板式无砟轨道技术领域
本发明涉及铁路轨道技术领域，具体而言，涉及一种板式无砟
轨道。
背景技术
CRTSⅢ型板式轨道作为我国具有完全自主知识产权的新型轨
道结构，已经在成灌线、武汉城轨铁路、沈丹、盘营客专、成绵乐
客运专线成功运用，为高铁“走出去”战略打下了坚实的一步。
CRTSⅢ型板式无砟轨道结构自上而下由钢轨、弹性扣件、预应力轨
道板、自密实混凝土层、隔离层、凹槽、底座(支撑层)等部分构
成。
自密实混凝土层的主要功能为全面均匀支承轨道板和施工调
整，为防止轨道板在列车荷载作用下拍打自密实混凝土，在轨道板
下设置门型钢筋与自密实混凝土层连接，为防止自密实混凝土碎裂，
在自密实混凝土层设置了钢筋网。
CRTSⅢ型板式无砟轨道是一种多层结构，并且无砟轨道预制和
现浇相结合的施工工艺决定了无砟轨道层间是一个薄弱环节，加之
以温度、水、高速列车荷载的频繁作用，易产生层间病害。另外，
自密实混凝土和预制轨道板的浇筑时间不同，混凝土的收缩不同步
也可能会导致两者之间的脱连，而两者之间仅由门型钢筋连接，轨
道板传递下来的力完全通过门型钢筋过渡到自密实混凝土，在温度
荷载、高速列车荷载等作用下，门型钢筋及其周边的混凝土会存在
很大的应力，自密实混凝土层有可能因此而破坏，且破坏后很难修
复。同时，自密实混凝土层破坏后，轨道结构的功能就会受到很大
影响，会大幅降低无砟轨道使用寿命。由于自密实混凝土层是控制
轨道结构寿命的关键结构层，即使轨道板采用预应力，也不会增加
轨道的使用寿命。
发明内容
本发明提供了一种板式无砟轨道，旨在改善上述问题。
本发明是这样实现的：
一种板式无砟轨道，包括钢筋混凝土底座，所述钢筋混凝土底
座上从下至上依次设置有隔离层和道床板，所述道床板包括从下至
上依次连接的自密实混凝土层和轨道板，所述自密实混凝土层设置
于所述隔离层的上表面，所述轨道板内设置有桁架钢筋。
进一步地，所述轨道板的厚度为150mm。即轨道板为较薄的轨
道板，并且采用的是较薄的预制的带桁架钢筋的非预应力轨道板，
预制的轨道板较薄较轻，轨道板与自密实混凝土层连接紧密，无需
采用预应力轨道板，可降低轨道板制作费用。预制的轨道板与自密
实混凝土层使用寿命相近，即使自密实混凝土层损坏，道床板报废
即可。
进一步地，所述自密实混凝土层的厚度为100mm-150mm。自
密实混凝土层的厚度可在100mm-150mm之间调整，具体尺寸可根
据与之相邻的轨道来确定。
进一步地，所述钢筋混凝土底座的中部设置有两个用于限位的
凹槽，所述凹槽的周围设置有弹性垫层。
通过在钢筋混凝土底座的中部设置有凹槽，在灌浆得到自密实
混凝土层后，自密实混凝土层上的凸台与凹槽相配合，能够起到纵
向和横向的限位，防止自密实混凝土层与钢筋混凝土底座在使用过
程中产生滑移，使层间连接更加紧密。在凹槽周围粘贴弹性垫层，
使道床板与钢筋混凝土底座在纵向和横向弹性连接，防止在温度变
化时在道床板内产生较大的温度力。
进一步地，所述桁架钢筋设置有凸出所述轨道板的凸出部，所
述凸出部嵌入所述自密实混凝土层内。
通过在桁架钢筋设置凸出部，即桁架钢筋的一部分预制在轨道
板内，另一部分为凸出部，在灌浆形成自密实混凝土层时，凸出部
嵌入自密实混凝土层内，从而进一步将自密实混凝土层和轨道板连
接紧密。
进一步地，所述轨道板上设置有从上至下贯通的灌浆孔。现场
施工时，将轨道板安装到位，从灌浆孔进行灌浆，从而得到自密实
混凝土层，施工方便快捷。
进一步地，所述轨道板的两端分别设置有排气孔。在自密实混
凝土层灌浆时，通过排气孔既可实现排气，也可观察判断自密实混
凝土层是否填筑完全。
进一步地，所述桁架钢筋为直径10mm的冷轧钢筋。冷轧钢筋
屈服强度较高，用作桁架钢筋，使轨道板的整体结构更加牢靠。
进一步地，所述隔离层为土工布隔离层。当不需要减振的情况
下，使用土工布隔离层。
进一步地，所述隔离层为弹性橡胶垫层。当需要减振的情况下，
使用弹性橡胶垫层。
本发明提供的板式无砟轨道的有益效果是：通过设置道床板，
该道床板采用较薄的预制的带桁架钢筋的非预应力轨道板与现浇的
自密实混凝土层紧密连接而成，大量的桁架钢筋保证了新旧混凝土
的紧密连接，形成真正意义上的整体板结构，实现类似现有的单元
双块式轨道的现浇道床板结构。良好的层间连接减小了自密实混凝
土层的受力，延长了轨道板的使用寿命，同时预制的轨道板较薄较
轻，采用非预应力结构，可降低轨道板制作费用，预制的轨道板与
自密实混凝土层使用寿命相近，道床板没有明显的薄弱环节。
因此，本发明提供的板式无砟轨道通过预制的带有桁架钢筋的
较薄的轨道板与灌注的自密实混凝土层实现类似单元双块式轨道的
现浇道床板结构。轨道的层间连接增强，整体性好，现浇的自密实
混凝土层受力合理，显著延长轨道的整体使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例
中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了
本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领
域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的板式无砟轨道的主视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的板式无砟轨道的俯视结构示意图。
