一种无枕式轨道系统的制作方法

1.本实用新型涉及道床病害整治领域，具体涉及一种无枕式轨道系统。


背景技术：

2.随着我国轨道交通产业的不断发展，轨道交通结构的设计形式也越来越多样化，其中便包括利用无枕式整体道床设置轨道结构的轨道交通形式。
3.在无枕式整体道床中，应用较为广泛的产品主要是钢弹簧浮置板道床，其具有良好的减振降噪效果。随着无枕式整体道床使用时间年限的增加，道床结构会不可避免地会产生一些问题和不足，导致无枕式整体道床失效，进而导致一系列的问题，主要问题形式有轨下净空不足和扣件状态异常等。
4.常规的无枕式整体道床的整治系统主要是将对应的失效路段进行凿除，然后重新布置钢筋、浇注混凝土，或对道床空洞位置进行钻孔、注浆填充抬升等，在较长时间的定型后形成修补后的轨道系统。此类方法在整治过程中会对应破坏道床结构的钢筋，导致道床结构本身强度受损，降低道床的使用寿命；而混凝土的浇注需要较长时间的冷却凝固，严重延长轨道系统的整治时间，使得轨道系统无法在天窗点内完成整治工作，影响轨道系统的整体运营；而道床孔洞位置的钻孔、注浆填充抬升等工序又较为复杂，并且需要严格控制注浆填充抬升的高度，大大增加了现有轨道系统的整治工作的繁琐程度和整治周期。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种无枕式轨道系统，用以解决现有无枕式轨道系统失效整治工作繁琐、整治周期长的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种无枕式轨道系统，包括至少一段以薄型轨枕进行失效整治的病害段，使得钢轨在该病害段内支撑连接于所述薄型轨枕上；
7.所述薄型轨枕的至少部分嵌设于无枕式道床直埋垫板顶面开设的安装槽口中，且该薄型轨枕的嵌设厚度不大于无枕式道床直埋垫板内最顶层道床钢筋与该无枕式道床直埋垫板顶面的间距。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述薄型轨枕的尺寸规格根据不同病害段的病害参数和/或无枕式道床直埋垫板的规格参数确定，并具有多种类型可选。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述薄型轨枕包括厚度方向依次设置的埋设部和调高部；
10.所述埋设部嵌设于所述安装槽口内，用于连接所述无枕式道床直埋垫板；所述调高部突出于所述无枕式道床直埋垫板的顶面，用于实现所述钢轨高度的调整。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述薄型轨枕背离所述埋设部的一侧成对设置有轨枕挡肩。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述薄型轨枕的底部突出设置有若干连接件，用于在该薄型轨枕嵌设于所述安装槽口后匹配连接对应的道床钢筋。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述连接件为轨枕钢筋；该轨枕钢筋的一端预埋在所述薄型轨枕内，另一端突出于所述薄型轨枕的端面。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述轨枕钢筋的端部设置有弯折结构，且至少部分所述轨枕钢筋以其端部的弯折结构挂设于对应的道床钢筋上。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述调高部的厚度为5mm~55mm，且所述调高部的厚度等级分为5mm、15mm、25mm、35mm、45mm、55mm六级可选。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述薄型轨枕以钢筋混凝土成型而成，其埋设部厚度为40mm~60mm。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述薄型轨枕以复合材料制作而成，其埋设部的厚度为20mm~40mm。
