一种预制式浮置板道床及其施工方法.pdf

本发明属于铁路道床，具体涉及一种预制式浮置板道床及其施工方法。其包括浮置板，特征是浮置板为长度1.2～8m的预制短板，预制短板沿钢轨纵向的板体端部下方设置有板端隔振装置，每端至少设置二个，板端隔振装置设置在预制短板与基础之间，板端隔振装置对称于预制短板的纵向中剖面设置，预制短板之间利用剪力铰相连。本发明利用长度为1.2～8m的预制短板替代传统25m长的浮置板，实现了浮置板的预制式生产和吊运式施工，大大提高了施工速度，降低施工难度，节约生产成本，实用性强，安全可靠，性价比更高，市场应用前景十分广阔。

1.   一种预制式浮置板道床，包括浮置板，其特征在于浮置板为沿钢轨纵向长度为1.2～8m的预制短板，预制短板沿钢轨纵向的板体端部下方设置有板端隔振装置，每端至少设置二个，板端隔振装置设置在预制短板与基础之间，板端隔振装置对称于预制短板的纵向中剖面设置，预制短板之间利用剪力铰相连。

2.   根据权利要求1所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端隔振装置同时支承相邻的两块预制短板的端部。

3.   根据权利要求1所述的预制式浮置板道床，其特征在于还包括弹性隔振器，弹性隔振器内置在预制短板中或置于预制短板下方，预制短板与弹性隔振器之间还设置有调高垫片，预制短板由板端隔振装置及弹性隔振器共同弹性支承。

4.   根据权利要求3所述的预制式浮置板道床，其特征在于预制短板的板体上设置容纳弹性隔振器的预留通孔，预留通孔内壁固定设置联结套筒，或者预制短板的板体上设置容纳弹性隔振器的安置槽。

5.   根据权利要求3所述的预制式浮置板道床，其特征在于一个板端隔振器的垂向刚度为一个弹性隔振器垂向刚度的1.5～5倍。

6.   根据权利要求1、2或3所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端隔振装置包括弹性元件和阻尼元件，弹性元件及阻尼元件设置在板端隔振装置的顶板与底板之间，顶板上设置板端水平向限位装置。

7.   根据权利要求6所述的预制式浮置板道床，其特征在于弹性元件及阻尼元件沿板端隔振装置的横向中剖面对称布置。

8.   根据权利要求6所述的预制式浮置板道床，其特征在于预制短板沿钢轨纵向的板体端部设置板端隔振装置的安装豁口，安装豁口处设有与板端水平向限位装置对应的侧立面。

9.   根据权利要求6所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端水平向限位装置包括板端横向限位装置，板端横向限位装置挡靠在相邻预制短板的侧立面上或安装豁口处的侧立面上。

10.   根据权利要求9所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端横向限位装置为板端隔振装置顶板上设置的横向限位凸起。

11.   根据权利要求9所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端横向限位装置包括横向限位板、调节螺栓和锁紧螺母，或横向限位板、调节螺栓和调隙垫片。

12.   根据权利要求6所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端水平向限位装置包括板端纵向限位装置，板端纵向限位装置挡靠在相邻预制短板端部的侧立面上或安装豁口处的侧立面上。

13.   根据权利要求12所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端纵向限位装置包括纵向限位板、调节螺栓和锁紧螺母，或纵向限位板、调节螺栓和调隙垫片。

14.   根据权利要求12所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端纵向限位装置为板端隔振装置顶板上设置的纵向限位凸起。

15.   根据权利要求12所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端纵向限位装置包括纵向限位件和锁紧垫块，纵向限位件上包含导向槽，锁紧垫块设置在导向槽内。

16.   根据权利要求15所述的预制式浮置板道床，其特征在于锁紧垫块由至少两个子锁紧垫块组成。

17.   根据权利要求6所述的预制式浮置板道床，其特征在于预制短板与板端水平向限位装置之间设置缓冲垫。

18.   根据权利要求6所述的预制式浮置板道床，其特征在于预制短板与板端水平向限位装置之间设置调隙垫板。

19.   根据权利要求6所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端隔振装置中的弹性元件包括螺旋钢弹簧、碟簧、橡胶弹簧、聚氨酯弹簧、金属橡塑复合弹簧或空气弹簧，阻尼元件包括粘滞型阻尼器、小孔节流型阻尼器或高分子材料固体阻尼元件。

20.   根据权利要求19所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端隔振装置内的阻尼元件为粘滞剪切型阻尼器或剪切型高分子材料固体阻尼器，其由阻尼材料、柱塞和阻尼外筒构成。

21.   根据权利要求19所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端隔振装置中设置弹簧失效垂向限位装置，限位行程小于10mm。

22.   根据权利要求21所述的预制式浮置板道床，其特征在于弹簧失效垂向限位装置与板端隔振装置的阻尼器集成为一体。

23.   根据权利要求19所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端隔振装置中，顶板与底板之间设置内部水平向限位装置。

24.   根据权利要求23所述的预制式浮置板道床，其特征在于内部水平向限位装置与板端隔振装置的阻尼元件集成为一体。

25.   根据权利要求1、2或3所述的预制式浮置板道床，其特征在于预制短板之间设置独立的水平向限位装置。

26.   根据权利要求25所述的预制式浮置板道床，其特征在于独立的水平向限位装置由限位柱和缓冲件构成，限位柱固定在基础上或与基础设置成一体，缓冲件设置在限位柱与预制短板之间。

27.   根据权利要求1、2或3所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端隔振装置与基础间设置连接装置，连接装置具体为板端隔振装置底板上设置的联接通孔以及基础上对应设置的地脚螺栓，或者底板上设置的联接通孔以及基础上对应设置的定位销，或者底板与基础之间设置的防滑垫板，或者底板底面设置的向基础方向突出的定位凸起。

28.   根据权利要求1、2或3所述的预制式浮置板道床，其特征在于板端隔振装置与预制短板之间设置调高垫板。

29.   根据权利要求1所述的预制式浮置板道床，其特征在于预制短板沿钢轨纵向的板体端部设置用于装配板端隔振装置的预留槽。

30.   根据权利要求12所述的预制式浮置板道床，其特征在于预制短板与板端纵向限位装置构成至少二个沿钢轨纵向无间隙的浮置板组，浮置板组之间设置伸缩缝。

31.   一种预制式浮置板道床的施工方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按照设计图纸在地面生产场所制作预制短板；
(2)在道床基础上标出预制短板和板端隔振装置的平面位置；
(3)将板端隔振装置摆放在预定位置，测量板端隔振装置顶面标高，必要时，按照该处设计标高要求在顶板表面放置适当厚度的调高垫板；
(4)将养护好的预制短板运输至施工地点，再利用吊装运输设备运送至预定摆放位置附近；
(5)将预制短板放置在板端隔振装置上，调整好预制短板的平面位置；
(6)通过测量预制短板顶面基准点处的标高，调整板端隔振装置与预制短板之间设置的调高垫板的总厚度，实现预制短板的调高和调平；
(7)完成钢轨和扣件的组装和几何尺寸调整；
(8)利用剪力铰将相邻预制短板连接在一起，构成道床；
(9)在道床上继续安装其他的辅助设施后，即得到所述预制式浮置板道床。

32.   一种预制式浮置板道床的施工方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按照设计图纸在地面生产场所制作预制短板；
(2)在道床基础上标出预制短板和板端隔振装置的平面位置；
(3)将板端隔振装置摆放在预定位置，测量板端隔振装置顶面标高，必要时，按照该处设计标高要求在顶板表面放置适当厚度的调高垫板；
(4)将养护好的预制短板运输至施工地点，再利用吊装运输设备运送至预定摆放位置附近；
(5)将预制短板放置在板端隔振装置上，调整好预制短板的平面位置；
(6)安装弹性隔振器，在弹性隔振器与支承挡块之间设置调高垫片，通过分别调整调高垫板和调高垫片的厚度，实现预制短板的调高和调平；
(7)完成钢轨和扣件的组装和几何尺寸调整；
(8)利用剪力铰将预制短板连接在一起，构成道床；
(9)在道床上继续安装其他的辅助设施后，即得到所述预制式浮置板道床。

