无砟道岔板及其生产工艺以及无砟道岔床和无砟道岔轨道

摘要

本发明涉及一无砟道岔板及其生产工艺以及无砟道岔床和无砟道岔轨道，无砟道岔板包括道岔板壳体和结构钢架，道岔板壳体包括壳体本体1和承轨台2，结构钢架包括钢架本体6、加强钢筋结构7，钢架本体6上设有接地端子8。无砟道岔板的生产工艺包括放样、浇注和养护等步骤。无砟道岔床包括3块以上道岔板单元和转辙机安装槽14。无砟道岔轨道包括钢轨系统、道岔床、混凝土层15、土工布隔离层16和底座，钢轨系统包括直钢轨17、尖轨18、扣件和转辙机，底座包括平底和凸台19。本发明具有铺设精度高，安装效率高、难度小、易操作、可维修等特点，能够适应各种地质条件。

说明书

技术领域

本发明涉及无砟道岔板及其生产工艺以及无砟道岔床和无砟道 岔轨道，特别涉及一种地铁板式单开无砟道岔板及其生产工艺以及无 砟道岔床和无砟道岔轨道，属于铁路轨道领域。

背景技术

目前，现有的地铁无砟轨道道岔道床结构普遍采用了整体埋入式 结构，这种结构通常包括预制轨枕和现浇道床混凝土，施工时需要将 轨枕、扣件、道岔钢轨预先连接成轨排，通过吊装机械将轨排移动到 支架上，支架下是绑扎好的道床钢筋，然后以轨面高程、轨道中线为 控制基线进行调整，达到相应精度后固定支架，在道床四周安装模板， 浇捣混凝土。上述方案主要存在以下问题：其一，支架的稳定性不高， 轨道加工精度不达标，具体是支架的刚度、固定的牢固程度、混凝土 对轨枕产生的浮力、浇捣时人在道床上的移动力，振捣棒产生的随机 振动力、混凝土收缩应力，混凝土水化初期温度与钢轨温度不同而产 生的温度应力，都会对支架固定的稳定性产生影响；其二，道床采用 长大混凝土整体结构，结构内部存在各种应力和裂缝，在外界温度和 外力剧烈变化的情况下，容易引起道床开裂的事故，同时在抵抗自然 力破坏的方面也更加脆弱，例如地下水流动引起的地基升降以及地震 引发的地壳运动，这些因素对大型整块结构破坏力尤为巨大，而且事 后的维修难道也大。地铁轨道具有其特别的应用环境，具体是地铁隧 道空间小，转弯半径小，不适合大型整体模块的吊运，地铁内环境潮 湿，CO₂浓度高，地基不均匀沉降的可能性更大等，这些特点使得上 述两方面问题产生的不良效果更加突出。

发明内容

本发明公开了新的地铁轨道方案，解决了整体埋入式道岔施工时 支架固定不牢，混凝土对轨排产生浮力，振捣力扰动固定支架等影响 道岔精度的问题，而且板式道岔床和基底是两个独立的结构，解决了 整体埋入式道岔因地基沉降维修困难的问题。

本发明无砟道岔板包括道岔板壳体和固定设置在道岔板壳体内 部的结构钢架。道岔板壳体包括壳体本体1和壳体本体1上宽面上凸 起的承轨台2，承轨台2依次等距平行排列，承轨台2与壳体本体1 上宽面的一边正交，承轨台2与上述壳体本体1上宽面一边的对边斜 交，在承轨台2上设有扣件安装套管3，扣件安装套管3向下深入结 构钢架，在壳体本体1下宽面上设有限位凹台4，在壳体本体1上宽 面与下宽面间设有混凝土浇注孔道5；结构钢架包括钢架本体6、固 定在钢架本体6上的加强钢筋结构7，加强钢筋结构7从壳体本体1 下宽面向下伸出，在钢架本体6上设有接地端子8。