18.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
19.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
20.（1）本实用新型的无枕式轨道系统，其通过将失效点处设置薄型轨枕结构，利用薄型轨枕中埋设部和调高部的对应设置，并根据钢轨结构的失效情况和对应沉降情况等，进行各部位尺寸的优选设计，实现无枕式轨道系统的失效整治，避免了对整个垫板结构的更换以及失效整治时对直埋垫板内道床钢筋的破坏，保证了无枕式轨道系统失效整治后的可靠性和稳定性。
21.（2）本实用新型的无枕式轨道系统，其通过轨枕主体上轨枕钢筋与直埋垫板上道床钢筋的对应设置，使得无枕式道床直埋垫板失效整治时，轨枕主体与直埋垫板之间可以实现稳定连接，保证薄型轨枕设置后的可靠性和稳定性，避免预埋套管的歪斜，提升薄型轨枕设置的精度；
22.（3）本实用新型的无枕式轨道系统，其通过对薄型轨枕的尺寸和材质进行优选，使得薄型轨枕在设置后能够在不同的环境下应用，并能够实现薄型轨枕对病害段的快速匹配整治，节省了安装时间，有效降低无枕式轨道系统的失效整治成本；
23.（4）本实用新型的无枕式轨道系统，其结构简单，设置简便，相较于现有的无枕式道床直埋垫板的整治方式而言，能够保证轨道结构整治后的结构强度、设置精度、使用可靠性的前提下，大幅缩短无枕式道床直埋垫板的失效整治周期，降低施工的成本，具有较好的应用前景和推广价值。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例中无枕式轨道系统的整体结构示意图；
25.图2是本实用新型实施例中薄型轨枕结构的整体结构示意图；
26.图3是本实用新型其中一种实施例中薄型轨枕在直埋垫板上的安装示意图；
27.图4是本实用新型另一种实施例中薄型轨枕在直埋垫板上的安装示意图；
28.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：
29.1、薄型轨枕；101、轨枕主体；102、轨枕挡肩；103、轨枕钢筋；104、预埋套管；
30.2、无枕式道床直埋垫板；201、道床板体；202、道床钢筋；
31.3、钢轨；4、扣件。
具体实施方式
32.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.实施例：
38.请参阅图1~4，本实用新型优选实施例中的无枕式轨道系统包括有至少一段以薄型轨枕1进行失效整治的病害段，使得钢轨3在该病害段内支撑连接在薄型轨枕1上，并且薄型轨枕1的至少部分嵌设于无枕式道床直埋垫板2顶面开设的安装槽口中，且该薄型轨枕1的嵌设厚度不大于无枕式道床直埋垫板2内最顶层道床钢筋202与该无枕式道床直埋垫板2顶面间的间距。
39.通过利用薄型轨枕1嵌设在无枕式道床直埋垫板2顶面上的安装槽口内，并且对薄型轨枕1的尺寸厚度进行限定，以避免薄型轨枕1在安装使用过程中对无枕式道床直埋垫板2内的道床钢筋202造成破坏，使得薄型轨枕1在执行对钢轨3的支撑连接的同时，最大程度上保护对无枕式道床直埋垫板2的道床钢筋202结构，避免了失效整治过程中对无枕式道床直埋垫板2结构的损伤。
40.具体地，该薄型轨枕1包括在厚度方向依次设置的埋设部和调高部；其中埋设部嵌设于安装槽口内，用于连接该无枕式道床直埋垫板2；调高部突出于无枕式道床直埋垫板2的顶面，用于实现钢轨3高度的调整。在实际过程中可以选择不同厚度的调高部和/或埋设
部，由此得到不同规格尺寸的薄型轨枕1，用以对应不同失效位置的调高量。
41.具体地，该薄型轨枕1的尺寸规格可通过对应失效线路的测量情况后根据其失效位置的调高量和相应薄型轨枕1的调高等级进行确定。
