一種預(yù)制板式減振軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及配套施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通的減振領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)制板式減振軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和配套施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市軌道交通的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，城市軌道交通建設(shè)工期日趨緊張，軌道結(jié)構(gòu)施工工序因更加臨近開(kāi)通運(yùn)營(yíng)時(shí)間，工期壓力尤其突出，一般一條地鐵線9個(gè)月左右的鋪軌工期常被壓縮至6個(gè)月甚至更短，傳統(tǒng)的軌道結(jié)構(gòu)型式?jīng)Q定了其施工作業(yè)環(huán)節(jié)多、以人工作業(yè)為主、施工精度不易控制和施工進(jìn)度緩慢等特點(diǎn)。在整體施工工期和鋪軌工期被壓縮的情況下，嚴(yán)重影響了施工精度和鋪軌質(zhì)量，導(dǎo)致投入運(yùn)營(yíng)的線路平順性和運(yùn)行車輛的舒適性變差，且軌道病害頻發(fā)，環(huán)境振動(dòng)和噪聲問(wèn)題加劇。
[0003]傳統(tǒng)減振軌道結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋、現(xiàn)澆混凝土的施工方法，一般每天的施工速度為25m至50m，施工人數(shù)需80到100人，現(xiàn)澆混凝土量大，尤其是盾構(gòu)隧道內(nèi)由于作業(yè)面狹窄、且大量的人工作業(yè)環(huán)節(jié)導(dǎo)致施工精度不高、工作效率低下，且安全風(fēng)險(xiǎn)較高，設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)維修的成本也隨之增加。此外，現(xiàn)澆減振軌道地段的線路病害時(shí)有發(fā)生，如道床容易開(kāi)裂等。
[0004]為此，本發(fā)明的設(shè)計(jì)者鑒于上述缺陷，經(jīng)過(guò)潛心設(shè)計(jì)和大量的試驗(yàn)研究，提出了一種預(yù)制板式減振軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，及與該構(gòu)造配套的快速施工方法及施工裝備，以克服目前減振軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)存在的諸多缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種軌道交通用新型預(yù)制板式、減振性能可調(diào)的減振軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。該軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)適用于各種軌道減振需求，采用工廠化制造，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化專用設(shè)備鋪設(shè)，具有施工速度快、軌道結(jié)構(gòu)精度高、線路平順性好等特點(diǎn)，能有效克服現(xiàn)有軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(包括減振和非減振軌道結(jié)構(gòu))存在的問(wèn)題。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種新型預(yù)制板式減振軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及配套施工工法。