一种预制式浮置板道床及其施工方法
技术领域
本发明属于铁路道床，尤其是涉及一种铁路的轨道结构，具体可以是铁路、地铁、城市铁路、高架轻轨、高速铁路等道床。
背景技术
振动和噪声是人们公认的影响面最为广泛的一种公害，也是近年来轨道交通发展所面临的一项亟待解决的难题。现有轨道交通的减振降噪技术中，实践应用最为成功的是构件浮置技术，典型的是浮置道床技术，其隔振效率高，工作性能稳定，已经成为业内的共识，例如专利号为ZL200410035441.1的中国专利公开的内置式浮置道床结构。但是现有浮置道床的施工周期普遍较长，标准浮置板长度为25m，最早全部在隧道内进行施工的速度只能实现平均每个工作组每天完成5m；而后上海申通地铁公司和青岛隔而固公司共同研发出预制钢筋笼施工工艺，即在地面先绑扎好钢筋笼后再吊装进入隧道内进行混凝土灌注的施工方法，将每个工作组每天的工作进度提高到30m左右。可是由于钢筋笼尺寸较大，向隧道内运输时经常需要在隧道上开设专门的通道，十分不便，另外，钢筋笼施工法虽然大幅提高了施工进度，但仍然不能很好地满足工程建设工期的要求，许多地铁隔振地段因工期无法满足而被迫放弃使用浮置道床隔振技术，造成振动扰民的隐患。目前在其他领域有一些预制形式的高效施工方法，例如高架桥梁建设中普遍采用了分段预制桥身，然后现场吊装施工的技术方法，显著提高了施工速度。但是传统25m长度的浮置板一块重达70吨以上，现有隧道内吊装运输工具的承载能力只有10吨，相差太大，整体预制无法运输；即使可以运输，由于隧道内空间狭窄，多数是曲线地段，预制的长板很难适应多变的曲线要素，因此预制板技术一直无法在钢弹簧浮置板这类点支承浮置道床工程建设中应用。如何进一步提高施工速度，已经成为制约浮置道床技术进一步推广应用的业内难题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种既可以保证行车安全和减振环保要求，又可以实现预制浮置板构件，从而大幅提高施工速度的预制式浮置板道床。
本发明预制式浮置板道床是这样实现的，包括浮置板，其特征在于浮置板为沿钢轨纵向长度为1.2～8m的预制短板，预制短板沿钢轨纵向的板体端部下方设置有板端隔振装置，每端至少设置二个，板端隔振装置设置在预制短板与基础之间，板端隔振装置对称于预制短板的纵向中剖面设置，预制短板之间利用剪力铰相连。
为了提高平稳性，同时减少板端隔振装置的数量，可以利用一个板端隔振装置同时支承相邻的两块预制短板的端部。另外，为了控制预制短板的板体变形量，本发明预制式浮置板道床中还可以增设弹性隔振器用于支撑预制短板，弹性隔振器内置在预制短板中或置于预制短板下方，预制短板与弹性隔振器之间还设置有调高垫片，预制短板由板端隔振装置及弹性隔振器共同弹性支承。相应的，预制短板的板体上设置容纳弹性隔振器的预留通孔，预留通孔内壁固定设置联结套筒，或者预制短板的板体上设置容纳弹性隔振器的安置槽。另外，当同时使用板端隔振装置和弹性隔振器时，优选的，一个板端隔振装置的垂向刚度为一个弹性隔振器垂向刚度的1.5～5倍。这是因为，对于同样的预制短板端部最大下沉量，支撑点越靠外就越节省弹性元件，有利于降低成本，这种非均匀的垂向刚度分配技术，可以起到事半功倍的效果，经济性更佳。
所述板端隔振装置包括弹性元件和阻尼元件，弹性元件及阻尼元件设置在板端隔振装置的顶板与底板之间，顶板上设置板端水平向限位装置。需要说明的是，当一个板端隔振装置同时支承相邻的两块预制短板的端部时，为了使板端隔振装置对相邻预制短板的支撑能力实现基本均衡，弹性元件及阻尼元件沿板端隔振装置的横向中剖面对称布置，也就是说，尽可能保证每块预制短板下方的弹性无件和阻尼元件的数量相同。在此，所述板端隔振装置的横向与相邻预制短板之间缝隙的延伸方向相同。板端隔振装置中的弹性元件和阻尼元件的具体形式可以多种多样，例如弹性元件可以是螺旋钢弹簧、碟簧、橡胶弹簧、聚氨酯弹簧、金属橡塑复合弹簧或空气弹簧；阻尼元件包括粘滞型阻尼器、小孔节流型阻尼器或高分子材料固体阻尼元件，其中高分子材料固体阻尼元件具体可以是橡胶高阻尼元件或聚氨酯高阻尼元件等。特别要指出的是，弹性元件和阻尼元件也可以集成为一体，例如采用高弹性、高阻尼的橡胶弹簧，既作为弹性元件使用，同时也作为阻尼元件使用。
出于充分利用空间和方便维修更换板端隔振装置的考虑，本发明预制式浮置板道床中，预制短板沿钢轨纵向的板体端部设置板端隔振装置的安装豁口，安装豁口处设有与板端水平向限位装置对应的侧立面，通过安装豁口可以实现对板端隔振装置的装取。所述板端水平向限位装置包括板端横向限位装置，板端横向限位装置挡靠在相邻预制短板端部的侧立面上或安装豁口处的侧立面上。所述板端水平向限位装置还包括板端纵向限位装置，板端纵向限位装置挡靠在相邻预制短板端部的侧立面上或安装豁口处的侧立面上。
实际应用时，板端水平向限位装置中板端横向限位装置及板端纵向限位装置的结构也可以多种多样。例如，板端横向限位装置可以为板端隔振装置顶板上设置的横向限位凸起；板端横向限位装置也可以由横向限位板、调节螺栓和锁紧螺母构成；板端横向限位装置还可以由横向限位板、调节螺栓和调隙垫片构成。板端纵向限位装置可以由纵向限位板、调节螺栓和锁紧螺母构成，或由纵向限位板、调节螺栓和调隙垫片构成；板端纵向限位装置也可以是板端隔振装置顶板上设置的纵向限位凸起；板端纵向限位装置还可以由纵向限位件和锁紧垫块构成，纵向限位件上包含导向槽，锁紧垫块设置在导向槽内。为了调整方便，锁紧垫块由至少两个子锁紧垫块组成，根据实际需要，不同的子锁紧垫块的厚度可以相同，也可以不同。此外，本发明的板端隔振装置中，顶板与底板之间还可以设置内部水平向限位装置，优选的，内部水平向限位装置与板端隔振装置的阻尼元件集成为一体。当然，也可以预制短板之间设置独立的水平向限位装置，作为一种典型结构，独立的水平向限位装置可以由限位柱和缓冲件构成，限位柱固定在基础上或与基础设置成一体，缓冲件设置在限位柱与预制短板之间。
为了补偿间隙、避免损伤和防止噪声，可以在预制短板与板端水平向限位装置之间设置缓冲垫。另外，为了方便调整和消除间隙，预制短板与板端水平向限位装置之间还可以设置调隙垫板。
出于安全的考虑，板端隔振装置中还可以设置弹簧失效垂向限位装置，以防止弹簧意外失效后，预制短板下沉量过大给轨道车辆运营安全形成的重大隐患，为保证实现上述目的，一般来说，弹簧失效垂向限位装置的限位行程小于10mm。实际应用中，为了简化结构，降低产品成本，可以将弹簧失效垂向限位装置与板端隔振装置的阻尼器集成为一体。例如，板端隔振装置内的阻尼元件为粘滞剪切型阻尼器或剪切型高分子材料固体阻尼器，其由阻尼材料、柱塞和阻尼外筒构成，适当控制柱塞与板端隔振装置的底板之间的配合间隙或阻尼外筒与板端隔振装置的顶板之间的配合间隙，使配合间隙满足行程小于10mm的技术要求，即可以实现将弹簧失效垂向限位装置与板端隔振装置的阻尼器集成为一体。
可以在板端隔振装置与基础间设置连接装置以防止板端隔振装置在使用过程中发生窜动，连接装置的结构多种多样，例如连接装置具体可以是板端隔振装置底板上设置的联接通孔以及基础上对应设置的地脚螺栓，利用地脚螺栓通过联接通孔可以实现将板端隔振装置固定在基础上，当然基于这种原理，连接装置也可以是底板上设置的联接通孔以及基础上对应设置的定位销，利用定位销与联接通孔配合实现将板端隔振装置固定在基础上；连接装置也可以是在板端隔振装置底板与基础之间设置防滑垫板；连接装置还可以是底板底面设置的向基础方向突出的定位凸起，定位凸起可以是利用点焊堆成的锥体状的尖刺等具体形式。另外，为了更好地实现板端隔振装置的限位，还可以在预制短板沿钢轨纵向的板体端部设置用于装配板端隔振装置的预留槽。