42.其中，失效线路的测量中的主要测量的参数指标包括但不限于轨面高低、轨下净空、扣件4及无枕式道床直埋垫板2下沉量、病害类型及所处位置信息等；然后根据现场精测数据，统计分析线路各点高程曲线，结合线路设计参数，分析现场检测数据与设计参数之间的差异，编制各点的失效整治参数统计表，其优选包括调高量统计表及轨枕承载面标高统计表；薄型轨枕1调高等级确定主要通过调高量统计表确定无枕式道床直埋垫板2不同位置的调高量，并根据确定的调高量和无枕式道床直埋垫板2的设计指标选择不同调高等级的薄型轨枕1。
43.如图3中所示，实际设置过程中，埋设部和调高部统一在轨枕主体101中进行划分，轨枕主体101的厚度等于埋设部的厚度d1加上调高部的厚度d2。实际设置时，埋设部的厚度d1优选处于20mm-60mm之间。
44.进一步具体地，在通常情况下，埋设部的厚度处于40-60mm之间，此时，位于无枕式道床直埋垫板2厚度方向上最顶层的道床钢筋202距道床板体201顶面的距离不小于埋设部的厚度，即埋设部的厚度不大于无枕式道床直埋垫板2顶面与道床钢筋202的最小距离，以此确保埋设部的埋设不会破坏道床钢筋202，从而确保薄型轨枕1设置后无枕式道床直埋垫板2的结构受力稳定性，对无枕式道床直埋垫板2的承载能力及整体性能影响较小。
45.在特殊情况下，位于无枕式道床直埋垫板2厚度方向上最顶层的道床钢筋202距道床板体201顶面的距离较小，此时，为了避免薄型轨枕1设置后对道床钢筋202的破坏，埋设部的设置厚度优选为20mm-40mm；不过，由于此时埋设部的埋设深度较低，为了保证薄型轨枕1与无枕式道床直埋垫板2之间的结合力满足设置的需求，将薄型轨枕1的制备材质由普通的钢筋混凝土更换为高强复合材料，增加薄型轨枕1自身的强度，避免薄型轨枕1与无枕式道床直埋垫板2之间出现结合力较小的问题，此处高强复合材料主要以钢筋混凝土为基材，通过添加钢丝、纤维材料等对其进行结构增强。
46.在优选实施例中，薄型轨枕1调高部的厚度d2为5mm-55mm，并且根据调高部与埋设部的综合设置情况，使得薄型轨枕1承载部位（即轨枕主体101）的厚度为50mm-110mm之间。不过，根据实际施工的需要，调高部的厚度也可对应超出上述范围，例如，在某些极端病害的治理情况下，调高部的厚度尺寸甚至可以达到或者超过150mm，这可以根据实际情况进行优选。实际制备时，优选设置多种尺寸的薄型轨枕1备选，不同的薄型轨枕1之间的轨枕主体101的厚度不同。同时，优选实施例中可根据埋设部的厚度分为普通型和特殊型，如前述内容所示。
47.其次，在优选实施例中，根据调高部厚度的不同，分为不同调整量级的薄型轨枕1，优选分为6级，即5mm级、15mm级、25mm级，依次类推，直到55mm级。当调高量处于0-10m时，选用5mm级的薄型轨枕1，当调高量处于10mm-20mm时候，选用15mm级的薄型轨枕1，依次类推。
48.在实际使用过程中，薄型轨枕1可以在确定调高统计表后再对应生产或制备，即根据调高统计表确定相应位置的调高量，再通过将调高量按10mm一档进行区间划分，最后在此基础上进行薄型轨枕1的设计生产。如此，可以避免薄型轨枕1的大量生产，减少薄型轨枕1的积存，节约成本，减少浪费。
49.优选地，为了提高薄型轨枕1对钢轨3的承载稳定性，在薄型轨枕1背离埋设部的一侧还设置有轨枕挡肩102结构，轨枕挡肩102结构可成对设置或在其中一侧设置，用以避免钢轨3在横向方向发生位移。
50.此外，轨枕挡肩102宽度b1、挡肩角度θ可根据线路曲线半径及列车行驶速度、轴重等因素综合考虑设计，在曲线半径小、速度较快，轴重较大的线路，可设置较大的挡肩宽度、角度，反之亦然，故在此不做赘述。而且，根据不同线路及扣件4的类型，薄型轨枕1也可不设置轨枕挡肩102。
51.进一步地，如图3、图4中所示，优选实施例中薄型轨枕1的底部突出设置有若干连接件，用于该薄型轨枕1嵌设于安装槽口后匹配连接对应的道床钢筋202。在薄型轨枕1的设置过程中，为了保证薄型轨枕1与无枕式道床直埋垫板2之间的结合力与抗拉拔力，通过在薄型轨枕1的底部设置连接件，通过连接件与无枕式道床直埋垫板2上的道床钢筋202进行连接或者通过连接件增加与浇筑后混凝土之间的抗拉拔力，以保证薄型轨枕1在安装槽口处的可靠性与稳定性。
