專利名稱：無砟道岔板及其生產工藝以及無砟道岔床和無砟道岔軌道的制作方法
技術領域：
本發明涉及無砟道岔板及其生產工藝以及無砟道岔床和無砟道岔軌道，特別涉及一種地鐵板式單開無砟道岔板及其生產工藝以及無砟道岔床和無砟道岔軌道，屬于鐵路軌道領域。
背景技術：
目前，現有的地鐵無砟軌道道岔道床結構普遍采用了整體埋入式結構，這種結構通常包括預制軌枕和現澆道床混凝土，施工時需要將軌枕、扣件、道岔鋼軌預先連接成軌排，通過吊裝機械將軌排移動到支架上，支架下是綁扎好的道床鋼筋，然后以軌面高程、軌道中線為控制基線進行調整，達到相應精度后固定支架，在道床四周安裝模板，澆搗混凝土。上述方案主要存在以下問題:其一，支架的穩定性不高，軌道加工精度不達標，具體是支架的剛度、固定的牢固程度、混凝土對軌枕產生的浮力、澆搗時人在道床上的移動力，振搗棒產生的隨機振動力、混凝土收縮應力，混凝土水化初期溫度與鋼軌溫度不同而產生的溫度應力，都會對支架固定的穩定性產生影響；其二，道床采用長大混凝土整體結構，結構內部存在各種應力和裂縫，在外界溫度和外力劇烈變化的情況下，容易引起道床開裂的事故，同時在抵抗自然力破壞的方面也更加脆弱，例如地下水流動引起的地基升降以及地震引發的地殼運動，這些因素對大型整塊結構破壞力尤為巨大，而且事后的維修難道也大。地鐵軌道具有其特別的應用環境，具體是地鐵隧道空間小，轉彎半徑小，不適合大型整體模塊的吊運，地鐵內環境潮濕，CO2濃度高，地基不均勻沉降的可能性更大等，這些特點使得上述兩方面問題產生的不良效果更加突出。
發明內容
本發明公開了新的地鐵軌道方案，解決了整體埋入式道岔施工時支架固定不牢，混凝土對軌排產生浮力，振搗力擾動固定支架等影響道岔精度的問題，而且板式道岔床和基底是兩個獨立的結構，解決了整體埋入式道岔因地基沉降維修困難的問題。本發明無砟道岔板包括道岔板殼體和固定設置在道岔板殼體內部的結構鋼架。道岔板殼體包括殼體本體I和殼體本體I上寬面上凸起的承軌臺2，承軌臺2依次等距平行排列，承軌臺2與殼體本體I上寬面的一邊正交，承軌臺2與上述殼體本體I上寬面一邊的對邊斜交，在承軌臺2上設有扣件安裝套管3，扣件安裝套管3向下深入結構鋼架，在殼體本體I下寬面上設有限位凹臺4，在殼體本體I上寬面與下寬面間設有混凝土澆注孔道5 ;結構鋼架包括鋼架本體6、固定在鋼架本體6上的加強鋼筋結構7，加強鋼筋結構7從殼體本體I下寬面向下伸出，在鋼架本體6上設有接地端子8。本發明無砟道岔板的生產工藝包括步驟:(I)將扣件安裝套管固定就位；(2)根據扣件安裝套管的安裝位置固定設置鋼架本體；(3)在鋼架本體上綁扎加強鋼筋結構，所述加強鋼筋結構伸出所述鋼架本體；(4)在鋼架本體上安裝起吊套管；(5)在鋼架本體上安裝接地端子；(6)將混凝土料澆注上述框架的模具型腔內，生成道岔板毛坯；(7)將上述毛坯在模內進行蒸汽養護，將毛坯脫模取出。本發明無砟道岔床包括3塊以上道岔板單元，3塊以上道岔板單元依次線性對齊排列，3塊以上道岔板單元的殼體本體I上寬面一邊在一條直線上，3塊以上道岔板單元殼體本體I上寬面的面積依次增大，在3塊以上道岔板單元的第I塊11與第2塊12間和第
