專利名稱：一種無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)，尤其是該一種無(wú)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。
背景技術(shù)：
近幾年來(lái)，無(wú)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(wú)砟軌道、有砟道岔的尷尬局面。申請(qǐng)?zhí)枮?201010618145.X的中國(guó)發(fā)明專利《板式無(wú)砟軌道道岔板及其制造工法》公開了一種板式無(wú)砟軌道道岔板，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，將道岔板無(wú)砟化，從而集合了無(wú)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(guò)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(wú)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(guò)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(wú)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(wú)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(guò)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?，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(chǎn)過(guò)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。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種使用壽命長(zhǎng)的無(wú)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。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種無(wú)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(guò)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，本實(shí)用新型采用的先張預(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(lái)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(wèn)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(wú)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(wú)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(shuō)明的是，本實(shí)用新型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。本實(shí)用新型中的先張預(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，本實(shí)用新型中先張預(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(shuō)明的是，無(wú)砟軌道與有渣軌道的道岔本身沒(méi)有變化，本實(shí)用新型的貢獻(xiàn)在于將道岔的承載體設(shè)計(jì)為無(wú)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(wú)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)力鋼筋和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋均通過(guò)錨固板與板體連接，所述錨固板設(shè)有內(nèi)螺紋孔，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的端部和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋的端部均設(shè)置有外螺紋段，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋均與錨固板螺紋連接，所述錨固板與板體卡式連接?，F(xiàn)有后張法施工制得的板體中，錨墊板需承受預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的全部應(yīng)力，不僅在連接結(jié)構(gòu)上，須采用強(qiáng)度更高的連接方式，而且錨穴孔的尺寸不得小于張拉千斤頂?shù)念^部尺寸，對(duì)于錨墊板、錨穴孔的尺寸限制較高，間接降低了錨穴孔周圍混凝土的厚度、影響道岔板的使用壽命。本實(shí)用新型采用的錨固板由于其功能、以及預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間握裹力的差異，其主要是用于鎖緊，受力較傳統(tǒng)后張法制造的錨具小很多，對(duì)于錨固板的連接結(jié)構(gòu)的限制小，直接將預(yù)應(yīng)力鋼筋螺紋連接于錨固板的內(nèi)螺紋孔上即已滿足受力需求，同時(shí)，錨固板沿先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋的徑向凸出，澆筑后在板體上形成凸臺(tái)形安裝結(jié)構(gòu)，放張以后錨固板與預(yù)應(yīng)力鋼筋端部一起回縮、并與板體的凸臺(tái)形安裝結(jié)構(gòu)干涉并通過(guò)錨穴孔與道岔板卡式連接，無(wú)需另外增設(shè)鎖緊螺母、卡錐等部件即可鎖緊、錨固。另夕卜，對(duì)錨固板的尺寸限制也很小，錨固板的尺寸更小、更精簡(jiǎn)。[0038]此處，最優(yōu)選的，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋均通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋端頭部螺紋與錨固板的內(nèi)螺紋孔螺紋連接。采用預(yù)應(yīng)力鋼筋端頭部螺紋與錨固板的連接方式，與后張板所使用的錨墊板相比，錨穴的直徑減小了 60%以上、且錨穴孔的深度也減小了，節(jié)省了密封材料、且連接更為牢靠。作為優(yōu)選，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋、及先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋均封裝于板體內(nèi)。將預(yù)應(yīng)力鋼筋的端部均設(shè)置在板體的內(nèi)部，即:先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋、及先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋的外端均不暴露于板體外部，避免了因道岔板端部的先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋外露而產(chǎn)生的毛細(xì)孔隙、致使位于道岔板端部的混凝土脫落，并減緩了預(yù)應(yīng)力鋼筋端部銹蝕的情況，進(jìn)而避免了預(yù)應(yīng)力鋼筋與板體之間的握裹力減小，防止了在制造過(guò)程中的振動(dòng)工藝、以及使用過(guò)程中的高頻振動(dòng)環(huán)境下預(yù)應(yīng)力鋼筋與板體之間形成孔隙，從而提高了道岔板的整體性能及耐久性，延長(zhǎng)使用壽命。