本发明无砟道岔板的生产工艺包括步骤：(1)将扣件安装套管固 定就位；(2)根据扣件安装套管的安装位置固定设置钢架本体；(3) 在钢架本体上绑扎加强钢筋结构，所述加强钢筋结构伸出所述钢架本 体；(4)在钢架本体上安装起吊套管；(5)在钢架本体上安装接地端子； (6)将混凝土料浇注上述框架的模具型腔内，生成道岔板毛坯；(7) 将上述毛坯在模内进行蒸汽养护，将毛坯脱模取出。

本发明无砟道岔床包括3块以上道岔板单元，3块以上道岔板单 元依次线性对齐排列，3块以上道岔板单元的壳体本体1上宽面一边 在一条直线上，3块以上道岔板单元壳体本体1上宽面的面积依次增 大，在3块以上道岔板单元的第1块11与第2块12间和第2块12 与第3块13间设置转辙机安装槽14，转辙机安装槽14包括设置在 第1块11、第2块12和第3块13相邻端面上的转辙机安装凹槽9 和转辙机安装凹槽9间的空间。

本发明无砟道岔轨道包括钢轨系统、道岔床、混凝土层15、土 工布隔离层16和底座，钢轨系统包括直钢轨17、尖轨18、扣件和转 辙机，直钢轨17和尖轨18通过扣件固定在道岔床上，转辙机固定设 置在转辙机安装槽14内；混凝土层15设置在道岔床下，混凝土层 15与道岔床紧密结合；底座包括平底和固定设置在平底上的凸台19， 凸台19与限位凹台4紧密配合，混凝土层15与底座通过土工布隔离 层16紧密结合。

本发明具有铺设精度高，安装效率高、难度小、易操作、可维修 等特点，能够适应各种地质条件。轨道采用分离结构，列车过岔时产 生的振动噪声在土工布上减弱。当地基发生不均匀沉降时，可通过顶 升道岔板进行二次灌注维修。

附图说明

图1是本发明无砟道岔板实施例的平面示意图及其A-A剖视图。

图2是本发明无砟道岔床实施例的平面示意图，图中省略了第4 块到第10块道岔板单元。

图3是本发明无砟道岔轨道实施例的结构示意图。

图1～3中，1是壳体本体，2是承轨台，3是扣件安装套管，4 是限位凹台，5是混凝土浇注孔道，6是钢架本体，7是加强钢筋结 构，8是接地端子，9是转辙机安装凹槽，10是起吊套管，11是第1 块道岔板单元，12是第2块道岔板单元，13是第3块道岔板单元， 14是转辙机安装槽，15是混凝土层，16是土工布隔离层，17是直钢 轨，18是尖轨，19是凸台。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明无砟道岔板实施例的平面示意图以及A-A剖 视图。无砟道岔板包括道岔板壳体和固定设置在道岔板壳体内部的结 构钢架，在本方案中，道岔板壳体的厚度优选是220mm，道岔板壳体 的表面平整度是1mm/m²，道岔板壳体的材质优选是硅酸盐-硫铝酸盐 低收缩混凝土。道岔板壳体包括壳体本体1和壳体本体1上宽面上凸 起的承轨台2，承轨台2依次等距平行排列，承轨台2与壳体本体1 上宽面的一边正交，承轨台2与上述壳体本体1上宽面一边的对边斜 交，本方案的承轨台2突出壳体本体1上宽面的高度优选是20mm， 在承轨台2上设有扣件安装套管3，扣件安装套管3向下深入结构钢 架，在壳体本体1下宽面上设有限位凹台4，在壳体本体1上宽面与 下宽面间设有混凝土浇注孔道5；结构钢架包括钢架本体6、固定在 钢架本体6上的加强钢筋结构7，加强钢筋结构7从壳体本体1下宽 面向下伸出，在钢架本体6上设有接地端子8，本方案还可以在钢架 本体6上设置起吊套管10，从而便于吊装设备吊运道岔板。为了在 相邻的道岔板间安装转辙机，本方案在道岔板壳体首尾两端设置转辙 机安装凹槽9，上述首尾两端的端线与上述壳体本体(1)上宽面一边 正交。

