道与无砟轨道衔接处，但由于有砟轨道与无砟轨道的强度、刚度及变形等存在明显差异，必然会导致轨道结构形成明显的高低不平顺，降低列车运行舒适性、平稳性、甚至安全性。此外，因为过渡段结构设计、轨道部件均不同于相接段无砟轨道、有砟轨道，因此存在施工难度大、施工精度差的特点。为了满足铁路线路平顺性的要求，需要在有砟轨道与无砟轨道间设置过渡段。
3.近年来，一些新建有砟轨道高速铁路车站岔区由于车轨系统动力相互作用及排水系统较为复杂，导致开通运营后线路几何形位变化较快，使得岔区的养护维修工作量大幅增加并成为工务系统的顽疾。与有砟轨道相比而言，无砟轨道更有利于提高线路稳定性，减少路基及线路的病害。因此，可在不改变全线整体轨道设计方案，且不增加大量投资的基础上，在车站岔区铺设无砟轨道，可减少工务维修作业的难度和频率，提高工作效率，保证车辆安全平顺运行。
4.有砟轨道高速铁路岔区铺设无砟轨道，首要解决的关键问题：一是由于无砟轨道路基相较于有砟轨道路基有更高的工后沉降控制标准，在进行岔区无砟化时需对原有有砟轨道路基进行补强，控制岔区路基的工后沉降，使其满足铺设无砟轨道的要求；二是解决有砟-无砟轨道过渡段设置问题，减缓轨下刚度差异过大、线路动不平顺问题，保证车辆高速、安全、平顺地通过。
5.基于此，我们提出了一种有砟轨道高速铁路车站岔区无砟化的过渡段轨道结构；与常规过渡措施（设置辅助轨、加宽轨枕宽度、增加轨枕长度、增加道床厚度等）相比，具有方法操作简单、效率高，维修更换方便，既大幅提高了道床的整体性能和竖向刚度，防止道砟飞溅，又提高轨道横向和纵向阻力，实现线下刚度平顺过渡，对降低列车运行时产生的振动具有重要的意义。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种有砟轨道高速铁路车站岔区无砟化的过渡段轨道结构，本实用新型要解决的技术问题是：如何有效保证有砟轨道高速铁路岔区无砟化的要求，降低了岔区养护维修的工作量，既保证提高了道床的整体性能和竖向刚度，防止道砟飞溅，又提高轨道横向和纵向阻力，实现轨道刚度平顺过渡。
7.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
8.一种有砟轨道高速铁路车站岔区无砟化的过渡段轨道结构，包括有砟道床、过渡段道床和无砟轨道结构，其特征在于，所述过渡段道床位于有砟道床和无砟轨道结构之间，
有砟道床、过渡段道床和无砟轨道结构设置在路基基床表层上方，路基基床表层设置在路基基床底层上方，无砟轨道结构上方设有若干双块式轨枕，若干双块式轨枕上设有无砟轨道扣件，有砟道床和过渡段道床上方均设有若干混凝土轨枕，有砟道床上的若干混凝土轨枕上设有有砟轨道扣件，过渡段道床上的若干混凝土轨枕上设有过渡段扣件，有砟轨道扣件、过渡段扣件和无砟轨道扣件上方设有钢轨，钢轨、有砟道床、混凝土轨枕和有砟轨道扣件组成有砟轨道段，钢轨、过渡段道床、混凝土轨枕和过渡段扣件组成过渡轨道段，钢轨、无砟轨道结构、双块式轨枕和无砟轨道扣件组成无砟轨道段。
9.所述有砟轨道扣件采用弹条v型扣件，刚度取值范围为k1=60
±
10kn/m；无砟轨道扣件采用wj-8b扣件，刚度取值范围为k2=25
±
10kn/m
10.采用以上结构，成本低，安装连接稳定，提高本结构的刚度。
11.所述过渡段扣件采用弹条v型扣件，其刚度取值范围为k3=（k1+k2）/2
±
5kn/m，有砟道床的高度与过渡段道床的高度相等。
12.采用以上结构，成本低，安装连接稳定，提高本结构的刚度，高度相等，过渡平稳。
13.所述有砟道床为碎石道床，无砟轨道结构采用crts双块式无砟轨道，无砟轨道结构由轨道板和设置在轨道板下方的底座板组成，底座板设置在路基基床表层上方，底座板伸入向过渡段道床内部，底座板伸入的长度为过渡段道床长度的三分之一，双块式轨枕为sk-2型双块式轨枕，双块式轨枕设置在轨道板上。
