本发明的实施例属于铁路轨道结构技术领域，更具体地，涉及一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构。
背景技术：
钢桁结构是现代铁路桥梁较常采用的主要结构型式，其具有结构简单，施工方便，承载能力强等突出优点，广泛应用于普速铁路、高速铁路和城际铁路建设中。目前，国内外铁路钢桁梁常用的轨道结构有木枕明桥面轨道、有砟轨道、合成树脂枕轨道及轨枕板式轨道。
传统明桥面铁路钢桁梁桥，桥面系采用纵横梁体系，钢轨通过扣件道钉同枕木联接，枕木通过螺栓联接钢梁，具有结构自重较小的优点。但由于木枕道钉扣压力相对较小，一般只适用于速度不高于120km/h的铁路，且木枕易腐朽、磨损和开裂，结构寿命较短。
有砟轨道，对于高速铁路钢桁斜拉桥，常采用混凝土结合梁桥面或正交异性板钢桥面，在桥面上设置钢筋混凝土承砟槽，槽内铺设有砟轨道，武汉天兴洲长江大桥即该种轨道结构。有砟轨道的养护、维修等有成熟经验可供借鉴，轨道的变形可方便地进行调整，但由于桥面被承砟槽覆盖，桥面系不易检查与维护。另外有砟轨道自重较大，约6.56t/单线延米(含道砟槽板重量)。
合成树脂枕轨道通过采用耐腐蚀、耐候、抗疲劳性均较好的树脂合成轨枕代替木枕，较好地解决了木枕的使用寿命问题，但是合成树脂枕造价过高，不适合大规模铺设应用。
板式轨道可以提高轨道结构稳定性和耐久性，减少养护维修工作量，同时降低轨道上建高度和桥梁二期恒载，降低主桥工程造价。传统钢桥面上铺设轨枕板轨道的方式是用高强螺栓将轨道结构与桥梁连接在一起。专利cn208009169u发明公开了一种钢桁梁桥上预制轨道板，专利cn208009169u发明公开了一种钢桁梁桥上套轨线路用板式无砟轨道。上述专利中的钢桁梁上板式无砟轨道结构，轨道板与钢桁梁桥面之间通过混凝土垫层隔离，混凝土垫层在现场施工浇筑，施工进度较慢，养护维修不便。另外，轨道板与钢桁梁之间的没有较好的隔离缓冲措施，不利于轨道板与钢桁梁变形的相互适应，对列车运行的安全性、平稳性以及钢桁梁桥的结构稳定性造成影响。
技术实现要素：
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，能够实现更高的预制化程度，以便于进行快速便捷的现场施工，同时养护维修方面使用预制化构件具有更好的便捷性，可以有效的提高养护维修时的工作效率，减少养护维修所需的工作时间。
为了实现上述目的，本发明提供一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，设于钢桁梁上，包括钢轨承载机构和固定连接机构；其中，
所述钢轨承载机构包括长方体的轨枕板，所述轨枕板设于钢桁梁顶部，轨枕板两端设有轨枕板安装孔，钢轨设于轨枕板顶端面上，所述的轨枕板底端面设有矩形片状的隔离缓冲垫板，所述隔离缓冲垫板中部设有隔离缓冲垫板预留孔；
所述固定连接机构包括设于所述轨枕板安装孔内部的中空套管，铁垫板设于所述隔离缓冲垫板预留孔内部，所述铁垫板中部设有铁垫板安装孔，高强螺栓顶部设有螺纹，所述高强螺栓顶部设于轨枕板顶端面，在所述高强螺栓顶部设有螺母。
进一步地，所述钢轨承载机构还包括设于所述轨枕板顶端面的圆形预埋套管。
进一步地，所述隔离缓冲垫板顶端面设有小圆柱状突起。
进一步地，所述螺母一端设有圆环状的螺栓垫圈，所述螺母一端设有螺母盖。
进一步地，所述套管的外径小于所述轨枕板安装孔的直径，所述隔离缓冲垫板的高度与所述铁垫板高度相同，所述铁垫板安装孔的外径与所述隔离缓冲垫板预留孔直径相同。
进一步地，所述套管外环面和所述轨枕板安装孔的内环面之间填充有填充树脂。
进一步地，所述轨枕板、所述套管和所述填充树脂为预制加工件。
进一步的，所述轨枕板、所述套管和所述填充树脂为预制加工件。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明的全预制装配式轨道结构，能够实现更高的预制化程度，以便于进行快速便捷的现场施工，同时养护维修方面使用预制化构件具有更好的便捷性，可以有效的提高养护维修时的工作效率，减少养护维修所需的工作时间。
(2)本发明的全预制装配式轨道结构，能够在轨枕板与钢桁梁之间实现较好的隔离缓冲，从而有效的适应轨枕板与钢桁梁之间的变形，确保车辆-轨道-桥梁系统的安全性和稳定性。
(3)本发明的全预制装配式轨道结构，通过套管和钢桁梁之间的固定结构，实现对轨枕板的垂向限位作用，在列车载荷下，所述轨枕板向下可以压缩所述隔离缓冲垫板；在列车载荷作用后，所述轨枕板向上恢复原位，在所述套管与所述钢桁梁的固定结构下，保持轨道结构稳定的几何型位，提高了线路的安全性和稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构整体示意图；
图2为本发明实施例一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构爆炸视图；
图3为本发明实施例一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构整体剖面图；
