本發(fā)明涉及高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域,具體地指一種適用于高速鐵路橋梁的軌道結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
無砟軌道是指采用混凝土或瀝青混合料等整體基礎(chǔ)取代散粒碎石道床的軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng),軌枕本身是由混凝土澆筑而成。中國從首條無砟軌道試驗段到現(xiàn)在大量運用,迄今已十年余,結(jié)構(gòu)形式上也從CRTSⅠ型板、CRTSⅡ型板發(fā)展到了現(xiàn)在的CRTSⅢ型板,除了這些經(jīng)典形式之外還有如整體式道床板等非主流形式。
相對于無砟軌道的發(fā)展,作為無砟軌道的承載基礎(chǔ)的鐵路橋梁并沒有太大的調(diào)整,現(xiàn)有技術(shù)的鐵路橋梁通常只是相應(yīng)調(diào)整二期恒載與之配合。對于梁軌相互作用上的改善主要是軌道在努力,實際上軌道的體量相對于橋梁而言實在太小,在改善兩之間的關(guān)系上固然是著眼于大者更有效。
現(xiàn)有無砟軌道技術(shù)雖有許多優(yōu)點,但橋梁沒有從本質(zhì)上進行互動,只是在荷載上有所反映,故此還存在一些缺點:1、無砟軌道造價高,相對于有砟軌道的經(jīng)濟效益只能從有砟軌道需要增加的維修費用得到,而這點是以無砟軌道的維養(yǎng)很少為前提;2、混凝土無碴軌道為剛性承載層,當達到承載強度極限時將產(chǎn)生斷裂,并引起軌道幾何尺寸的突然變化;3、無砟軌道對升降溫差的適應(yīng)能力存在天性的不足,如端刺易被剪壞,且難于克服。
工程病害問題是新技術(shù)成熟的必然過程,實際改善方案也一直在進行之中。對于現(xiàn)有技術(shù)的鐵路橋梁無砟軌道,現(xiàn)有軌下與梁頂之間的構(gòu)造過于復(fù)雜,多種層與層之間復(fù)雜而又不穩(wěn)定的接觸關(guān)系所帶來的系統(tǒng)性能離散性必然偏大,一旦偏差超出預(yù)設(shè)范圍則會引發(fā)工程病害,這是肯定無疑的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)中提到的現(xiàn)有技術(shù)中的鐵路橋梁上的無砟軌道結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜導(dǎo)致容易出現(xiàn)鐵路病害的問題,提供一種適用于高速鐵路橋梁的軌道結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種適用于高速鐵路橋梁的軌道結(jié)構(gòu),包括橋梁頂板和通過螺栓錨固在橋梁頂板上的軌道;所述的螺栓下端錨固在橋梁頂板的上端面,其特征在于:所述的橋梁頂板上開設(shè)有沿軌道延伸方向布置的凹槽;所述的凹槽內(nèi)設(shè)置有凸體帶;所述的凸體帶為固定于軌道與橋梁頂板之間的用于支撐和緩沖軌道的預(yù)制柔性混凝土結(jié)構(gòu),凸體帶下端固定于凹槽內(nèi)、其上端凸出于橋梁頂板上端面;所述的螺栓垂直穿過軌道上的扣軌和凸體帶將軌道、凸體帶和橋梁頂板錨固為整體結(jié)構(gòu),凸體帶與橋梁頂板之間設(shè)置有調(diào)平結(jié)構(gòu)。
進一步的所述的調(diào)平結(jié)構(gòu)包括凸體帶橫向兩側(cè)端部上的凸臺;所述的凸臺一端固定在凸體帶的端部,另一端沿水平方向橫向延伸,凸臺上穿設(shè)有一根調(diào)平螺栓;所述的調(diào)平螺栓垂直穿過凸臺并與之螺旋連接,調(diào)平螺栓的下端支承于橋梁頂板的上端面。
進一步的所述的凹槽內(nèi)設(shè)置有限制凸體帶于凹槽內(nèi)的錨固結(jié)構(gòu)。
