本发明涉及轨道工程技术领域，具体涉及一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法。
背景技术：
道床是轨道的重要组成部分，是轨道框架的基础，因此道床的整体质量将影响轨道的质量；现有的道床分为普通有砟道床、沥青道床和混凝土整体道床，其中混凝土整体道床的整体性好，清洁度高，但是难以保证轨道的弹性。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，施工效率高，且具有良好的弹性。
本发明提供的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，包括以下步骤：
s1、隧道支撑基体施工；在隧道两侧壁靠近底端的位置安装行走轨，并在隧道底部浇筑出支撑基体；
s2、预制浮置板钢筋笼；根据支撑基体的尺寸制作与之相适应的浮置板钢筋笼，在钢筋笼上间隔设置隔振器组件，并将钢轨通过短轨枕固定在所述浮置板钢筋笼的顶部；
s3、道床浇筑；在支撑基体上铺设隔离层，将浮置板钢筋笼放置于隔离层上并校准，而后进行混凝土浇筑以形成道床，保证钢轨的轨枕正好没入混凝土中；
s4、顶升；待道床达到设计强度后通过隔振器组件中的液压千斤顶抬升道床至设计高度。
上述技术方案的有益效果为：采用预制的方式制作钢筋笼能够选择作业空间更大的地上作业，使得作业人员的作业条件更好，且能够同时大批量制作，能够提高作业效率，且在道床浇筑完成之后能够进行顶升，使得道床具有一定的弹性，在运行过程中能够吸收车辆产生的冲击力，提高轨道的承受能力，延伸轨道的使用寿命。
进一步，在所述支撑基体的中部还具有排水沟。所述排水沟用于排出隧道内的积水，保证道床结构的稳定和行车的安全。
进一步，所述步骤s1中在进行支撑基体的浇筑之前，将钢筋在隧道底部绑扎成支撑基体的形状，并在扎好的钢筋中留出排水沟。
进一步，所述浮置板钢筋笼的横截面呈倒置的等腰梯形。
进一步，所述短轨枕的长度为单根钢轨底部宽度的2-4倍。
进一步，在浮置板钢筋笼制作完成之后，在钢轨上间隔设置多个吊点，多个吊点均匀分布于钢轨上，吊装设备通过固定在吊点将浮置板钢筋笼转移至运输车辆运向隧道。使得浮置板钢筋笼受力更加均匀，不易变形。
进一步，所述隧道内还设置用于限定浮置板钢筋笼位置的限位块，所述限位块的底端设置有连接件，通过所述连接件将限位块牢固的固定于隔离层上，所述限位块朝向浮置板钢筋笼的一端设置有倾斜面，所述倾斜面的倾斜角与浮置板钢筋笼两侧的角度相同。
进一步，所述隔振器组件包括外筒体，所述外筒体上以可拆卸的方式设置有盖子，在s3步骤的混凝土浇筑时应保持所述盖子不被混凝土覆盖。方便后期盖子对道床做抬升。
进一步，所述s3步骤还包括对凸台的浇筑，所述凸台位于两根钢轨之间，在道床凝固达到设计强度时，在两根轨道之间固定钢制模板，所述模板的高度与待浇筑的凸台的高度一致。所述钢制模板不易不变形，浇筑更加精确。
进一步，所述道床与隧道内壁的缝隙之间以及相邻道床之间的缝隙均安装有密封条，所述密封条通过打孔的钢条压紧并通过螺钉锁死。防止杂物进入道床抬升后与支撑基体之间的缝隙内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例中隧道的横截面；
图2为图1中a处的放大示意图；
图3为本发明实施例中钢轨的安装俯视图；
图4为本发明实施例中隔振芯体的结构示意图。
附图标记：支撑基体100、排水沟110、道床200、密封条300、外筒体400、盖子410、隔振芯体420、弹簧421、钢轨500、短轨枕510。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。
