一种轨排式长枕埋入式无砟轨道及其施工方法
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种轨排式长枕埋入式无砟轨道及其施工方法。
背景技术
无砟轨道具有高平顺、高稳定性、强耐久性的特点，逐渐成为高速铁路、客运专线的常用无砟轨道结构。长枕埋入式无砟轨道是无砟轨道的主要结构之一，长枕埋入式无砟轨道是为适应我国铁路高速行车、发展高速铁路的需要而研究开发的一种新型轨道结构，具有强度大、稳定性强等技术特点。长枕埋入式无砟轨道主要由钢轨及其扣件、轨枕、道床板和底座板构成。由于长枕埋入式无砟轨道在我国推广时间较短，因此，长枕埋入式无砟轨道的结构及施工技术都还有巨大的改善空间，需要工程技术人员对长枕埋入式无砟轨道技术进行深入研究。
长枕埋入式无砟轨道在运营过程中容易出现以下几个方面的问题：
一、轨枕与道床板之间容易发生开裂现象，若开裂严重将影响无砟轨道的正常使用；
二、长枕埋入式无砟轨道在施工过程中，需要先在现场组装轨排（通常通过工具轨将多根轨枕组装成轨排），然后利用支撑托架调整轨排再浇筑于现浇道床板内，施工效率较低，导致工期长、施工成本高；
三、长枕埋入式无砟轨道的后期养护维修性较差，这也是现浇式无砟轨道的通病，当长枕埋入式无砟轨道需要养护维修时，往往会对整个无砟轨道造成破坏，导致养护维修工期长，养护维修成本较高。
现有技术中，并没有妥善的技术方案来解决上述这些问题，如何解决长枕埋入式无砟轨道在施工和运营过程中遇到的这些问题，成为了长期困扰工程技术人员的难题。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术长枕埋入式无砟轨道在施工过程中，需要先在现场组装轨排，再利用支撑托架现场定位调整并浇筑于现浇道床板内，存在施工效率较低、工期长、施工成本高的问题，提供一种轨排式长枕埋入式无砟轨道及其施工方法，不仅可以提高轨枕的施工效率，缩短工期，降低成本，而且还能提高无砟轨道的整体性。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种轨排式长枕埋入式无砟轨道，包括底座板，以及设置在所述底座板上的现浇道床板，所述现浇道床板在单元长度内埋设有多根轨枕，多根所述轨枕之间通过连接机构形成轨枕轨排，该轨排式长枕埋入式无砟轨道还包括安装在轨枕上的钢轨和扣件系统。
在工厂预制轨枕时，采用连接机构将多根轨枕连接成整体，形成轨排式整体结构，避免了在将轨枕埋设在现浇道床板内时现场进行轨排组装及调整定位，能一次性安装包括多根轨枕的轨枕轨排，由于已经预先调整好轨枕之间的相对位置，在将轨枕轨排埋设到现浇道床板中时，只需要进行一次调整就能实现多根轨枕就位，大幅度提高了轨枕的安装效率，能缩短工期并降低成本；
进一步地，所述连接机构为桁架钢筋。
采用桁架钢筋将轨枕组装形成轨枕轨排结构，从而在浇筑道床板时，将桁架钢筋永久保留在现浇道床板内，成为多个轨枕之间连接的骨架，使轨枕轨排形成整体结构，能提高无砟轨道的整体性能，避免因多个轨枕单独设置导致容易出现轨枕与道床板之间容易发生开裂现象的发生。
所述现浇道床板内设有道床钢筋，可以提高现浇道床板的抗裂能力和承载能力，进一步将桁架钢筋与道床钢筋进行绑扎连接，使桁架钢筋和道床钢筋形成包含轨枕在内的整体网状结构，加强了现浇道床板与轨枕的连接，加强无砟轨道的整体性和可靠性，可大幅度减少后期轨枕与道床之间开裂的几率。