需要說(shuō)明的是:此處的封裝，是指板體將先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋、及先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋均包覆于其中，并使先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋、及先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋的端部均不暴露在板體的外部。優(yōu)選的，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋分別沿板體的縱向和橫向穿過(guò)鋼筋籠。采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)與非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，道岔板的整體強(qiáng)度、以及抗沖擊性能更優(yōu)。需要說(shuō)明的是，在穿接過(guò)程中，若非預(yù)應(yīng)力鋼筋阻擋了預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，則應(yīng)當(dāng)對(duì)非預(yù)應(yīng)力鋼筋的形狀、位置稍作調(diào)整，以適配預(yù)應(yīng)力鋼筋的穿接。優(yōu)選的，所述錨固板呈圓柱狀，所述錨固板的外端面與圓柱面之間設(shè)置有圓弧倒角，所述錨固板的直徑為25mm 33mm,所述圓弧倒角半徑為3mm 8mm。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步防止因應(yīng)力集中等情況致使道岔板上的混凝土裂紋、脫落。本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下:1、采用先張預(yù)應(yīng)力鋼筋在道岔板內(nèi)建立起預(yù)應(yīng)力體系，提高了道岔板的使用壽命。普通道岔板結(jié)構(gòu)在溫度應(yīng)力、基礎(chǔ)沉降等因素的作用下，道岔板容易出現(xiàn)砼結(jié)構(gòu)開裂，甚至道岔板斷裂。而本實(shí)用新型采用雙向先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，可以很好的解決道岔板自身開裂的問(wèn)題。同時(shí)，由于在先張預(yù)應(yīng)力鋼筋端部與板體之間用錨固板錨固，避免了因道岔板端部的先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋外露而產(chǎn)生的毛細(xì)孔隙、致使位于道岔板端部的混凝土脫落，將延長(zhǎng)道岔板的使用壽命；另外，由于先張預(yù)應(yīng)力鋼筋無(wú)需在道岔板的端部另行連接千斤頂進(jìn)行張拉，錨固處的錨具尺寸無(wú)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)有后張板中錨穴的尺寸，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；并且由于先張預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間有握裹力，道岔板的力學(xué)性能更好。2、現(xiàn)有的板體內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋的目的是對(duì)溫度應(yīng)力起作用、防止混凝土受拉應(yīng)力而開裂，通常沿道岔板的橫向僅設(shè)置有單排橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋；本實(shí)用新型將兩排先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)置于兩排先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋之間，道岔板在承受較大軸重、以及高頻運(yùn)能的強(qiáng)沖擊條件之下的抗沖擊性能、及整體強(qiáng)度大幅提高，從而增加了道岔板的使用壽命。
本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:圖1是本實(shí)用新型無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1中先張預(yù)應(yīng)力鋼筋布置截面示意圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是圖3中先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋的排布示意圖；圖6是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中先張預(yù)應(yīng)力鋼筋與錨固板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型中錨固板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型中道岔板與先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實(shí)用新型中道岔板與先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋連接結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記:1為板體，2為套管，3為承軌臺(tái)，4為砂漿灌注孔，5為先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，6為先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，7為縱向錨穴孔，8為橫向錨穴孔，9為凹形結(jié)構(gòu)，10為安裝孔，11為錨固板；lla為內(nèi)螺紋孔；12為外螺紋段。
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。實(shí)施例1如圖1至圖5所示，一種無(wú)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，所述板體I縱向中部設(shè)有砂漿灌注孔4，所述板體I上預(yù)埋有若干套管2，所述套管2用于安裝道岔扣件系統(tǒng)及鋼軌，由于道岔線形變化多樣，從而套管2在板體I上的位置也會(huì)隨著變化。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，也即每橫排套管2都設(shè)置在相應(yīng)的承軌臺(tái)3上，所述承軌臺(tái)3上端面凸出于板體I以支撐道岔扣件系統(tǒng)及鋼軌。所述板體I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I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I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。所述先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6和所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼5與板體I中所述鋼筋籠的鋼筋間隔至少2.5mm。即預(yù)應(yīng)力鋼筋不與鋼筋籠的鋼筋接觸。所述板體I縱向側(cè)面設(shè)有起初定位作用的凹形結(jié)構(gòu)9。該凹形結(jié)構(gòu)的功能是在用道岔板鋪設(shè)道岔的時(shí)候?qū)Φ啦戆暹M(jìn)行初定位。所述板體I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10。