一种轨道板结构的制作方法

本发明涉及铁路设备，特别是涉及一种一次性铺设监控设备可以实现长期监测的轨道板结构。

背景技术：

1、有砟轨道是指轨下基础为石质散粒道床的轨道，通常也称为碎石道床轨道，是轨道结构的主要形式之一。它具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、吸噪特性好等优点。但相对无砟轨道来说，其也具有线路平面几何形状不易保持，使用寿命短，养护维修工作量大等缺点。

2、无砟轨道(ballastless track)是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，又称作无碴轨道，是当今世界先进的轨道技术。无砟轨道与有砟轨道相比，无砟轨道避免了道砟飞溅，平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作少，列车运行时速可达350千米以上。

3、轨道板(rail slab)是指结构型式为板体的无砟轨道配件，用以支承和固定钢轨的，将列车通过钢轨传递的载荷分布给板下基底的新型轨下部件。轨道板在生产加工以及铺设过程中，对于轨道板的敏感信息的采集十分重要。传统的轨道板生产过程中可以通过一些外设设备对加工过程中的各种敏感信息进行采集，在生产完成后将各种采集敏感信息的设备移除。在进行铺设以及列车运行时需要重新布置信息采集设备，对铺设敏感信息以及运行时所需获得的敏感信息进行采集，以便对铺设过程以及使用过程中轨道板的施工质量以及使用情况进行监控。可见，现有技术中的轨道板敏感信息的采集需要多次重复设置信息采集设备费时费力。

技术实现思路

1、本发明提供了一种轨道板结构。

2、本发明提供了如下方案：

3、一种轨道板结构，包括：

4、无砟轨道板主体，所述无砟轨道板主体包括根据车辆荷载要求加载预应力的混凝土预制板结构；

5、信息采集单元，所述信息采集单元包括光纤光栅传感器以及若干信息收集组件；所述光纤光栅传感器沿轨道纵向设置于所述无砟轨道板主体的内部且与所述无砟轨道板主体内的钢筋网的钢筋密贴相连若干所述信息收集组件沿轨道横向且间隔地设置，并与所述光纤光栅传感器连接；

6、无线传输单元，所述无线传输单元用于在所述信息收集组件以及位于综合基地的数据处理器之间建立通信链路；

7、其中，所述光纤光栅传感器在所述无砟轨道板主体成型过程中设置于所述无砟轨道板主体的内部；所述信息收集组件用于收集所述光纤光栅传感器采集到的敏感信息，并将所述敏感信息传递至所述数据处理器，所述敏感信息至少包括混凝土应力应变数据以及轨道板纵横向位移量；所述数据处理器用于对所述敏感信息进行处理和/或展示。

8、优选地：所述无砟轨道板主体的下表面设置有若干方形凸台。

9、优选地：所述无砟轨道板主体的上表面用于安装齿轨以及钢轨；所述无砟轨道板主体的上表面设置有纵向凸台；所述纵向凸台的上部用于安装所述齿轨；所述无线传输单元设置于第三轨设备上，所述敏感信息还包括预制板间伸缩量信息。

10、优选地：所述纵向凸台设置有若干齿条扣件安装孔，所述齿条扣件安装孔用于实现轨条扣件的安装，以便通过所述轨条扣件实现所述齿轨的安装；

11、两组承轨台，两组所述承轨台分别设置于所述无砟轨道板主体的上表面且位于所述纵向凸台的两侧；所述承轨台设置有用于安装所述钢轨的钢轨扣件安装孔。

12、优选地：若干所述方形凸台用于一一对应的嵌入所述无砟轨道板主体下方的路基底座的若干定位凹槽内。

13、优选地：所述无砟轨道板主体中间设置有横向贯通的若干预留孔，所述预留孔内设置有玻璃管内衬，所述玻璃管内衬用于供管道内模组系统连接线穿过；所述无线传输单元设置于管梁上，所述敏感信息还包括管梁内温度数据、管梁内压强。

14、优选地：所述无砟轨道板主体在纵向按管梁方向上的长度为3-7米，所述无砟轨道板主体的横向宽度为0.5-0.7米，所述无砟轨道板主体的厚度为0.3-0.6米；所述预留孔的孔径为50-100毫米。

15、优选地：相邻两个所述预留孔的孔间距为1-3米，位于边侧的所述预留孔的中心距离板端为1.2-1.3米。

16、优选地：所述钢筋网具有双层结构，所述钢筋网包含的横向、纵向以及垂向布置的钢筋的外部均设置有绝缘层。

17、优选地：若干所述方形凸台用于嵌入所述无砟轨道板主体下方的自密实混凝土层内；所述方形凸台的厚度为48-52毫米；所述方形凸台的长度和宽度均为49-52毫米；所述自密实混凝土填充层设置有若干预埋钢筋，所述预埋钢筋延伸至所述自密实混凝土填充层下方的长度为78-82毫米；每根所述预埋钢筋均与若干所述方形凸台错位布置。

