一种带连接凸柱的预制框架式轨道梁的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种带连接凸柱的预制框架式轨道梁。


背景技术：

2.无砟轨道是轨道交通的主要轨道结构形式，作用是直接承受来自列车的荷载，并将荷载传至路基、桥梁或者隧道的结构。无砟轨道分为现浇轨道和预制式轨道。
3.目前我国的预制式轨道梁或板主要包括crtsⅰ型、crtsⅱ型、crtsⅲ型板以及在此基础上衍生的各类城轨预制梁、板，梯形轨枕和其他预制减振轨道板等。目前多采用预制轨道板，目前的板式轨道体积较和重量大，经济性差、施工及更换不便；同时温度变化易引起板的翘曲和连接层的损坏；现浇工程量较大。现有预制框架式轨道梁的限位、结构受力复杂，与底座连接不稳定，容易与基座剥离，导致轨道梁下脱空，影响运营安全。同时，目前的预制梁、板均通过板下或梁下面状浇筑连接层，以实现与基座的连接，因此对连接层现浇材料的和易性要求较高，导致成本增加，且施工工艺复杂。目前的预制轨道梁、板为适应轨道交通线型，梁的尺寸规格较多，造成预制梁、板的成本增加，同时不利于施工及养护维修。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种带连接凸柱的预制框架式轨道梁，通过设置轨道梁纵梁、轨道梁横梁、轨道梁承轨台和轨道梁凸柱，并在所述轨道梁凸柱的下端设置隔离层或预留连接钢筋，轨道梁纵梁和所述轨道梁横梁采用预制框架式结构，能够在保留有效结构受力、耐久性的情况下，减小轨道梁纵梁和轨道梁横梁的各部位尺寸，从而减小整个预制框架式结构的体积，便于运输、施工及安装，节约材料，减少现场施工人工等成本，解决了现有技术中存在的预制轨道板体积和重量大，经济性差、施工及更换不便；同时温度变化易引起板的翘曲和连接层的损坏；现浇工程量较大等技术问题。同时凸柱下可设置减振垫层或增设减振垫板以满足不同减振需求，减振轨道结构类型，方便运营期间的减振等级调整。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种带连接凸柱的预制框架式轨道梁，包括轨道梁纵梁、轨道梁横梁、轨道梁承轨台和轨道梁凸柱，所述轨道梁横梁安装在两个呈平行设置的所述轨道梁纵梁上，所述轨道梁纵梁之间安装的所述轨道梁横梁的个数大于等于两个；所述轨道梁承轨台安装在所述轨道梁纵梁的上表面，所述轨道梁凸柱安装在所述轨道梁纵梁的下表面。
7.可选地，所述轨道梁凸柱的下端包覆有隔离层，所述隔离层的内部根据减振需求可增设有减振垫板。
8.可选地，所述轨道梁凸柱的下端隔离层的材料可为普通隔离材料也可为减振材料。
9.可选地，所述轨道梁凸柱的下表面可预埋有轨道梁预留连接钢筋；轨道梁预留连接钢筋垂直于轨道梁纵梁方向呈多排平行分布。
10.可选地，所述轨道梁预留连接钢筋为门形钢筋，门形钢筋的开口沿线路方向。
11.可选地，所述轨道梁纵梁通过所述轨道梁凸柱现场浇筑于下部底座。
12.可选地，所述轨道梁凸柱呈点状分布。
13.可选地，所述轨道梁纵梁为预应力结构件，呈平行设置的所述轨道梁纵梁之间安装有所述轨道梁横梁，所述轨道梁横梁之间呈平行分布。
14.可选地，所述轨道梁纵梁、所述轨道梁横梁、所述轨道梁承轨台和轨道梁凸柱预制成一体结构，所述轨道梁承轨台上安装有钢轨。
15.优选的，所述轨道梁纵梁长度为3.5m；轨道梁凸柱沿轨道梁纵梁方向上至少对称设置两组，两组间距为3/5的轨道梁纵梁。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
17.1)本技术方案中所述轨道梁纵梁、轨道梁横梁、轨道梁承轨台组成预制框架式结构，减小了预制轨道梁的体积和规格，便于施工和后续维修，降低制作成本，减少混凝土结构圬工量，且所述轨道梁纵梁为预应力结构，可有效减小结构截面尺寸，防止轨道梁开裂、降低温度变化对梁挠曲的影响。
18.2)通过轨道梁下设置轨道梁凸柱，并将轨道梁凸柱现场浇筑于轨道梁下底座，既保证了轨道梁与底座的连接稳定，同时轨道梁凸柱保证了轨道梁的三向限位稳定。