优选的，所述底座板上设有限位凹槽，用于在浇筑所述现浇道床板时形成限位凸台。
在底座板上设置限位凹槽，在现场浇筑道床板时，所述限位凹槽内形成限位凸台，限位凸台与限位凹槽的尺寸、形状均对应，所述限位凸台与所述现浇道床板为一体式结构，所述限位凸台与限位凹槽共同为无砟轨道提供纵横向限位，通过限位凸台与限位凹槽的配合，使现浇道床板和底座板连接牢固，从而提高无砟轨道的整体性和稳定性。
优选的，所述道床钢筋包括横向上层钢筋、横向下层钢筋和下层纵向钢筋。
进一步地，所述横向上层钢筋、横向下层钢筋和下层纵向钢筋连接成整体网状结构。
优选的，所述桁架钢筋与所述道床钢筋中的横向上层钢筋通过钢丝绑扎。
使桁架钢筋、横向上层钢筋、横向下层钢筋和下层纵向钢筋连接成整体网状结构，加强了现浇道床板与轨枕的连接，加强无砟轨道的整体性和可靠性，可减少后期轨枕与道床之间的开裂。
优选的，所述轨枕为预应力轨枕。采用预应力轨枕，能改善轨枕受力结构，提高轨枕的受力性能。
优选的，所述现浇道床板和底座板之间设置有隔离层。采用布置隔离层的方式，能方便后期进行维修更换，避免在维修更换过程中，对桥梁结构造成损坏。
优选的，所述限位凸台与限位凹槽之间设有隔离层，且该处的隔离层与现浇道床板和底座板之间的隔离层为一体式结构。
由于限位凸台和现浇道床板为一体式结构，在限位凸台和限位凹槽之间设置隔离层，同样是为了方便今后现浇道床板的维修更换。
进一步地，所述隔离层采用聚丙烯非织造土工布材料。
优选的，所述限位凹槽内铺设有弹性垫层。弹性垫层能降低轨道的整体刚度，使无砟轨道具有更好的减振降噪效果。
进一步地，所述弹性垫为橡胶或聚氨酯等材料垫层。
优选的，所述现浇道床板为单元结构。采用单元结构的现浇道床板，能有效适应桥梁的变形问题。
现浇道床板为单元结构，该单元结构上的所有轨枕通过桁架钢筋连接成轨排式整体式结构，将轨枕轨排嵌入现浇道床板内，现浇道床板直接浇筑在底座板上，保证了轨排式长枕埋入式无砟轨道的整体性。
对应地，本申请还提供了一种轨排式长枕埋入式无砟轨道的施工方法，在施工如上述所述的轨排式长枕埋入式无砟轨道时，包括以下步骤：
a、预制混凝土轨枕，并采用连接机构将轨枕组装成轨枕轨排；
b、根据轨道工程测量数据，在施工现场浇筑混凝土底座板和限位凹槽，浇筑完成后进行养护；
c、在限位凹槽上铺设弹性垫层，并在底座板表面及限位凹槽面铺设隔离层；
d、架设轨枕轨排，并进行调整，在立模后浇筑道床板混凝土并进行养护；
e、在预应力轨枕上安装扣件和钢轨，并进行精调。
所述预应力轨枕上有承轨台，用于布置钢轨及扣件系统；
进一步地，所述现浇道床板为单元结构，所述轨枕采用预应力轨枕，从而通过组装形成预应力轨枕轨排。
通过步骤a采用在工厂预制混凝土轨枕，并通过连接机构将轨枕组装成轨枕轨排，这种方式通过在工厂中通过模具进行轨枕定位调整，较之在现场进行轨排组装及利用支撑托架调整定位的方式，能大幅度提高了施工效率，并快速确定多个轨枕之间的相对位置关系；
通过步骤c中在限位凹槽上铺设弹性垫层，能降低轨道的整体刚度，使无砟轨道具有更好的减振降噪效果，同时通过步骤c中在底座板表面及限位凹槽面上铺设隔离层，使现浇道床板和底座板之间具有隔离层，能方便后期进行维修更换，避免在维修更换过程中，对桥梁结构造成损坏。
