一種無砟軌道板及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高速鐵路建造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高速鐵路軌道的無砟軌道板及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]板式無砟軌道結(jié)構(gòu)是國內(nèi)外高速鐵路中普遍采用的一種軌道結(jié)構(gòu)。高速鐵路無砟軌道的軌道結(jié)構(gòu)全壽命周期服役的安全可靠性至關(guān)重要。通常，板式無砟軌道結(jié)構(gòu)自上而下依次由鋼軌、扣件及墊板系統(tǒng)、軌道板、充填層、底座板及橋梁、路基或隧道等下部支承結(jié)構(gòu)組成。
[0003]目前我國運營里程最長的是CRTSII型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)，根據(jù)中國鐵路工程總公司的產(chǎn)業(yè)政策及中國高鐵“走出去”戰(zhàn)略，十三五期間國內(nèi)新建的高速鐵路及我國中標(biāo)的國際工程高速鐵路將普遍采用CRTS III型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)。在CRTS II型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)中，軌道板與CA砂漿充填層之間界面的粘結(jié)性能，以及在CRTS III型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)中的軌道板與自密實混凝土充填層之間界面的粘結(jié)性能，都是影響無砟軌道結(jié)構(gòu)體系靜力、動力性能及長期耐久性能的關(guān)鍵。根據(jù)目前國內(nèi)外的相關(guān)理論和試驗研究表明，軌道板底面粗糙度越大，CA砂漿或自密實混凝土充填層與軌道板粘結(jié)及咬合作用越大，軌道板與充填層協(xié)同工作性能越好。
[0004]傳統(tǒng)的新老混凝土界面處理工藝主要包括拉毛、人工鑿毛、高壓水沖毛、噴砂法、氣錘鑿毛法、切槽法等。其中，拉毛及人工鑿毛法施工技術(shù)簡單且工程造價低，但效率不高易在老混凝土界面產(chǎn)生擾動，產(chǎn)生附加裂縫；
[0005]氣錘鑿毛法、切槽法等機械處理方法便于控制施工質(zhì)量，適用于實際工程中的大面積混凝土粘結(jié)面的粗糙處理，但能耗高、噪聲及環(huán)境污染大;高壓水射法和噴砂法不損傷周圍老混凝土的特性，通常認(rèn)為能獲得較高的粘結(jié)強度，但由于混凝土軌道板強度高，處理難度大，效率低。
[0006]為了改善軌道板與充填層界面的粘結(jié)性能，在CRTSII型軌道板生產(chǎn)過程，通常將在倒置澆筑的軌道板底面混凝土初凝后進行機械拉毛處理;在CRTS III型軌道板中沿著軌道板軌下位置及橫向板邊設(shè)置門型鋼筋，并在軌道板底面混凝土初凝后進行人工拉毛處理。上述方法能夠在一定程度上改善界面的粘結(jié)性能，但是實際工程中由于軌道板與充填層材料不同、齡期不同，在荷載、溫度等環(huán)境因素共同作用下軌道板與充填層界面往往容易出現(xiàn)離縫等早期病害，其效果并不理想。經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)主要有兩個原因:(I)采用拉毛等內(nèi)凹式粗糙度處理方法，在軌道板下灌注充填材料過程中，浮漿及氣泡容易在凹坑處聚集而不易排出，對界面的粘結(jié)產(chǎn)生了不利影響；(2)為了提高預(yù)制軌道板的工效，混凝土軌道板的流動性較大，倒置的軌道板成型過程中粗骨料下沉，在軌道板表面形成一層較厚的浮漿，采用拉毛處理后界面上仍然缺乏粗骨料的咬合作用；(3)采用拉毛、鑿毛等粗糙度處理方法難以實現(xiàn)對界面粗糙度處理的量化控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:針對拉毛等內(nèi)凹式粗糙度處理方法帶來的浮漿及氣泡聚集對軌道板-充填層界面的粘結(jié)產(chǎn)生的不利影響，提供一種在板底做外凸式粗糙度處理的無砟軌道板以及適用于該軌道板的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的制作方法。
