本發(fā)明涉及軌道交通無(wú)砟軌道設(shè)計(jì)施工，特別是涉及一種用于整體道床承軌槽側(cè)部傳力的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、目前軌道交通領(lǐng)域中的整體道床在長(zhǎng)期使用中，由于列車運(yùn)行產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)載荷、外部環(huán)境因素如溫度變化和濕度侵蝕，偶爾出現(xiàn)破損和開裂現(xiàn)象。軌道的破損不僅會(huì)影響軌道的平整度和列車運(yùn)行的穩(wěn)定性，還會(huì)進(jìn)一步增加整體結(jié)構(gòu)的疲勞累積風(fēng)險(xiǎn)。由于整體道床結(jié)構(gòu)具有一體化特性，破損修復(fù)通常面臨較大的技術(shù)難度，特別是在開裂部位的定位、裂縫擴(kuò)展的控制、以及修復(fù)過(guò)程中對(duì)原有道床結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性的影響方面。傳統(tǒng)修復(fù)方式往往涉及大量人工操作、時(shí)間成本和材料消耗，且難以做到不影響列車運(yùn)行的情況下進(jìn)行快速修復(fù)，因此提高道床結(jié)構(gòu)的抗裂能力并提供有效的加強(qiáng)手段成為亟待解決的重要課題之一。

2、針對(duì)整體道床破損和開裂問(wèn)題，提出一種基于u型鋼筋籠和鋼板的裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)通過(guò)在道床關(guān)鍵部位引入u型鋼板和u型鋼筋籠相互組合，以提高道床的抗裂性和抗彎強(qiáng)度。所述u型鋼板左右兩邊長(zhǎng)度與底部寬度的比例可以根據(jù)工況需求進(jìn)行調(diào)整，以確保在不同載荷條件下道床結(jié)構(gòu)能夠均勻分布應(yīng)力，減少裂縫的發(fā)生概率。同時(shí)，u型鋼板與u型鋼筋籠的結(jié)合能夠?yàn)檎w道床提供額外的剛性支撐，增加其承載能力，并延緩由于長(zhǎng)期列車運(yùn)行導(dǎo)致的疲勞損傷。該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)施工工藝，可以快速、精準(zhǔn)地安裝在道床的薄弱區(qū)域，有效解決整體道床破損后的修復(fù)難題。

3、該u型鋼筋籠和u型鋼板加強(qiáng)結(jié)構(gòu)適用于多種復(fù)雜線路場(chǎng)景，尤其在長(zhǎng)期承受高頻列車運(yùn)行的主干線路、曲線段、坡道段以及隧道中的道床結(jié)構(gòu)修復(fù)中具有顯著優(yōu)勢(shì)。在重載鐵路、高速鐵路等對(duì)道床穩(wěn)定性和耐久性要求極高的場(chǎng)合，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可用于提前加強(qiáng)關(guān)鍵部位，減少未來(lái)發(fā)生破損的可能性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中軌道結(jié)構(gòu)破損、開裂等缺陷或改進(jìn)的至少一種，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種針對(duì)整體道床式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)方法，以改善軌道結(jié)構(gòu)受力及延長(zhǎng)軌道結(jié)構(gòu)服役壽命，降低整體軌道結(jié)構(gòu)的維修頻率。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種整體道床無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)方法，包括：u型鋼板和橫向鋼筋、縱向箍筋、連接鋼筋構(gòu)成的組合裝配體。

3、所述道床單元為鋼板-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其在下部基礎(chǔ)上現(xiàn)澆而得，其所述外露的u型鋼筋籠和u型鋼板在組合裝配完成后包裹在道床單元的現(xiàn)澆混凝土材料中，使得所述u型加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、所述道床單元與所述下部基礎(chǔ)形成整體結(jié)構(gòu)，用于改善整體軌道結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的列車運(yùn)營(yíng)期間形成的累積損傷導(dǎo)致的破損。

4、在所述整體加強(qiáng)件的u型鋼板裝配時(shí)，根據(jù)軌道結(jié)構(gòu)中心線位置沿著兩側(cè)對(duì)稱分布，每側(cè)配置有相同數(shù)量的鋼板并沿著軌道結(jié)構(gòu)縱向進(jìn)行排布。根據(jù)不同方式排列的軌道板配置有所不同。對(duì)于單元式軌道板，沿著縱向?qū)ΨQ配置有與單側(cè)軌道結(jié)構(gòu)單元數(shù)量相同的整體組合加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。對(duì)于連續(xù)式軌道板，根據(jù)特定數(shù)量的整體加強(qiáng)結(jié)構(gòu)單元，沿著軌道結(jié)構(gòu)中心線兩側(cè)進(jìn)行排列，相鄰加強(qiáng)結(jié)構(gòu)之間用縱向鋼板卡扣或橫向連接鋼筋固定。

5、本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種整體道床式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的施工方法，用于軌道結(jié)構(gòu)加強(qiáng)裝置的施工，其包括如下步驟：

6、(1)施工前完成下部基礎(chǔ)的施工和u型鋼筋籠與u型鋼板的組裝，使得所述下部基礎(chǔ)和所述u型加強(qiáng)結(jié)構(gòu)符合施工要求；