由于采用连接机构将多根轨枕连接成整体，形成轨排式整体结构，能在工厂进行预制批量化生产，通过模具控制多根轨枕的定位，避免了在将轨枕埋设在现浇道床板内时现场组装及利用支撑托架调整定位，能一次性安装包括多根轨枕的轨枕轨排，由于已经预先调整好轨枕之间的相对位置，在将轨枕轨排埋设到现浇道床板中时，只需要进行一次调整就能实现多根轨枕就位，大幅度提高了轨枕的安装效率，能缩短工期并降低成本。
优选的，在所述步骤b中，所述连接结构包括将轨枕组装成轨枕轨排的桁架钢筋。
采用桁架钢筋将轨枕组装形成轨枕轨排结构，从而在浇筑道床板时，将桁架钢筋永久保留在现浇道床板内，成为多个轨枕之间连接的骨架，使轨枕轨排形成整体结构，能提高无砟轨道的整体性能，同时桁架钢筋能避免轨枕与道床板之间发生开裂现象。
优选的，在所述步骤d中，所述现浇道床板内布置道床钢筋，将所述桁架钢筋和现浇道床板内的道床钢筋进行连接，组成钢筋网后再立模浇筑。
在现浇道床板内布置道床钢筋，使每个单元结构的现浇道床板形成钢筋混凝土结构，具有较强的整体性和承载能力，将所述桁架钢筋与道床钢筋连接成钢筋网，使各个轨枕之间、轨枕与道床板之间形成整体结构，能最大限度避免轨枕与道床板之间发生开裂现象，保证无砟轨道正常使用。
进一步地，所述现浇道床板内的道床钢筋延伸至所述限位凸台，使得限位凸台内设有钢筋，提高限位凸台与限位凹槽之间的限位抗破坏能力。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、采用连接机构将多根轨枕连接成整体，形成轨排式整体结构，这一过程能在工厂预制实现，避免了在将轨枕埋设在现浇道床板内时，需要现场利用支撑托架调整轨排，这种工厂预制生产提前形成轨排式整体结构的方式，能一次性安装包括多根轨枕的轨枕轨排，由于已经预先调整好轨枕之间的相对位置，在将轨枕轨排埋设到现浇道床板中时，只需要进行一次调整就能实现多根轨枕就位，大幅度提高了轨枕的安装效率，能缩短工期并降低成本；
2、在底座板上设置限位凹槽，在现场浇筑道床板时，所述限位凹槽内形成限位凸台，限位凸台与限位凹槽的尺寸、形状均对应，所述限位凸台与所述现浇道床板为一体式结构，所述限位凸台与限位凹槽共同为无砟轨道提供纵横向限位，通过限位凸台与限位凹槽的配合提高无砟轨道的整体性和稳定性；
3、将桁架钢筋与道床钢筋进行绑扎连接，使桁架钢筋、横向上层钢筋、横向下层钢筋和下层纵向钢筋形成包含轨枕在内的整体网状结构，加强了现浇道床板与轨枕的连接，加强无砟轨道的整体性和可靠性，可减少后期轨枕与道床之间的开裂；
4、采用在现浇道床板和底座板之间设置有隔离层的方式，方便后进行维修更换，避免在维修更换过程中，对桥梁结构造成损坏。
附图说明：
图1为本发明的轨排式长枕埋入式无砟轨道的断面示意图。
图2为本发明的轨排式长枕埋入式无砟轨道的侧视示意图。
图3为图2中A处的局部放大图。
图4为本发明的现浇道床板的俯视示意图。
图5为本发明的底座板的俯视示意图。
图6为本发明的底座板的侧视示意图。