为了便于调整预制短板的工作高度，板端隔振装置与预制短板之间还可以设置调高垫板，通过调整调高垫板的厚度，实现预制短板的调高和调平。当预制短板由板端隔振装置和弹性隔振器共同支撑时，不仅需要调整板端隔振装置与预制短板之间调高垫板的厚度，还要相应调整预制短板与弹性隔振器之间调高垫片的厚度，进而才能完全实现预制短板的调高和调平。另外，为了优化预制短板、板端隔振装置及弹性隔振器的受力，可以利用预制短板与板端纵向限位装置构成至少二个沿钢轨纵向无间隙的浮置板组，浮置板组之间设置伸缩缝。一般来说，一个浮置板组的长度与一列地铁车辆的长度相同或略长，按目前的列车长度，一般在25m左右。
特别要说明的是，本发明中所述的板端水平向限位装置，其中“水平向”的含义并非指传统意义上的水平方向，而是特指同一线路的两根钢轨轨顶所处的平面方向，该平面在某些特定条件下与传统的水平方向并不重合，例如，在轨道的曲线段时，其与传统的水平方向就呈现一定的夹角。
根据本发明预制式浮置板道床中是否包含弹性隔振器，其施工方法有所不同。本发明的第二个目的在于提供一种本发明预制式浮置板道床的施工方法，该方法适用于不包含弹性隔振器的本发明预制式浮置板道床的施工应用，具体包括如下步骤：
(1)按照设计图纸在地面生产场所制作预制短板；
(2)在道床基础上标出预制短板和板端隔振装置的平面位置；
(3)将板端隔振装置摆放在预定位置，测量板端隔振装置顶面标高，必要时，按照该处设计标高要求在顶板表面放置适当厚度的调高垫板；
(4)将养护好的预制短板运输至施工地点，再利用吊装运输设备运送至预定摆放位置附近；
(5)将预制短板放置在板端隔振装置上，调整好预制短板的平面位置；
(6)通过测量预制短板顶面基准点处的标高，调整板端隔振装置与预制短板之间设置的调高垫板的总厚度，实现预制短板的调高和调平；
(7)完成钢轨和扣件的组装和几何尺寸调整；
(8)利用剪力铰将相邻预制短板连接在一起，构成道床；
(9)在道床上继续安装其他的辅助设施后，即得到所述预制式浮置板道床。
本发明的第三个目的在于提供另一种本发明预制式浮置板道床的施工方法，该方法适用于包含弹性隔振器的本发明预制式浮置板道床的施工应用，具体包括如下步骤：
(1)按照设计图纸在地面生产场所制作预制短板；
(2)在道床基础上标出预制短板和板端隔振装置的平面位置；
(3)将板端隔振装置摆放在预定位置，测量板端隔振装置顶面标高，必要时，按照该处设计标高要求在顶板表面放置适当厚度的调高垫板；
(4)将养护好的预制短板运输至施工地点，再利用吊装运输设备运送至预定摆放位置附近；
(5)将预制短板放置在板端隔振装置上，调整好预制短板的平面位置；
(6)安装弹性隔振器，在弹性隔振器与支承挡块之间设置调高垫片，通过分别调整调高垫板和调高垫片的厚度，实现预制短板的调高和调平；
(7)完成钢轨和扣件的组装和几何尺寸调整；
(8)利用剪力铰将预制短板连接在一起，构成道床；
(9)在道床上继续安装其他的辅助设施后，即得到所述预制式浮置板道床。
与现有技术相比，本发明预制式浮置板道床具有如下特点：
(1)将浮置板的长度从传统的25m缩短至1.2～8m，彻底解决目前隧道空间受限和吊装工具承载不足的问题，运输和吊装都十分方便快捷；
(2)浮置板采用预制短板，其制造工艺由传统的隧道内灌注改为地面预制，生产过程不再受隧道内空间的限制，节省了养护等待时间，大大提高了生产效率，生产周期大幅缩短，加工难度大大降低，产品质量更容易保证；
(3)在相邻的预制短板板端下方设置了板端隔振装置，一方面提高了局部承载能力，克服了单块预制短板较传统浮置板长度缩短后重量变轻，车辆从一端进入时另一端容易产生翻翘的不良影响，限制了钢轨的变形；另一方面，板端隔振装置上设置的板端水平向限位装置还可以有效限制车辆运行过程中、浮置状态下预制短板的晃动，因此可以保证行车的安全性、稳定性及舒适性；
(4)试铺实验表明，本发明预制式浮置板道床的施工速度可以实现每个工作组每天完成50m以上，施工效率得到了极大地提升；
(5)浮置板采用预制短板，向隧道内运输时从任何一个施工入口都可以实现，不需要再设置专门的运输通道，更加方便，也更经济；
(6)板端隔振装置设置在预制短板的板端，对于相同的板端最大下沉量，将隔振装置设置预制短板板体的板端与设置在板体其他位置相比，隔振装置的承载性能发挥得更为充分，所需弹性元件最少，稳定性也更好，性价比更高。
综上所述，本发明预制式浮置板道床利用长度为1.2～8m的预制短板替代传统25m长的浮置板，实现了浮置板的预制式生产和吊运式施工，通过在相邻预制短板之间设置板端隔振装置，利用板端水平向限位装置实现了预制短板的纵向及横向限位，又利用剪力铰实现预制短板之间的纵向连接和传力，从而保障了浮置道床结构在行车过程中的稳定性和安全性，大大提高了施工速度，有利于进一步缩短工期，降低施工难度，节约生产成本。本发明预制式浮置板道床的施工方法，不仅更容易保证工程质量，而且有利于进一步提高施工速度，具有实用性强和易操作等优点。本发明预制式浮置板道床实用性强，安全可靠，性价比更高，市场应用前景十分广阔。
附图说明
图1为实施例一中本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图2为图1所示本发明预制式浮置板道床中预制短板的结构示意图。
图3为图1所示本发明预制式浮置板道床中板端隔振装置的结构示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为图1的C部放大图。
图6为图1的A‑A剖视图。
图7为图1的B‑B剖视图。
图8为实施例二中预制短板的结构示意图。
图9为应用图8所示预制短板的本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图10为图9所示本发明预制式浮置板道床中板端隔振装置的结构示意图。
图11为图10的俯视图。
图12为图9的D部放大图。
图13为图9的E‑E剖视图。
图14为实施例三中板端隔振装置的结构示意图。
图15为图14的俯视图。
图16为应用图14所示板端隔振装置的本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图17为实施例四中不包含板端纵向限位装置的板端隔振装置的结构示意图。
图18为图17的俯视图。
图19为实施例四中纵向限位件的结构示意图。
图20为实施例四中锁紧垫块的结构示意图。
图21为实施例四中组装板端纵向限位装置后的板端隔振装置的结构示意图。。
图22为实施例四中本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图23为图22的G部放大图。
图24为实施例五中本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图25为图24所示本发明预制式浮置板道床中预制短板的结构示意图。