14.采用以上结构，底座板伸入向过渡段道床内部，底座板伸入的长度为过渡段道床长度的三分之一，使得过渡轨道段更加稳定，刚度更高。
15.所述过渡段道床为特级碎石道砟道床，混凝土轨枕为ⅲc型混凝土轨枕，混凝土轨枕底部和砟肩部分的道砟采用道砟胶粘结固定，形成固化道床，固化道床刚度范围为200
±
10kn/m，过渡段道床的长度不小于25m。
16.采用以上结构，道砟采用道砟胶部分粘结，即对轨枕底部道床和肩砟部分道床进行固化，形成固化道床，刚度高，过渡稳定。
17.所述路基基床表层由上部和下部铺筑而成，上部由级配碎石掺5%水泥铺筑形成，上部厚度为0.3m，下部由级配碎石掺3%水泥铺筑形成，下部厚度为0.4m。
18.采用以上结构，采用提高基床表层填料标准、加强填料压实等方式降低路基工后沉降。
19.所述路基基床底层的厚度为2.3m，路基基床底层为b组及以上填料填筑冲击碾压形成。
20.采用以上结构，采用b组及以上填料填筑，填筑完成后，在基床底层顶面采用冲击碾压追密压实，不少于40遍；冲击碾压完成，强度高，防沉降。
21.与现有技术相比，本过渡段轨道结构具有以下优点：
22.本实用新型方法操作简单、效率高，维修更换方便，可保证有砟轨道高速铁路岔区无砟化的要求，极大地降低了岔区养护维修的工作量，既提高了道床的整体性能和竖向刚度，防止道砟飞溅，又提高轨道横向和纵向阻力，实现轨道刚度平顺过渡，对降低列车运行时产生的振动具有重要的意义。
附图说明
23.图1是本实用新型的结构示意图；
24.图2是本实用新型的分段示意图；
25.图中：1-有砟轨道扣件、2-过渡段扣件、3-无砟轨道扣件、4-有砟道床、5-过渡段道床、6-无砟轨道结构、7-路基基床表层、8-路基基床底层、9-双块式轨枕、10-混凝土轨枕、11-底座板、12-轨道板、13-钢轨、14-有砟轨道段、15-过渡段、16-无砟轨道段。
具体实施方式
26.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
27.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
28.请参阅图1-2，本实施例提供了一种有砟轨道高速铁路车站岔区无砟化的过渡段轨道结构，包括有砟道床4、过渡段道床5和无砟轨道结构6，过渡段道床5位于有砟道床4和无砟轨道结构6之间，有砟道床4、过渡段道床5和无砟轨道结构6设置在路基基床表层7上方，路基基床表层7设置在路基基床底层8上方，无砟轨道结构6上方设有若干双块式轨枕9，若干双块式轨枕9上设有无砟轨道扣件3，有砟道床4和过渡段道床5上方均设有若干混凝土轨枕10，有砟道床4上的若干混凝土轨枕10上设有有砟轨道扣件1，过渡段道床5上的若干混凝土轨枕10上设有过渡段扣件2，有砟轨道扣件1、过渡段扣件2和无砟轨道扣件3上方设有钢轨13，钢轨13、有砟道床4、混凝土轨枕10和有砟轨道扣件1组成有砟轨道段，钢轨13、过渡段道床5、混凝土轨枕10和过渡段扣件2组成过渡轨道段，钢轨13、无砟轨道结构6、双块式轨枕9和无砟轨道扣件3组成无砟轨道段。
29.有砟轨道扣件1采用弹条v型扣件，刚度取值范围为k1=60
±
10kn/m；无砟轨道扣件3采用wj-8b扣件，刚度取值范围为k2=25
±
10kn/m；成本低，安装连接稳定，提高本结构的刚度。
30.过渡段扣件2采用弹条v型扣件，其刚度取值范围为k3=k1+k2/2
±
5kn/m，有砟道床4的高度与过渡段道床5的高度相等；成本低，安装连接稳定，提高本结构的刚度，高度相等过渡平稳。
31.有砟道床4为碎石道床，无砟轨道结构6采用crts双块式无砟轨道，无砟轨道结构6由轨道板12和设置在轨道板12下方的底座板11组成，底座板11设置在路基基床表层7上方，底座板11伸入向过渡段道床5内部，底座板11伸入的长度为过渡段道床5长度的三分之一，双块式轨枕9为sk-2型双块式轨枕，双块式轨枕9设置在轨道板12上；底座板11伸入向过渡段道床5内部，底座板11伸入的长度为过渡段道床5长度的三分之一，使得过渡轨道段更加稳定，刚度更高。
