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道床一般每隔12.5m设置一道20mm的伸缩缝,伸缩缝处钢筋断开,中间填塞浸沥青的木板,表面压沥青封条进行密封。
道床钢筋多布置成双层钢筋网(上下两层),也有布置成单层钢筋网(底层),道岔道床多布置成单层钢筋网。
钢筋连接多进行防迷流设计,保持电流畅通,以疏导、排出钢筋内的杂散电流,在伸缩缝钢筋断开处,两端钢筋用扁铜或扁钢焊接,再用铜铰线等连接起来,以便伸缩缝两侧钢筋的电气连接。
道床排水沟可设于道床中间或两侧,断面可为圆形和矩形。
多采用两侧侧沟排水的方式,水沟纵坡与线路纵坡一致。
为减少对扣件的污染、增强轨道的绝缘性能,轨下部位道床面应低于轨枕承轨面40mm,道床面设横向排水坡,坡度不宜小于3‰。
图1.1-1水沟中间式/两侧式短轨枕整体道床
北京、广州、深圳、南京等地铁多条线路均铺设此种道床。
2、长枕式整体道床
长枕式整体道床是将长轨枕埋在整体道床内,纵向钢筋贯穿长枕,形成一整体,结构合理,坚固稳定,美观整洁。
轨枕在工厂预制,有预应力钢筋混凝土和普通钢筋混凝土两种型式,混凝土强度等级为C50/C60;
轨枕侧面设预留孔,以备道床的纵向钢筋穿过,这不仅可加强与道床的联结,还可以起到排除杂散电流的作用。
用轨排法施工,进度快,精度易保证。
道床的混凝土强度等级为C30,在道床内布设钢筋,并结合排流筋综合布置。
长轨枕采用预应力钢筋混凝土制造,工艺复杂、重量大、造价偏高。
长枕式整体道床的排水,利用设在整体道床两侧的排水沟完成。
图1.1-2长轨枕式整体道床
上海地铁1、2号线和广州地铁3号线北延段均采用长轨枕式整体道床。
3、无枕式整体道床
该道床亦称整体灌注式,钢轨直接坐落在整体道床板上,结构高度小。
传统的施工方法,采用自下而上分层施工,不架设钢轨。
施工时把联结扣件的套管按设计位置预埋在道床内,上面做成承轨台,然后再安装钢轨和扣件,施工方法繁琐,机具复杂,施工进度慢,承轨台抹面精度不易保证,很难达到设计要求,无特殊情况不采用。
近来,新型的钢弹簧浮置板道床就属于无枕式道床。
该种道床同样采用轨排法施工,将扣件等组装在钢轨上,而后吊运至铺设地段调整就位后浇筑道床砼;
对扣件的组装、保护及垫板下的道床砼施工要求较高,但总体质量易于控制。
且由于该道床具有很好的减振降噪功能,受到国内各大城市地铁的青睐,特别是浅埋隧道通过地表有重要建筑物等地段时。
但该种道床型式造价很高,施工难度相对较大。
浮置板道床排水设置在板下基底中间,坡度与线路坡度一致。
图1.1-3调整好的钢弹簧浮置板道床现场
目前,北京、上海、广州、深圳等地均在一些地段采用此种道床型式。
1.2高架段
整体道床轨道的整体性强,稳定性好,养护维修量小。
同时轨道结构高度小,轨道结构自重轻,克服了碎石道床的缺点。
整体道床对梁的徐变上拱和墩台下沉要求很严,但目前国内开通的几条轨道交通高架线中,桥梁的设计和施工对此已有成功的处理技术,取得了较为成熟的经验。
碎石道床的优点是轨道弹性好,减振降噪效果好,施工进度快,桥梁变形引起的轨道变化易调整。
但是碎石道床稳定性差,养护维修工作量大,亦不美观,维修捣固噪音和扬尘较严重,影响环境。
高架线上道床多采用枕式整体道床,以下介绍几种情况。
1、承轨台短轨枕式整体道床
道床型式与隧道内短枕式整体道床基本相同,做成两带状整体道床。
短轨枕横断面为梯形,侧面留沟,底部伸出钢筋钩,加强与道床混凝土的粘结。
利用道床中心沟及两侧排水,在梁端部将水排入到梁端两侧的预埋泄水管,引入市政排水系统。
图1.2-1高架线承轨台式整体道床
目前,大多数城市的轨道交通高架线采用这种道床型式。
道床型式与隧道内长枕式整体道床基本相同,亦是在道床部位桥面预埋钢筋钩以加强与道床的联结。
利用道床两侧排水,在梁端部将水排入到梁端两侧的预埋泄水管,引向市政排水系统。
因采用长轨枕,道床中间不能留排水沟,这样单线每延米使道床荷载增加约420kg,又不利于授流轨的布置,且造价相对较高。
这种道床国内应用的较少。
上海地铁2号线东延线高架段采用了这种道床型式。
3、板式整体道床
道床板为C50砼预制板,采用普通钢筋砼结构,配筋按截面中心对称布置,道床板有不同的种类,分别用于直线地段和曲线地段。
道床板上设置钢轨安装预埋套管、起吊螺母、砂浆灌注孔、感应板安装预埋套管等。
道床板与桥面设置抗剪销钉。
道床板与桥面间设置的砂浆调整层,采用ZH砂浆等,在道床板就位至设计状态后,从预留的灌注孔进行灌注。
道床排水从两侧进行,顺坡流至汇集点后引入相应的排水系统。
图1.2-2高架线板式整体道床
广州地铁5号线高架段采用了此种道床型式。
