易装配浮置道床预制板及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于轨道交通领域，尤其涉及一种预制式的道床板和其构成的浮置道床，以及其构成浮置道床的方法。
【背景技术】
[0002]随着社会发展和科技进步，轨道交通的重要性日益彰显。在轨道交通的建设中必须解决车辆运行时产生的振动和噪音问题，否则将严重的影响周边居民的生活质量，危及周边建筑安全，同时，轨道交通本身的稳定性、安全性和使用寿命也会受到影响。为控制轨道交通运营中产生的振动和噪声，研究人员研发出许多减振降噪产品，其中钢弹簧浮置道床技术是业内公认减振效果最好的技术之一。例如授权号为ZL200410035441.1的中国发明专利就公开了一种浮置道床，由于这类高性能减振道床的弹性较高，列车通过时道床的下沉量较大，为了减轻钢轨的受力，板与板之间通常采用可中置式剪力铰连接。这中置式种剪力铰是针对长浮置板(一般15?60米)专门设计的，其可以在相邻浮置板之间传递垂向剪力和横向剪力，并可以纵向伸缩，以补偿长板之间的热胀冷缩，应用时，为保证在相邻浮置板间顺利装配中置式剪力铰，只能采用现场浇筑的方法进行施工，受运输条件和施工空间限制较多，施工质量和施工速度容易受到影响。为了提高施工质量和施工速度，利用预制短板(板长一般在3?8米)拼接成浮置道床是目前最近兴起的施工方式，其可以克服现场浇注受施工空间等不利因素所带来的制约，能大大提高施工效率，缩短施工周期，并保证浮置板的质量。例如授权号为ZL201220092205.3的中国实用新型专利就公开了一种预制短板浮置道床，采用这种预制短板组成的浮置板道床，由于预制短板都是预先制造好的，如果将中置式剪力铰也先预先固设在预制短板中，要想实现运输至施工现场后仍然可以顺利连接，对预制短板的原始加工精度要求极高，现场装配也非常困难，不仅增加成本，实践中也难以实现，为了保证在相邻预制短板间顺利装配剪力铰结构进行连接，目前使用的都是上置式剪力铰。现有上置式剪力铰虽然可以从预制短板上方调整位置，便于进行装配，但是，实践中也遇到一些新的难题，包括:一方面，上置式剪力铰占用道床结构的上方空间，工程应用中有时会出现与其他设施位置冲突的情况，影响该技术的推广应用；另一方面，上置式剪力铰安装固定在预制短板的上表面，其受力点位于预制短板板体的上部，传递剪力的过程中承受的力矩较大，因此预制短板板体及上置式剪力铰的受力情况均不佳，实践中有意外损坏的情况发生。
[0003]综上所述，市场迫切需要一种新的浮置板，其不仅可以方便地与相邻浮置板之间实现可靠连接，顺畅地传递剪力并改善浮置板体受力，同时还可以有效增强浮置道床结构的整体性，提高系统的适用性和使用寿命。
【发明内容】
[0004]本发明的第一个目的在于解决上述问题，提供一种结构简单、便于应用中置式剪力铰的易装配浮置道床预制板。
[0005]本发明易装配浮置道床预制板是这样实现的，包括预制板体，预制板体上设有与弹性隔振装置配合的安装预留空位或/和联结套筒，预制板体的一侧连接端中部固定设置定位导向套，另一侧连接端中部对应设置对接装配孔，所述定位导向套和对接装配孔分别沿轨道纵向设置，定位导向套至少设置二个，对接装配孔与定位导向套的数量相同，预制板体上设置灌浆通道，灌浆通道的一端与对接装配孔的底部连通，另一端开口于预制板体的上表面。