32.过渡段道床5为特级碎石道砟道床，混凝土轨枕10为ⅲc型混凝土轨枕，混凝土轨枕10底部和砟肩部分的道砟采用道砟胶粘结固定，形成固化道床，固化道床刚度范围为200
±
10kn/m，过渡段道床5的长度不小于25m；道砟采用道砟胶部分粘结，即对轨枕底部道床和肩砟部分道床进行固化，形成固化道床，刚度高，过渡稳定。
33.路基基床表层7由上部和下部铺筑而成，上部由级配碎石掺5%水泥铺筑形成，上部
厚度为0.3m，下部由级配碎石掺3%水泥铺筑形成，下部厚度为0.4m；采用提高基床表层填料标准、加强填料压实等方式降低路基工后沉降。
34.路基基床底层8的厚度为2.3m，路基基床底层8为b组及以上填料填筑冲击碾压形成；采用b组及以上填料填筑，填筑完成后，在基床底层顶面采用冲击碾压追密压实，不少于40遍；冲击碾压完成后，铺设一层复合土工膜（无需设置中粗砂缓冲层），进行堆载预压，预压土高3m，预压时间一般不小于6个月；对道岔区沉降监测断面进行加密，沉降观测断面间距不大于25m，且每隔50m设置一处沉降自动观测断面，各部位观测点设置在同一个断面上，每断面设置3个沉降观测桩，布置于路基面宽度中心及左右两侧路肩处，沉降观测期不应小于6个月，且应经过一个雨季。为防止雨水入渗引起路基下沉，在路堤坡脚至排水沟间采用c25混凝土现浇封闭，混凝土厚取0.12m。
35.本实用新型的工作原理：
36.首先对路基基床底层8进行补强施工，采用b组及以上填料填筑，填筑完成后，在基床底层顶面采用冲击碾压追密压实，不少于40遍；冲击碾压完成后，铺设一层复合土工膜（无需设置中粗砂缓冲层），进行堆载预压，预压土高3m，预压时间一般不小于6个月；对道岔区沉降监测断面进行加密，沉降观测断面间距不大于25m，且每隔50m设置一处沉降自动观测断面，各部位观测点设置在同一个断面上，每断面设置3个沉降观测桩，布置于路基面宽度中心及左右两侧路肩处，沉降观测期不应小于6个月，且应经过一个雨季。为防止雨水入渗引起路基下沉，在路堤坡脚至排水沟间采用c25混凝土现浇封闭，混凝土厚取0.12m；
37.路基基床表层7进行补强施工，采用提高基床表层填料标准、加强填料压实等方式进一步降低路基工后沉降，其中基床表层厚度为0.7m，0.3m采用级配碎石掺5%水泥配合，0.4m采用级配碎石掺3%水泥填筑；
38.路基基床表层7的上方即上混凝土层的上方依次设置底座板11和过渡段道床5及有砟道床4，底座板11伸入向过渡段道床5内部，底座板11伸入的长度为过渡段道床5长度的三分之一，使得过渡轨道段更加稳定，刚度更高，底座板11上方设置轨道板12，
39.有砟轨道扣件1、过渡段扣件2和无砟轨道扣件3上方设有钢轨13，
40.在有砟道床4和过渡段道床5的上方设置若干混凝土轨枕10，轨道板12上方设有若干双块式轨枕9，过渡轨道段上的若干混凝土轨枕10设有过渡段扣件2，有砟轨道段的上的若干混凝土轨枕10设有有砟轨道扣件1，无砟轨道结构6上的若干双块式轨枕9设有无砟轨道扣件3，
41.钢轨13、有砟道床4、混凝土轨枕10和有砟轨道扣件1组成有砟轨道段，钢轨13、过渡段道床5、混凝土轨枕10和过渡段扣件2组成过渡轨道段，钢轨13、无砟轨道结构6、双块式轨枕9和无砟轨道扣件3组成无砟轨道段。
42.综上，本实用新型方法操作简单、效率高，维修更换方便，可保证有砟轨道高速铁路岔区无砟化的要求，极大地降低了岔区养护维修的工作量，既提高了道床的整体性能和竖向刚度，防止道砟飞溅，又提高轨道横向和纵向阻力，实现轨道刚度平顺过渡，对降低列车运行时产生的振动具有重要的意义。
43.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。