[发明专利]制造整体三维混凝土块的方法及使用以该方法制造的混凝土块铺设混凝土轨道的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在工厂里预先制造混凝土块的方法，更具体地，本发明涉及一种制造整体三维混凝土块的方法，通过该方法，轨枕和道碴在一个工艺中一体地形成，而不需要额外的工艺，并且还涉及一种使用这种混凝土块在现场铺设混凝土轨道的方法。

背景技术

通常，轨道由钢轨及其部件、轨枕和道碴构成，其中，道碴以一定厚度形成在整体道床上，轨枕以规则间隔铺设在道碴上，并且以预定间隔彼此分开的两行钢轨平行地紧固到轨枕。在此，直接支撑火车重量的道碴的上部与钢轨底座一起通常被称作轨道。

整体道床轨道（solid bed track）是指在去除传统轨道构造的一些部件的同时、钢轨直接连接到钢轨支撑装置的轨道，包括无碴轨道或无轨枕轨道。

在轨道部件中，道碴可分为碎石道碴和混凝土道碴，并且混凝土道碴进一步分为轨枕埋入型混凝土道碴、整体道床型混凝土道碴和浮置板道碴。

这种混凝土道碴通常通过在现场浇注混凝土以形成道碴而制成，并且借助于许多竖曲线和平面曲线的多种变化复杂地构成形成轨道的路线的线形。

因此，虽然原则上将路线设计为直线和平坦的，但实际上不得不根据铁路线形的性质设置许多曲线和斜坡。

在平直铁路线的情况下，两侧钢轨的高度将会相等，但在弯曲铁路线的情况下，需要在两个钢轨高度上有差异的斜坡（斜面），以设定由于火车行驶所引起的离心力与由于火车重量相对于轨道轨距中心的重力之和，因此，当火车沿曲线行驶时，轨排的配置精度对于稳定而言是非常重要的因素。

当工程师以曲线曲率连续变化的曲线构造缓和部分时，如同传统技术中的，精度极低，因此，工程师在实际中不可能在大致连接直线和曲线的缓和曲线部分（其线性地变化）内将横向和纵向斜坡对齐。

即，缓和曲线部分具有线性变化的曲率，因此变得不可能精确地对应于这种变化安装铁装置和浇铸混凝土道碴，由此使混凝土道碴的结构精度变差。

同时，当形成由混凝土和整体道床道碴紧固机构组成的整体道床型混凝土道碴时，混凝土道碴的线形必需对应已规划线的线形，混凝土道碴必需安装为精确地保持其横向和纵向的斜坡，由此必需确保整体道床道碴紧固机构和混凝土的足够紧固力和附着力，以保持火车行驶和混凝土道碴的稳定性。

如上所述，整体道床型混凝土道碴必需设计为在混凝土与整体道床道碴紧固机构之间提供足够的紧固力并由此吸收振动，但是，如在传统施工方法中的，在首先悬置整体道床道碴紧固机构、然后后续灌注混凝土（自上而下系统，TOP-DOWN system）的情况下，造成许多问题，包括由于整体道床道碴紧固机构与混凝土道碴之间接触表面的干燥收缩引起的混凝土下沉、由于灌注混凝土时的劣质填充引起的不良附着力、将混凝土灌注进整体道床道碴紧固机构与混凝土道碴之间接触面中时产生的间隙、以及结果产生的轨道结构稳定性的下降。因此，在自上而下系统的情况下，在施工完成时通过再次拆卸整体道床道碴紧固机构检查附着力之后，必需修复不良粘附部件，从而导致成本增加。

另外，根据现有技术在现场构造混凝土道碴的情况下，必需将混凝土运送到现场，所以应用含水的混凝土（watery concrete），即具有高塌度的混凝土。特别是，大多数整体道床型混凝土道碴安装在隧道或地下部分内，并且因为必需在地下部分内铺设压缩管的情况下使用便于移动的混凝土和在高架部分内使用泵车来供应混凝土，因此不可避免地使用含水的混凝土。如上所述，由于在现场浇注混凝土时必需使用含水的混凝土，因此因含水的混凝土的缺点，发生诸如由混凝土泌水现象和干燥收缩产生的裂纹等问题，此外，当设置斜面时，由于含水的混凝土移向重力方向，因此经常在道碴断面上发生错误。为了解决这些问题，需要使用具有低塌度的混凝土来构造混凝土道碴的方法。

根据现有技术，虽然存在工厂预制的板式道碴——其通过在工厂制造部件之后在现场组装部件而形成——但传统板式道碴通过使用具有统一六面体形状的块来构造，所以在弯曲轨道处形成具有三维形状的道碴方面有许多困难。

为此，参见图1a和图1d，将在下面对其进行详细说明。

首先，如图1a所示，不可能以六面体形状的传统预制块1设置横向斜坡（斜面）。即，当预制块成形为六面体时，各预制块1之间的横向斜坡量显示为不连续，此外，各块与道床间隔开的距离不规则（参见图1b）。结果，当以灰浆等连接道床表面和预制块时，由于不规则的间隔距离而导致增加填充量，由此引起在现场安装块时的许多困难。