區(qū)別于普通的預(yù)應(yīng)力鋼筋，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6均是在板體I的混凝土澆筑之前完成預(yù)應(yīng)力張拉，將先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6與板體I通過(guò)張拉系統(tǒng)的錨固板錨固，在板體I的混凝土澆筑并完成混凝土養(yǎng)護(hù)以后，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6與板體I內(nèi)的混凝土緊密結(jié)合，由于板體I的混凝土是在先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6放張之前就澆筑而成，放張后先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6的回縮趨勢(shì)可與混凝土更充分、密實(shí)地結(jié)合，從而具有更大的握裹力。放張以后，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5端部通過(guò)錨固板錨固于縱向錨穴孔7內(nèi)，先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6端部通過(guò)錨固板錨固于橫向錨穴孔8內(nèi)，通過(guò)錨固板錨固的方式，在板體I端部建立起預(yù)應(yīng)力體系，大幅增加了位于板體I端部的混凝土的強(qiáng)度，提高了板體I的使用壽命，并且通過(guò)無(wú)砟軌道道岔板縱向和橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋結(jié)構(gòu)，提高了道岔板的使用壽命。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中板體I上沿道岔方向有4排套管2，但是隨著道岔線形變化，板體I上的套管2沿道岔方向設(shè)置的排數(shù)有所變化。由于根據(jù)道岔線形的需要在道岔板上安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)，因此，整個(gè)道岔上有的道岔板一端裝有轉(zhuǎn)轍機(jī)，有的道岔板兩端都裝有轉(zhuǎn)轍機(jī)，有的道岔板上無(wú)需安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)。實(shí)施例2如圖1至圖9所示，本實(shí)施例中無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板中，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6均通過(guò)錨固板11與板體I錨固，錨固板11呈圓柱體狀，沿錨固板11的軸向設(shè)有貫穿的內(nèi)螺紋孔11a，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5的端部和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6的端部上均設(shè)置有外螺紋段12，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6均與錨固板11螺紋連接，并且錨固板11與板體I的端面相干涉、在先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5或先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6的預(yù)應(yīng)力回彈力作用下，錨固板11與板體I的端面卡式連接。此處，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5兩端的錨固板11錨固后位于縱向錨穴孔7內(nèi)，先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6兩端的錨固板11在錨固以后位于橫向錨穴孔8內(nèi)。需要說(shuō)明的是，在其余實(shí)施方式中，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6與錨固板11之間亦可采用銷接、焊接等方式進(jìn)行緊固，均可起到相似的效果。為了便于生產(chǎn)、制造時(shí)，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6的端部同軸固定連接有連接桿，連接桿的另一端與張拉千斤頂固定連接，用作加長(zhǎng)、并與張拉千斤頂連接用，張拉時(shí)無(wú)需將千斤頂端部插入至板體I內(nèi)，通過(guò)連接桿進(jìn)行連接后，錨穴孔尺寸無(wú)需大于千斤頂端部尺寸，從而提高板體I端部的強(qiáng)度。其余結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱實(shí)施例1。實(shí)施例3如圖1至圖9所示，本實(shí)施例中無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板中的先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、及先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6均封裝于板體I內(nèi)，即先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、及先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6設(shè)置在板體I的內(nèi)部，從而避免其端部直接暴露于板體I外部。通常在脫模后用封錨砂漿封端的方式將先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6并連同錨固板11 一并包覆在板體I中，從而避免了先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、及先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6的端部直接與空氣接觸，極大地減緩了預(yù)應(yīng)力鋼筋端部銹蝕的情況，從而提高了道岔板整體壽命。在其余實(shí)施方式中，亦可采用其余的封端方式、封端結(jié)構(gòu)將先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋
5、及先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6與外部的大氣相互隔絕、并實(shí)現(xiàn)封裝。[0075]其余結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱實(shí)施例2。實(shí)施例4如圖1至圖9所示，本實(shí)施例中無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板中的鋼筋籠由若干非預(yù)應(yīng)力鋼筋綁扎而成，先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6分別沿板體I的縱向和橫向、從鋼筋籠的孔隙中穿過(guò)鋼筋籠，將預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)與非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，道岔板的整體強(qiáng)度、以及抗沖擊性能更優(yōu)。其余結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱實(shí)施例3。