图中标记：1-钢轨，2-隔离层，3-轨枕，31-桁架钢筋，31a-纵向主筋，31b-桁架支撑筋，4-现浇道床板，41-道床钢筋，41a-横向上层钢筋，41b-横向下层钢筋，41c-下层纵向钢筋，5-限位凸台，51-弹性垫，6-底座板，61-限位凹槽。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例提供了一种轨排式长枕埋入式无砟轨道，如图1和图2所示，包括底座板6，以及设置在所述底座板6上的现浇道床板4，所述现浇道床板4在单元长度内埋设有多根轨枕3，多根所述轨枕3之间通过连接机构形成轨枕轨排，该轨排式长枕埋入式无砟轨道还包括安装在轨枕3上的钢轨1和扣件系统（图中未示出），扣件系统将钢轨1固定在钢轨上。采用连接机构将多根轨枕3连接成整体，形成轨排式整体结构，解决了现有技术中在将轨枕3埋设在现浇道床板4内时现场进行轨排组装和调整定位所存在的施工效率低下问题，能一次性安装包括多根轨枕3的轨枕轨排，由于已经预先调整好轨枕3之间的相对位置，在将轨枕轨排埋设到现浇道床板4中时，只需要进行一次调整就能实现多根轨枕4就位，大幅度提高了轨枕4的安装效率，能缩短工期并降低成本。
作为本实施中优选采用的实施方式，如图1-3所示，所述连接机构采用将多根轨枕3连接成轨枕轨排的桁架钢筋31，所述桁架钢筋31包括依次连接多根轨枕3的纵向主筋31a，以及布置在纵向主筋31a之间的桁架支撑筋31b，所述轨枕3采用预应力轨枕，在工厂预制轨枕3时，采用将预应力筋伸出轨枕3表面的方式，将纵向主筋31a绑扎连接多根轨枕3的预应力筋，从而形成轨排式结构，并在纵向主筋31a之间布置桁架支撑筋31b；在另一些实施方式中，也可以采用在轨枕3中单独预埋连接筋的方式然后用纵向主筋连接每根轨枕的连接筋，并布置桁架支撑筋，形成桁架钢筋31。
作为其中一种优选的实施方式，如图1-3所示，所述现浇道床板4内布置有道床钢筋41，所述道床钢筋41为多层结构钢筋，包括横向上层钢筋41a、横向下层钢筋41b和下层纵向钢筋41c，所述横向上层钢筋41a、横向下层钢筋41b和下层纵向钢筋41c连接成整体网状结构，在现浇道床板4内设有道床钢筋41，可以提高现浇道床板4的抗裂能力和承载能力。为进一步加强现浇道床板4与轨枕3的连接，提高无砟轨道的整体性和可靠性，采用上述所述的桁架钢筋31连接轨枕3时，优选将所述桁架钢筋31与所述道床钢筋41中的横向上层钢筋41a通过钢丝绑扎，进一步将桁架钢筋31与道床钢筋41进行绑扎连接，使桁架钢筋31、横向上层钢筋41a、横向下层钢筋41b和下层纵向钢筋41c形成包含轨枕3在内的整体网状结构，能大幅度减少后期轨枕3与现浇道床板4之间的开裂，桁架钢筋31与道床钢筋41连接时，具体可采用将纵向主筋31a与横向上层钢筋41a连接。
作为其中一种优选的实施方式，如图1、图5和图6所示，底座板6上设有限位凹槽61，用于在浇筑所述现浇道床板4时形成限位凸台5，在底座板6上设置限位凹槽61，在现场浇筑道床板时，所述限位凹槽61内形成限位凸台5，限位凸台5与限位凹槽61的尺寸、形状均对应，所述限位凸台5与所述现浇道床板4为一体式结构，所述限位凸台5与限位凹槽61共同为无砟轨道提供纵横向限位，通过限位凸台5与限位凹槽61的配合，使现浇道床板4和底座板6连接牢固，从而提高无砟轨道的整体性和稳定性。
所述底座板6为长条形板状结构，其具体长度和宽度根据无砟轨道结构确定，但通常情况下，底座板6的宽度不小于现浇道床板4的宽度。