18、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

19、通过本发明，可以实现一种轨道板结构，在一种实现方式下，该结构可以包括无砟轨道板主体；所述无砟轨道板主体包括根据车辆荷载要求加载预应力的混凝土预制板结构；信息采集单元，所述信息采集单元包括光纤光栅传感器以及若干信息收集组件，所述光纤光栅传感器沿轨道纵向设置于所述无砟轨道板主体的内部且与所述无砟轨道板主体内的钢筋网的钢筋密贴相连；若干所述信息收集组件沿轨道横向且间隔地设置，并与所述光纤光栅传感器连接；无线传输单元，所述无线传输单元用于在所述信息收集组件以及位于综合基地的数据处理器之间建立通信链路；其中，所述光纤光栅传感器在所述无砟轨道板主体成型过程中设置于所述无砟轨道板主体的内部；所述信息收集组件与所述光纤光栅传感器相连，所述信息收集组件用于收集所述光纤光栅传感器采集到的敏感信息，并将所述敏感信息传递至所述数据处理器，所述敏感信息至少包括混凝土应力应变数据以及轨道板纵横向位移量；所述数据处理器用于对所述敏感信息进行处理和/或展示。该结构消除了有砟轨道道床纵向稳定性差，道砟易滑落，线路养护工作量大,维护成本高的难点，提升了轨道结构的施工质量，并可以对其使用状态进行了长期监测，提高了旅客舒适性和安全性。同时，能够提升支撑轨的施工质量，解决超高速磁浮交通支撑轨结构的整体性破坏隐患、并对结构状态进行实时监测，能够直接提升磁浮列车运行的平顺性和安全性，技术经济效果显著。通过设置预留孔的设计，提升了结构质量，消除了现场浇筑频繁穿孔带来的整体性延缓，预留了结构长期监测条件。

20、当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种轨道板结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的轨道板结构，其特征在于，所述无砟轨道板主体的下表面设置有若干方形凸台。

3.根据权利要求2所述的轨道板结构，其特征在于，所述无砟轨道板主体的上表面用于安装齿轨以及钢轨；所述无砟轨道板主体的上表面设置有纵向凸台以及两组承轨台，两组所述承轨台分别位于所述纵向凸台的两侧；所述纵向凸台的上部用于安装所述齿轨；所述无线传输单元设置于第三轨设备上，所述敏感信息还包括预制板间伸缩量信息。

4.根据权利要求3所述的轨道板结构，其特征在于，所述纵向凸台设置有若干齿条扣件安装孔，所述齿条扣件安装孔用于实现轨条扣件的安装，以便通过所述轨条扣件实现所述齿轨的安装；

5.根据权利要求3所述的轨道板结构，其特征在于，若干所述方形凸台用于一一对应的嵌入所述无砟轨道板主体下方的路基底座的若干定位凹槽内。

6.根据权利要求2所述的轨道板结构，其特征在于，所述无砟轨道板主体中间设置有横向贯通的若干预留孔，所述预留孔内设置有玻璃管内衬，所述玻璃管内衬用于供管道内模组系统连接线穿过；所述无线传输单元设置于管梁上，所述敏感信息还包括管梁内温度数据、管梁内压强。

7.根据权利要求6所述的轨道板结构，其特征在于，所述无砟轨道板主体在纵向按管梁方向上的长度为3-7米，所述无砟轨道板主体的横向宽度为0.5-0.7米，所述无砟轨道板主体的厚度为0.3-0.6米；所述预留孔的孔径为50-100毫米。

8.根据权利要求7所述的轨道板结构，其特征在于，相邻两个所述预留孔的孔间距为1-3米，位于边侧的所述预留孔的中心距离板端为1.2-1.3米。

9.根据权利要求6所述的轨道板结构，其特征在于，所述钢筋网具有双层结构，所述钢筋网包含的横向、纵向以及垂向布置的钢筋的外部均设置有绝缘层。

10.根据权利要求6所述的轨道板结构，其特征在于，若干所述方形凸台用于嵌入所述无砟轨道板主体下方的自密实混凝土层内；所述方形凸台的厚度为48-52毫米；所述方形凸台的长度和宽度均为49-52毫米；所述自密实混凝土填充层设置有若干预埋钢筋，所述预埋钢筋延伸至所述自密实混凝土填充层下方的长度为78-82毫米；每根所述预埋钢筋均与若干所述方形凸台错位布置。

技术总结
本发明公开了一种轨道板结构，该结构包括无砟轨道板主体；所述无砟轨道板主体包括根据车辆荷载要求加载预应力的混凝土预制板结构；信息采集单元，所述信息采集单元包括光纤光栅传感器以及若干信息收集组件，所述光纤光栅传感器沿轨道纵向设置于所述无砟轨道板主体的内部且与所述无砟轨道板主体内的钢筋网的钢筋密贴相连。该结构消除了有砟轨道道床纵向稳定性差，道砟易滑落，线路养护工作量大,维护成本高的难点，提升了轨道结构的施工质量，并可以对其使用状态进行长期监测，提高了旅客舒适性和安全性。

技术研发人员：刘超,韩振江,梁栋,王飞,曲士荣,吴昊,杨嘉岳,张蕾,宋彦琳,王东,郭永保,何源,贾祥
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29