19.3)通过轨道梁凸柱下设置隔离层，通过在隔离层的内部增设减振垫板或隔离层采用不同减振材料，可应用于无减振地段或不同减振需求的地段，减少了轨道结构类型，方便运营阶段减振等级的调整，同时隔离层的设置保证预制板的更换方便，进而方便了养护维修。
20.4)本技术方案中轨道梁凸柱本身具有一定高度，可实现轨道梁高度调整，提高轨道结构的对基础不均匀沉降的适应性，且轨道梁及轨道梁凸柱的规格尺寸小，可实现水平调整，施工及养护维修方便。
附图说明
21.图1是本实用新型的轨道梁预留连接钢筋结构示意图；
22.图2是本实用新型的带隔离层结构示意图；
23.图3是图1的横剖示意图；
24.图4是图2的横剖示意图；
25.图5是本实用新型中轨道梁凸柱下增加减振垫板局部示意图；
26.图6是图1中轨道梁凸柱的局部结构示意图；
27.图7是图2中轨道梁凸柱的局部结构示意图；
28.图8是本实用新型预制框架式轨道梁具体应用时的状态参考图；其中a和b分别为凸柱下方分别具有隔离层和轨道梁预留连接钢筋两种结构类型状态。
29.其中：1—轨道梁纵梁、2—轨道梁横梁、3—轨道梁承轨台、4—轨道梁凸柱、5—轨道梁预留连接钢筋、6—隔离层、7—减振垫板、8—钢轨。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的-技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本实
用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
31.实施例1：
32.如图1-图7所示，一种带连接凸柱的预制框架式轨道梁，包括轨道梁纵梁1、轨道梁横梁2、轨道梁承轨台3和轨道梁凸柱4，所述轨道梁横梁2安装在两个呈平行设置的所述轨道梁纵梁1上，所述轨道梁纵梁1之间安装的所述轨道梁横梁2的个数大于等于两个；所述轨道梁承轨台3安装在所述轨道梁纵梁1的上表面，所述轨道梁凸柱4安装在所述轨道梁纵梁1的下表面。
33.所述轨道梁纵梁1、所述轨道梁横梁2、所述轨道梁承轨台3和轨道梁凸柱4一次预制成一体结构。所述轨道梁承轨台3上安装有钢轨8。列车荷载通过钢轨传递给轨道梁，轨道梁通过凸柱4传递给下部结构，结构简单，受力清晰。
34.本实施例中，轨道梁纵梁1为预应力结构，可有效减小结构截面尺寸、防止轨道梁开裂、降低温度变化对梁挠曲的影响。轨道梁纵梁1之间设置轨道梁横梁2，轨道梁纵梁1之间呈平行设置，且安装在轨道梁横梁2之间的轨道梁横梁2也呈平行设置，因此，轨道梁纵梁1和所述轨道梁横梁2形成预制框架式结构，在保留有效结构受力、耐久性情况下，尽量减小纵梁和横梁的各部位尺寸，以减小轨道梁体积，方便运输、施工及安装，节约材料，减少现场施工人工，降低成本。
35.所述轨道梁横梁2除了承受列车荷载，还保持了两根轨道梁纵梁2的间距，保证了轨道梁纵梁2的施工误差，进而保证了轨道梁纵梁2上两根钢轨8的施工误差在毫米级，进而提高了列车的行车平顺性。
36.所述轨道梁通过轨道梁凸柱4位于轨道梁纵梁2的下部，直接将上部钢轨8的列车荷载传递给下部结构，轨道梁凸柱4现场浇筑于下部底座，实现轨道梁与下部底座的连接，轨道梁凸柱4的设置，可同时实现对轨道梁纵梁1和轨道梁横梁2的限位稳定。轨道梁凸柱4为点状分布且具有一定高度，连接面积小，结构可靠，对现浇连接部分的材料要求相比传统预制轨道板后浇筑连接部分材料低，普通混凝土或细石混凝土即可满足，降低成本，施工工艺简单。
37.所述每块轨道梁下轨道梁凸柱4的数量和位置根据力学计算、材料性能和连接便利综合考虑。若凸柱4位于纵梁2端部，带来的问题是跨径增大，跨中弯矩变大，不利于结构受力，同时小半径曲线适应性差，连接部分混凝土浇筑量增大，成本提高；根据计算优选，凸柱4位于纵梁约1/5处时，可充分发挥材料抗弯性能，轨道板受力状态较好，曲线调整量变小，可以提高线路适配范围。
