[发明专利]一种无砟轨道先张预应力结构道岔板

说明书

技术领域

本发明涉及一种无砟轨道结构，尤其是该一种无砟轨道结构用于高速道岔铺设双向预应力结构新型道岔板。

背景技术

近几年来，无砟轨道在全国范围内得到了较大范围的推广应用，中国高速铁路的营业里程已经达到7531公里，是全世界高铁运营里程最长、在建规模最大的国家。比如武广、郑西、哈大等客运转线持续运营时速350公里。但是，对于结构复杂的道岔钢轨的安装，仍然采用传统的枕木结构，形成了无砟轨道、有砟道岔的尴尬局面。

申请号为：201010618145.X的中国发明专利《板式无砟轨道道岔板及其制造工法》公开了一种板式无砟轨道道岔板，采用钢筋混凝土结构，将道岔板无砟化，从而集合了无砟轨道稳定性高、维修工作量小的特点，减小了运行时的冲击力、摩擦力，但是由于其混凝土未预先施以压应力，容易变形开裂。

为了避免上述混凝土的变形开裂，通常采用先张法、后张法两种方法制造道岔板：

1、先张法施工

先张法施工是指在张拉预应力钢筋以后、再浇筑 混凝土的施工方法。

先张法施工的主要步骤如下：首先在浇筑混凝土前在台座上或钢模上张拉预应力筋，并用夹具将张拉完毕的预应力筋临时固定在台座的横梁上或钢模上；然后浇筑混凝土，养护混凝土至设计强度等级的 80%以上，放松预应力筋。

采用先张法施工制成的道岔板，在道岔板内部通过混凝土握裹有先张预应力钢筋，而先张预应力钢筋在道岔板端部并不锚固，其原因在于：先张法施工制成的道岔板是以预应力钢筋与混凝土之间的粘接力阻止预应力钢筋弹性回弹、并使混凝土承受预压应力，正因这样的工艺特点，在张拉完成以后，只需沿道岔板端面将预应力钢筋切割平齐即可，无需另行锚固。

因此，采用先张法施工制成的道岔板在结构上的主要不足之处在于：道岔板端部的预应力钢筋外露，在其周围的混凝土易形成毛细孔隙、并发生松散。

尤其是当这些毛细孔隙吸水以后，还会使预应力钢筋受潮锈蚀、致使道岔板端部的 混凝土与其内部预应力钢筋之间的预压应力逐渐减小，甚至使道岔板端部的混凝土因预压应力丧失而脱落，故这样结构的道岔板耐久性和可靠性不佳。而且这样的缺陷，采用传统的涂抹防锈漆层的方式效果不佳，其原因在于预应力钢筋在制造和使用的过程中会受到高频率的振动，涂抹的防锈漆层易磨损，且运营、维护成本较高。

另，采用先张法施工制成的道岔板内部未设置结构钢筋，对于耐久性要求极高的疲劳结构件是极不合理的。

2、后张法施工

后张法施工是指：在浇筑混凝土道岔板完成脱模工序以后，再张拉预应力钢筋的施工方法。

后张法施工的主要步骤如下：

a、浇筑构件混凝土；

b、待混凝土达到要求强度后，用千斤顶支承于混凝土构件端部，将无粘结预应力钢筋张拉，使构件受反力压缩；

c、待张拉到控制拉力后，即用锚固螺母将无粘结预应力钢筋锚固于混凝土构件上，混凝土获得并保持其预压应力；

采用后张法制成的道岔板，在张拉时是依靠位于预应力钢筋端部的锚固螺母传递预压应力，预应力钢筋端部受到的应力很大，在高强度疲劳冲击载荷的作用下，易损坏和断裂，导致预应力钢筋弹出，道岔板形变，严重影响列车安全。

而且后张法施工需对每个道岔板分别单独进行张拉，工耗时长、效率低。

采用后张法施工制成的道岔板在结构上，在道岔板的端部设置有锚穴孔，用以在张拉过程中安放千斤顶，锚穴的孔内径与张拉千斤顶的外形相适配。

采用后张法施工制成的道岔板在结构上存在以下不足之处：

由于锚穴孔需满足安装千斤顶的需要，因此锚穴的尺寸通常较大，致使锚穴孔周边剩余混凝土的厚度尺寸较小，在生产过程中和运营时在列车高强度疲劳载荷的作用下，混凝土容易开裂，造成道岔板破损，严重影响了道岔板的使用寿命。

因此，迫切需要一种端部混凝土不易脱落、使用寿命长的道岔板。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用寿命长的无砟轨道先张预应力结构道岔板，更体现在：端部混凝土不易脱落、耐久性好、结构更加稳定。