實(shí)施例5如圖1至圖9所示，本實(shí)施例無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板中，在先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6的兩端均各設(shè)置有一個(gè)呈圓柱狀的錨固板11，錨固板11的外端面與圓柱面之間設(shè)置有圓弧倒角，圓弧倒角設(shè)置于兩個(gè)錨固板11相鄰的一端，即先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6兩端錨固板11上圓弧倒角處均設(shè)置于錨固板11與板體I卡式連接的一端，板體I內(nèi)腔形狀與錨固板11形狀相適配，使得錨固板11與板體I的卡接處的接觸面呈圓形，減小了應(yīng)力集中的情況，錨固板11的直徑為29mm，圓弧倒角半徑為8mm。其余結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱實(shí)施例4。實(shí)施例6如圖1至圖9所示，本實(shí)施例無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板中，在先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6的兩端均各設(shè)置有一個(gè)呈圓柱狀的錨固板11，錨固板11的外端面與圓柱面之間設(shè)置有圓弧倒角，圓弧倒角設(shè)置于兩個(gè)錨固板11相鄰的一端，即先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6兩端錨固板11上圓弧倒角處均設(shè)置于錨固板11與板體I卡式連接的一端，板體I內(nèi)腔形狀與錨固板11形狀相適配，使得錨固板11與板體I的卡接處的接觸面呈圓形，減小了應(yīng)力集中的情況，錨固板11的直徑為30mm，圓弧倒角半徑為5mm。其余結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱實(shí)施例4。實(shí)施例7如圖1至圖9所示，本實(shí)施例無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板中，在先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6的兩端均各設(shè)置有一個(gè)呈圓柱狀的錨固板11，錨固板11的外端面與圓柱面之間設(shè)置有圓弧倒角，圓弧倒角設(shè)置于兩個(gè)錨固板11相鄰的一端，即先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋5、先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋6兩端錨固板11上圓弧倒角處均設(shè)置于錨固板11與板體I卡式連接的一端，板體I內(nèi)腔形狀與錨固板11形狀相適配，使得錨固板11與板體I的卡接處的接觸面呈圓形，減小了應(yīng)力集中的情況，錨固板11的直徑為30mm，圓弧倒角半徑為6mm。其余結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱實(shí)施例4。本實(shí)用新型并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組
口 ο
權(quán)利要求1.一種無(wú)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(I),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(I)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(I)以支撐道岔扣件系統(tǒng)及鋼軌；所述板體(I)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(I)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(I)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，其特征在于，所述先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋(6)和所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)與板體(I)中所述鋼筋籠的鋼筋間隔至少 2.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，其特征在于，所述板體(I)縱向側(cè)面設(shè)有起初定位作用的凹形結(jié)構(gòu)(9 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，其特征在于，所述板體(I)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(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，其特征在于，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋(6)均通過(guò)錨固板(11)與板體(I)連接，所述錨固板(11)設(shè)有內(nèi)螺紋孔(11a)，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)的端部和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋(6)的端部均設(shè)置有外螺紋段(12)，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋(6)均與錨固板(11)螺紋連接，所述錨固板(11)與板體(I)卡式連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，其特征在于，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)、及先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋(6)均封裝于板體(I)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，其特征在于，所述先張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)和先張橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋(6)分別沿板體(I)的縱向和橫向穿過(guò)鋼筋籠。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)砟軌道先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)道岔板，其特征在于，所述錨固板(II)呈圓柱狀，所述錨固板(11)的外端面與圓柱面之間設(shè)置有圓弧倒角，所述錨固板(11)的直徑為25mm 33mm,所述圓弧倒角半徑為3mm 8mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無(wú)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；本實(shí)用新型采用的先張預(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(lái)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。
文檔編號(hào)E01B1/00GK202936675SQ20122068513
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者錢振地, 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? 杜新立 申請(qǐng)人:中鐵二十三局集團(tuán)有限公司