[0007]新型預(yù)制板式減振軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的減振性能可調(diào)，適用于人工或自動(dòng)化專用設(shè)備鋪設(shè)，采用可調(diào)的臨時(shí)豎向支撐裝置(支撐腿)支撐，該軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)依次包含工廠預(yù)制的高精度軌道板、以特殊方式復(fù)合(可廠內(nèi)復(fù)合或施工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合)在軌道板表面的彈性墊層、可調(diào)整支撐高度的臨時(shí)豎向支撐裝置、后澆式軌道板固定粧及軌道板下部現(xiàn)澆的自密實(shí)混凝土或其他等流動(dòng)性較好的結(jié)硬性回填材料。新型預(yù)制板式減振軌道主要的施工工藝順序是:在工廠或現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)預(yù)制軌道板結(jié)構(gòu)—在工廠或現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合減振墊層—采用專用鋪板裝備對(duì)軌道板進(jìn)行高精度定位—利用豎向支撐裝置對(duì)軌道板進(jìn)行臨時(shí)固定—一次或分幾次灌注軌道板下方的混凝土填充層。
[0008]1、新型預(yù)制板式減振軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的征在于:
[0009]I)在工廠或現(xiàn)場(chǎng)采用高精度模具預(yù)制高精度的鋼筋混凝土軌道板。
[0010]2)軌道板上表面為水平面或人字斜坡面形式。軌道板斷面為多邊形，圓形隧道地段兩側(cè)為斜坡面結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)對(duì)隧道斷面的適應(yīng)性，矩形、馬蹄形隧道斷面地段軌道板斷面可為矩形斷面，也可與圓形隧道斷面一樣兩側(cè)為斜坡面形式。
[0011]3)軌道板表面設(shè)置專用承軌凸臺(tái)，凸臺(tái)上安裝連接鋼軌用的扣件。
[0012]4)板內(nèi)鋼筋間距按一定模數(shù)(如25mm、50mm整數(shù)倍)及形狀布置，實(shí)現(xiàn)了板內(nèi)鋼筋網(wǎng)的自動(dòng)化生產(chǎn)。
[0013]5)軌道板上為滿足特殊施工和使用需要預(yù)留相應(yīng)的孔洞和預(yù)埋部件，主要包括以下方面(可根據(jù)具體需求選擇性采用):
[0014](I)安裝鋼軌扣件的預(yù)埋件(尼龍?zhí)坠艿?；
[0015](2)貫穿軌道板厚度方向的1-3個(gè)孔洞(用于板下填充層的澆筑、固定粧的位置預(yù)留、板下填充層澆筑情況的觀察等)；
[0016](3)為安裝臨時(shí)定位豎向支撐裝置預(yù)留安裝條件。豎向支撐裝置可安裝在靠近板中或者板側(cè)面的位置。
[0017](4)為自動(dòng)測(cè)量定位標(biāo)志預(yù)埋安裝條件。通過(guò)在板內(nèi)預(yù)埋套管或直接利用安裝扣件用套管等方式實(shí)現(xiàn)；
[0018](5)為軌道板鋪設(shè)定位用的對(duì)中標(biāo)記；
[0019](6)預(yù)埋彈性墊層復(fù)合連接用的預(yù)埋件。連接預(yù)埋預(yù)埋件可以是螺栓套筒、膨脹螺栓固定端、簡(jiǎn)易脹栓甚至木質(zhì)預(yù)埋粧等，也可通過(guò)預(yù)留槽或預(yù)埋槽道等方式實(shí)現(xiàn)預(yù)制板與彈性墊的復(fù)合；
[0020](7)預(yù)埋起吊用的3-4個(gè)專用吊釘；
[0021](8)預(yù)留軌道板縱向連接用的預(yù)埋件；
[0022](9)預(yù)埋安裝接觸軌用的預(yù)埋部件(必要時(shí))等。
[0023]2、在工廠內(nèi)或施工現(xiàn)場(chǎng)將減振墊層復(fù)合在預(yù)制軌道板底部及側(cè)面，實(shí)現(xiàn)板、墊一體。其要點(diǎn)為:
[0024]I)減振墊層采用彈性材料，包括不同結(jié)構(gòu)和構(gòu)造型式的減振膠片材、聚氨酯類片材和其它類似具有彈性和減振性能的材料；
[0025]2)為滿足不同減振等級(jí)的需要，減振墊層可采用在軌道板底部滿鋪鋪設(shè)、條狀鋪設(shè)和點(diǎn)狀鋪設(shè)等三種鋪設(shè)方法。彈性墊層為面支撐時(shí)，軌道板的下表面平鋪于彈性墊層的整個(gè)上表面上。彈性墊層為條帶支撐時(shí)，彈性墊層包含至少兩條并行的彈性支撐條，所述軌道板的下表面鋪設(shè)于兩條彈性支撐條頂面上。彈性墊層為點(diǎn)支撐時(shí)，包含多個(gè)間隔排列的長(zhǎng)方體、圓柱、圓臺(tái)或棱臺(tái)型彈性墊層，所述軌道板的下表面鋪設(shè)于所述多個(gè)彈性點(diǎn)支撐之上；
[0026]3)減振墊層與軌道板的連接采用特有的不影響減振墊性能發(fā)揮的連接方法；