2塊12與第3塊13間設置轉轍機安裝槽14，轉轍機安裝槽14包括設置在第I塊11、第2塊12和第3塊13相鄰端面上的轉轍機安裝凹槽9和轉轍機安裝凹槽9間的空間。本發明無砟道岔軌道包括鋼軌系統、道岔床、混凝土層15、土工布隔離層16和底座，鋼軌系統包括直鋼軌17、尖軌18、扣件和轉轍機，直鋼軌17和尖軌18通過扣件固定在道岔床上，轉轍機固定設置在轉轍機安裝槽14內；混凝土層15設置在道岔床下，混凝土層15與道岔床緊密結合；底座包括平底和固定設置在平底上的凸臺19，凸臺19與限位凹臺4緊密配合，混凝土層15與底座通過土工布隔離層16緊密結合。本發明具有鋪設精度高，安裝效率高、難度小、易操作、可維修等特點，能夠適應各種地質條件。軌道采用分離結構，列車過岔時產生的振動噪聲在土工布上減弱。當地基發生不均勻沉降時，可通過頂升道岔板進行二次灌注維修。
圖1是本發明無砟道岔板實施例的平面示意圖及其A-A剖視圖。圖2是本發明無砟道岔床實施例的平面示意圖，圖中省略了第4塊到第10塊道岔板單元。圖3是本發明無砟道岔軌道實施例的結構示意圖。圖1 3中，I是殼體本體，2是承軌臺，3是扣件安裝套管，4是限位凹臺，5是混凝土澆注孔道，6是鋼架本體，7是加強鋼筋結構，8是接地端子，9是轉轍機安裝凹槽，10是起吊套管，11是第I塊道岔板單元，12是第2塊道岔板單元，13是第3塊道岔板單元，14是轉轍機安裝槽，15是混凝土層，16是土工布隔離層，17是直鋼軌，18是尖軌，19是凸臺。
具體實施例方式以下結合附圖，對本發明作進一步說明。如圖1所示，本發明無砟道岔板實施例的平面示意圖以及A-A剖視圖。無砟道岔板包括道岔板殼體和固定設置在道岔板殼體內部的結構鋼架，在本方案中，道岔板殼體的厚度優選是220mm，道岔板殼體的表面平整度是lmm/m2，道岔板殼體的材質優選是硅酸鹽_硫鋁酸鹽低收縮混凝土。道岔板殼體包括殼體本體I和殼體本體I上寬面上凸起的承軌臺2，承軌臺2依次等距平行排列，承軌臺2與殼體本體I上寬面的一邊正交，承軌臺2與上述殼體本體I上寬面一邊的對邊斜交，本方案的承軌臺2突出殼體本體I上寬面的高度優選是20mm,在承軌臺2上設有扣件安裝套管3，扣件安裝套管3向下深入結構鋼架，在殼體本體I下寬面上設有限位凹臺4，在殼體本體I上寬面與下寬面間設有混凝土澆注孔道5 ;結構鋼架包括鋼架本體6、固定在鋼架本體6上的加強鋼筋結構7，加強鋼筋結構7從殼體本體I下寬面向下伸出，在鋼架本體6上設有接地端子8，本方案還可以在鋼架本體6上設置起吊套管10，從而便于吊裝設備吊運道岔板。為了在相鄰的道岔板間安裝轉轍機，本方案在道岔板殼體首尾兩端設置轉轍機安裝凹槽9，上述首尾兩端的端線與上述殼體本體(I)上寬面一邊正交。本發明無砟道岔板的生產工藝包括步驟:(I)將扣件安裝套管固定就位；(2)根據扣件安裝套管的安裝位置固定設置鋼架本體；(3)在鋼架本體上綁扎加強鋼筋結構，所述加強鋼筋結構伸出所述鋼架本體；(4)在鋼架本體上安裝起吊套管；(5)在鋼架本體上安裝接地端子；(6)將混凝土料澆注上述框架的模具型腔內，生成道岔板毛坯；(7)將上述毛坯在模內進行蒸汽養護，將毛坯脫模取出。其中，步驟(7)中蒸汽養護的時間優選是8小時。如圖2所示，本發明無砟道岔床實施例的平面示意圖，圖中為了視圖的布局合理，省略了第4塊到第10塊道岔板單元，本領域技術人員根據圖中顯示的部分很容易推知省略的部分。無砟道岔床包括3塊以上道岔板單元，3塊以上道岔板單元依次線性對齊排列，3塊以上道岔板單元的殼體本體I上寬面一邊在一條直線上，3塊以上道岔板單元殼體本體I上寬面的面積依次增大，在3塊以上道岔板單元的第I塊11與第2塊12間和第2塊12與第3塊13間設置轉轍機安裝槽14，轉轍機安裝槽14包括設置在第I塊11、第2塊12和第3塊13相鄰端面上的轉轍機安裝凹槽9和轉轍機安裝凹槽9間的空間。