图4为本发明实施例一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构整体侧视图；
图5为本发明实施例一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构爆炸剖面图；
图6为本发明实施例一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构中钢桁梁结构示意图；
图7为本发明实施例一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构中套管结构示意图；
图8为本发明实施例一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构中铁垫板结构示意图；
图9为本发明实施例一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构中隔离缓冲垫板结构示意图；
图10为本实用实施例新型一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构中轨枕板结构示意图。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-钢桁梁、2-隔离缓冲垫板、3-轨枕板、4-套管、5-螺栓垫圈、6-螺母、7-螺母盖、8-钢轨、9-高强螺栓、10-铁垫板、11-填充树脂、12-钢桁梁预留孔、13-隔离缓冲垫板预留孔、14-预埋套管、15-轨枕板安装孔、16-铁垫板安装孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1、图2和图3所示，本发明提供一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，该装配式轨道结构设于钢桁梁1上，其装配式轨道结构包括固定连接机构和钢轨承载机构。其中，钢轨承载机构设于钢桁梁1的一端上，通过固定连接机构将该钢轨承载机构固定安装与钢桁梁1上，同时，钢轨承载机构上设置有钢轨8，为列车的正常运行提供可靠的支撑。该装配式轨道结构能够实现更高的预制化程度，同时在施工和养护维修方面具有更好的便捷性。同时能够在轨枕板与钢桁梁之间实现较好的隔离缓冲，适应轨枕板与钢桁梁之间的变形，确保车辆-轨道-桥梁系统的安全性和稳定性。
如图1至图6所示，钢桁梁1为该装配式轨道结构的主要支撑构件，其对称设于轨枕板3底端面上，由该钢桁梁1将装配式轨道结构承受的载荷传递到下部结构。该钢桁梁1的顶部结构为截面为t字型的桁梁，在钢桁梁顶部的t字型偏向内的一侧设有用于固定连接机构安装的钢桁梁预留孔12，以便于将钢轨承载机构与钢桁梁1固定连接。
如图1至图5、图9和图10所示，钢轨承载机构包括隔离缓冲垫板2、轨枕板3、钢轨8、隔离缓冲垫板预留孔13、预埋套管14和轨枕板安装孔15。轨枕板3为钢轨承载机构的主要构件，该轨枕板3整体为水平设于钢桁梁1顶部的长方体状结构，轨枕板3通过固定连接机构固安装与钢桁梁1顶端面上，在列车通过时可通过该轨枕板3将列车的载荷传递到钢桁梁1上，保障列车的正常运行。在该轨枕板3长方体结构的两侧位置对称设有一个轨枕板安装孔15，该轨枕板安装孔15整体为圆形通孔，用于固定连接机构的安装。同时，在该枕板3长方体结构的中部位置分布有八个预埋套管14，该预埋套管14每组四个对称设于枕板3的顶端面上，以便于设置钢轨8的安装扣件，保障钢轨8的正常可靠的安装，提高该装配式轨道结构的安全性和可靠性。钢轨8对称设于该轨枕板3的顶端上，通过固定扣件将工字型钢轨8与轨枕板3固定连接，将列车载荷传递到轨枕板3，保障列车的稳定运行。隔离缓冲垫板2整体为富有弹性的矩形片，其设于钢桁梁1顶面和轨枕板3底端面之间，为该装配式轨道结构提供间隔同时起到缓冲的作用，能够吸收一部分列车运行时产生的振动，在该矩形片的顶端上均匀分布有小圆柱状的凸起，进一步的提高该矩形片的缓冲性能。同时，选用该隔离缓冲垫板2还能够适应轨枕板3和钢桁梁1之间的变形，提高该装配式轨道结构的安全性和可靠性。在隔离缓冲垫板2的两端对称设有隔离缓冲垫板预留孔13，该隔离缓冲垫板预留孔13整体为圆形通孔，其尺寸大于钢桁梁1顶端面上预留的钢桁梁预留孔12，用于安装铁垫板10的安装。