進一步的所述的錨固結(jié)構(gòu)包括開設(shè)于凹槽底部的卡槽;所述的卡槽沿軌道的延伸方向布置,卡槽內(nèi)嵌有錨固塊;所述的錨固塊為澆筑在卡槽內(nèi)與橋梁頂板固定連接的混凝土塊,螺栓的下端澆筑在錨固塊內(nèi)與之錨固連接。
進一步的所述的錨固塊上端設(shè)置有支撐板;所述的支撐板為同錨固塊澆筑在一起的位于凸體帶和凹槽側(cè)壁之間的混凝土板,支撐板的上下兩側(cè)端面分別與凸體帶和凹槽側(cè)壁固定連接。
進一步的所述的支撐板包括澆筑在錨固塊上端面上的底板、斜板和橫板,斜板固定在底板的橫向兩端形成填充在凹槽與凸體帶之間的限制凸體帶移動的U型結(jié)構(gòu),橫板固定在斜板的上端與凸臺的下端面貼合,調(diào)平螺栓澆筑在橫板內(nèi)。
進一步的所述的橫板的上端面凸出于橋梁頂板的上端面。
進一步的所述的錨固結(jié)構(gòu)還包括多根箍筋;所述的箍筋下半部分澆筑在卡槽底部的橋梁頂板內(nèi),上半部分澆筑在錨固塊內(nèi)。
進一步的所述的橋梁頂板的厚度為520~560mm。
本發(fā)明的優(yōu)點有:1、本發(fā)明的高速鐵路橋梁軌道通過使用預(yù)制的柔性凸體帶支撐軌道,既起到了穩(wěn)固軌道的作用,又提高了對軌道運行過程中產(chǎn)生的作用力的緩沖作用,在保證整個橋梁軌道結(jié)構(gòu)的安全性能的前提下,精簡了橋梁軌道的結(jié)構(gòu),節(jié)省了大量的人力物力;
2、本發(fā)明通過設(shè)置凸體帶和錨固塊將軌道固定在橋梁頂板上,通過使用橋梁頂板作為軌道的應(yīng)力消散基礎(chǔ),簡化了橋梁軌道的結(jié)構(gòu),提高了施工效率,具有極大的推廣價值;
3、本發(fā)明通過在凸體帶和橋梁頂板之間設(shè)置調(diào)平結(jié)構(gòu),能夠小范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)凸體帶上端面的傾斜角度,保證軌道布置的精確性;
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單,簡化了傳統(tǒng)的橋梁軌道結(jié)構(gòu),提高了軌道施工的效率,節(jié)省了大量的人力物力,具有極大的推廣價值。
附圖說明
圖1:本發(fā)明的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2:本發(fā)明的橋梁頂板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3:本發(fā)明的凸體帶與錨固塊的連接結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1—橋梁頂板;2—軌道;3—墊板;4—扣軌;5—螺栓;6—凸體帶;7—卡槽;8—錨固塊;9—底板;10—斜板;11—橫板;12—凸臺;13—調(diào)平螺栓;14—凹槽;15—箍筋。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
如圖1~3,一種適用于高速鐵路橋梁的軌道結(jié)構(gòu),包括橋梁頂板1和軌道2,本實施例的橋梁頂板1和軌道2結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu),橋梁頂板1為箱梁結(jié)構(gòu)中的位于上層的水平橫板。
軌道2結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)的鋼軌結(jié)構(gòu),軌道2支承于下端的橡膠墊板3上,軌道2兩側(cè)設(shè)置有扣軌4將軌道2和墊板3固定連接為一體,扣軌4上設(shè)置有螺栓5,螺栓5穿過扣軌4和墊板3,其下端錨固在橋梁頂板1上將軌道2、扣軌4和墊板3固定于橋梁頂板1上。