图中标记分别为：
1.排气孔，2.轨道板，3.桁架钢筋，4.自密实混凝土层，5.隔离
层，6.钢筋混凝土底座，7.凹槽，8.灌浆孔，9.弹性垫层。
具体实施方式
CRTSⅢ型板式无砟轨道是一种多层结构，并且无砟轨道预制和
现浇相结合的施工工艺决定了无砟轨道层间是一个薄弱环节，加之
以温度、水、高速列车荷载的频繁作用，易产生层间病害。另外，
自密实混凝土和预制轨道板的浇筑时间不同，混凝土的收缩不同步
也可能会导致两者之间的脱连，而两者之间仅由门型钢筋连接，轨
道板传递下来的力完全通过门型钢筋过渡到自密实混凝土，在温度
荷载、高速列车荷载等作用下，门型钢筋及其周边的混凝土会存在
很大的应力，自密实混凝土层有可能因此而破坏，且破坏后很难修
复。同时，自密实混凝土层破坏后，轨道结构的功能就会受到很大
影响，会大幅降低无砟轨道使用寿命。由于自密实混凝土层是控制
轨道结构寿命的关键结构层，即使轨道板采用预应力，也不会增加
轨道的使用寿命。
鉴于此，本发明的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的
实验和努力，不断的改革创新，设计了一种板式无砟轨道，通过预
制的带有桁架钢筋3的较薄的轨道板2与灌注的自密实混凝土层4
实现类似单元双块式轨道的现浇道床板结构。轨道的层间连接增强，
整体性好，现浇的自密实混凝土层4受力合理，显著延长轨道的整
体使用寿命。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将
结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清
楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，
而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附
图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本
发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的
实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得
的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例提供了一种板式无砟轨道，应用在路基地段和桥梁地
段。请参阅图1和图2，该板式无砟轨道包括钢筋混凝土底座6，钢
筋混凝土底座6上从下至上依次设置有隔离层5和道床板，道床板
包括从下至上依次连接的自密实混凝土层4和轨道板2，自密实混
凝土层4设置于隔离层5的上表面，轨道板2内设置有桁架钢筋3。
通过设置道床板，该道床板采用较薄的预制的带桁架钢筋3的
非预应力轨道板2与现浇的自密实混凝土层4紧密连接而成，大量
的桁架钢筋3保证了新旧混凝土的紧密连接，形成真正意义上的整
体板结构，实现类似现有的单元双块式轨道的现浇道床板结构。良
好的层间连接减小了自密实混凝土层4的受力，延长了轨道板2的
使用寿命，同时预制的轨道板2较薄较轻，采用非预应力结构，可
降低轨道板2制作费用，预制的轨道板2与自密实混凝土层4使用
寿命相近，道床板没有明显的薄弱环节。
应当理解，道床板为采用较薄的预制的带桁架钢筋3的非预应
力轨道板2与现浇的自密实混凝土层4紧密连接而成整体板结构，
其结构类似现有的单元双块式轨道的现浇道床板结构，从而使得该
板式无砟轨道结合了现有的单元双块式轨道和CRTSⅢ型板式轨道
的优点，既能够使轨道层间连接更加紧密，也能够简化施工工艺，
同时延长了轨道的整体使用寿命。
因此，本实施例提供的板式无砟轨道通过预制的带有桁架钢筋
3的较薄的轨道板2与灌注的自密实混凝土层4实现类似单元双块
式轨道的现浇道床板结构。轨道的层间连接增强，整体性好，现浇
的自密实混凝土层4受力合理，显著延长轨道的整体使用寿命。
请参阅图1和图2，在上述实施例提供的板式无砟轨道的技术
方案的基础上，进一步地，轨道板2的厚度为150mm。
采用厚度为150mm的轨道板2，即轨道板2为较薄的轨道板2，
并且采用的是较薄的预制的带桁架钢筋3的非预应力轨道板2，预
制的轨道板2较薄较轻，轨道板2与自密实混凝土层4连接紧密，
无需采用预应力轨道板2，可降低轨道板2制作费用。预制的轨道
板2与自密实混凝土层4使用寿命相近，即使自密实混凝土层4损
坏，道床板报废即可。
自密实混凝土层4的厚度为100mm-150mm。自密实混凝土层4
的厚度可在100mm-150mm之间调整，具体尺寸可根据与之相邻的
轨道来确定。
钢筋混凝土底座6的中部设置有两个用于限位的凹槽7，凹槽7
的周围设置有弹性垫层9。
通过在钢筋混凝土底座6的中部设置有凹槽7，在灌浆得到自
密实混凝土层4后，自密实混凝土层4上的凸台与凹槽7相配合，
能够起到纵向和横向的限位，防止自密实混凝土层4与钢筋混凝土
底座6在使用过程中产生滑移，使层间连接更加紧密。在凹槽7周
围粘贴弹性垫层9，使道床板与钢筋混凝土底座6在纵向和横向弹
