用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕及其施工方法，轨枕下部结构的端部构造（1）为圆端型，圆台侧面的坡度与轨枕下部结构中间段（2）的侧面坡度一致；在轨枕外侧设置防裂钢筋，防裂钢筋（3）沿圆端轨枕外侧布置成环状，或者是仅在端部构造（1）和与其相连的中间段（2）的预定范围内布设弧形的防裂钢筋（4）；在防裂钢筋的顶部设置保护层（5）；方法的步骤为：（1）轨枕模具的制作；（2）将轨枕内部的钢筋及轨枕间连接的桁架钢筋进行绑扎；（3）浇筑轨枕混凝土；（4）整体道床板（7）进行加工，进行轨排组装；（5）进行整体道床板（7）的钢筋绑扎；（6）防裂钢筋（3、4）进行制作和安装；（7）进行整体道床板（7）的混凝土浇筑。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高速铁路无砟轨道混凝土的裂缝控制技术。
技术介绍
高速铁路普遍采用无砟轨道，这是一种高稳定性、高平顺性和少维修的轨道结构，具有混凝土结构的特征。但是无砟轨道的整体道床板在施工阶段及运营过程中，混凝土开裂是极难控制的问题，特别是在我国西北地区这一问题更加突出。因为整体道床板本身就相当于体表比较小的钢筋混凝土板，再加上西北地区干旱、大风以及昼夜温差大的特点，都对混凝土在凝结硬化初期的收缩和后期干缩以及由此导致的混凝土开裂产生较大的影响。对于现阶段采用的方端型轨枕而言，由于其角部的倒角半径太小，极易导致整体道床板混凝土由于凝结硬化初期的收缩和后期的混凝土干缩而在轨枕角部形成应力集中，从而造成整体道床板在轨枕角部产生八字形开裂。这种开裂会使整体道床的承载力和耐久性下降。严重时甚至会出现由于混凝土开裂而将整体道床拆除重新返工的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕及其施工方法。本专利技术是用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕及其施工方法，用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕，轨枕下部结构的端部构造1为圆端型，相当于半个圆台；圆台的上下圆面直径分别与轨枕下部结构中间段2的横断面梯形的上下边长一致，圆台侧面的坡度与轨枕下部结构中间段2的侧面坡度一致；在轨枕外侧设置第一防裂钢筋3或者第二防裂钢筋4，第一防裂钢筋3沿圆端轨枕外侧布置成环状，或者是仅在端部构造1和与其相连的中间段2的预定范围内布设弧形的第二防裂钢筋4；在防裂钢筋的顶部设置保护层5，保护层5的厚度为钢筋最外边缘至整体道床板7的上表面的最短距离c1，根据有关标准定，按照整体道床板所处碳化环境作用等级，分别取其最小保护层厚度值；防裂钢筋与轨枕之间设置净间距6，净间距6的值为c2；第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4的公称直径均为d3，外径均为d4；则第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4的圆弧半径r按下式计算：式中：r-第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4的圆弧半径，即内径，d1-圆台上圆面直径，c1-第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4最外边缘至整体道床板7上表面的最短距离，d4-第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4的外径，i1-圆台侧面的坡度，c2-防裂钢筋与轨枕之间的净间距值；轨枕上部的承轨槽8，按照标准设计。用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕的施工方法，其步骤为：（1）轨枕模具的制作：轨枕模具应结合承轨槽8、轨枕下部结构端部构造1、轨枕下部结构中间段2的形状进行制作；（2）将轨枕内部的钢筋及轨枕间连接的桁架钢筋按照标准进行加工生产，然后按设计要求进行绑扎；（3）浇筑轨枕混凝土，并及时进行养护；待混凝土达到要求龄期和强度后对轨枕进行脱模反转，并安装相关扣件；（4）整体道床板7的钢筋按设计图纸进行加工；摆放好整体道床板7的底层钢筋后，进行轨排组装，并进行工具轨道的粗调；（5）进行整体道床板7的钢筋绑扎，绑扎时注意钢筋的绝缘；钢筋绑扎完进行模板的安装和工具轨道的精调；（6）第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4进行制作和安装；进行安装时，可采取绑扎、点焊以及加焊连接钢筋等措施，以保证第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4位置的准确性；防裂钢筋在混凝土浇注前应安装固定牢固，同时要严格执行防裂钢筋与整体道床内其他钢筋的绝缘要求；（7）进行整体道床板7的混凝土浇筑，待混凝土初凝后，松动轨枕与工具轨之间的连接；（8）待混凝土终凝后，拆卸模板、工具轨，同时注意继续对混凝土进行养护，直至混凝土达到规定的龄期和强度。