图26为图24所示本发明预制式浮置板道床中板端隔振装置的结构示意图。
图27为图26的俯视图。
图28为图24的H部放大图。
图29为图24的J向视图。
图30为实施例六中本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图31为实施例七中预制短板的结构示意图。
图32为应用图31所示预制短板的本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图33为图32所示本发明预制式浮置板道床中板端隔振装置的结构示意图。
图34为图33的俯视图。
图35为图32所示本发明预制式浮置板道床的组合结构原理图。
图36为图32的K部放大图。
图37为实施例八中本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图38为图37所示本发明预制式浮置板道床中预制短板的结构示意图。
图39为图38的左视图。
图40为图37所示本发明预制式浮置板道床中板端隔振装置的结构示意图。
图41为图40的俯视图。
图42为图37的L部放大图。
图43为图42的M‑M剖视图。
图44为实施例九中预制短板的结构示意图。
图45为图44的左视图。
图46为应用图44所示预制短板的本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图47为图46所示本发明预制式浮置板道床中板端隔振装置的结构示意图。
图48为图47的俯视图。
图49为图46的N部放大图。
图50为实施例十中板端隔振装置的结构示意图。
图51为图50的仰视图。
图52为应用图50所示板端隔振装置的本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
图53为图52所示本发明预制式浮置板道床中预制短板的结构示意图。
图54为图52的P部放大图。
图55为实施例十一中本发明预制式浮置板道床的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1、图6和图7所示本发明预制式浮置板道床的一段典型结构，以采用图2所示结构的预制短板作为浮置板为例，预制短板长度为3.57m，预制短板上一体化设置有锚固件9，此外，每块预制短板上还设置有四个预留通孔8，预制短板沿钢轨纵向的板体端部设置板端隔振装置的安装豁口60，预制短板沿钢轨纵向的板体端部下方设置用于放置板端隔振装置的预留槽61。为了便于说明，将预制短板依次编号为1、2和3，下面结合对预制短板2的剖视对本发明预制式浮置板道床的结构给予具体说明。如图1和图7所示，钢轨17设置在预制短板上，通过钢轨扣件(图中未示出)固定在预制短板上，每块预制短板由四个内置式隔振装置5及四个板端隔振装置6给予弹性支承，相邻的预制短板再通过剪力铰4实现纵向连接，进而拼接成本发明预制式浮置板道床。其中，如图7所示，内置式隔振装置5包括弹性隔振器25及预制短板的预留通孔8内壁上一体化设置联结套筒22，弹性隔振器25通过调高垫片24支承在联结套筒22中固定设置的支承挡块23上，从而实现内置于预制短板中并对预制短板给予弹性支承。
板端隔振装置6的具体结构如图3和图4所示，包括弹性元件12和阻尼元件13，弹性元件12及阻尼元件13设置在板端隔振装置的顶板10与底板11之间，本例中弹性元件12具体为八个螺旋钢弹簧，阻尼元件13具体为粘滞剪切式阻尼器，弹性元件12及阻尼元件13沿板端隔振装置的横向中剖面对称布置。另外，顶板10上还设置板端水平向限位装置，板端水平向限位装置由板端横向限位装置和板端纵向限位装置组成。其中，板端横向限位装置为顶板10上焊接固定的横向限位凸起14，横向限位凸起14对应图2中安装豁口60处的侧立面80设置；板端纵向限位装置为顶板10上焊接固定的纵向限位凸起15，纵向限位凸起15对应图2中预制短板端部的侧立面81设置。
以板端隔振装置应用于预制短板1和2之间为例，如图4、图5和图6所示，应用时，板端隔振装置同时支承着预制短板1和2的相邻板端，板端隔振装置中的横向限位凸起14分别挡靠在预制短板1和2端部安装豁口处的侧立面80上，板端隔振装置中的纵向限位凸起15分别挡靠在预制短板1和2端部的侧立面81上。为了补偿工作时浮置板振动产生的间隙，同时避免损伤和防止噪声，横向限位凸起14与预制短板1和2的侧立面80之间设置橡胶材料制成的缓冲垫18，纵向限位凸起15与预制短板1和2的侧立面81之间设置橡胶材料制成的缓冲垫19。从图5可以清楚的看到，每一个板端隔振装置同时支承着相邻的两块预制短板，这也是要求弹性元件12及阻尼元件13沿板端隔振装置的横向中剖面对称布置的原因，就是为了保证对每块预制短板的弹性支承力尽可能一致。板端隔振装置设置在预制短板与基础21之间，预制短板的每一端设置二个，二个板端隔振装置沿预制短板的纵向中剖面对称设置，并且每一个板端隔振装置同时支承相邻的两块预制短板，板端隔振装置设置在预制短板2端部的下方，为了防止板端隔振装置在使用过程中发生窜动，定位完毕后，利用地脚螺栓20通过底板11上设置的联接通孔16将板端隔振装置与基础21固连在一起。为了方便调整预制短板的工作高度，在板端隔振装置的顶板10与预制短板之间还设置有用于调整高度的调高垫板7。这样，每一块预制短板分别由四个内置于板体内的弹性隔振器25和四个位于板下的板端隔振装置6共同支承，从而离开基础21表面，形成浮置结构，通过调整调高垫片24及调高垫板7的厚度可以实现预制短板的调高和调平，相邻的预制短板间再通过剪力铰4相连，剪力铰4分别连接固定在相邻预制短板的锚固件9上，实现相邻预制短板之间的传力，进而构成本发明预制式浮置板道床。维护板端隔振装置6时，可以借助千斤顶等工具，通过安装豁口60实现取出或装入板端隔振装置6，过程中不需要拆卸钢轨，因此利用轨道车辆运营的天窗时间就可以完成，十分方便。
具体施工时，可以按照如下步骤进行施工：
(1)按照设计图纸在地面生产场所制作预制短板；
(2)在道床基础上标出预制短板和板端隔振装置的平面位置；
(3)将板端隔振装置6摆放在预定位置，测量板端隔振装置顶面标高，必要时，按照该处设计标高要求在顶板表面放置适当厚度的调高垫板7；
(4)将养护好的预制短板运输至施工地点，再利用吊装运输设备运送至预定摆放位置附近；
(5)将预制短板放置在板端隔振装置上，调整好预制短板的平面位置；
(6)安装弹性隔振器25，在弹性隔振器25与支承挡块23之间设置调高垫片24，通过分别调整调高垫板7和调高垫片24的厚度，实现预制短板的调高和调平；
(7)完成钢轨17和扣件(图中未具体示出)的组装和几何尺寸调整；
(8)利用剪力铰4将预制短板连接在一起，构成道床；
(9)在道床上继续安装其他的辅助设施后，即得到所述预制式浮置板道床。
本例所述的本发明预制式浮置板道床，利用长度为3.57m的预制短板替代传统25m长的浮置板，实现了浮置板的预制式生产和隧道内吊运式施工，通过在相邻预制短板之间设置板端隔振装置，利用板端水平向限位装置实现了预制短板的纵向及横向限位，又利用剪力铰实现预制短板之间的纵向连接和传力，从而保障了浮置道床结构在行车过程中的稳定性和安全性，大大提高了施工速度，有利于进一步缩短工期，降低施工难度，节约生产成本。本发明预制式浮置板道床实用性强，安全可靠，性价比更高，市场应用前景十分广阔。