38.本实施例中轨道梁的长度是在综合考虑吊装、运输、施工效率及线路条件的适应性确定的。本实施例中经比选计算推荐优选3.5m长轨道梁，可适用于最小曲线半径为200m的平面曲线和最小曲线半径为800m的竖曲线，更能适应不同复杂线型，提高了本实用新型的适应性，减少规格数量。
39.实施例2：
40.如图2、4、5、7所示，本实施例在实施例1的基础上，进一步限定，所述轨道梁凸柱4下部可设置隔离层6，隔离层的材料可为普通隔离材料也可为减振材料，可根据工程需要，进行设置。
41.所述隔离层6的设置，利于轨道梁的更换，同时便于养护维修。
42.可选地，所述轨道梁凸柱4的下端包覆隔离层6，所述隔离层6的内部可增设有减振垫板7。
43.具体地，在轨道梁不需要进行减振的工况下，在所述轨道梁凸柱4的下端包覆隔离层6，进一步地，轨道梁下有减振需要时可在隔离层6内增设减振垫板7，减振垫板采用减振材料。
44.针对轨道梁下有减振需要，可直接将隔离层6选为减振材料。
45.隔离层6和减振垫板7的设置可保证轨道梁适用于不同减振需求的地段，提高轨道梁的适用性，同时减少轨道梁类型，方便施工及养护维修。
46.实施例3：
47.如图1、3、6所示，本实施例在实施例1的基础上，进一步限定，所述轨道梁凸柱4的下表面安装有轨道梁预留连接钢筋5。所述轨道梁预留连接钢筋5预埋在所述轨道梁凸柱4的下端，轨道梁预留连接钢筋5垂直于轨道梁纵梁1方向呈多排平行分布，可增大结构连接时的抗扭转力。所述轨道梁预留连接钢筋5为门形钢筋，门形钢筋的开口沿线路方向。所述轨道梁纵梁1通过所述轨道梁凸柱4现场浇筑于下部底座，与下部底座连接为整体，提高连接的稳定性
48.具体地，所述轨道梁预留连接钢筋5为门形钢筋，且门形钢筋开口沿线路方向，可确保预留连接钢筋与下部连接钢筋连接可靠，且具备轨道梁施工时调整定位条件。且所述轨道梁预留连接钢筋5可直接安装在所述轨道梁凸柱4的下表面。为了提高轨道梁与现浇连接部分的连接可靠性，可对所述轨道梁凸柱4的下表面进行“毛化”处理，使得表面粗糙度增大。
49.实施例4：
50.本实施例中所述的预制框架式轨道梁，充分利用材料力学性能，结构体积与质量轻巧，同时减少材料约46％降低结构造价。同时降低温度对结构内部的受力影响，提高轨道梁的适用性，经计算可适用于温暖、寒冷及严寒区域。
51.本实施例所述的预制框架式轨道梁，可配套附属设施，例如公路路面、绿化层、盖板等，拓宽工程条件适用性，与环境适应性强，提升城市景观。
52.综合各实施例内容，可以看出本实用新型分别通过一体化预制的框架式轨道梁，能够实现与下方具有对应结构的底座梁相互配合(如图8)，从而实现对轨道直接承力转换、轨道支承和精度、复杂线形适应能力几方面的共同优化统一。一方面，一体化预制的框架式轨道梁首先保证了结构的整体精度，使得其对钢轨8进行承载时，每个支撑点(即轨道梁承轨台3)均能够精准承力，避免因施工误差不平整导致的钢轨不平顺，进而保证列车下两根钢轨1的轨道几何行为在毫米级；另一方面，钢轨8与轨道梁凸柱4直接承力位置对应，满足了直接受力转换的高承载和稳定性要求，提高了承力的安全和稳定性；第三方面，点状分布的方式还小范围限制了轨道梁凸柱4和下方底座梁凹槽之间对应配合时的可调范围，避免因可调量过大导致高承载下结构错位的不合理增加；第四方面，减振垫板7在上面的基础上进一步提高了结构间的柔性连接能力及隔振性能。第五方面，轨道梁预留连接钢筋5作为轨道梁凸柱4的进一步优化，提高了与下方底座梁对应的凹槽之间对应配合时的连接强度，提高了结构在高承载下的结构抗错位能力，并能够通过钢筋的弹性应变能力对内应力进行适
当的释放，优化结构安全能力；第六方面，轨道梁预留连接钢筋5呈多排平行分布，可实现与下方底座梁对应的凹槽之内的平行钢筋逐排交叉设置，不仅提高了二者的配合连接时的连接强度，还通过钢筋交错更进一步提高了结构抗错位能力。
53.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的-技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。