此外，如图1至图5、图7和图8所示，固定连接机构包括套管4、螺栓垫圈5、螺母6、螺母盖7、高强螺栓9、铁垫板10、填充树脂11和铁垫板安装孔16。其中，套管4为设于轨枕板安装孔15内部的中空圆柱状结构，该中空圆柱状结构的外径小于轨枕板安装孔15的直径，同时，在该中空圆柱状结构的顶端上设有中部设有圆孔的矩形板，以便于高强螺栓9的固定安装。在将套管4安放入轨枕板安装孔15内部之后，在套管4和轨枕板安装孔15形成的间隙位置填充有填充树脂11，该填充树脂11能有效的吸收列车产生的横向和纵向的振动，进一步的提高该装配式轨道结构的安全性和可靠性，且该轨枕板3、套管4与填充树脂11的安装工序能够在工厂内预制完成，在提高施工质量节约材料的同时简化施工和检修程序，提高该装配式轨道结构的经济性和可靠性。铁垫板10整体为中部设有铁垫板安装孔16的圆环形结构，该铁垫板10设于隔离缓冲垫板预留孔13内部，圆环形结构的外径与隔离缓冲垫板预留孔13的直径相同，在安装完成后保障铁垫板10和隔离缓冲垫板2的顶端面保持在同一水平面内，同时，铁垫板安装孔16便于高强螺栓9的固定安装。在列车行驶产生载荷倒装装配式轨道结构整体下降之后，由该铁垫板10为套管4提供支撑，在列车行驶过后，轨枕板3向上恢复至初始位置，由于套管4限位作用可以保持轨枕板3的几何形位。此外，高强螺栓9和螺母6为固定连接机构的主要紧固构件，高强螺栓9整体为圆柱杆状结构，在该圆柱杆状结构的顶部位置设有螺纹，且在圆柱杆状结构的底端面上设有圆环状圆台，该高强螺栓9依次穿过轨枕板安装孔15、隔离缓冲垫板预留孔13、铁垫板安装孔16和套管4到达轨枕板3的顶端面之上，之后，通过拧紧螺母6将该装配式轨道结构的构件固定紧压在一起，同时，在螺母6底端面和轨枕板3的顶端面上还设有螺栓垫圈5，防止螺母6发生松动；且在螺母6顶部设有螺母盖7，为螺母6和高强螺栓9提供保护，防止螺母6和高强螺栓9发生腐蚀，从而造成安全隐患，进一步的提高该装配式轨道结构的安全性和可靠性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，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。
技术特征：
1.一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，设于钢桁梁(1)上，其特征在于，包括钢轨承载机构和固定连接机构；其中，
所述钢轨承载机构包括长方体的轨枕板(3)，所述轨枕板(3)设于钢桁梁(1)顶部，轨枕板(3)两端设有轨枕板安装孔(15)，钢轨(8)设于轨枕板(3)顶端面上，所述的轨枕板(3)底端面设有矩形片状的隔离缓冲垫板(2)，所述隔离缓冲垫板(2)中部设有隔离缓冲垫板预留孔(13)；
所述固定连接机构包括设于所述轨枕板安装孔(15)内部的中空套管(4)，铁垫板(10)设于所述隔离缓冲垫板预留孔(13)内部，所述铁垫板(10)中部设有铁垫板安装孔(16)，高强螺栓(9)顶部设有螺纹，所述高强螺栓(9)顶部设于轨枕板(3)顶端面，在所述高强螺栓(9)顶部设有螺母(6)。
2.根据权利要求1所述的一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，其特征在于，所述钢轨承载机构还包括设于所述轨枕板(3)顶端面的圆形预埋套管(14)。
3.根据权利要求1或2所述的一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，其特征在于，所述隔离缓冲垫板(2)顶端面设有小圆柱状突起。
4.根据权利要求1所述的一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，其特征在于，所述螺母(6)一端设有圆环状的螺栓垫圈(5)，所述螺母(6)一端设有螺母盖(7)。
5.根据权利要求1所述的一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，其特征在于，所述套管(4)的外径小于所述轨枕板安装孔(15)的直径，所述隔离缓冲垫板(2)的高度与所述铁垫板(10)高度相同，所述铁垫板安装孔(16)的外径与所述隔离缓冲垫板预留孔(13)直径相同。
6.根据权利要求5所述的一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，其特征在于，所述套管(4)外环面和所述轨枕板安装孔(15)的内环面之间填充有填充树脂(11)。
7.根据权利要求6所述的一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，其特征在于，所述轨枕板(3)、所述套管(4)和所述填充树脂(11)为预制加工件。
技术总结
本发明公开了一种钢桁梁上全预制装配式轨道结构，其设于钢桁梁(1)上，包括钢轨承载机构和固定连接机构；所述钢轨承载机构包括轨枕板(3)，所述轨枕板(3)设于钢桁梁(1)顶部，轨枕板(3)两端设有轨枕板安装孔(15)，所述的轨枕板(3)底端面设有隔离缓冲垫板(2)；所述固定连接机构包括中空套管(4)，铁垫板(10)设于所述隔离缓冲垫板预留孔(13)内部，高强螺栓(9)顶部设于轨枕板(3)顶端面。本发明的全预制装配式轨道结构，能够实现更高的预制化程度，以便于进行快速便捷的现场施工，同时养护维修方面使用预制化构件具有更好的便捷性，减少养护维修所需的工作时间。
技术研发人员：张政;王森荣;孙立;周磊;娄会彬;全顺喜
受保护的技术使用者：中铁第四勘察设计院集团有限公司
技术研发日：.10.30
技术公布日：.02.18