作为本实施例中一种优选的实施方式，如图5和图6所示，所述限位凹槽61布置在该底座板6的中部，所述限位凹槽61为方形结构，也可以采用圆形、椭圆形或菱形等其他形状。
作为其中一种优选的实施方案，所述限位凹槽61的深度约占底座板厚度的1/3～2/3，优选1/2的深度，既保证底座板的结构安全，发挥支撑功能，同时通过限位凹槽61与现浇道床板4形成的限位凸台5达到较好的限位作用，发现限位连接功能。
作为其中一种优选的实施方式，如图1所示，现浇道床板4和底座板6之间设置有隔离层2，布置隔离层2，方便后进行维修更换，所述隔离层2优选采用聚丙烯非织造土工布材料，也可以采用毛毡布或采用其他高分子合成材料等。
值得说明的是：所述限位凸台5与限位凹槽61之间页设有隔离层2，且该处的隔离层2与现浇道床板4和底座板6之间的隔离层2为一体式结构，即为同一层隔离层2，由于限位凸台5和现浇道床板4为一体式结构，在限位凸台5和限位凹槽61之间设置隔离层2，同样能方便现浇道床板4的维修更换。
进一步地，如图1所示，限位凹槽61内铺设有弹性垫层51，当同时设置隔离层2时，弹性垫层51位于隔离层2和底座板6之间，弹性垫51层能降低轨道结构的整体刚度，使无砟轨道具有更好的减振降噪效果，所述弹性垫层51为橡胶或聚氨酯等材料垫层，优选橡胶材料。
作为本实施例的优选实施方式，现浇道床板4为单元结构，相邻两个现浇道床板4之间留设有板缝，每块现浇道床板4上的所有轨枕3通过桁架钢筋31连接成轨排式整体式结构，将轨枕轨排嵌入现浇道床板4内，现浇道床板4直接浇筑在底座板6上，保证了轨排式长枕埋入式无砟轨道的整体性，采用单元结构的现浇道床板4，能有效适应无砟轨道的变形问题。
实施例2
本实施例提供了一种轨排式长枕埋入式无砟轨道的施工方法，如图1-6所示，在施工如实施例1中所述的轨排式长枕埋入式无砟轨道时，主要的施工步骤包括：
a、在工厂预制混凝土轨枕3，并采用桁架钢筋31将轨枕3组装成轨枕轨排；
b、根据轨道工程测量数据，在施工现场浇筑混凝土底座板6和限位凹槽61，浇筑完成后进行养护；
c、在限位凹槽6上铺设弹性垫层51，并在底座板6的表面及限位凹槽61的表面铺设隔离层2；
d、架设轨枕轨排，并进行调整，在立模后浇筑道床板混凝土，从而形成现浇道床板4和限位凸台5，同时对现浇道床板4和限位凸台5进行养护；
e、在预应力轨枕上安装扣件系统和钢轨1，并进行精调，扣件系统用于固定钢轨1。
所述预应力轨枕上安装有承轨台，用于布置钢轨及扣件系统；
进一步地，所述现浇道床板4为单元结构，所述轨枕3采用预应力轨枕，从而通过组装形成预应力轨枕轨排。
所述步骤a中，另一种实施方式是在工厂预制混凝土轨枕3时，将桁架钢筋31同时预埋在多个轨枕3的浇筑区，从而完成轨枕3的浇筑，使轨枕3与桁架钢筋31同时完成制作。
作为其中一种优选的实施方式，在所述步骤d中，现浇道床板4内布置有道床钢筋41，将所述桁架钢筋31和道床钢筋41进行连接，组成钢筋网后再立模浇筑，具体连接的方式可参考实施例1中进行。
进一步地，所述现浇道床板4内的道床钢筋41延伸至所述限位凸台5，使得限位凸台5内也设有钢筋，提高限位凸台5与限位凹槽61之间的限位抗破坏能力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