52.优选地，连接件优选采用轨枕钢筋103，并且轨枕钢筋103背离轨枕主体101的端部设置为弯折结构，使得薄型轨枕1在无枕式道床直埋垫板2上设置时，轨枕钢筋103可以在竖向上挂设于道床钢筋202上，如图4中所示。同时，在优选实施例中，端部设置为弯折形式的轨枕钢筋103包括处于轨枕主体101横向竖直面内和纵向竖直面内的两种，用于分别挂设在沿横向布置和沿纵向布置的道床钢筋202上。此外，为了进一步提升薄型轨枕1的设置可靠性，将轨枕钢筋103与道床钢筋202连接设置，两者的连接方式包括但不限于钢筋绑扎和焊接。
53.进一步地，如图2中所示，优选实施例中的轨枕主体101还预埋设置有预埋套管104，其沿轨枕主体101的厚度方向贯穿轨枕主体101，一端突出埋设部的端面，另一端不突出于调高部的端面。同时，预埋套管104与轨枕钢筋103分别在薄型轨枕1成型时一体成型，用于薄型轨枕1设置时扣件4的连接。
54.当无枕式道床直埋垫板2在使用过程中发生部分沉降时，例如图1中虚线所围区域，此时，可以将扣件4从无枕式道床直埋垫板2上取下，并在扣件4设置位置开设相应的安装槽口，之后将对应的薄型轨枕1嵌入安装槽口中，将薄型轨枕1的轨枕钢筋103与道床钢筋202连接，之后将薄型轨枕1嵌入安装槽口中，将薄型轨枕1的轨枕钢筋103与道床钢筋202连接，之后将薄型轨枕1与无枕式道床直埋垫板2浇筑为一体；待浇筑成型后，将钢轨3复原，从而完成无枕式道床直埋垫板2的部分失效整治。
55.优选地，在实际安装过程中，为了方便薄型轨枕1的放置以及轨枕钢筋103与道床钢筋202的连接，安装槽口实际尺寸要略大于薄型轨枕1，使得对应的薄型轨枕1的各边分别预留大约20mm-30mm的余量。同时，为了减少凹槽开挖对附近道床与扣件4的影响，在优选实施例中，优选采用小型切割机切割边线，再用电镐凿除混凝土，以及采用电锤配合施工，最后形成用于薄型轨枕1嵌设的安装槽口。
56.进一步地，在上述薄型轨枕1的选型确定后还包括安装槽口的清理、薄型轨枕1的安装、支立模板、洒水养护、检验复核等步骤工序。具体如下：
57.（1）对安装槽口内的杂物进行清理，根据薄型轨枕1的轨枕标高，借助工装确定其安装位置，并对其进行标记，然后参照标记的位置将对应薄型轨枕1放置到位。设置过程中，
应注意确保轨枕预埋套管104位置与原有扣件4位置一致。
58.（2）将轨枕钢筋103与道床钢筋202绑扎连接，进一步优选在局部进行点焊加强。另外，当轨枕钢筋103的端部设置为弯折形式时，将轨枕钢筋103的端部挂设在对应的道床钢筋202上。
59.（3）支立模板，并在凹槽内周壁面上涂刷专用界面剂，进行薄型轨枕1与无枕式道床直埋垫板2之间的浇筑作业。优选实施例中，浇筑作业采用的是特制的高强度早强聚合物砂浆混凝土，以此确保在天窗点内混凝土可初步凝结至具有一定强度，浇筑时采用小型振动棒振捣密实，并及时进行抹面作业。
60.（4）洒水养护，待混凝土强度满足要求后，拆除模板；此后，测量薄型轨枕1的承载面标高，与设计值进行复核，无误后，安装紧固扣件4。
61.（5）在完成上述过程后，对线路的整治后参数进行复核，判断失效整治后的线路在轨距、轨向、高低、三角坑等轨道几何参数方面是否符合规范要求；若符合，则失效整治工作完成；若不符合，则需要进行相应的整改作业，直至符合规范要求为止。
62.本实用新型中的无枕式轨道系统，其结构简单，设置简便，相较于现有的无枕式轨道系统的失效整治方案而言，能在确保轨道结构整治后结构强度、设置精度、使用可靠性的前提下，大幅缩短无枕式道床直埋垫板2的失效整治周期，降低施工的成本，具有较好的应用前景和推广价值。
63.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。