[發(fā)明專利]一種無砟軌道先張預應力結構道岔板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210535966.6
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN102995503A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 錢振地;稅卓平;喻丕金;張長春;林曉波;陳幼林;王紅亮;翟勇;劉延龍;張?zhí)烀?/a>;杜新立
• 申請（專利權）人: 中鐵二十三局集團有限公司
• 主分類號: E01B7/22
• 分類號: E01B7/22;E01B1/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 王蕓;韓洋

技術領域

本發(fā)明涉及一種無砟軌道結構，尤其是該一種無砟軌道結構用于高速道岔鋪設雙向預應力結構新型道岔板。

背景技術

近幾年來，無砟軌道在全國范圍內得到了較大范圍的推廣應用，中國高速鐵路的營業(yè)里程已經達到7531公里，是全世界高鐵運營里程最長、在建規(guī)模最大的國家。比如武廣、鄭西、哈大等客運轉線持續(xù)運營時速350公里。但是，對于結構復雜的道岔鋼軌的安裝，仍然采用傳統(tǒng)的枕木結構，形成了無砟軌道、有砟道岔的尷尬局面。

申請?zhí)枮椋?01010618145.X的中國發(fā)明專利《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，采用鋼筋混凝土結構，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，減小了運行時的沖擊力、摩擦力，但是由于其混凝土未預先施以壓應力，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應力鋼筋以后、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座上或鋼模上張拉預應力筋，并用夾具將張拉完畢的預應力筋臨時固定在臺座的橫梁上或鋼模上；然后澆筑混凝土，養(yǎng)護混凝土至設計強度等級的?80%以上，放松預應力筋。

采用先張法施工制成的道岔板，在道岔板內部通過混凝土握裹有先張預應力鋼筋，而先張預應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應力鋼筋與混凝土之間的粘接力阻止預應力鋼筋彈性回彈、并使混凝土承受預壓應力，正因這樣的工藝特點，在張拉完成以后，只需沿道岔板端面將預應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構上的主要不足之處在于：道岔板端部的預應力鋼筋外露，在其周圍的混凝土易形成毛細孔隙、并發(fā)生松散。

尤其是當這些毛細孔隙吸水以后，還會使預應力鋼筋受潮銹蝕、致使道岔板端部的?混凝土與其內部預應力鋼筋之間的預壓應力逐漸減小，甚至使道岔板端部的混凝土因預壓應力喪失而脫落，故這樣結構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，其原因在于預應力鋼筋在制造和使用的過程中會受到高頻率的振動，涂抹的防銹漆層易磨損，且運營、維護成本較高。

另，采用先張法施工制成的道岔板內部未設置結構鋼筋，對于耐久性要求極高的疲勞結構件是極不合理的。

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，再張拉預應力鋼筋的施工方法。

后張法施工的主要步驟如下：

a、澆筑構件混凝土；

b、待混凝土達到要求強度后，用千斤頂支承于混凝土構件端部，將無粘結預應力鋼筋張拉，使構件受反力壓縮；

c、待張拉到控制拉力后，即用錨固螺母將無粘結預應力鋼筋錨固于混凝土構件上，混凝土獲得并保持其預壓應力；

采用后張法制成的道岔板，在張拉時是依靠位于預應力鋼筋端部的錨固螺母傳遞預壓應力，預應力鋼筋端部受到的應力很大，在高強度疲勞沖擊載荷的作用下，易損壞和斷裂，導致預應力鋼筋彈出，道岔板形變，嚴重影響列車安全。

而且后張法施工需對每個道岔板分別單獨進行張拉，工耗時長、效率低。

采用后張法施工制成的道岔板在結構上，在道岔板的端部設置有錨穴孔，用以在張拉過程中安放千斤頂，錨穴的孔內徑與張拉千斤頂的外形相適配。

采用后張法施工制成的道岔板在結構上存在以下不足之處：

由于錨穴孔需滿足安裝千斤頂的需要，因此錨穴的尺寸通常較大，致使錨穴孔周邊剩余混凝土的厚度尺寸較小，在生產過程中和運營時在列車高強度疲勞載荷的作用下，混凝土容易開裂，造成道岔板破損，嚴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、使用壽命長的道岔板。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種使用壽命長的無砟軌道先張預應力結構道岔板，更體現在：端部混凝土不易脫落、耐久性好、結構更加穩(wěn)定。