本實施例的橡膠墊板3與橋梁頂板1之間設(shè)置有凸體帶6,本實施例的凸體帶6為固定于墊板3與橋梁頂板1之間的用于支撐和緩沖軌道2的預(yù)制柔性混凝土結(jié)構(gòu),墊板3通過螺栓5固定在凸體帶6上形成穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)。凸體帶6為柔性混凝土預(yù)制而成,能夠起到支撐和緩沖軌道2的作用,避免了在軌道2運行過程中產(chǎn)生的作用力對橋梁頂板1的直接破壞。
實際使用時,為了保證凸體帶6的安裝精度,本實施例在凸體帶6上設(shè)置有調(diào)平結(jié)構(gòu),如圖1和3所示,凸體帶6的橫向兩端設(shè)置有沿水平橫向方向向外延伸的凸臺12,凸臺12上穿設(shè)有調(diào)平螺栓13,調(diào)平螺栓13垂直穿過凸臺12并與之螺旋連接,調(diào)平螺栓13的下端支承于橋梁頂板1的上端面,通過旋擰調(diào)平螺栓13即可改變凸體帶6與橋梁頂板1之間的距離,調(diào)節(jié)兩側(cè)的調(diào)平螺栓13就可以改變凸體帶6上端面的傾斜角度,從而對凸體帶6進行精確的調(diào)整。
為了固定限制凸體帶6,本實施例在橋梁頂板1上開設(shè)有沿軌道2的延伸方向布置的凹槽14,如圖2所示,凹槽14沿縱向開設(shè),凸體帶6下半部分卡合在凹槽14內(nèi)限制凸體帶6的橫向移動,保證在軌道2運行過程中,軌道2具有良好的穩(wěn)定性。
本實施例將凸體帶6錨固在凹槽14內(nèi)的錨固結(jié)構(gòu)包括卡槽7,卡槽7為開設(shè)于凹槽14底部的U型槽,卡槽7內(nèi)嵌有錨固塊8,錨固塊8為澆筑在卡槽7內(nèi)與橋梁頂板1固定連接的混凝土塊,螺栓5下端澆筑在錨固塊8內(nèi)與之錨固連接。實際設(shè)置時,可以預(yù)先在卡槽7內(nèi)預(yù)留鋼筋骨架,如圖1和2所示的箍筋15,再向卡槽7內(nèi)澆筑混凝土形成穩(wěn)定的錨固結(jié)構(gòu),通過將箍筋15的上下兩部分分別澆筑在橋梁頂板1和錨固塊8內(nèi)連接兩者形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
本實施例的凸體帶6通過螺栓5固定在錨固塊8上,錨固塊8與凸體帶6之間設(shè)置有支撐板,支撐板為填充在凸體帶6與凹槽14內(nèi)側(cè)之間的混凝土板。如圖3所示,本實施例的支撐板包括底板9、斜板10和橫板11,底板9固定在錨固塊8的上端面,斜板10位于底板9的橫向兩側(cè),斜板10下端固定在底板9的橫向兩端將凸體帶6固定在凹槽14內(nèi),螺栓5依次穿過扣軌4、墊板3、凸體帶6、底板9和錨固塊8將軌道2固定在橋梁頂板1上。
橫板11固定在斜板10的上端沿水平方向延伸,橫板11的上端面貼合在凸體帶6的下端面上,下端面支承于橋梁頂板1的上端面,起到支撐凸體帶6的作用,調(diào)平螺栓13澆筑在橫板11內(nèi)。
另外,為了保證橋梁頂面1上的雨水浸泡凸體帶6或是支撐板,本實施例的橫板11的上端面凸出于橋梁頂板1的上端面。本實施例的橋梁頂板1為箱梁結(jié)構(gòu)中的上層橫板,其厚度要大于傳統(tǒng)技術(shù)中的箱梁頂板厚度約100mm,本實施例的橋梁頂板1的厚度為520~560mm。
使用時,在澆筑橋梁頂板1的過程中預(yù)留凹槽14和卡槽7,在卡槽7內(nèi)預(yù)留一些鋼筋作為錨固塊8澆筑時的骨架,將預(yù)先制作好的凸體帶6放置在凹槽14內(nèi),調(diào)節(jié)兩側(cè)的調(diào)平螺栓13,調(diào)節(jié)凸體帶6的上端面使軌道2處于水平裝置。調(diào)節(jié)完成后,開始向凸體帶6和凹槽14之間的間隙內(nèi)澆筑自密實的混凝土,混凝土在卡槽7內(nèi)凝固形成錨固塊8,在凸體帶6的下方形成底板9和斜板10連接凸體帶6和凹槽14內(nèi)側(cè)側(cè)壁,在凸臺12的下方形成橫板11將調(diào)平螺栓13固定在橫板11內(nèi),完成安裝過程。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。