整体道床
整体道床(integratedbed)由混凝土整体灌筑而成的道床,道床内可预埋木枕、混凝土枕或混凝土短枕,也可在混凝土整体道床上直接安装扣件、弹性垫层和钢轨,又称为整体轨道。
基本信息
- 中文名
整体道床
- 外文名
integratedbed
- 本质
由混凝土整体灌筑而成的道床
- 用途
道床内可预埋木枕
- 安装
扣件、弹性垫层和钢轨
- 优点
维护工作量少、结构简单等
简介
整体道床具有维护工作量少、结构简单、整体性强及表面整洁等诸多优点,在国内外铁路上均已大量使用。中国于1957年开始铺设整体道床。但另一方面,由于整体道床是连续现浇的混凝土,一旦基底发生沉陷,修补极为困难。因此要求设计和施工的质量较高,同时也应将整体道床尽可能铺设于隧道内或石质路基等坚硬的基础之上。中国早期铺设的整体道床多采用素混凝土,为了增强整体道床的抗裂性能,近年来已更多地采用钢筋混凝土。中国整体道床主要有三种结构形式:支承块侧沟式整体道床、整体灌筑侧沟式整体道床及中心水沟式整体道床。
结构形式
支承块是在工厂预制的钢筋混凝土块体,混凝土强度等级为C40~C50,断面为上小下大的梯形,尺寸约为500 mm×200 mm×200 mm,每块约40~50 kg。支承块上的承轨槽根据所采用的扣件类型进行设计。为了使支承块与道床混凝土能紧密联结,支承块底面伸出钢筋,块底而呈人字坡状。
混凝土道床厚度约为300~400 mm,宽度约2.4 m,每隔6.25 m(洞口)或12.5 m(隧道中部)设伸缩缝。道床一般采用C30级混凝土道床内钢筋按构造和工程经验布设,通常在道床底部按220 mm间距双向布设Φ14钢筋或按200mm间距双向布设Φ10钢筋,钢筋用量约为20~24 t/km:
根据排水沟设置的位置不同,支承块式无砟轨道又可分为中心水沟式、单侧沟式和双侧沟式。
中心水沟支承块式无砟轨道如图1所示,这种道床结构比较简单,造价较低,施工方法简便,进度较快,因此,我国普通铁路上也曾采用这种结构形式。中心水沟式整体道床在道床中央设置排水沟,不设侧沟,隧道边墙底较高,石方和污工量都可减少,而且可不在边墙附近进行爆破,不会影响边墙基底岩石的完整,对边墙稳定性有好处。缺点是没有排除地下水的设施,所以在富含地下水的隧道内不宜采用。
但普通铁路上采用的中心水沟式整体道床在运营中出现了较多的问题。主要表现在:
(1)在地下水较丰富的隧道内,中心水沟无法满足排水要求;
(2)中心水沟处道床混凝土削弱较多,容易产生沿水沟纵向的裂纹;
(3)早期铺设的混凝土道床,多是未设置钢筋的素混凝土,加之对基底的处理质量不高,混凝土道床出现了不少病害。
因此在后来的普通铁路整体道床定型网中,不再建议采用中心水沟式整体道床。
图2和图3是我国隧道内支承块式无砟轨道的典型结构形式。图2适用于坚硬基岩上的直墙式隧道,图3适用于在较软弱基岩上修筑抑拱的隧道。
其他结构形式
短木枕式整体道床
短木枕式整体道床用短木枕代替钢筋混凝土支承块,如图4所示。因为短木枕在使用一定年限之后需要更换,道床断面采用中心水沟式便于短木枕的更换。道床多为素混凝土。