7、(2)針對(duì)單元式整體道床，根據(jù)軌排的安裝方式，分別對(duì)每個(gè)整體道床單元底部放置軌道結(jié)構(gòu)的u型加強(qiáng)結(jié)構(gòu)裝配體單元，并對(duì)u型加強(qiáng)結(jié)構(gòu)裝配體的水平精度、高低精度以及整體結(jié)構(gòu)空間幾何位置的精確度進(jìn)行測(cè)量，要求誤差在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。

8、(3)針對(duì)連續(xù)式整體道床，根據(jù)特定數(shù)量的整體加強(qiáng)結(jié)構(gòu)單元及軌道結(jié)構(gòu)縱向尺寸進(jìn)行選取，u型整體加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有靈活的排列方式，對(duì)若干u型整體加強(qiáng)結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行排列后，依次對(duì)端部u型鋼板單元端部及結(jié)構(gòu)端部橫向鋼筋進(jìn)行鉸接，鋼筋與鋼筋、鋼筋與鋼板之間的鉸接方式采用10mm的鋼筋進(jìn)行箍緊，鋼板-鋼板之間的鉸接方式采用鋼板卡扣或鋼板連接鋼筋進(jìn)行鉸接。然后對(duì)若干個(gè)u型整體加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體的水平精度、高低精度以及整體結(jié)構(gòu)空間幾何位置精度進(jìn)行測(cè)量，要求誤差在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，最后對(duì)各u型整體加強(qiáng)結(jié)構(gòu)單元的縱向箍筋用鋼絲進(jìn)行固定；

9、(4)架設(shè)道床成型專用模具，充分潤(rùn)濕所述軌枕和所述下部基礎(chǔ)的頂面，并在模具中灌注混凝土，成型道床單元；通過(guò)縱向上多個(gè)道床單元的分別澆筑成型，完成無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)道床的澆筑成型。

技術(shù)特征：

1.一種整體u型鋼筋籠和u型鋼板組合裝配體結(jié)構(gòu)，用于改善承軌槽側(cè)部傳力的整體道床加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述u型鋼板由多塊u型鋼板單元組合，鋼板(1)上預(yù)留有與鋼筋對(duì)應(yīng)的通孔，且在u型鋼板端部尺寸較中間部位略有減小。所述預(yù)制u型鋼筋籠包括橫向鋼筋、縱向箍筋及連接箍筋組成。橫向鋼筋主要由u型鋼板底部承軌槽底部的橫向鋼筋(2)和u型鋼板兩側(cè)的橫向鋼筋(3)，縱向鋼筋(4)主要對(duì)u型鋼板及承軌槽底部的橫向鋼筋進(jìn)行縱向箍定，連接筋主要包括對(duì)u型鋼板兩側(cè)的橫向鋼筋進(jìn)行縱向連接的鋼筋(5)以及軌道板端部鋼筋鋼板結(jié)構(gòu)單元之間的縱向連接鋼筋(6)。整體u型鋼筋-鋼板加強(qiáng)結(jié)構(gòu)用鋼絲進(jìn)行綁結(jié)固定，其特征在于：

2.如權(quán)利要求1所述u型鋼筋籠和鋼板的裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

3.如權(quán)利要求1所述的u型鋼筋籠和鋼板裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

4.如權(quán)利要求1所述的u型鋼筋籠和鋼板裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

5.如權(quán)利要求1所述的u型鋼筋籠和鋼板裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

6.如權(quán)利要求1所述的u型鋼筋籠和鋼板的裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

7.如權(quán)利要求1所述的u型鋼筋籠和鋼板的裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

8.如權(quán)利要求1所述的u型鋼筋籠和鋼板的裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

9.如權(quán)利要求1所述的u型鋼筋籠和鋼板裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

10.如權(quán)利要求1所述的u型鋼筋籠和鋼板裝配框架連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于整體道床承軌槽側(cè)部傳力的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，屬于無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工技術(shù)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)旨在優(yōu)化鐵路軌道力學(xué)傳遞性能和整體穩(wěn)定性及長(zhǎng)期性，特別適用于高負(fù)載和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。該結(jié)構(gòu)由U型鋼板和U型鋼筋籠組成，通過(guò)精確配合分擔(dān)軌道復(fù)雜載荷。U型鋼板在道床澆筑前定位并固定于軌排，鋼筋籠穿插并組裝在鋼板內(nèi)，增強(qiáng)了支撐力度。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，本發(fā)明的U型鋼板提升了道床剛度，提供了更可靠的支撐，減少了軌道板端部應(yīng)力集中及變形風(fēng)險(xiǎn)；鋼筋籠在運(yùn)營(yíng)中作為二次加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，有效分散力矩，降低混凝土應(yīng)力集中。U型鋼板和鋼筋籠的組合顯著延長(zhǎng)了軌道使用壽命，尤其在重載、高速、頻繁載荷交替等嚴(yán)苛環(huán)境中表現(xiàn)出優(yōu)異的結(jié)構(gòu)保持性。

技術(shù)研發(fā)人員：贠劍峰,和振興,包能能
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘭州交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19