需要指出的是，本例以全部采用长度为3.57m、设置有四个预留通孔8的预制短板作为浮置板为例进行说明，实际应用中，预制短板的长度可以根据工程需要适当变化，但为了便于在隧道内进行吊运施工，同时兼顾开设预留通孔后对板体强度的影响，一般来说预制短板的长度控制在2～8m范围内。此外，根据预制短板的长度不同，板体上设置的预留通孔数量也可以适当变化，例如对于2m长的预制短板，可以在板体上设置二个预留通孔8；对于6m长的预制短板，可以在板体上设置八个预留通孔8。另外，要说明的是，在同一段本发明预制式浮置板道床中，也可以采用不同长度的预制短板。
在本例的技术方案描述中，以弹性元件12为螺旋钢弹簧，阻尼元件13为粘滞剪切式阻尼器为例进行说明，在实际应用中，弹性元件和阻尼元件的具体形式可以多种多样，例如弹性元件可以是碟簧等其他钢弹簧、橡胶弹簧、橡胶金属复合弹簧、聚氨酯弹簧或空气弹簧等；阻尼元件可以是粘滞型阻尼器或者是小孔节流型阻尼器，还可以是高分子材料固体阻尼元件，例如由高阻尼橡胶或高阻尼聚氨酯等固体阻尼材料直接构成的阻尼元件。特别要指出的是，弹性元件和阻尼元件也可以集成为一体，例如采用高弹性、高阻尼的橡胶弹簧，即作为弹性元件使用，同时也作为阻尼元件使用。只要能够满足隔振的需要，都可以应用于本发明之中。另外，为了便于实施高度调整，调高垫板7与调高垫片24一样，也可以设置多块，并且厚度也可以有所不同。
本例中，利用地脚螺栓20通过底板11上设置的联接通孔16将板端隔振装置与基础21固连在一起，在实际应用中，也可以利用底板上设置的联接通孔以及基础上对应设置的定位销配合将二者固连在一起，也能起到同样的效果，不再另外附图给予说明。
实施例二
如图9所示本发明预制式浮置板道床，与实施例一的区别在于，采用图8所示结构的预制短板作为浮置板，每块预制短板上设置有四个与弹性隔振器配合的安置槽27，此外在预制短板的端面上对称设置有二个中置式的剪力铰31。为了便于说明，将预制短板依次编号为28、29和30，下面结合对预制短板29的剖视对本发明预制式浮置板道床的结构给予具体说明。如图9和图13所示，每块预制短板由四个弹性隔振器25及四个板端隔振装置32联合给予弹性支撑，相邻的预制短板再通过剪力铰4实现纵向连接，进而拼接成本发明预制式浮置板道床。其中，弹性隔振器25侧置在预制短板的安置槽27内，并通过调高垫板39支承着预制短板；板端隔振装置32的具体结构如图10和图11所示，与实施例一中所述的板端隔振装置不同，本例中，板端隔振装置32共设置二组板端纵向限位装置，每组板端纵向限位装置由纵向限位板33、调节螺栓35和锁紧螺母34构成，调节螺栓35贯穿支撑板36设置，支撑板36与横向限位凸起14焊接固定在一起。应用时如图12所示，板端隔振装置同时支撑在预制短板28和29的相邻端部，板端隔振装置中的横向限位凸起14分别支撑在预制短板28和29中安装豁口60处的侧立面80上，横向限位凸起14与预制短板28和29的侧立面80之间设置弹性聚氨酯材料制成的缓冲垫38，二组板端纵向限位装置中的纵向限位板33分别支撑在预制短板28和29中安装豁口60处的侧立面82上，纵向限位板33与侧立面82之间设置弹性聚氨酯材料制成的缓冲垫37。
本例所述的技术方案中，由于板端隔振装置的板端纵向限位装置具有位置可调的优点，因此可以降低对板端隔振装置摆放位置精度的要求，沿预制短板纵向的少量摆放误差可以通过调整调节螺栓35给予修正，再利用锁紧螺母34锁定位置，更加方便实用。要说明的是，板端纵向限位装置除了本例所述利用纵向限位板、调节螺栓和锁紧螺母构成外，也可以利用纵向限位板、调节螺栓和调隙垫片构成，调整调节螺栓顶紧侧立面82后，在支撑板与纵向限位板间嵌入调隙垫片，从而将位置锁定，也能实现同样的效果。由于均为常用技术，在此不再额外附图，仅以文字给予说明，也在本发明的保护范围内。
另外，由于本例采用了中置式的剪力铰，因此在施工时，摆放预制短板的过程中，同时完成剪力铰的装配连接，其余步骤与实施例一中描述的施工过程相同，在此不再重复。
实施例三
基于实施例二所述技术原理，如图14和图15所示，与实施例二中的板端隔振装置不同，本例中板端隔振装置除设置二组分别由纵向限位板33、调节螺栓35和锁紧螺母34构成的板端纵向限位装置外，还设置二组分别由横向限位板40、调节螺栓42和锁紧螺母41构成的板端横向限位装置，其中，板端横向限位装置中的调节螺栓42贯穿支撑板43设置，支撑板43与顶板10及支撑板36分别焊接固连在一起。应用本例所述的板端隔振器替代图9中的板端隔振器32构成本发明预制式浮置板道床时，如图16所示，板端隔振装置同时支撑在预制短板28和29的相邻端部，板端隔振装置上二组板端横向限位装置中的横向限位板40分别挡靠在预制短板28和29的侧立面80上，横向限位板40与预制短板28和29的侧立面80之间设置弹性发泡材料制成的缓冲垫38；二组板端纵向限位装置中的纵向限位板33分别挡靠在预制短板28和29中安装豁口60处的侧立面82上，纵向限位板33与侧立面82之间设置弹性发泡材料制成的缓冲垫37。
本例所述技术方案中，由于板端隔振装置中的板端纵向限位装置及板端横向限位装置均可以进行位置调整，因此使用时对板端隔振装置的位置精度要求更低，安装施工更方便。特别是由于对应不同预制短板的板端纵向限位装置及板端横向限位装置分别独立设置，因此对于弯道等情况下，相邻预制短板呈一定夹角摆放时，可以实现对相邻二块预制短板的分别限位调整，十分方便。基于实施例二中所述的原理，本例所述类型的技术方案中，板端横向限位装置也可以利用横向限位板、调节螺栓和调隙垫片构成，也能实现同样的技术效果，都在本发明的保护范围内。
实施例四
如图22所示本发明预制式浮置板道床，与实施例一的不同之处在于，相邻预制短板的板端下方采用如图21所示的板端隔振装置50。与实施例一中板端隔振装置的不同之处在于，如图17、图18、图19和图20所示，板端隔振装置50中横向限位凸起14的下部设置有两个豁口44，此外，为了防止使用过程中与基础之间发生相对滑移，底板11的底面上设置多个定位凸起45，本例中定位凸起45是利用点焊堆成的锥体状的尖刺。另外，板端隔振装置50中的板端纵向限位装置由纵向限位件46和锁紧垫块49组成，纵向限位块件46中包含导向槽47和纵向限位板48，锁紧垫块49可以插入到导向槽47中。从横向限位凸起14的侧面，沿豁口44将纵向限位件46与横向限位凸起14装配在一起，使横向限位凸起14部分嵌置于导向槽47中，纵向限位板48与横向限位凸起14之间的导向槽47中利用锁紧垫块49填塞，构成板端隔振装置50，具体如图21所示。板端隔振装置50与预制短板装配时，如图23所示，以板端隔振装置50与预制短板1和2配合为例进行说明。将板端隔振装置50置于相邻预制短板1和2的板端下方，板端隔振装置50中的横向限位凸起14分别支撑在预制短板1和2的侧立面80上，在横向限位凸起14与预制短板1和2的侧立面80之间还分别设置橡胶材料制成的缓冲垫52；移动横向限位凸起14两侧的纵向限位件46，使两侧纵向限位件46中的纵向限位板48分别支撑在预制短板1和2的侧立面82上，纵向限位件46与预制短板1和2的侧立面82之间设置橡胶材料制成的缓冲垫51，再将锁紧垫块49填塞在纵向限位板48与横向限位凸起14之间的导向槽47中，锁定纵向限位件46的支撑状态。另外，一个板端隔振装置50的垂向刚度为一个弹性隔振器(图中未具体示出)垂向刚度的1.5倍。
