[实用新型]自调平钢-混凝土组合单元及自调平钢-混凝土组合轨道

说明书

本实用新型公开了一种自调平钢‑混凝土组合单元及自调平钢‑混凝土组合轨道，用于沿底座板的长度方向依次间隔布设，以对钢轨进行安装、支撑和调平，包括：工厂预制的预制钢‑混凝土轨道单元、及用于对钢轨进行调平的自调平扣锚系统；自调平扣锚系统的下端预埋于底座板中，自调平扣锚系统的上端穿设预制钢‑混凝土轨道单元后伸出，以将预制钢‑混凝土轨道单元与底座板连接成可拆卸式的整体结构，并支撑调节预制钢‑混凝土轨道单元相对底座板的高度。本实用新型的自调平钢‑混凝土组合单元，整体结构稳定，结构界面少，病害少，易维修；自调平扣锚系统可调整量大，适应下部支撑结构和环境能力强，特别适应于在大跨度桥梁等大变形支撑结构上铺设。

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，特别地，涉及一种自调平钢-混凝土组合单元。此外，本实用新型还涉及一种具有自调平钢-混凝土组合单元的自调平钢-混凝土组合轨道。

背景技术

我国高铁技术发展从无到有，由弱变强，历经了四个阶段，经过20多年的持续努力，我国已经成为世界上高铁系统技术最全、创新能力最强、运营里程最长、运行速度最快、在建规模最大的国家。截至2020年底，我国高速铁路运营里程已突破3.5万公里，根据《中长期铁路网规划(2016年)》和《“十二五”综合交通运输体系规划》，今后我国仍将持续一定规模的高速铁路建设，到2025年高速铁路规模将达到3.8万公里，远期将达到4.5万公里左右。在2019年中共中央、国务院印发的《交通强国建设纲要》中，也对我国今后的轨道交通发展提出了更高的要求，即要为人民提供“更安全可靠、更经济高效、更温馨舒适、更方便快捷、更节能环保”的交通。高铁在全球其它国家也得到了空前发展，目前除已开通高铁的日本、法国、德国、意大利、西班牙、比利时等国家外，还有10多个国家正在建设高铁，20多个国家对高铁进行了规划，高速轨道交通系统已经成为世界多个优先发展计划。随着“泛亚铁路”、“一带一路”倡议等的实施，进一步加快了我国高铁“走出去”战略，为我国高铁开拓国际市场创造了宝贵机遇。因此，开展高速铁路建造技术研究是我国高铁“自主创新”、“走出去”、“持续引领世界高铁发展”的迫切需要。

无砟轨道结构因其高平顺性、高稳定性、少维修等优点，已成为高速铁路的主要轨道结构型式，常用的结构组成为轨道板、充填层、混凝土底座或支承层。目前，高速铁路板式无砟轨道结构主要组成部件除了轨道板在工厂预制完成外，其它部分如底座板、填充层均采用现浇方式制作完成，并且轨道结构采用“逆作法”施工，即先浇筑混凝土底座或支承层，然后再在预制的轨道板和混凝土底座或支承层之间通过灌注填充形成充填层，以连接轨道板和混凝土底座或支承层，接着先进行轨道板的精调，然后再灌注板下调整层。该种竖向多层、纵向异构的带状结构体系，具有建造材料属性差别大、结构层次多、服役环境复杂等特征，在长期运营过程中存在以下问题：

①传统的高速铁路轨道结构施工方法现场湿作业工作量大，导致轨道结构精度控制难度大、质量稳定性差和建造成本高等问题，且容易引起施工质量隐患，无法进行快速装配式智能化建造；

②预制板式无砟轨道中混凝土底座、水泥乳化沥青砂浆层/自密实混凝土现场施工，工序较多影响施工效率，且水泥乳化沥青砂浆层耐久性较差；充填层可调整量小，适应下部支撑结构和环境能力弱，在大变形或特殊支撑基础上铺设较为困难；

③由于轨道板、充填层、及底座板之间建造材料属性差别大、结构层次多，故而该多层轨道结构服役期间很难协同工作，容易发生界面损伤问题，且结构整体传力路径不明确，进而影响轨道结构服役期间的稳定性和使用寿命；

④由于现有轨道结构的组成和施工方法，故而轨道结构养护、维修困难，更换困难，维修费用高。

综上所述，我国在无砟轨道结构方面取得了重要突破，为我国的高铁快速发展和“走出去”战略提供了保证，但是由于我国无砟轨道结构体系研发及营运时间短，传统轨道形式和施工方法难以满足高精度、少病害、节能环保、智能化的轨道结构建造要求，完全自主创新的轨道结构形式选择范围有限。因此，亟需基于安全服役的全寿命设计理念、智能建造和运维技术等，深入开展新型轨道结构及其建造技术研究，形成具有自主知识产权的新型装配式轨道结构及其智能建造成套技术。