[0027]4)為防止底部的填充混凝土灌入墊層縫隙導(dǎo)致減振墊彈性損失甚至失效，在軌道板開(kāi)孔部位，設(shè)置專用的底部帶有“帽檐”的彈性密封套筒，密封套筒底部的“帽檐”與減振墊底面進(jìn)行有效的密封連接。密封套筒還具有隔離軌道板與定位固定粧，避免直接進(jìn)行硬接觸，并允許軌道板上下自由變形而不受定位粧約束的作用，以達(dá)到即實(shí)現(xiàn)軌道板的彈性定位，避免應(yīng)力集中，又確保軌道板彈性不發(fā)生損失的作用；
[0028]5)軌道板底部復(fù)合減振墊層與板端、板側(cè)一體成型，所述減振墊層成型后為套靴(包套)的型式，減振墊的底部與側(cè)邊為一個(gè)整體。側(cè)面墊層的主要功能是實(shí)現(xiàn)軌道板與周邊混凝土的彈性隔離，以避免施工時(shí)混凝土灌入減振墊與軌道板之間的結(jié)合層，并保證軌道板可上下自由變形而不受約束，避免減振“短路”的情況出現(xiàn)。底部墊層的主要功能是提供軌道板彈性，實(shí)現(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的減振功能；
[0029]6)根據(jù)需要，在彈性墊層外露的部位，可設(shè)置密封措施，以防止施工、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中粉塵、污物或地下水進(jìn)入結(jié)合層。
[0030]3、在工廠內(nèi)或施工現(xiàn)場(chǎng)將減振墊層復(fù)合在預(yù)制軌道板上后，將板運(yùn)至鋪軌現(xiàn)場(chǎng)，主要的施工工序如下:
[0031 ] I)運(yùn)板車(帶吊板、卸板功能)將板運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)；
[0032]2)將軌道板放置到精調(diào)臺(tái)車上。
[0033]3)精調(diào)臺(tái)車可根據(jù)調(diào)板指令將放置于其上的軌道板進(jìn)行多自由度(縱向、橫向、旋轉(zhuǎn)及高程等)的調(diào)整，完成軌道板精調(diào)定位。包括:調(diào)板控制系統(tǒng)指揮全站儀對(duì)置于軌道板上的測(cè)量標(biāo)志進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量;根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算軌道板的位置、空間姿態(tài)及與設(shè)計(jì)位置的偏差；向精調(diào)臺(tái)車發(fā)出調(diào)板指令;精調(diào)臺(tái)車完成調(diào)整動(dòng)作，并根據(jù)需要重復(fù)上述程序，直至軌道板調(diào)整到位。
[0034]3)利用可調(diào)高度的軌道板專用豎向支撐裝置，將精調(diào)到位的軌道板空間形位支撐、固定住。每塊軌道板根據(jù)需要設(shè)置若干個(gè)支撐點(diǎn)，豎向支撐裝置可設(shè)在板中，也可設(shè)置在板側(cè)面。為適應(yīng)底部隧道結(jié)構(gòu)可能存在的結(jié)構(gòu)坡面，豎向支撐裝置底部設(shè)置了可自主適應(yīng)坡面角度的萬(wàn)向可調(diào)活動(dòng)球頭墊板。豎向支撐裝置采用可拆卸和重復(fù)利用設(shè)計(jì)。豎向支撐裝置應(yīng)能確保軌道板始終保持絕對(duì)穩(wěn)定，以便軌道板位置精度在后續(xù)灌注板下填充層時(shí)始終滿足精調(diào)的誤差要求。
[0035]4)灌注板下混凝土填充層。通過(guò)軌道板中預(yù)留的灌注孔進(jìn)行灌注。為避免填充層灌注過(guò)程中因軌道板上浮后影響軌道板精度，填充層灌注可分2?3次灌注到位。
[0036]5)填充層灌注并達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，取出豎向支撐裝置，其底部的活動(dòng)球頭墊板自動(dòng)與支撐裝置脫離并留在混凝土中。為了確保支撐裝置能夠順利拆除，支撐體結(jié)構(gòu)位于混凝土中的部分采用圓錐體形式，并設(shè)有中心排氣孔。
[0037]6)扣件的安裝。填充層達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行軌道板上部扣配件的安裝，采用軌道板運(yùn)輸車將扣配件運(yùn)輸至作業(yè)面，安裝順序?yàn)榘逑聫椥詨|板—鐵墊板—軌下彈性墊板。
[0038]7)鋼軌的安裝。采用軌道運(yùn)輸車將鋼軌至作業(yè)面，并通過(guò)運(yùn)輸車將鋼軌卸至安裝點(diǎn)散布開(kāi)，通過(guò)人工方式將鋼軌撥至鐵墊板承軌槽內(nèi)，并安