本例中板端隔振装置50采用了由纵向限位件46和锁紧垫块49组成的板端纵向限位装置，因此沿预制短板纵向的少量摆放误差可以通过调整纵向限位件46给予修正，再利用适当尺寸的锁紧垫块49对纵向限位件46的支撑状态给予锁定，既方便实用，又安全可靠。需要指出的是，为了方便应对调整，锁紧垫块可以至少由两个或两个以上子锁紧垫块组成，这样根据实际需要组合成适当厚度的锁紧垫块，十分方便。由于板端隔振装置50中底板11的底面上设置多个定位凸起45，可以有效防止使用过程中与基础之间发生相对滑移，因此板端隔振装置与基础之间无需再设置地脚螺栓进行固定，底板11的尺寸也可以适当减小，结构更简单，也更有利于节省材料。当然，除了在底板11上设置定位凸起45外，也可以采用在板端隔振装置底板与基础之间设置防滑垫板等其他方法来防止相对滑移，只要能够实现有效控制板端隔振装置与基础之间的相对移动，都可以起到相同的效果。特别要说明的是，本例所述的板端隔振装置50中，由于在横向限位凸起14的下部设置有两个豁口44，因此在调高调平过程中，可以通过豁口44实现装取调高垫板(图中未具体示出)的操作，不必每次都将板端隔振装置从预制短板下取出，操作更加方便。
本例所述的本发明预制式浮置板道床的施工过程与实施例一中描述的施工过程相同，在此不再重复。另外，本例仅以一个板端隔振器的垂向刚度为一个弹性隔振器垂向刚度的1.5倍为例进行说明，实际应用过程中，根据工程应用的条件不同，一个板端隔振器的垂向刚度可以为一个弹性隔振器垂向刚度的1.5～5倍。这是因为，对于同样的预制短板端部最大下沉量，支撑点越靠外就越节省弹性元件，有利于降低成本，这种非均匀的垂向刚度分配技术，可以起到事半功倍的效果，经济性更佳，因此在工程设计过程中可以根据需要进行优化，这一点同样适用于本发明的其他技术方案。
实施例五
如图24所示本发明预制式浮置板道床，与实施例一的区别在于，采用图25所示结构的预制短板作为浮置板，预制短板长度为1.2m，预制短板上一体化设置有锚固件9，由于预制短板的板体很短，为保证板体的强度，预制短板上未设置预留通孔。此外，本例中采用的板端隔振装置6如图26和图27所示，与实施例一中的板端隔振装置不同，纵向限位凸起15不再设置在顶板10中部，而是设置在顶板10的一侧，并且每个板端隔振装置仅支承在一块预制短板的板端下方，用于支撑一块预制短板。需要说明的是，由于每一个板端隔振装置仅支撑着一块预制短板，因此板端隔振装置中弹性元件12及阻尼元件13的布置也不再需要遵循沿板端隔振装置的横向中剖面对称布置的要求。另外，出于安全的考虑，板端隔振装置中还增设了弹簧失效垂向限位装置，弹簧失效垂向限位装置具体为四根焊接固定在底板11上的钢管63，钢管63顶端到顶板10下表面的间隙即为所述限位行程，该限位行程为5mm。
以板端隔振装置应用于预制短板1为例，如图28和图29所示，应用时，板端隔振装置支承着预制短板1，板端隔振装置中的横向限位凸起14支撑在预制短板1中安装豁口60处的侧立面80上，纵向限位凸起15支撑在预制短板1端部的侧立面81上。为了补偿工作时预制短板振动产生的间隙，同时避免损伤和防止噪声，横向限位凸起14与预制短板1中的侧立面80之间设置橡胶材料制成的缓冲垫18，纵向限位凸起15与预制短板1中的侧立面81之间设置橡胶材料制成的缓冲垫19。本例中，板端隔振装置与预制短板的配合截面结构与图6所示结构截面完全相同，在此不再另附图说明。每一块预制短板均由四个板端隔振装置弹性支承，通过调整每个板端隔振装置与预制短板间调高垫板7的总厚度，可以实现预制短板的调高和调平，再利用剪力铰将预制短板连接在一起，即构成本发明预制式浮置板道床。
施工过程中，可以按照如下步骤进行操作：
(1)按照设计图纸在地面生产场所制作预制短板；
(2)在道床基础上标出预制短板和板端隔振装置的平面位置；
(3)将板端隔振装置6摆放在预定位置，测量板端隔振装置顶面标高，必要时，按照该处设计标高要求在顶板表面放置适当厚度的调高垫板7；
(4)将养护好的预制短板运输至施工地点，再利用吊装运输设备运送至预定摆放位置附近；
(5)将预制短板放置在板端隔振装置上，调整好预制短板的平面位置；
(6)通过测量预制短板顶面基准点处的标高，调整板端隔振装置与预制短板之间设置的调高垫板的总厚度，实现预制短板的调高和调平；
(7)完成钢轨17和扣件(图中未示出)的组装和几何尺寸调整；
(8)利用剪力铰4将相邻预制短板连接在一起，构成道床；
(9)在道床上继续安装其他的辅助设施后，即得到所述预制式浮置板道床。
本例以1.2m长的预制短板作为浮置板为例进行说明，一般来说，2m以下的预制短板均可以仅利用板端隔振装置进行支撑，不必另外配合设置弹性隔振器。这种结构的预制短板板长更短，重量更轻，送输和搬送更加方便，而且由于不设置弹性隔振器，板体结构更加简单，易于加工，有利于降低成本，此外，由于仅利用板端隔振装置进行支撑，仅通过调整调高垫板厚度对预制短板进行调高和调平即可，因此调高调平过程更加简单，有利于进一步提高施工速度。另外，本例所述技术方案中，由于在板端隔振装置中增设了四根钢管63作为弹簧失效垂向限位装置，当弹簧发生断裂等意外情况时，预制短板下沉，由于弹簧失效垂向限位装置的存在，预制短板只能下沉至钢管63的顶端支撑在顶板10下表面为止，因此可以有效提高运营的安全性。根据这种原理，弹簧失效垂向限位装置的具体形式可以进行多种多样的引申，例如钢管63也可以焊接固定在顶板10的下表面，此外，弹簧失效垂向限位装置除了利用钢管制成外，还可以利用钢棒、钢板等制成，也都可以实现同样的功能。另外，本例中以钢管63顶端与顶板10下表面之间的限位行程为5mm为例进行说明，实际应用中，可以根据安全要求设定限位行程，根据我国的轨道交通相关安全规范，一般来说，该限位行程应小于10mm。
要说明的是，本例所述技术方案中，位于预制短板同一端的两个板端隔振装置中的板端水平向限位装置呈对称设置，加工和摆放时应给予注意。
实施例六
基于实施例一和实施例五的技术原理，如图30所示本发明预制式浮置板道床，采用图25所示结构的预制短板作为浮置板，预制短板长度为1.2m，采用图3和图4所示板端隔振装置6，板端隔振装置6同时支撑着相邻两块预制短板的板端，每块预制短板均由四个板端隔振装置给予弹性支撑，并通过剪力铰实现纵向连接，进而拼接成本发明预制式浮置板道床。本例所述技术方案中，板端隔振装置6与预制短板的装配与实施例一中的描述完全相同，其施工步骤与实施例五中的描述基本相同，在此不再重复描述。
本例所述本发明预制式浮置板道床中，由于板端隔振装置6同时支撑着相邻两块预制短板的板端，因此所采用板端隔振装置6的数量更少，整体的道床结构更简单，有利于进一步减少施工环节，提高施工效率。
实施例七
