本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種無砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，包括由混凝土和鋼筋籠澆筑而成的板體，所述鋼筋籠的所有鋼筋節(jié)點(diǎn)絕緣，所述板體上預(yù)埋有用于安裝道岔鋼軌的若干套管，所述中心連線垂直于道岔鋼軌的橫排套管均設(shè)于相應(yīng)的承軌臺(tái)上，所述承軌臺(tái)上端面凸出于板體以支撐扣件系統(tǒng)及道岔鋼軌；本發(fā)明專利技術(shù)采用的先張預(yù)應(yīng)力鋼筋的結(jié)構(gòu)，即當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉以后，再澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)，形成道岔板，由此建立起來的預(yù)應(yīng)力先張道岔板，對(duì)控制因環(huán)境溫度變化引起的開裂極為有利，提高了混凝土的耐久性，可延長(zhǎng)道岔板的使用壽命。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種無砟軌道結(jié)構(gòu)，尤其是該一種無砟軌道結(jié)構(gòu)用于高速道岔鋪設(shè)雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)新型道岔板。
技術(shù)介紹
近幾年來，無砟軌道在全國(guó)范圍內(nèi)得到了較大范圍的推廣應(yīng)用，中國(guó)高速鐵路的營(yíng)業(yè)里程已經(jīng)達(dá)到7531公里，是全世界高鐵運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、在建規(guī)模最大的國(guó)家。比如武廣、鄭西、哈大等客運(yùn)轉(zhuǎn)線持續(xù)運(yùn)營(yíng)時(shí)速350公里。但是，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的道岔鋼軌的安裝，仍然采用傳統(tǒng)的枕木結(jié)構(gòu)，形成了無砟軌道、有砟道岔的尷尬局面。申請(qǐng)?zhí)枮?01010618145. X的中國(guó)專利技術(shù)專利《板式無砟軌道道岔板及其制造工法》公開了一種板式無砟軌道道岔板，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，將道岔板無砟化，從而集合了無砟軌道穩(wěn)定性高、維修工作量小的特點(diǎn)，減小了運(yùn)行時(shí)的沖擊力、摩擦力，但是由于其混凝土未預(yù)先施以壓應(yīng)力，容易變形開裂。為了避免上述混凝土的變形開裂，通常采用先張法、后張法兩種方法制造道岔板1、先張法施工 先張法施工是指在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋以后、再澆筑混凝土的施工方法。先張法施工的主要步驟如下首先在澆筑混凝土前在臺(tái)座上或鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力筋，并用夾具將張拉完畢的預(yù)應(yīng)力筋臨時(shí)固定在臺(tái)座的橫梁上或鋼模上；然后澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)混凝土至設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的80%以上，放松預(yù)應(yīng)力筋。采用先張法施工制成的道岔板，在道岔板內(nèi)部通過混凝土握裹有先張預(yù)應(yīng)力鋼筋，而先張預(yù)應(yīng)力鋼筋在道岔板端部并不錨固，其原因在于先張法施工制成的道岔板是以預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間的粘接力阻止預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性回彈、并使混凝土承受預(yù)壓應(yīng)力，正因這樣的工藝特點(diǎn)，在張拉完成以后，只需沿道岔板端面將預(yù)應(yīng)力鋼筋切割平齊即可，無需另行錨固。因此，采用先張法施工制成的道岔板在結(jié)構(gòu)上的主要不足之處在于道岔板端部的預(yù)應(yīng)力鋼筋外露，在其周圍的混凝土易形成毛細(xì)孔隙、并發(fā)生松散。尤其是當(dāng)這些毛細(xì)孔隙吸水以后，還會(huì)使預(yù)應(yīng)力鋼筋受潮銹蝕、致使道岔板端部的混凝土與其內(nèi)部預(yù)應(yīng)力鋼筋之間的預(yù)壓應(yīng)力逐漸減小，甚至使道岔板端部的混凝土因預(yù)壓應(yīng)力喪失而脫落，故這樣結(jié)構(gòu)的道岔板耐久性和可靠性不佳。而且這樣的缺陷，采用傳統(tǒng)的涂抹防銹漆層的方式效果不佳，其原因在于預(yù)應(yīng)力鋼筋在制造和使用的過程中會(huì)受到高頻率的振動(dòng)，涂抹的防銹漆層易磨損，且運(yùn)營(yíng)、維護(hù)成本較高。另，采用先張法施工制成的道岔板內(nèi)部未設(shè)置結(jié)構(gòu)鋼筋，對(duì)于耐久性要求極高的疲勞結(jié)構(gòu)件是極不合理的。2、后張法施工后張法施工是指在澆筑混凝土道岔板完成脫模工序以后，再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力鋼筋的施工方法。