本方案中的無砟道岔床優選由13塊道岔板單元組成，13塊道岔板單元的第I塊11與第2塊12的間距是450mm, 13塊道岔板單元的第2塊12與第3塊13的間距是450mm，13塊道岔板單元的第3塊到第13塊相鄰兩塊間的間距都是100mm。如圖3所示，本發明無砟道岔軌道實施例的結構示意圖。無砟道岔軌道包括鋼軌系統、道岔床、混凝土層15、土工布隔離層16和底座，鋼軌系統包括直鋼軌17、尖軌18、扣件和轉轍機，直鋼軌17和尖軌18通過扣件固定在道岔床上，轉轍機固定設置在轉轍機安裝槽14內；混凝土層15設置在道岔床下，混凝土層15與道岔床緊密結合；底座包括平底和固定設置在平底上的凸臺19，凸臺19與限位凹臺4緊密配合，混凝土層15與底座通過土工布隔離層16緊密結合。本方案包含了三類方案，其中，無砟道岔床方案包含了無砟道岔板方案，無砟道岔軌道方案包含了無砟道岔床方案。本方案無砟道岔板體型較小,適合在地鐵隧道中安裝,而且在生產、運輸、存放、施工條件下的平放撓度小于0.1mm;扣件的定位采用了預埋套管方式，提高了道岔板組裝精度，其軌距指標可達±0.5mm，高低指標在±lmm的誤差范圍內；在道岔板的鋼架本體6上設置接地端子8，從而基本消除了鋼架本體6的電化學腐蝕，保證了結構的強度；道岔板殼體采用硅酸鹽-硫鋁酸鹽低收縮混凝土材質，板本身不易開裂，而且抵抗CO2浸蝕、氯離子浸蝕、抗硫酸鹽腐蝕的能力大幅提高。本方案無砟道岔軌道將轉轍機牽引點設置在第I塊、第2塊和第3塊道岔板相鄰端部，使得轉轍機橫向牽引力變成道岔板的內力，從而減輕了結構所受的外應力；道岔板內部設置加強鋼筋結構7，加強鋼筋結構7加強了道岔板與混凝土層15的連接強度，形成了牢固的復合板結構，當列車緊急制動時，軌道所受的縱向應力轉化為上述復合板結構與底座的摩擦力和限位凹臺4提供的反力。無砟道岔床包括13塊單元板，使得溫度應力化解在單元板結構上，無砟道岔軌道采用了底座和上部軌道結構獨立分離的方案，兩者之間采用了土工布隔離層16的隔層手段，將底座結構溫度應力與軌道結構溫度應力分離，保證各自的相對獨立性和穩定性，同時，獨立分離的結構又解決了整體埋入式道岔在地基不均勻沉降時維修難度大的問題。本方案無砟道岔軌道可以根據設計長度不同而分配適當數量的道岔板。本方案并不限于實施例公開的范圍，本領域技術人員根據本方案結合公知常識作出的替代方案也屬于本方案的范圍。
權利要求
1.一種無砟道岔板，包括道岔板殼體和固定設置在所述道岔板殼體內部的結構鋼架，所述道岔板殼體包括殼體本體(I)和殼體本體(I)上寬面上凸起的承軌臺(2)，承軌臺(2)依次等距平行排列，承軌臺(2)與殼體本體(I)上寬面的一邊正交，承軌臺(2)與所述殼體本體(I)上寬面一邊的對邊斜交，在承軌臺(2)上設有扣件安裝套管(3)，扣件安裝套管(3)向下深入所述結構鋼架，在殼體本體(I)下寬面上設有限位凹臺(4)，在殼體本體(I)上寬面與下寬面間設有混凝土澆注孔道(5);所述結構鋼架包括鋼架本體(6)、固定在鋼架本體(6)上的加強鋼筋結構(7)，加強鋼筋結構(7)從殼體本體(I)下寬面向下伸出，在鋼架本體(6)上設有接地端子(8)。
2.根據權利要求1所述的無砟道岔板，其特征在于，在所述道岔板殼體首尾兩端設置轉轍機安裝凹槽(9)，所述首尾兩端的端線與所述殼體本體(I)上寬面一邊正交。
3.根據權利要求1或2所述的無砟道岔板，其特征在于，在鋼架本體(6)上設置起吊套管(10)，吊裝設備通過起吊套管(10)吊運所述無砟道岔板。