本专利技术的有益效果是：轨枕下部结构端部采用圆端形，可有效避免现阶段应用的方形小倒角轨枕的倒角部位对整体道床板混凝土造成的应力集中现象，从而可有效地减小混凝土八字形裂缝开展的几率。增加防裂钢筋，可进一步控制八字形裂缝的开展。专利的结构形式比较简单，实用性强，可以有效地控制整体道床板八字形裂缝的开展，而且不会产生环境污染，经济效益显著。附图说明图1是圆端形轨枕与环形防裂钢筋立体图，图2是环形防裂钢筋平面图，图3是圆端形轨枕与轨端防裂钢筋立体图，图4是轨端防裂钢筋平面图，图5是防裂钢筋布置横断面图，图6是防裂钢筋布置纵断面图。具体实施方式本专利技术是用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕及其施工方法，如图1~图6所示，用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕，轨枕下部结构的端部构造1为圆端型，相当于半个圆台；圆台的上下圆面直径分别与轨枕下部结构中间段2的横断面梯形的上下边长一致，圆台侧面的坡度与轨枕下部结构中间段2的侧面坡度一致；在轨枕外侧设置第一防裂钢筋3或者第二防裂钢筋4，第一防裂钢筋3沿圆端轨枕外侧布置成环状，或者是仅在端部构造1和与其相连的中间段2的预定范围内布设弧形的第二防裂钢筋4；在防裂钢筋的顶部设置保护层5，保护层5的厚度为钢筋最外边缘至整体道床板7的上表面的最短距离c1，根据有关标准定，按照整体道床板所处碳化环境作用等级，分别取其最小保护层厚度值；防裂钢筋与轨枕之间设置净间距6，净间距6的值为c2；第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4的公称直径均为d3，外径均为d4；则第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4的圆弧半径r按下式计算：式中：r-第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4的圆弧半径，即内径，d1-圆台上圆面直径，c1-第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4最外边缘至整体道床板7上表面的最短距离，d4-第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4的外径，i1-圆台侧面的坡度，c2-防裂钢筋与轨枕之间的净间距值；轨枕上部的承轨槽8，按照标准设计。第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4采用带肋钢筋，公称直径d3的取值范围为14mm~20mm。第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4的保护层5的厚度c1在碳化环境作用等级为T2时，取35mm；在碳化作用等级为T3时，取45mm。第一防裂钢筋3、第二防裂钢筋4与轨枕之间的净间距值c2取值范围为20mm~30mm。用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕的施工方法，其步骤为：（1）轨枕模具的制作：轨枕模具应结合承轨槽8、轨枕下部结构端部构造1、轨枕下部结构中间段2的形状进行制作；（2）将轨枕内部的钢筋及轨枕间连接的桁架钢筋按照《CRTSⅠ型双块式无砟轨道双块式轨枕结构设计通用图》（通线[2011]2351-1）中的SK-2型轨枕的设计钢筋进行加工生产，然后按设计要求进行绑扎；（3）浇筑轨枕混凝土，并及时进行养护。待混凝土达到要求龄期和强度后对轨枕进行脱模反转，并安装相关扣件。（4）整体道床板7的钢筋按设计图纸进行加工。摆放好整体道床板7的底层钢筋后，进行轨排组装，并进行工具轨道的粗调。（5）进行整体道床板7的钢筋绑扎，绑扎时注意钢筋的绝缘。钢筋绑扎完进行模板的安装和工具轨道的精调。（6）防裂钢筋3、4按照专利的要求进行制作和安装。进行安装时，可采取绑扎、点焊以及加焊连接钢筋等措施，以保证防裂钢筋3、4位置的准确性。防裂钢筋在混凝土浇注前应安装固定牢固，同时要严格执行防裂钢筋与整体道床内其他钢筋的绝缘要求。（7）进行整体道床板7的混凝土浇筑，待混凝土初凝后，松动轨枕与工具轨之间的连接。