后張法施工的主要步驟如下 a、燒筑構(gòu)件混凝土； b、待混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后，用千斤頂支承于混凝土構(gòu)件端部，將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉，使構(gòu)件受反力壓縮； C、待張拉到控制拉力后，即用錨固螺母將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固于混凝土構(gòu)件上，混凝土獲得并保持其預(yù)壓應(yīng)力； 采用后張法制成的道岔板，在張拉時(shí)是依靠位于預(yù)應(yīng)力鋼筋端部的錨固螺母?jìng)鬟f預(yù)壓應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼筋端部受到的應(yīng)力很大，在高強(qiáng)度疲勞沖擊載荷的作用下，易損壞和斷裂，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋彈出，道岔板形變，嚴(yán)重影響列車安全。而且后張法施工需對(duì)每個(gè)道岔板分別單獨(dú)進(jìn)行張拉，工耗時(shí)長(zhǎng)、效率低。采用后張法施工制成的道岔板在結(jié)構(gòu)上，在道岔板的端部設(shè)置有錨穴孔，用以在張拉過程中安放千斤頂，錨穴的孔內(nèi)徑與張拉千斤頂?shù)耐庑蜗噙m配。采用后張法施工制成的道岔板在結(jié)構(gòu)上存在以下不足之處 由于錨穴孔需滿足安裝千斤頂?shù)男枰虼隋^穴的尺寸通常較大，致使錨穴孔周邊剩余混凝土的厚度尺寸較小，在生產(chǎn)過程中和運(yùn)營(yíng)時(shí)在列車高強(qiáng)度疲勞載荷的作用下，混凝土容易開裂，造成道岔板破損，嚴(yán)重影響了道岔板的使用壽命。因此，迫切需要一種端部混凝土不易脫落、使用壽命長(zhǎng)的道岔板。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種使用壽命長(zhǎng)的無砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，更體現(xiàn)在端部混凝土不易脫落、耐久性好、結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為一種無砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，包括由混凝土和鋼筋籠澆筑而成的板體，所述鋼筋籠的所有鋼筋節(jié)點(diǎn)絕緣，所述板體上預(yù)埋有用于安裝道岔扣件系統(tǒng)及鋼軌的若干套管，所述中心連線垂直于道岔鋼軌的橫排套管均設(shè)于相應(yīng)的承軌臺(tái)上，所述承軌臺(tái)上端面凸出于板體以支撐道岔扣件系統(tǒng)及鋼軌；所述板體內(nèi)預(yù)埋有兩排先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和兩排先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋兩端分別連接于板體縱向側(cè)面的縱向錨穴孔，所述先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋兩端分別連接于板體橫向側(cè)面的橫向錨穴孔，所述兩排先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)置于所述兩排先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋之間。通過國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例調(diào)查得知，普通混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命在30年 50年會(huì)出現(xiàn)明顯劣化，本專利技術(shù)采用的先張預(yù)應(yīng)力鋼筋的結(jié)構(gòu)，即當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉以后，再澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)，形成道岔板，由此建立起來的預(yù)應(yīng)力先張道岔板，對(duì)控制因環(huán)境溫度變化引起的開裂極為有利，提高了混凝土的耐久性，可延長(zhǎng)道岔板的使用壽命。與采用先張法在道岔板內(nèi)建立預(yù)應(yīng)力體系的方式相比，由于先張預(yù)應(yīng)力鋼筋連接于錨穴孔以后實(shí)現(xiàn)錨固，解決了板體與先張預(yù)應(yīng)力鋼筋之間僅依賴握裹力進(jìn)行連接時(shí)板體端部強(qiáng)度不足的問題，以錨固的方式在板體端部建立起預(yù)應(yīng)力體系，增加了位于板體端部的混凝土的強(qiáng)度，使得板體端部的混凝土不易脫落，提高了板體的使用壽命。與采用后張法在道岔板內(nèi)建立預(yù)應(yīng)力體系的方式相比，由于先張預(yù)應(yīng)力鋼筋無需在板體端部另行連接千斤頂進(jìn)行張拉，錨固處的錨穴孔尺寸無需與千斤頂端部的尺寸相適配，因此，錨穴孔的直徑和深度遠(yuǎn)小于現(xiàn)有后張施工時(shí)錨穴孔的尺寸，從而大大增加了錨穴孔周圍混凝土的厚度，混凝土不易開裂，大幅增加了使用壽命，并且在錨固之前，先張預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間既已有握裹力，道岔板的力學(xué)性能更好。