[0008]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0009]—種無砟軌道板，所述無砟軌道板I用于高速鐵路軌道鋪設(shè)，包括混凝土軌道板2和粗骨料層3，在混凝土軌道板2的底面均勻固定植入一層粗骨料，并且所有粗骨料均凸出外露于混凝土軌道板底面，形成粗糙的粗骨料層3。
[0010]進一步的，所述混凝土軌道板I為鋼筋混凝土軌道板或預(yù)應(yīng)力混凝土軌道板。
[0011 ]進一步的，所述粗骨料層3的粗骨料采用碎石或卵石，并在10-30mm的粒徑范圍內(nèi)選取單一粒徑級配。
[0012]進一步的，所述粗骨料層3的粗骨料植入混凝土軌道板2中的深度為最大粒徑的I/2-2/3 ο
[0013]進一步的，所述粗骨料層3的粗骨料分布密度為30_300kg/m2。
[0014]本發(fā)明還包括一種上述無砟軌道板的制作方法，包括如下步驟:
[0015]第一步、混凝土軌道板的鋼筋及混凝土澆筑施工；
[0016]第二步、粗骨料在混凝土軌道板底面進行均勻撒布；
[0017]第三步、粗骨料在混凝土軌道板底面進行碾壓整平；
[0018]第四步、混凝土軌道板的養(yǎng)護；
[0019]第五步、軌道板的存放、運輸及吊裝。
[0020]進一步的，在所述第一步中，所述混凝土軌道板采用倒置澆筑。
[0021 ]進一步的，在所述第二步中，所述粗骨料撒布前需要進行清洗預(yù)濕，并達(dá)到表干狀
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[0022]進一步的，所述粗骨料的撒布及碾壓整平在混凝土軌道板初凝前完成。
[0023]進一步的，在所述第二步中，采用石料撒布機將粗骨料均勻撒布到尚未初凝的混凝土軌道板底面上，通過調(diào)整撒布板導(dǎo)料槽的數(shù)量來控制粗骨料撒布的橫向間距，通過調(diào)整石料撒布機的縱向行駛速度及撒布輥的轉(zhuǎn)速來控制粗骨料撒布的縱向間距。
[0024]進一步的，在所述第三步中，采用電磁裝置提升的整平板和電動控制的碾壓輥軸對撒布后的粗骨料進行碾壓整平，并通過調(diào)整設(shè)置在軌道板模板四周的整平板支承框架的高度，控制粗骨料植入混凝土軌道板中的深度。
[0025]本發(fā)明提出了在高速鐵路無砟軌道板的板底植入一層碎石或卵石的粗骨料，形成了一種底面露石的無砟軌道板，在對無砟軌道板底部進行填充注漿后，大大改善軌道板-充填層界面粘結(jié)性能。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0027]本發(fā)明采用板底植入碎石或卵石這種外凸式的粗糙度處理方法，能夠克服拉毛等內(nèi)凹式粗糙度處理方法帶來的浮漿及氣泡聚集對界面的粘結(jié)產(chǎn)生的不利影響，增大軌道板底面與充填材料的接觸面積，提高軌道板-充填層界面的粗骨料咬合作用，采用石料撒布機控制粗骨料的撒布密度，采用碾壓輥軸配合整平板控制粗骨料植入混凝土軌道板內(nèi)的深度，實現(xiàn)了界面粗糙度處理的量化控制。并且通過該無砟軌道板的制作方法進行界面處理快速高效，機械化程度高，能耗低，污染小，工程造價低，可以廣泛適用于高速鐵路軌道板的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
[0028]為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。
【附圖說明】
[0029]圖1為實施例中的底面露石的無砟軌道板橫截面示意圖。
[0030]圖2為實施例中無砟軌道板的粗骨料均勻撒布示意圖。
[0031]圖3為實施例中無砟軌道板的粗骨料碾壓整平示意圖。
[0032]圖中標(biāo)號:1、無砟軌道板;2、混凝土軌道板;3、粗骨料層;4、石料撒布機;5、料斗；
6、撒布板導(dǎo)料槽;7、撒布輥;8、軌道板模板;9、整平板;1、支承框架;11、碾壓平臺；12、電磁裝置;13、碾壓輥軸。
【具體實施方式】
[0033]除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護范圍。
[0034]實施例
[0035]如圖1所示，圖示中的無砟軌道板I包括混凝土軌道板2和粗骨料層3，混凝土軌道板2作為主體，在混凝土軌道板2的底面均勻固定植入一層粗骨料，并且所有粗骨料均凸出外露于混凝土軌道板底面，形成粗糙的粗骨料層3。
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