（8）待混凝土终凝后，拆卸模板、工具轨，同时注意继续对混凝土进行养护，直至混凝土达到规定的龄期和强度。轨枕上部的承轨槽部分8的结构构造、轨枕之间及内部的钢筋及附属构造，依据《CRTSⅠ型双块式无砟轨道双块式轨枕结构设计本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕，其特征在于轨枕下部结构的端部构造（1）为圆端型，相当于半个圆台；圆台的上下圆面直径分别与轨枕下部结构中间段（2）的横断面梯形的上下边长一致，圆台侧面的坡度与轨枕下部结构中间段（2）的侧面坡度一致；在轨枕外侧设置第一防裂钢筋（3）或者第二防裂钢筋（4），第一防裂钢筋（3）沿圆端轨枕外侧布置成环状，或者是仅在端部构造（1）和与其相连的中间段（2）的预定范围内布设弧形的第二防裂钢筋（4）；在防裂钢筋的顶部设置保护层（5），保护层（5）的厚度为钢筋最外边缘至整体道床板（7）的上表面的最短距离（ c1），根据有关标准定，按照整体道床板所处碳化环境作用等级，分别取其最小保护层厚度值；防裂钢筋与轨枕之间设置净间距（6），净间距（6）的值为（ c2）；第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）的公称直径均为（d3），外径均为（d4）；则第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）的圆弧半径（r）按下式计算：式中： r‑第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）的圆弧半径，即内径，d1‑圆台上圆面直径，c1‑第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）最外边缘至整体道床板（7）上表面的最短距离，d4 ‑第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）的外径，i1 ‑圆台侧面的坡度，c2‑防裂钢筋与轨枕之间的净间距值；轨枕上部的承轨槽（8），按照标准设计。...
【技术特征摘要】
1.用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕，其特征在于轨枕下部结构的端部构造（1）为圆端型，相当于半个圆台；圆台的上下圆面直径分别与轨枕下部结构中间段（2）的横断面梯形的上下边长一致，圆台侧面的坡度与轨枕下部结构中间段（2）的侧面坡度一致；在轨枕外侧设置第一防裂钢筋（3）或者第二防裂钢筋（4），第一防裂钢筋（3）沿圆端轨枕外侧布置成环状，或者是仅在端部构造（1）和与其相连的中间段（2）的预定范围内布设弧形的第二防裂钢筋（4）；在防裂钢筋的顶部设置保护层（5），保护层（5）的厚度为钢筋最外边缘至整体道床板（7）的上表面的最短距离（c1），根据有关标准定，按照整体道床板所处碳化环境作用等级，分别取其最小保护层厚度值；防裂钢筋与轨枕之间设置净间距（6），净间距（6）的值为（c2）；第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）的公称直径均为（d3），外径均为（d4）；则第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）的圆弧半径（r）按下式计算：式中：r-第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）的圆弧半径，即内径，d1-圆台上圆面直径，c1-第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）最外边缘至整体道床板（7）上表面的最短距离，d4-第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）的外径，i1-圆台侧面的坡度，c2-防裂钢筋与轨枕之间的净间距值；轨枕上部的承轨槽（8），按照标准设计。2.根据权利要求1所述的用于无砟轨道混凝土裂缝控制的轨枕，其特征在于第一防裂钢筋（3）、第二防裂钢筋（4）采用带肋钢筋，公称直径（d3）的取值范围为14mm~20mm。3.根据权利要求1所述的用于无砟轨道混凝土裂缝...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐先习，孟庆宏，王云峰，董朝阳，王晓云，孙焕重，李彦春，唐先周，李旦合，戴晓学，胡进森，卓海金，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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