1.3地面路基段
与整体道床相比,碎石道床造价低,施工及养护维修方便,具有良好减振性能,尤其适用于地面线地段,因此,出入线与车场线衔接的地面线部分、车场线等,多采用碎石道床。
1.4不同道床型式的过渡
1、整体道床与碎石道床之间的弹性过渡
整体道床与碎石道床衔接处,由于整体道床刚性大,需设置弹性过渡段,保证列车平稳运行。
多采用道碴逐渐加厚的方法过渡,达到刚度渐变的目的。
过渡段长度依设计而定。
这种过渡型式可满足弹性渐变要求,且结构简单,不增加轨道部件类型,养护维修方便。
2、结构过渡段上的道床型式
桥隧之间的过渡段,一些线路上会进行特殊的设计,比如广州地铁5号线,在此类结构过渡段上设置了过渡段整体道床,采用加设橡胶大垫板等方式,实行弹性过渡。
3、各种减振道床之间的弹性过渡
不同减振级别道床之间的弹性过渡,多采用在较高减振段端部调整减振元件的数量达到加大刚度的方式来调整。
如普通整体道床(一般减振级别)与钢弹簧浮置板道床(较高减振级别)地段之间的弹性过渡,通过在钢弹簧浮置板道床与普通道床相邻段增加隔振器的数量来实行过渡。
1.5具体设计情况实例
1、深圳地铁5号线地下短轨枕式整体道床
道床结构典型设计断面如图1.5-1所示。
图1.5-1普通短轨枕整体道床结构断面示意图(单位:
mm)
1)道床结构
轨道结构高度,钢轨顶面至线下结构顶面之间的高度。
矩形隧道、马蹄形隧道为560mm,圆形隧道为740mm。
钢筋砼短轨枕采用预制,混凝土等级为C50。
道床采用C30砼,布置双层钢筋网。
道床排水均采用两侧排水,排水沟纵向坡度与线路纵坡一致。
2)短轨枕铺设数量
正线无缝线路地段,每公里铺设短轨枕1667对,轨枕间距600mm;
有缝线路地段,每公里铺设短轨枕1680对;
辅助线整体道床地段每公里铺设短轨枕1600对。
3)伸缩缝设置
道床每隔12.5m左右设一处伸缩缝,距隧道洞口30m范围内及U型结构地段,每隔6m左右设置伸缩缝一处。
结构变形缝处,道床亦应设置伸缩缝。
当短轨枕位于变形缝或伸缩缝位置时,错开布置。
4)道床砼厚度
钢轨中心处砼短轨枕顶面高出道床40mm,道床顶面设3%横向排水坡。
2、广州地铁5号线高架线板式整体道床
直线地段板式整体道床建筑高度为450mm,曲线地段采用内轨不动,外轨抬高超高值的方式设置。
道床板为C50砼预制板,采用普通钢筋砼结构,配筋按截面中心对称布置,道床板有A、B、C三种,A、B型用于直线地段,C型用于曲线地段,道床板上设置钢轨安装预埋套管、起吊螺母、砂浆灌注孔、感应板安装预埋套管等。
扣件采用高架桥小阻力弹性扣件、弹条Ⅲ型分开式扣件及小部分平坡扣件,按1600对/km布置。
道床板与桥面间设置的砂浆调整层,采用ZH砂浆,在道床板就位至设计状态后,从灌注孔进行灌注。
高架线板式整体道床设计典型断面如图1.5-2所示。
图1.5-2高架线板式整体道床截面示意图(单位:
3、深圳地铁5号线地下钢弹簧浮置板道床
1)浮置板道床介绍
浮置板道床减振的基本原理是在轨道上部建筑和基础之间插入一个固有频率很低的线性谐振器(隔振器),防止由钢轨传来的振动透入基础。
钢轨通过弹条扣件与浮置板直接连接成整体,构成浮置板道床的轨道板。
轨道板通过弹簧隔振器支承在基础道床上,轨道板可以提供足够的惯性质量来平衡车辆产生的动荷载,只有静荷载和少量的动荷载会通过弹簧隔振器传到基础道床上。
2)设计情况
浮置板标准板长25m,道床采用DTⅥ2型扣件,不使用轨枕,扣件直接锚固于道床板中。
超高采用外轨抬高一半内轨降低一半设置;
曲线地段采用基底倾斜始终与轨面超高相一致的原则来实现隔振器的合理布置。
设计典型断面尺寸如图1.5-3所示。
图1.5-3浮置板道床横断面图(单位:
基底支模时,变形缝位置使用泡沫模板;
拆模后,将泡沫板切除高度约100mm,然后填充沥青质材料与基底面平齐,防止水渗透。
浮置板板间设置4个上置式剪力铰,用于加强板之间的变形协调。
浮置板道床与其它整体道床之间的刚度过渡在浮置板道床内过渡,通过加密接壤处浮置板端头的隔振器间距实现,相邻的整体道床无需特殊设计。
4、广州地铁3号线地下长轨枕整体道床
道床结构采用埋入式长轨枕整体道床。
长轨枕长2.1m,采用C60预应力枕,道床低于枕面30mm~40mm,道床采用两侧排水沟,垂直排水沟方向设3%的横坡。
道床与水沟分别采用C30、C20混凝土,道床内采用双层布筋,并与排流筋结合纵向筋。
道床结构典型设计断面如图1.5-4所示。
图1.5-4普通长轨枕整体道床结构示意图
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