根据应用的具体条件不同，本发明中预制短板的结构形式可以多种多样，相应的板端隔振装置的位置也有所不同，例如，在空间允许的情况下，板端隔振装置也可以从预制短板的外侧进行装取。如图32所示本发明预制式浮置板道床，与实施例五的区别在于，采用图31所示结构的预制短板，预制短板上仅设置四个用于装配板端隔振装置的预留槽61。与预制短板配合的板端隔振装置6如图33和图34所示。应用时，如图36所示，以板端隔振装置在预制短板1和2之间的应用为例进行说明，板端隔振装置6同时支承着相邻两块预制短板1和2的板端，板端隔振装置6上的横向限位凸起14分别挡靠在预制短板1和2端部的侧立面80上，横向限位凸起14与侧立面80之间设置弹性发泡材料制成的缓冲垫18，板端隔振装置中的纵向限位凸起15分别挡靠在预制短板1和2板端的侧立面81上，纵向限位凸起与侧立面81之间设置弹性发泡材料制成的缓冲垫19。再利用剪力铰4将预制短板连接在一起，即构成本发明预制式浮置板道床。此外，板端隔振装置6中的阻尼元件为粘滞剪切型阻尼器，粘滞剪切型阻尼器具体由液体阻尼材料66、柱塞64和阻尼外筒65构成，其中柱塞64与顶板10焊连成一体，阻尼外筒65与底板11焊连成一体。需要指出的是，该粘滞剪切型阻尼器同时还具有弹簧失效垂向限位装置的作用，如图33中所示，阻尼外筒65与顶板10下表面之间的配合间隙即构成所述的限位行程，保证该限位行程小于10mm，就可以有效防止断簧等意外发生时，预制短板过度下沉对行车安全造成的危害；此外，利用柱塞64与阻尼外筒65相互配合，还构成了板端隔振装置中的内部水平向限位装置，由于柱塞64和阻尼外筒65分别与顶板10和底板11连成一体，底板11通过地脚螺栓20固定在基础上，顶板11通过板端水平向限位装置挡靠在预制短板板端的侧立面上，因此当预制短板发生水平位移时，会带动顶板10及柱塞64与底板11及阻尼外筒65发生相对移动，当水平位移足够大时，柱塞64与阻尼外筒65会贴靠在一起，进而限制水平位移的进一步发生，从而起到水平向限位的作用。
由于所采用的板端隔振装置6中同时设置了横向限位凸起14和纵向限位凸起15构成的板端水平向限位装置以及柱塞64与阻尼外筒65构成的内部水平向限位装置，因此对预制短板的水平向限位效果更好，另外，将弹簧失效垂向限位装置和内部水平向限位装置同时集成在阻尼元件中，即可以有效提高本发明预制式浮置板道床使用中的安全性，又不增加板端隔振装置的结构复杂性，有利于节省空间，十分经济实用。当然，基于本例所述技术原理，弹簧失效垂向限位装置的具体结构也可以有所变化，例如可以利用柱塞与板端隔振装置的底板之间的配合间隙作为限位行程，控制该限位行程小于10mm，也能起到相同的效果。
与实施例五相似，本例所述技术方案也仅采用板端隔振装置支承预制短板，所以本例所述的本发明预制式浮置板道床的施工方法与实施例五中的描述基本相同，在此不再重复。
另外，要说明的是，在本发明预制式浮置板道床的布局中，为了提高局部的整体性，防止在紧急制动等特殊条件下个别板端隔振装置受力超限导致损坏，在预制短板的连接过程中，可以在整个浮置道床结构中设置多个浮置板组，浮置板组之间设置伸缩缝。例如，如图35所示，预制短板67a、67b等多块预制短板通过作为板端纵向限位装置的纵向限位凸起15、缓冲垫19以及剪力铰4连成一个沿钢轨纵向无间隙的浮置板组，同样，预制短板68a、68b、68c和68d等多块预制短板通过作为板端纵向限位装置的纵向限位凸起15和缓冲垫19以及剪力铰4连成又一个沿钢轨纵向无间隙的浮置板组，预制短板69a、69b等多块预制短板通过作为板端纵向限位装置的纵向限位凸起15及缓冲垫19以及剪力铰4连成下一个沿钢轨纵向无间隙的浮置板组，相邻浮置板组之间设有伸缩缝70，在伸缩缝70处相邻浮置板组仅通过剪力铰4相连并传力。这样，多个浮置板组依次相连，进而构成整个本发明预制式浮置板道床。这种利用多个浮置板组组合而成的本发明预制式浮置板道床，即具有很好的连续性和整体性，又具有较强的局部独立性，每个浮置板组相对整个道床而言又是一个独立的个体，当列车发生紧急制动等特殊情况时，列车所在浮置板组乃至相邻浮置板组所包含的板端隔振装置共同承载，利用伸缩缝承担较大的局部预制短板位移，因此浮置板组的设置又反过来提高了局部的整体性，使浮置板组中的每个板端隔振装置受力大致相同，避免单个板端隔振装置过度承载损坏。一般来说，一个浮置板组的长度与一列地铁车辆的长度相同或略长，按目前的列车长度，一般在25m左右。需要指出的是，这种利用浮置板组进而构成整个道床的技术原理同样也适用于本发明中其他实施例所述的技术方案，包括同时设置板端隔振装置和弹性隔振器的方案，在此一并进行说明，不再重复描述。
实施例八
如图37、图42和图43所示本发明预制式浮置板道床，为了便于看清下方结构，截去了部分钢轨，与实施例七的区别在于，采用图38和图39所示结构的预制短板，以及图40和图41所示的板端隔振装置6，预制短板一端设置安装豁口60，另一端设置凸起结构，一块预制短板的凸起结构可以嵌入相邻预制短板的安装豁口60中，预制短板上还设置有四个限位豁口71，板端隔振装置6同时支承着相邻两块预制短板，预制短板间利用剪力铰4相连。板端隔振装置6中的板端水平向限位装置仍由作为板端横向限位装置的横向限位凸起14以及作为板端纵向限位装置的纵向限位凸起15构成，其中，横向限位凸起14挡靠在预制短板凸起结构端部的侧立面80上，横向限位凸起14与侧立面80之间还设置有橡胶制成的缓冲垫18；纵向限位凸起15挡靠在预制短板凸起结构端部的侧立面81上，纵向限位凸起15与侧立面81之间还设置有橡胶制成的缓冲垫19。此外，相邻预制短板之间还设置有独立的水平向限位装置，下面以预制短板1和2之间设置的独立的水平向限位装置为例进行说明，如图43所示，所述的水平向限位装置由与基础21一体化设置的钢筋混凝土限位柱73以及橡胶材料制成的缓冲件74构成，限位柱73与预制短板1和2中的限位豁口71分别配合，缓冲件74设置在限位柱73与预制短板1和2之间。另外，板端隔振装置6中的阻尼元件为剪切型高分子材料固体阻尼器，剪切型高分子材料固体阻尼器具体由柱塞64、阻尼外筒65以及硫化在二者之间的高阻尼橡胶层72构成。为了防止使用过程中板端隔振装置6发生窜动，板端隔振装置6的底板11下表面还利用堆焊设置多个定位凸起45。需要指出的是，板端隔振装置6中的剪切型高分子材料固体阻尼器同样集成了内部水平向限位装置和弹簧失效垂向限位装置的功能，表现在，利用柱塞64与底板11之间的配合间隙作为限位行程，只要控制该限位行程小于10mm，就可以实现弹簧失效垂向限位装置的预定功能；而柱塞64和阻尼外筒65之间设置的高阻尼橡胶层72可实现的水平压缩量十分有限，基于实施例七中对内部水平向限位装置作用原理的说明可知，柱塞64、高阻尼橡胶层72和阻尼外筒65可以在一定程度上实现限制预制短板相对基础发生水平位移的功能，因此该剪切型高分子材料固体阻尼器同时还可以实现内部水平向限位装置的功能。
本例所述的技术方案中，由于设置了独立的水平向限位装置，因此预制短板的水平向位移更小，行车安全性更好。特别是当独立的水平向限位装置强度足够时，甚至可以不必在板端隔振装置中设置板端水平向限位装置或/和内部水平向限位装置，有利于简化产品结构，降低生产成本。由于此类技术方案不需要强调板端隔振装置的限位功能，因此在防止板端隔振装置发生窜动时，也可以仅在底板与基础之间设置防滑垫板，在此，对这类技术方案以文字给予说明，不再另外附图。此外，本例中利用柱塞64与底板11构成弹簧失效垂向限位装置，二者之间的配合间隙作为限位行程，实际应用中，也可以利用阻尼外筒65与顶板10构成弹簧失效垂向限位装置，只需要将二者的配合间隙控制在10mm以下即可。另外，除了实施例中提到的高阻尼橡胶材料外，剪切型高分子材料固体阻尼器中还可以采用高阻尼聚氨酯等其他固体阻尼材料，都能实现相同的功能。