需要說明的是，本專利技術(shù)將道岔板上安裝的道岔鋼軌的方向設(shè)為縱向也即道岔線路的延伸方向?yàn)榭v向，與鋼軌垂直的方向?yàn)闄M向。因此，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋即是沿縱向延伸的先張預(yù)應(yīng)力鋼筋，先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋即是沿橫向延伸的先張預(yù)應(yīng)力鋼筋。本專利技術(shù)中的先張預(yù)應(yīng)力鋼筋有別于普通的預(yù)應(yīng)力鋼筋，先張預(yù)應(yīng)力鋼筋是采用先張法制造的預(yù)應(yīng)力鋼筋，在板體的混凝土澆筑之前完成預(yù)應(yīng)力張拉，板體的混凝土在其先張以后再由混凝土澆筑而成，因此先張預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土更充分、密實(shí)地結(jié)合，具有更大的握裹力；另，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間握裹力的差異，本專利技術(shù)中先張預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨穴連接處的尺寸、連接方式等限制小，因此，可選用尺寸更精簡(jiǎn)的錨固板，從而進(jìn)一步增加了錨穴周圍混凝土的厚度，并提高其使用壽命。 優(yōu)選的，所述橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋和所述縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋與板體中所述鋼筋籠的鋼筋間隔至少2. 5_。為了防止所述橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋和所述縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋與板體中所述鋼筋籠的鋼筋發(fā)生干涉。優(yōu)選的，所述板體縱向側(cè)面設(shè)有起初定位作用的凹形結(jié)構(gòu)。這種凹形結(jié)構(gòu)便于道岔板鋪設(shè)時(shí)對(duì)其進(jìn)行初步定位。優(yōu)選的，所述板體設(shè)有橫向加寬部位，所述加寬部位設(shè)有安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)的安裝孔。需要說明的是，無砟軌道與有渣軌道的道岔本身沒有變化，本專利技術(shù)的貢獻(xiàn)在于將道岔的承載體設(shè)計(jì)為無砟軌道雙向先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板。道岔板與軌道板的不同之處在于，由于道岔板用于安裝道岔，道岔線形復(fù)雜多樣，導(dǎo)致道岔板結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，道岔板上的套管分布必須根據(jù)道岔線形走向的變化而變化。整個(gè)道岔鋼軌的承載體就是若干塊道岔板首尾順次連接形成。 優(yōu)選的，上述無砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板中，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和先本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，包括由混凝土和鋼筋籠澆筑而成的板體（1），所述鋼筋籠的所有鋼筋節(jié)點(diǎn)絕緣，其特征在于，所述板體（1）上預(yù)埋有用于安裝道岔鋼軌的若干套管（2），所述中心連線垂直于道岔鋼軌的橫排套管（2）均設(shè)于相應(yīng)的承軌臺(tái)（3）上，所述承軌臺(tái)（3）上端面凸出于板體（1）以支撐道岔扣件系統(tǒng)及鋼軌；所述板體（1）內(nèi)預(yù)埋有兩排先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋（5）和兩排先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋（6），所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋（5）兩端分別連接于板體（1）縱向側(cè)面的縱向錨穴孔（7），所述先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋（6）兩端分別連接于板體（1）橫向側(cè)面的橫向錨穴孔（8），所述兩排先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋（5）設(shè)置于所述兩排先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋（6）之間。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：錢振地，稅卓平，喻丕金，張長(zhǎng)春，林曉波，陳幼林，王紅亮，翟勇，劉延龍，張?zhí)烀?/a>，杜新立，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中鐵二十三局集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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