如图1-4所示，本实施例提供一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，包括以下步骤：
s1、隧道基础面施工；在隧道两侧壁靠近底端的位置安装行走轨，并在隧道底部浇筑出支撑基体100；支撑基体100间隔设置有伸缩缝模板。
s2、预制浮置板钢筋笼；根据支撑基体100的尺寸制作与之相适应的浮置板钢筋笼，在钢筋笼上间隔设置隔振器组件，并将钢轨500通过短轨枕510固定在所述浮置板钢筋笼的顶部；
s3、道床200浇筑；在支撑基体100上铺设隔离层，将浮置板钢筋笼放置于隔离层上并校准，而后进行混凝土浇筑以形成道床200，保证钢轨500的轨枕正好没入混凝土中；
s4、顶升；待道床200达到设计强度后通过隔振器组件中的液压千斤顶抬升道床200至设计高度。
上述技术方案的有益效果为：采用预制的方式制作钢筋笼能够选择作业空间更大的地上作业，使得作业人员的作业条件更好，且能够同时大批量制作，能够提高作业效率，且在道床200浇筑完成之后能够进行顶升，使得道床200具有一定的弹性，在运行过程中能够吸收车辆产生的冲击力，提高轨道的承受能力，延伸轨道的使用寿命。
在所述支撑基体100的中部还具有排水沟110。所述排水沟110用于排出隧道内的积水，保证道床200结构的稳定和行车的安全。所述步骤s1中在进行支撑基体100的浇筑之前，将钢筋在隧道底部绑扎成支撑基体100的形状，并在扎好的钢筋中留出排水沟110。具体的，根据设计图施工，在对支撑基体100进行施工时，采用hrb400钢筋和c40混凝土，混凝土上表面保护层厚度为40mm，其余为30mm。支撑基体100的顶面高程用弦线进行控制，对收平抹面后的支撑基体100的顶面进行复测，允许偏差应控制在-5～0mm范围内，表面平整度控制在2mm/㎡，水沟底部标高允许偏差应控制在3mm/m范围内。不满足要求的部位要进行相应处理。
支撑基体100的混凝土浇注一次成型，且要振捣密实，振捣棒要快插慢提，应以混凝土面不继续下沉、表面开始泛浆且无气泡溢出为准，严禁横拖振捣棒。在混凝土浇注过程中，应随时观测水沟模板，防止模板横向移动或者上浮。
直线地段采用平基底，排水沟110宽度为300mm，高度为150mm，排水沟110中线与线路中线重合；曲线地段采用倾斜基底，即基底面在横向始终与两条钢轨500顶面的横向连线平行，倾斜角度与超高保持一致。在缓和曲线地段，基底倾斜角度随超高渐变。
支撑基体100混凝土施工完毕后，按照设计要求对基底混凝土表面标高进行复测检查，对高出设计要求部位进行打磨处理。
所述浮置板钢筋笼的横截面呈倒置的等腰梯形。
所述短轨枕510的长度为单根钢轨500底部宽度的2-4倍。所述短轨枕510的下端设置有四根螺柱，在制作钢筋笼时将螺柱和钢筋绑在一起，增加短轨枕510在浇筑时的稳定性。
为了保证隔离层的隔离效果，所述隔离层为厚度不小于1毫米的透明塑料布，铺设前将支撑基体100表面及排水沟110清扫干净，然后在浮置板钢筋笼和隧道边墙铺设隔离层，以防止浇筑道床200时的混凝土与支撑基体100及隧道结构粘结在一起，在浮置板道床200顶升时容易将道床200结构破坏。更进一步的，所述隔离层的接缝应该严密，不能出现断接而导致道床200混凝土与基底混凝土粘接，施工过程中要特别注意隔离层保护，避免损坏，钢筋焊接过程中在焊接位置下面加垫石棉板，防止焊渣烧坏隔离层。为防止施工过程中隔离层滑动，可以利用3cm水泥钉将隔离层钉在隧道管片上。
浮置板钢筋笼应分段制作，因为道床200为分段设置，且在各段道床200之间设置有剪力铰。所述浮置板钢筋笼采用预制龙骨法进行施工，即在铺轨基地绑扎钢筋笼，轨道车运送到施工作业面，现场利用地铁铺轨车进行铺设调整。
具体包括以下步骤：