本发明无砟道岔板的生产工艺包括步骤：(1)将扣件安装套管固 定就位；(2)根据扣件安装套管的安装位置固定设置钢架本体；(3) 在钢架本体上绑扎加强钢筋结构，所述加强钢筋结构伸出所述钢架本 体；(4)在钢架本体上安装起吊套管；(5)在钢架本体上安装接地端子； (6)将混凝土料浇注上述框架的模具型腔内，生成道岔板毛坯；(7) 将上述毛坯在模内进行蒸汽养护，将毛坯脱模取出。其中，步骤(7) 中蒸汽养护的时间优选是8小时。

如图2所示，本发明无砟道岔床实施例的平面示意图，图中为了 视图的布局合理，省略了第4块到第10块道岔板单元，本领域技术 人员根据图中显示的部分很容易推知省略的部分。无砟道岔床包括3 块以上道岔板单元，3块以上道岔板单元依次线性对齐排列，3块以 上道岔板单元的壳体本体1上宽面一边在一条直线上，3块以上道岔 板单元壳体本体1上宽面的面积依次增大，在3块以上道岔板单元的 第1块11与第2块12间和第2块12与第3块13间设置转辙机安装 槽14，转辙机安装槽14包括设置在第1块11、第2块12和第3块 13相邻端面上的转辙机安装凹槽9和转辙机安装凹槽9间的空间。 本方案中的无砟道岔床优选由13块道岔板单元组成，13块道岔板单 元的第1块11与第2块12的间距是450mm，13块道岔板单元的第2 块12与第3块13的间距是450mm，13块道岔板单元的第3块到第 13块相邻两块间的间距都是100mm。

如图3所示，本发明无砟道岔轨道实施例的结构示意图。无砟道 岔轨道包括钢轨系统、道岔床、混凝土层15、土工布隔离层16和底 座，钢轨系统包括直钢轨17、尖轨18、扣件和转辙机，直钢轨17和 尖轨18通过扣件固定在道岔床上，转辙机固定设置在转辙机安装槽 14内；混凝土层15设置在道岔床下，混凝土层15与道岔床紧密结 合；底座包括平底和固定设置在平底上的凸台19，凸台19与限位凹 台4紧密配合，混凝土层15与底座通过土工布隔离层16紧密结合。

本方案包含了三类方案，其中，无砟道岔床方案包含了无砟道岔 板方案，无砟道岔轨道方案包含了无砟道岔床方案。

本方案无砟道岔板体型较小，适合在地铁隧道中安装，而且在生 产、运输、存放、施工条件下的平放挠度小于0.1mm；扣件的定位采 用了预埋套管方式，提高了道岔板组装精度，其轨距指标可达± 0.5mm，高低指标在±1mm的误差范围内；在道岔板的钢架本体6上 设置接地端子8，从而基本消除了钢架本体6的电化学腐蚀，保证了 结构的强度；道岔板壳体采用硅酸盐-硫铝酸盐低收缩混凝土材质， 板本身不易开裂，而且抵抗CO₂浸蚀、氯离子浸蚀、抗硫酸盐腐蚀的 能力大幅提高。

本方案无砟道岔轨道将转辙机牵引点设置在第1块、第2块和第 3块道岔板相邻端部，使得转辙机横向牵引力变成道岔板的内力，从 而减轻了结构所受的外应力；道岔板内部设置加强钢筋结构7，加强 钢筋结构7加强了道岔板与混凝土层15的连接强度，形成了牢固的 复合板结构，当列车紧急制动时，轨道所受的纵向应力转化为上述复 合板结构与底座的摩擦力和限位凹台4提供的反力。无砟道岔床包括 13块单元板，使得温度应力化解在单元板结构上，无砟道岔轨道采 用了底座和上部轨道结构独立分离的方案，两者之间采用了土工布隔 离层16的隔层手段，将底座结构温度应力与轨道结构温度应力分离， 保证各自的相对独立性和稳定性，同时，独立分离的结构又解决了整 体埋入式道岔在地基不均匀沉降时维修难度大的问题。本方案无砟道 岔轨道可以根据设计长度不同而分配适当数量的道岔板。

本方案并不限于实施例公开的范围，本领域技术人员根据本方案 结合公知常识作出的替代方案也属于本方案的范围。