[0006]此外，为便于在灌浆过程中排出对接装配孔中的气体，预制板体上还可以设置排气通道，排气通道的一端与对接装配孔连通，另一端开口于预制板体的上表面。
[0007]另外，为了便于观察和清理预制板体下方的杂物，预制板体上还可以设有观察口。
[0008]本发明的第二个目的在于提供一种应用上述易装配浮置道床预制板的浮置道床，该浮置道床具有结构简单、整体性好、剪力铰结构及预制板体受力更合理、使用寿命更长等诸多优点。
[0009]本发明浮置道床是这样实现的，包括弹性隔振装置，弹性隔振装置放置在预制板体下方，或者弹性隔振装置放置在预制板体上设置的安装预留空位或/和联结套筒中，并且支承着易装配浮置道床预制板，相邻的易装配浮置道床预制板之间设有中置式剪力铰装置，所述中置式剪力铰装置包括抗剪芯棒和连接导向套，连接导向套的外轮廓尺寸小于对接装配孔的外轮廓尺寸，连接导向套设置在对接装配孔中，并且被经过灌浆通道向对接装配孔内灌注的灌浆材料固定，抗剪芯棒一端设置在易装配浮置道床预制板连接端设置的定位导向套中，另一端设置在相邻易装配浮置道床预制板连接端对应固定设置的连接导向套中，抗剪芯棒可以沿自身轴向与定位导向套及连接导向套之间相对滑动。
[0010]为了保证定位导向套在预制板体中的可靠固定和连接导向套在连接装配孔中的可靠固定，还可以在定位导向套或/和连接导向套的外表面上固定设置锚固装置，所述锚固装置包括锚固筋、锚固环、锚固杆件或锚固片等具体形式。
[0011]本发明中所述弹性隔振装置包括弹性隔振元件和调高装置，其中，弹性隔振元件包括钢弹簧阻尼隔振器、空气弹簧隔振器、金属橡胶复合隔振器、弹性橡胶隔振器、弹性聚氨酯隔振器、橡胶垫、聚氨酯垫等多种结构形式的隔振器，只要支承力、隔振效果和使用寿命满足要求，都可以起到同样的技术效果，应用时可以根据本发明易装配浮置道床预制板的结构选用；此外，调高装置包括调高垫片、现场利用储料袋及灌浆材料灌注的调高垫块等。
[0012]本发明的第三个目的在于提供一种应用上述易装配浮置道床预制板构成浮置道床的方法，其包括如下步骤:
[0013](I)据道床基础上划线标识出的易装配浮置道床预制板的平面位置，将预先加工好的第一块易装配浮置道床预制板利用吊装运输设备摆放在标识好的位置上，并调整好该易装配浮置道床预制板的平面位置；
[0014](2)将抗剪芯棒的一端插设在第一块易装配浮置道床预制板的定位导向套中，将连接导向套装配在抗剪芯棒的另一端，然后利用吊装运输设备摆放第二块易装配浮置道床预制板，并将抗剪芯棒和连接导向套嵌设在第二块易装配浮置道床预制板连接端中部设置的对接装配孔中，调整好第二块易装配浮置道床预制板的平面位置；
[0015](3)按照上述方法依次摆放其他易装配浮置道床预制板；
[0016](4)将弹性隔振装置放置在预制板体下方或者放置在预制板体上设置的安装预留空位或联结套筒中，根据预制板体工作高度的设计要求，在弹性隔振装置中的弹性隔振元件与预制板体之间或弹性隔振元件与联结套筒中的支承挡块之间设置适当厚度的调高装置，使预制板体脱离基础表面被弹性隔振装置支撑，完成易装配浮置道床预制板的顶升调平；
[0017](5)通过预制板体上设置的灌浆通道向对接装配孔内注满灌浆材料，然后对灌浆材料进行养护，养护完成后的灌浆材料将中置式剪力铰装置中的连接导向套固定设置在对接装配孔中，抗剪芯棒同时与相邻易装配浮置道床预制板相连；