⑴钢筋笼绑扎、存放台位筹建：浮置板钢筋笼绑扎台位设置在钢轨500生产基地，为方便钢筋笼吊运，台位设置在钢轨500场龙门吊作业范围内，台位用c20混凝土进行硬化，要求台位平整无积水，为保证生产要求，共设置4m×30m钢筋绑扎台位2个；为了便于钢筋笼的存放，还需在场内设置2个存放台位，以此来满足流水施工作业。
⑵架设钢轨500：因钢筋较多，为了能将钢轨500与钢筋笼更好的绑扎在一起，采取在钢筋笼绑扎前先将钢轨500进行架设定位的方法。钢轨500用专用的支撑架支撑。支撑架横梁不应侵入道床200面，并有足够的刚度以保证施工期间轨道状态的保持。钢轨500的扣件要全部安装到位，钢轨500及扣件施工验收合格后方可进行钢筋的绑扎等后续工作。
⑶放置隔振器外套筒：为保证外筒体400定位准确，外筒体400的位置要通过放线来确定，在钢筋笼绑扎场地将每个外筒体400位置画在地板上，根据位置将外筒体400摆放到位，然后在进行钢筋笼绑扎作业。外筒体400周围钢筋应加强绑扎，并把外筒体400的吊耳和结构钢筋绑扎牢固。
⑷钢筋笼绑扎：钢筋笼绑扎严格按照设计图纸要求进行，钢筋绑扎搭接长度不小于50倍钢筋直径，同一搭接接头范围内钢筋搭接接头数量不能超过纵向钢筋的50％，按照设计要求在每个板块内，临近每根钢轨500下方分别选2根纵向贯通钢筋与所有的横向钢筋焊接；在每个板块内，每隔5m选1根横向钢筋与所交叉的所有纵向钢筋焊接；每个道床200板块两端各采用1根50mm×5mm镀锌扁钢与所有纵向钢筋焊接，并在道床200的两侧与埋入式杂散端子焊接引出连接端子。钢筋笼绑扎必须牢固，防止在钢筋笼运输过程中变形。钢筋笼几何尺寸必须符合设计要求，为方便施工作业，道床200混凝土保护层垫块在钢筋绑扎过程中全数绑扎在钢筋笼上，并在过程中加以检查，发现缺少或丢失及时补充。
在浮置板钢筋笼制作完成之后，在钢轨500上间隔设置多个吊点，多个吊点均匀分布于钢轨500上，吊装设备通过固定在吊点将浮置板钢筋笼转移至运输车辆运向隧道。使得浮置板钢筋笼受力更加均匀，不易变形。如25米长钢筋笼的2对吊点应分别设在距各端部5.5米处。钢筋笼在轨道车运输过程中，钢筋笼与平板车之间必须设置转向装置，防止平板车经过曲线地段导致钢筋笼发生变形。
所述隧道内还设置用于限定浮置板钢筋笼位置的限位块，所述限位块的底端设置有连接件，通过所述连接件将限位块牢固的固定于隔离层上，所述限位块朝向浮置板钢筋笼的一端设置有倾斜面，所述倾斜面的倾斜角与浮置板钢筋笼两侧的角度相同。
所述隔振器组件包括外筒体400，所述外筒体400上以可拆卸的方式设置有盖子410，在s3步骤的混凝土浇筑时应保持所述盖子410不被混凝土覆盖。方便后期盖子410对道床200做抬升。所述隔振器组件还包括隔振芯体420，所述隔振芯体420包括一根弹簧421，所述弹簧421起到减震隔震作用，所述隔振芯体420能够置于外筒体400内，在道床200浇筑完成后，外筒体400与道床200形成一个整体，在顶升时，将盖子410打开，加工隔振芯体420放入外筒体400内，外筒体400的上沿设置有三个向中心凸起的挡沿，所述隔振芯体420的上部也设置有与挡沿相匹配的支撑体，通过外力增加支撑体和挡沿之间的间距并塞入支撑垫即可对道床200进行抬升。所述道床200与隧道内壁的缝隙之间以及相邻道床200之间的缝隙均安装有密封条300，所述密封条300通过打孔的钢条压紧并通过螺钉锁死。防止杂物进入道床200抬升后与支撑基体100之间的缝隙内。
具体的，当混凝土浇筑28天且达到设计强度后，用厂家设计提供的专用液压千斤顶从支撑基体100上抬起道床200,允许误差±1mm。包括以下步骤：
⑴清理现场：顶升前清除所有模板、垃圾，将密封条300安装完毕，以确保道床200进入工作状态后其他杂物不能进入到道床200底。压紧的钢条应做镀锌防腐处理。