性连接，防止在温度变化时在道床板内产生较大的温度力。
桁架钢筋3设置有凸出轨道板2的凸出部，凸出部嵌入自密实
混凝土层4内。
通过在桁架钢筋3设置凸出部，即桁架钢筋3的一部分预制在
轨道板2内，另一部分为凸出部，在灌浆形成自密实混凝土层4时，
凸出部嵌入自密实混凝土层4内，从而进一步将自密实混凝土层4
和轨道板2连接紧密。
轨道板2上设置有从上至下贯通的灌浆孔8。现场施工时，将
轨道板2安装到位，从灌浆孔8进行灌浆，从而得到自密实混凝土
层4，施工方便快捷。
轨道板2的两端分别设置有排气孔1。在自密实混凝土层4灌
浆时，通过排气孔1既可实现排气，也可观察判断自密实混凝土层
4是否填筑完全。两边的孔既是排气孔1也是观察孔，另外，实际
施工时还需要在自密实混凝土层4的模板上留排气的孔。
桁架钢筋3为直径10mm的冷轧钢筋。冷轧钢筋屈服强度较高，
用作桁架钢筋3，使轨道板2的整体结构更加牢靠。
隔离层5为土工布隔离层。当不需要减振的情况下，使用土工
布隔离层。隔离层5为弹性橡胶垫层。当需要减振的情况下，使用
弹性橡胶垫层。可根据实际需求，作相应的设置。
另外，由于本实施例提供的板式无砟轨道的创新点在于较薄的
预制的带桁架钢筋3的非预应力轨道板2，所以图示中只给出了桁
架钢筋3的位置，并没有给出其他钢筋的位置。
该板式无砟轨道相对于现有的CRTSⅢ型板式无砟轨道，除了
采用桁架钢筋3替代门型钢筋，轨道板2和自密实混凝土层4的厚
度也有所变化，轨道板2的厚度(图示中以h表示)由原来的190mm
调整到150mm，并且采用非预应力结构，这种调整可简化制板工艺，
减轻预制板的重量，可在一定程度上降低轨道成本，自密实混凝土
层4的厚度可在100mm-150mm间调整，具体尺寸可根据与之相邻
的轨道来确定。
用桁架钢筋3代替门型钢筋虽然对自密实混凝土层4的流动度
要求更高，在一定程度上增加了施工难度，但可以使自密实混凝土
层4和预制的轨道板2紧密连接成一体，成为用薄预制板现浇而成
的厚的道床板，消除了轨道的薄弱环节，延长了轨道的使用寿命。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横
向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、
“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆
时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，
仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设
备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不
能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为
指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由
此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个
或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两
个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连
接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是
电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普
通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具
体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特
征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以
包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征
接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包
括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平
高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下
面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特
征水平高度小于第二特征。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，
对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在
本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，
均应包含在本发明的保护范围之内。