[0018](6)按照上述方法利用灌浆材料将所有中置式剪力铰装置固定设置在易装配浮置道床预制板连接端中部设置的对接装配孔中，并利用中置式剪力铰装置将易装配浮置道床预制板依次连接在一起，然后将轨道结构安装在易装配浮置道床预制板上，即构成最终浮置道床。
[0019]需要说明的是，作为一种特例，当弹性隔振装置中的弹性隔振元件还包括相邻易装配浮置道床预制板的端部设置的共用的板端隔振装置时，本发明的第三个目的所述方法中，步骤(I)至步骤(4)摆放易装配浮置道床预制板及顶升调平的过程按如下步骤操作:
[0020](I)根据道床基础上划线标识出的易装配浮置道床预制板和板端隔振装置的平面位置，先将板端隔振装置摆放在标识好的位置上，再将预先加工好的第一块易装配浮置道床预制板利用吊装运输设备摆放在板端隔振装置上，并调整好该易装配浮置道床预制板的平面位置；
[0021](2)将抗剪芯棒的一端插设在第一块易装配浮置道床预制板的定位导向套中，将连接导向套装配在抗剪芯棒的另一端，然后利用吊装运输设备将第二块易装配浮置道床预制板摆放在板端隔振装置上，并将抗剪芯棒和连接导向套嵌设在第二块易装配浮置道床预制板连接端中部设置的对接装配孔中，调整好第二块易装配浮置道床预制板的平面位置；
[0022](3)按照上述方法依次摆放其他易装配浮置道床预制板；
[0023](4)将其他弹性隔振装置放置在预制板体下方或者放置在预制板体上设置的安装预留空位或联结套筒中，根据预制板体工作高度的设计要求，在板端隔振装置与预制板体之间以及其他弹性隔振装置中的弹性隔振元件与预制板体或联结套筒中的支承挡块之间分别设置适当厚度的调高装置，使预制板体脱离基础表面被板端隔振装置及其他弹性隔振装置支撑，完成易装配浮置道床预制板的顶升调平。
[0024]本发明的第四个目的在于提供另外一种应用上述易装配浮置道床预制板构成浮置道床的方法，其包括如下步骤:
[0025](I)根据道床基础上划线标识出的易装配浮置道床预制板的平面位置，将预先加工好的第一块易装配浮置道床预制板利用吊装运输设备摆放在标识好的位置上，并调整好该易装配浮置道床预制板的平面位置；
[0026](2)将抗剪芯棒的一端插设在第一块易装配浮置道床预制板的定位导向套中，将连接导向套装配在抗剪芯棒的另一端，然后利用吊装运输设备摆放第二块易装配浮置道床预制板，并将抗剪芯棒和连接导向套嵌设在第二块易装配浮置道床预制板连接端中部设置的对接装配孔中，调整好第二块易装配浮置道床预制板的平面位置；
[0027](3)按照上述方法依次摆放其他易装配浮置道床预制板，然后将轨道结构安装在易装配浮置道床预制板上；
[0028](4)将弹性隔振装置放置在预制板体下方或者放置在预制板体上设置的安装预留空位或联结套筒中，根据轨顶工作高度的设计要求，在弹性隔振装置中的弹性隔振元件与预制板体之间或弹性隔振元件与联结套筒中的支承挡块之间设置适当厚度的调高装置，使预制板体脱离基础表面被弹性隔振装置支撑，完成易装配浮置道床预制板的顶升调平；
[0029](5)通过预制板体上设置的灌浆通道向对接装配孔内注满灌浆材料，然后对灌浆材料进行养护，养护完成后的灌浆材料将中置式剪力铰装置中的连接导向套固定在对接装配孔中，抗剪芯棒同时与相邻易装配浮置道床预制板相连；
[0030](6)按照上述方法利用灌浆材料将所有中置式剪力铰装置固定设置在易装配浮置道床预制板连接端中部设置的对接装配孔中，并利用中置式剪力铰装置将易装配浮置道床预制板依次连接在一起