⑵设置测量点：为了测量道床200的均匀变形，在每块道床200上至少要布置8个测量点，测量道床200的标高。
⑶清除外筒体400内隔离层：打开外筒体400上的盖子410，检查外筒体400内是否干净，并切除外筒体400底部能看见的隔离层。
⑷安装水平限位销：根据设计要求，在需要安装固定销的外筒体400底部对应的中心钻孔，压入限位销。
⑸安装隔振芯体420：利用安装杆，把隔振芯体420放到外筒体400内直到落座在支撑基体100上。隔振芯体420的顶部与外筒体400的挡沿之间有足够的空隙，旋转隔振芯体420使三角形状的支撑体的三个角和外筒体400的外沿相对。而后去掉安装杆。
⑹压入调平钢板：先放入环状的调平钢板，然后放入液压千斤顶，千斤顶的液压柱塞能够穿过调平钢板直抵隔振芯体420，利用放在隔振芯体420上的液压千斤顶的液压柱塞顶住隔振芯体420的顶部，直到其3个爪抵于外筒体400的外沿。启动千斤顶，使得作用在隔振芯体420和外筒体400的外沿之间的作用力抬起道床200，然后转动调平钢板，使得调平钢板的受力凸沿能够处于外沿和支撑体之间，最后释放液压千斤顶的压力，使得被抬起的道床200能够落到调平钢板上，并撤走液压千斤顶，完成对道床200的一次抬升。
⑺多轮次压入调平钢板：考虑到道床200的受力，道床200至少要分3至4步顶升，每块道床200板分三至四轮先按道床200的铺设顺序依次完成单线各板块的首轮顶升，然后从最后一块往第一块道床200方向进行第二轮顶升。往复完成单线的三至四轮顶升，最后达到设计的顶升高度。每一步的顶升高度，要通过放置的调平钢板的厚度来控制。
⑻测量顶升高度：经过顶升后，最后测量道床200顶升高度，检查是否达到设计要求。并将测量结果记录在案。
⑼严防杂物进入：顶升完成的道床200须注意成品保护的问题，施工阶段，严禁水等其它液体进入外筒体400内。
⑽高度调整：如因隧道不均匀沉降引起的轨道高度变化，则需要对道床200进行高度调整，可以根据沉降量对道床200高度进行调整。
⑾顶升工序的最后工作：安装完隔振器组件，并达到设计要求后，还要在调平钢板上放置安全板，并通过螺栓将安全板、调平钢板以及隔振芯体420连接在一起，防止调平钢板移动。利用螺栓固定安全板,保证传力可靠。最后盖上外筒体400的盖子410，避免内部被破坏和杂物的进入。
所述s3步骤还包括对凸台的浇筑，所述凸台位于两根钢轨500之间，在道床200凝固达到设计强度时，在两根轨道之间固定钢制模板，所述模板的高度与待浇筑的凸台的高度一致。所述钢制模板不易不变形，浇筑更加精确。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
技术特征：
1.一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1、隧道支撑基体施工：在隧道两侧壁靠近底端的位置安装行走轨，并在隧道底部浇筑出支撑基体(100)；
s2、预制浮置板钢筋笼：根据支撑基体(100)的尺寸制作与之相适应的浮置板钢筋笼，在钢筋笼上间隔设置隔振器组件，并将钢轨(500)通过短轨枕(510)固定在所述浮置板钢筋笼的顶部；
s3、道床浇筑：在支撑基体(100)上铺设隔离层，将浮置板钢筋笼放置于隔离层上并校准，而后进行混凝土浇筑以形成道床(200)，保证钢轨(500)的轨枕正好没入混凝土中；
s4、顶升：待道床(200)达到设计强度后使用液压千斤顶抬升道床(200)至设计高度并通过隔振器组件进行弹性支撑。
2.根据权利要求1所述的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，在所述支撑基体(100)的中部还具有排水沟(110)。
