包芯式混凝土整体道床的施工方法

1.本发明涉及道床技术领域，具体涉及包芯式混凝土整体道床的施工方法。


背景技术：

2.铁路轨道包括无砟轨道和有砟轨道，由于无砟轨道能够适应高速铁路的发展，无砟轨道得到了越来越广泛的运用。现有的无砟轨道，道床结构由上往下依次为预制轨道板、自密实混凝土、限位凹槽、中间隔离层(起隔离减震作用)和钢筋混凝土底座，预制轨道板与充填层自密实混凝土以“门型筋”进行强化连接，充填层自密实混凝土与底座间设中间隔离层，通过底座上的限位凹槽进行限位，从而使得预制轨道板与自密实混凝土充填层形成复合整体结构共同承受列车荷载，并通过钢筋混凝土底座传递给支撑基础(梁体或隧道管片或地基)，而底座与自密实混凝土间设置的隔离层便于维修和起到减震降噪的作用。
3.现有技术中公开了一个公开号为cn102635040b的专利，该方案在既有营运铁路线的两轨枕之间清理道砟形成方形槽，在方形槽内放入方木于轨道下方，用垫块填充轨道与方木之间的空隙，在轨道两侧和中间分别放置一根刚性分配梁，将方形分配梁与方木固定，利用刚性分配梁系统，把列车荷载有效分配，大大减少应力集中程度和对施工扰动的敏感程度，同时大大减少了轨道的沉降，有效保证了列车的正常通行，同时物理加固方法代替注浆加固方法，不仅减沉效果明显提升，而且大大节约施工成本，同时有效节约工期。
4.综上所述，现有装置随着使用，也逐渐暴露出了该技术的不足之处，主要表现在以下方面：
5.第一，现有的轨枕均是提前预浇筑后，利用交通工具托运至施工现场，使得还需交通远距离运输，增加了轨道建造成本。
6.第二，现有的预制轨枕在与道砟施工装配后，无法保证与道砟的贴合性，随着使用，轨枕与道砟易出现晃动的现象，影响道床的使用寿命。
7.第三，轨枕与道砟施工结合后，随着列车的长时间运行，两个轨枕之间的间距易出现变化，影响道床的使用寿命。
8.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

9.针对现有技术中的缺陷，本发明解决了传统技术中提前预制的轨枕，还需交通工具远距离运输，增加了轨道建造成本；现有的预制轨枕在与道砟施工装配后，无法保证与道砟的粘合性，随着使用，道床内混凝土裂缝增加、轨枕与道床易出现晃动的现象，影响道床使用寿命，道床养护维修频率高的问题。
10.为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
11.包芯式混凝土整体道床的施工方法，包括以下步骤：
12.s1：基床平整；
13.s2：轨枕模板放置；
14.s3：轨枕横向限位；
15.s4：道床浇筑；
16.s5：轨枕模板去除；
17.s6：填充轨枕模板缝隙。
18.作为一种优化的方案，所述轨枕浇筑包括由复合钢纤维粉、水泥、水、粉煤灰按照配比形成的复合钢纤维混凝土。
19.作为一种优化的方案，所述复合钢纤维混凝土的配比比例为：复合钢纤维粉10-50kg/m3、水泥310-340kg/m3、水160-180kg/m3、粉煤灰50-60kg/m3。
20.作为一种优化的方案，所述复合钢纤维混凝土还包括矿渣60-80kg/m3、砂680-700kg/m3、石子1100-1200kg/m3、减水剂3-6kg/m3。
21.作为一种优化的方案，所述轨枕模板放置包括沿纵向延伸的侧模板以及沿横向设置的端模板，并通过所述侧模板与所述端模板形成上短下长的梯形轨枕。
22.作为一种优化的方案，所述侧模板与端模板放置前表面涂抹脱模剂。
23.作为一种优化的方案，所述侧模板与端模板的下端部分别向外延伸有柔质扩充板。
24.作为一种优化的方案，所述侧模板上开设有沿竖向设置的扩充孔，所述扩充孔的下端部延伸至柔质扩充板的下边沿。
25.作为一种优化的方案，所述侧模板与水平面夹角为60
°
。
26.作为一种优化的方案，所述柔质扩充板的上端部铰接于所述侧模板或端模板的下端部。
27.作为一种优化的方案，所述轨枕横向限位包括穿插至相邻的扩充孔内的横向限位钢筋。
28.作为一种优化的方案，所述横向限位钢筋上的周壁上均布有锥形限位凸起部。
29.作为一种优化的方案，所述横向限位钢筋的两端利用支架支撑并调节其高度。
30.作为一种优化的方案，所述道床浇筑包括道砟层浇筑以及轨枕浇筑，所述轨枕浇筑先于道砟层浇筑。