4.根據權利要求3所述的無砟道岔板，其特征在于，所述道岔板殼體的厚度是220mm，承軌臺⑵突出殼體本體⑴上寬面20mm，所述道岔板殼體的表面平整度是lmm/m2。
5.根據權利要求1或2所述的無砟道岔板，其特征在于，所述道岔板殼體的材質是硅酸鹽-硫鋁酸鹽低收縮混凝土。
6.一種無砟道岔板的生產工藝，包括步驟: (1)將扣件安裝套管固定就位； (2)根據扣件安裝 套管的安裝位置固定設置鋼架本體； (3)在鋼架本體上綁扎加強鋼筋結構，所述加強鋼筋結構伸出所述鋼架本體； (4)在鋼架本體上安裝起吊套管； (5)在鋼架本體上安裝接地端子； (6)將混凝土料澆注上述框架的模具型腔內，生成道岔板毛坯； (7)將上述毛坯在模內進行蒸汽養護，將毛坯脫模取出。
7.根據權利要求6所述的生產工藝，其特征在于，在步驟(7)中，蒸汽養護的時間是8小時。
8.一種采用根據權利要求1所述無砟道岔板的無砟道岔床，包括3塊以上道岔板單元，所述3塊以上道岔板單元依次線性對齊排列，所述3塊以上道岔板單元的所述殼體本體(I)上寬面一邊在一條直線上，所述3塊以上道岔板單元殼體本體(I)上寬面的面積依次增大，在所述3塊以上道岔板單元的第I塊(11)與第2塊(12)間和第2塊(12)與第3塊(13)間設置轉轍機安裝槽(14)，轉轍機安裝槽(14)包括設置在第I塊(11)、第2塊(12)和第3塊(13)相鄰端面上的轉轍機安裝凹槽(9)和所述轉轍機安裝凹槽(9)間的空間。
9.根據權利要求8所述的無砟道岔床，其特征在于，所述無砟道岔床由13塊道岔板單元組成，所述13塊道岔板單元的第I塊(11)與第2塊(12)的間距是450mm，所述13塊道岔板單元的第2塊(12)與第3塊(13)的間距是450mm，所述13塊道岔板單元的第3塊到第13塊相鄰兩塊間的間距都是100mm。
10.一種采用根據權利要求8所述無砟道岔床的無砟道岔軌道，包括鋼軌系統、道岔床、混凝土層(15)、土工布隔離層(16)和底座，所述鋼軌系統包括直鋼軌(17)、尖軌(18)、扣件和轉轍機，直鋼軌(17)和尖軌(18)通過所述扣件固定在所述道岔床上，所述轉轍機固定設置在轉轍機安裝槽(14)內；混凝土層(15)設置在所述道岔床下，混凝土層(15)與所述道岔床緊密結合；所述底座包括平底和固定設置在所述平底上的凸臺(19)，凸臺(19)與限位凹臺(4) 緊密配合，混凝土層(15)與所述底座通過土工布隔離層(16)緊密結合。
全文摘要
本發明涉及一無砟道岔板及其生產工藝以及無砟道岔床和無砟道岔軌道，無砟道岔板包括道岔板殼體和結構鋼架，道岔板殼體包括殼體本體1和承軌臺2，結構鋼架包括鋼架本體6、加強鋼筋結構7，鋼架本體6上設有接地端子8。無砟道岔板的生產工藝包括放樣、澆注和養護等步驟。無砟道岔床包括3塊以上道岔板單元和轉轍機安裝槽14。無砟道岔軌道包括鋼軌系統、道岔床、混凝土層15、土工布隔離層16和底座，鋼軌系統包括直鋼軌17、尖軌18、扣件和轉轍機，底座包括平底和凸臺19。本發明具有鋪設精度高，安裝效率高、難度小、易操作、可維修等特點，能夠適應各種地質條件。
文檔編號E01B7/22GK103215860SQ20121030115
公開日2013年7月24日 申請日期2012年8月22日 優先權日2012年8月22日
發明者林曉波, 喻丕金, 張長春, 胡志勇, 黎開政, 王玉策, 潘微旺, 錢振地, 稅卓平 申請人:中鐵二十三局集團軌道交通工程有限公司