3.根据权利要求2所述的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，所述步骤s1中在进行支撑基体(100)的浇筑之前，将钢筋在隧道底部绑扎成支撑基体(100)的形状，并在扎好的钢筋中留出排水沟(110)。
4.根据权利要求1所述的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，所述浮置板钢筋笼的横截面呈倒置的等腰梯形。
5.根据权利要求1所述的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，所述短轨枕(510)的长度为单根钢轨(500)底部宽度的2-4倍。
6.根据权利要求1所述的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，在浮置板钢筋笼制作完成之后，在钢轨(500)上间隔设置多个吊点，多个吊点均匀分布于钢轨(500)上，吊装设备通过固定在吊点将浮置板钢筋笼转移至运输车辆运向隧道。
7.根据权利要求1所述的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，所述隧道内还设置用于限定浮置板钢筋笼位置的限位块，所述限位块的底端设置有连接件，通过所述连接件将限位块牢固的固定于隔离层上，所述限位块朝向浮置板钢筋笼的一端设置有倾斜面，所述倾斜面的倾斜角与浮置板钢筋笼两侧的角度相同。
8.根据权利要求1所述的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，所述隔振器组件包括外筒体(400)，所述外筒体(400)上以可拆卸的方式设置有盖子(410)，在s3步骤的混凝土浇筑时应保持所述盖子(410)不被混凝土覆盖。
9.根据权利要求1所述的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，所述步骤s3还包括对凸台的浇筑，所述凸台位于两根钢轨(500)之间，在道床(200)凝固达到设计强度时，在两根轨道之间固定钢制模板，所述模板的高度与待浇筑的凸台的高度一致。
10.根据权利要求1所述的一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，其特征在于，所述道床(200)与隧道内壁的缝隙之间以及相邻道床(200)之间的缝隙均安装有密封条(300)，所述密封条(300)通过打孔的钢条压紧并通过螺钉锁死。
技术总结
本发明公开一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床施工方法，包括以下步骤：S1、在隧道内安装行走轨，并在隧道底部浇筑出支撑基体；S2、制作浮置板钢筋笼，在钢筋笼上间隔设置隔振器组件，并将钢轨固定在钢筋笼的顶部；S3、在支撑基体上铺设隔离层，将浮置板钢筋笼放置于隔离层上并校准，而后进行混凝土浇筑以形成道床；S4、待道床达到设计强度后通过隔振器组件抬升道床至设计高度。上述技术方案的有益效果为：采用预制的方式制作钢筋笼能够选择作业空间更大的地上作业，能够同时大批量制作，能够提高作业效率，且在道床浇筑完成之后能够进行顶升，使得道床具有一定的弹性，在运行过程中能够吸收车辆产生的冲击力，延伸轨道的使用寿命。
技术研发人员：许金峰;陈志远;卫海津;汪六如;王英磊;韩小波;赵勇;白林;徐赞;杨发滔
受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司
技术研发日：.10.15
技术公布日：.01.17