31.作为一种优化的方案，所述轨枕浇筑的混凝土高于扩充孔时，所述道砟层浇筑的混凝土开始浇筑，直至轨枕浇筑的混凝土与轨枕模板上端部相平齐，道砟层浇筑的混凝土没过于横向限位钢筋。
32.作为一种优化的方案，所述轨枕浇筑的混凝土物料利用扩充孔向外侧溢流，并形成侧扩充部。
33.作为一种优化的方案，所述轨枕浇筑的混凝土填充至所述柔质扩充板的下方，并形成底扩充部。
34.作为一种优化的方案，所述轨枕模板去除包括固接于所述侧模板以及端模板上端部的提环。
35.作为一种优化的方案，所述填充轨枕模板缝隙包括利用复合钢纤维混凝土填补去除轨枕模板的缝隙。
36.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
37.通过实现轨枕现场预制，省去了利用交通工具运输的成本，并且轨枕与道砟现场
预制，可根据实际环境进行调整，可选性增大；
38.通过在轨枕模板中开设扩充孔，利用横向限位钢筋贯穿轨枕模板，保证了相邻的轨枕之间的间距，防止出现位移的现象；
39.通过轨枕模板开设扩充孔，实现了在轨枕浇筑时的混凝土会部分穿过扩充孔流至外部形成侧扩充部，加大了轨枕的隐藏体积，并加大与道砟层的接触面积，提高与道砟层贴合的稳定性；
40.通过在轨枕模板下端部设置向外延伸的柔质扩充板，实现将轨枕浇筑的混凝土向外延伸形成底座，加大与基床的接触面积，提高对轨枕支撑的稳定性，并且侧扩充部加大了与道砟层的接触面积，并实现搭接，更进一步的提高轨枕与道砟层贴合的稳定性，防止轨枕出现松动的现象。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
42.图1为本发明的结构示意图；
43.图2为本发明扩充孔的结构示意图。
44.图中：1-基床；2-道砟层；3-轨枕；4-侧模板；5-侧扩充部；6-底扩充部；7-扩充孔；8-柔质扩充板；9-横向限位钢筋；10-锥形限位凸起部。
具体实施方式
45.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
46.如图1和图2所示，包芯式混凝土整体道床的施工方法，包括以下步骤：
47.s1：基床1平整；
48.s2：轨枕3模板放置；
49.s3：轨枕3横向限位；
50.s4：道床浇筑；
51.s5：轨枕3模板去除；
52.s6：填充轨枕3模板缝隙。
53.轨枕3浇筑包括由复合钢纤维粉、水泥、水、粉煤灰按照配比形成的复合钢纤维混凝土。
54.复合钢纤维混凝土的配比比例为：复合钢纤维粉10-50kg/m3、水泥310-340kg/m3、水160-180kg/m3、粉煤灰50-60kg/m3。
55.复合钢纤维混凝土还包括矿渣60-80kg/m3、砂680-700kg/m3、石子1100-1200kg/m3、减水剂3-6kg/m3。
56.轨枕3模板放置包括沿纵向延伸的侧模板4以及沿横向设置的端模板，并通过侧模板4与端模板形成梯形轨枕3。
57.轨枕3模板侧面采用钢架侧向支撑于地面，轨枕3模板顶面采用钢框固定连接，以确保模板的整体稳定性，浇筑完成后拆除顶部的钢框。
58.侧模板4与端模板放置前表面涂抹脱模剂。
59.侧模板4与端模板的下端部分别向外延伸有柔质扩充板8，通过设置柔质扩充板8的目的是为了能够形成底扩充部6的同时，还便于将模板抽出。
60.侧模板4上开设有沿竖向设置的扩充孔7，扩充孔7的下端部延伸至柔质扩充板8的下边沿。
61.侧模板4与水平面夹角为60
°
。
62.柔质扩充板8的上端部铰接于侧模板4或端模板的下端部。
63.轨枕3横向限位包括穿插至相邻的扩充孔7内的横向限位钢筋9。
64.横向限位钢筋9上的周壁上均布有锥形限位凸起部10。
65.横向限位钢筋9的两端利用支架支撑并调节其高度。
66.道床浇筑包括道砟层2浇筑以及轨枕3浇筑，轨枕3浇筑先于道砟层2浇筑。
67.道砟层混泥土配比：每平方米用量：水：205kg/m3、水泥：488kg/m3、砂：562kg/m3、石子：1195kg/m3；水灰比；0.4。
68.轨枕3浇筑的混凝土高于扩充孔7时，道砟层2浇筑的混凝土开始浇筑，直至轨枕3浇筑的混凝土与轨枕3模板上端部相平齐，道砟层2浇筑的混凝土没过于横向限位钢筋9。
69.轨枕3浇筑的混凝土物料利用扩充孔7向外侧溢流，并形成侧扩充部5。
70.轨枕3浇筑的混凝土填充至柔质扩充板8的下方，并形成底扩充部6。
71.轨枕3模板去除包括固接于侧模板4以及端模板上端部的提环。
72.为确保混凝土的粘结更加紧密，在复合钢纤维混凝土浇注完成后，混凝土终凝完成，混凝土强度达到设计强度50％，通过对道砟层2表面开槽，形成避让轨枕3模板的通道，即可抽出轨枕3模板。
73.填充轨枕3模板缝隙包括利用复合钢纤维混凝土填补去除轨枕3模板的缝隙。
74.复合钢纤维混凝土的制备及施工包括以下步骤：
75.a：复合钢纤维混凝土搅拌：为保障复合钢纤维材料在混凝土内充分搅拌均匀，在运输过程中不至于产生离析现象。搅拌罐内设置风扇式搅拌齿轮，单片齿轮面积在100cm2-300cm2，在运输过程中齿轮转速在2-4r/min。
76.b：复合钢纤维混凝土搅拌罐：为防止复合钢纤维混凝土在现场浇注过程中产生离析，保证材料的和易性和施工作业的连续性，复合钢纤维混凝土配制专门的施工现场专用小型搅拌罐。此搅拌罐为移动式小车搅拌罐，每6.25m为一个单元，一个单元一次浇注完成。
77.c：复合钢纤维混凝土自动下料系统：为防止混凝土在下料过程中产生离析、飞溅、下料速度不均匀等现象，将下料系统进行改进由接口漏斗、s型下料槽、接料口、减振系统等组成。其所述减振系统为2mm厚度的复合橡胶，粘贴于s型下料槽槽壁。
78.d：复合钢纤维混凝土自动下料系统：为防止复合钢纤维混凝土在下流过程中产生飞溅等现象，在自动下料系统四周架设紧固装置，所述紧固装置由钢支架组成，用钢支架将自动下料系统固定于地面，确保自动下料机自身不会产生振动。
79.e：复合钢纤维混凝土自动下料系统：为方便下料车的清洗，在自动下料车上安装自动清洗设备。自动清洗设备由储水箱、过滤箱、污水箱、废料箱组成。其所述过滤箱目的在
于过滤掉清洗过程中产生的砂石等固体颗粒，将其排入废料箱。
80.轨枕3混凝土浇注
81.a：复合钢纤维混凝土浇注：为保证内嵌式轨枕3的整体稳定性，复合钢纤维混凝土浇注一次浇注成型。为防止浇注过程中产生离析，浇注高度不能超过1.2m，确保浇注的连续性。为进一步提高内嵌式轨枕3的抗压强度，复合钢纤维混凝土浇注从轨枕3中心向两侧对称浇注。
82.b：复合钢纤维混凝土振捣：为提高振捣过程的密实性、不漏振，复合钢纤维混凝土振捣采用自制梅花形振动器，可完成全方位、多角度振捣。梅花形振动器由梅花振动头、动力系统、速度控制器、方位控制器组成，可确保振动过程的匀速性、灵活性。
83.c：混凝土整体道床混凝土浇注：为减少整体道床在施工阶段产生的裂缝数量，复合钢纤维混凝土浇注完成即可浇注剩余混凝土整体道床混凝土，待复合钢纤维混凝土凝结，确保混凝土不会塌落，即可拆除模板。
84.包芯式混凝土整体道床养护
85.a：自制温湿度感应器：采用铜质温湿度感应器，分别布设在内嵌式轨枕3中心、每个单元混凝土整体道床内部中心、每个单元混凝土整体道床底部中心等部位，能够全面测量不同部位的湿度和温度；铜质温湿度感应器连接报警系统，一旦温度超出设定界限温度，报警器自动报警。
86.b：智慧洒水系统：新型包芯式混凝土整体道床以20m为单元，进行洒水养护，洒水采用雾化匀速洒水，旋转式洒水喷头，实现多角度、全方位覆盖洒水。
87.通过实现轨枕3现场预制，省去了利用交通工具运输的成本，并且轨枕3与道砟现场预制，可根据实际环境进行调整，可选性增大；
88.通过在轨枕3模板中开设扩充孔7，利用横向限位钢筋9贯穿轨枕3模板，保证了相邻的轨枕3之间的间距，防止出现位移的现象；
89.通过轨枕3模板开设扩充孔7，实现了在轨枕3浇筑时的混凝土会部分穿过扩充孔7流至外部形成侧扩充部5，加大了轨枕3的隐藏体积，并加大与道砟层2的接触面积，提高与道砟层2贴合的稳定性；
90.通过在轨枕3模板下端部设置向外延伸的柔质扩充板8，实现将轨枕3浇筑的混凝土向外延伸形成底座，加大与基床1的接触面积，提高对轨枕3支撑的稳定性，并且侧扩充部5加大了与道砟层2的接触面积，并实现搭接，更进一步的提高轨枕3与道砟层2贴合的稳定性，防止轨枕3出现松动的现象。
91.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。