要说明的是，本例所述技术方案中，位于预制短板同一端的两个板端隔振装置中的板端水平向限位装置呈对称设置，加工和摆放时应给予注意。此外，独立的水平向限位装置中，限位柱除了与基础设置成一体外，也可以单独设置限位柱，再将限位柱与基础固连在一起，也能起到相同的作用。
实施例九
基于实施例八所述技术方案，如图46和图49所示本发明预制式浮置板道床，与实施例八的区别在于，采用如图47和图48所示结构的板端隔振装置6，板端隔振装置6上设置板端水平向限位装置，板端水平向限位装置具体为限位柱75，限位柱75由圆钢管构成，并且与顶板10焊连成一体。此外由于预制短板需要借助板端隔振装置实现水平向限位，因此要求板端隔振装置在使用过程不能发生窜动，所以在底板11上对应安装豁口60设置局部连接板，局部连接板上开设长条状的联接通孔16。如图44和图45所示，预制短板中四个限位豁口71的位置与限位柱75相对应，预制短板与板端隔振装置配合时，以板端隔振装置与预制短板1和2的配合为例，如图49所示，限位柱75嵌设在预制短板1和2上对应设置的限位豁口71中，为了实现缓冲和降噪的作用，限位柱75与预制短板1和2之间还设置有套状的橡胶缓冲垫76。板端隔振装置的位置调整完毕后，通过联接通孔16利用地脚螺栓20将板端隔振装置与基础固连在一起。
本例所述的技术方案中，利用板端隔振装置中设置的限位柱75实现预制短板的水平向限位，在此，限位柱75可以同时作为板端横向限位装置和板端纵向限位装置使用，结构十分简单，水平限位效果好。由于限位柱75设置在板端隔振装置上，可以随板端隔振装置进行移动，因此与预制短板装配时，可以相互配合进行位置精确调整，应用起来十分方便。
本例所述本发明预制式浮置板道床结构更加简单，施工更加快捷，其施工方法与实施例五中的描述基本相同，在此不再重复。
实施例十
基于实施例九所述技术原理，此类技术方案还可以进行许多演变，并且此类技术方案同样适用于其他形式的预制短板。如图52所示的本发明预制式浮置板道床，与实施例一的区别在于，采用如图50和图51所示的板端隔振装置6，与图3和图4所示板端隔振装置的不同之处在于，板端隔振装置6的板端水平向限位装置由方钢管制成的限位柱75构成，并且与顶板10焊连成一体。相应的，如图53所示预制短板，与图2所示实施例一中的预制短板相比，本例采用的预制短板的两端与限位柱对应共设置四个限位豁口77。应用时，板端隔振装置6仍设置在预制短板下部的预留槽61内，并且一个板端隔振装置同时支承着相邻两块预制短板的端部，装配时，如图52和图54所示，仍以板端隔振装置设置在预制短板1和2之间为例进行说明，将板端隔振装置的限位柱75嵌置在预制短板1和2上对应设置的限位豁口77中，为了实现缓冲和降噪的作用，限位柱75与预制短板1和2之间还设置有套状的弹性聚氨酯缓冲垫76。
本例所述预制式浮置板道床的施工方法与实施例一中的步骤基本相同，在此不再重复。本例所述技术方案中，由于板端隔振装置6中采用限位柱75作为板端水平向限位装置，产品的结构更加简单，此外，应用这种板端隔振装置构筑本发明预制式浮置板道床时，与实施例一相比，这种板端隔振装置与预置短板之间的装配过程也更加简单，道床的整体结构得以简化，对预置短板的水平向限位效果很好，因此，本例所述这类技术方案的经济性和实用性更佳。
实施例十一
如图55所示的本发明预制式浮置板道床，与实施例一的区别在于，为了消除板端水平向限位装置与预制短板之间的间隙，在装配或使用过程中，在横向限位凸起14与预制短板之间除了设置缓冲垫18外，还可以增设调隙垫板78。调隙垫板78具体可以由金属或塑料材料制成，只要能达到消除多余间隙的目的，都能实现同样的效果。当然，为了实现消除间隙的目的，在纵向限位凸起与预制短板之间也可以设置调隙垫板，图中未具体示出。
基于本例所述的技术原理，本发明其他实施例中板端水平向限位装置与预制短板之间也可以通过设置调隙垫板来达到消除间隙的目的，不再一一附图说明。
需要指出的是，本发明中预制短板的横截面形状并不局限于上述实施例中所述的形状，根据工程需要，预制短板也可以设置成其他形状，只要基于本发明的技术原理，也都在本发明的保护范围内。此外，在实际应用中，板端隔振装置中弹性元件和阻尼元件的具体形式可以多种多样，例如弹性元件可以是螺旋钢弹簧、碟簧、橡胶弹簧、聚氨酯弹簧、金属橡塑复合弹簧或空气弹簧；阻尼元件包括粘滞型阻尼器、小孔节流型阻尼器或高分子材料固体阻尼元件，其中高分子材料固体阻尼元件具体可以是橡胶高阻尼元件或聚氨酯高阻尼元件等。特别要指出的是，弹性元件和阻尼元件也可以集成为一体，例如采用高弹性、高阻尼的橡胶弹簧，即作为弹性元件使用，同时也作为阻尼元件使用。只要能够满足隔振的需要，都可以应用于本发明之中。另外，实施例中仅以板端隔振装置中设置八个螺旋钢弹簧和一个阻尼元件为例进行说明，根据采用弹性元件及阻尼元件的种类不同，弹性元件及阻尼元件的数量可以根据实际情况变化，例如可以设置二个甚至更多阻尼元件，也可以设置四个、五个、六个、七个、十个甚至更多弹性元件，但为了使板端隔振装置对相邻预制短板的支撑能力实现基本均衡，弹性元件及阻尼元件应尽可能沿板端隔振装置横向的中垂面对称布置，也就是说，尽可能保证每块预制短板下方的弹性无件和阻尼元件的数量相同。
现有纯内置式钢弹簧浮置板安装时，要先将浮置板现场帮扎钢筋、再浇注混凝土，还要养护混凝土，混凝土养护好后，再放置隔振器，然后顶升调平，多了一道工序。而本发明记载的技术方案中，由于采用了预制短板和板端隔振装置，带来以下安装、经济性和力学特性方面的优点：
1)预制短板节省了混凝土在线路施工工地的现场浇注和养护时间1个月以上；
2)纯内置式钢弹簧浮置板要从地面开始顶升，每轮顶升10mm，每块板要顶升3～4回合，而预制短板可以直接放置在板端隔振器上，放置时预制短板已基本位于工作高度，节省了顶升高度和顶升回合；
3)同样原因，本发明节省了大量用做调高垫片或调高垫板的调平钢板，无论是板端隔振装置，还是其余弹性隔振器，其调平钢板不是为顶升而备，而是为调平而备；
4)在力学特性方面，橡胶垫整体面铺或条状铺的浮置板不会产生跷跷板效应，但如果预制短板全部用内置式隔振器等点支承方式弹性支承，由于结构的原因，离浮置板端部最少也要一个扣件间距，当仅有一个轮轴位于浮置板接缝处时，会产生向上力矩，形成跷跷板效应或链条效应，导致浮置板的稳定性下降，产生低频拍振和噪声，本发明将隔振器外置于板端下方或板的接缝处，可以避免跷跷板现象发生，保证浮置板的隔振效果和安全性；
5)另外从性价比角度，列车载荷经过预制短板时，板端和钢轨要产生下沉，对与同样的钢轨下沉容许值，隔振器越靠近端部，所需要的隔振器刚度越小，所用的弹簧数量最少，最经济，因此把隔振器放置于端部(最端部下方)最经济，而同时采用剪力铰，可以使板缝处的一个隔振器的刚度为两块相邻的预制短板共用，刚度共享，几乎倍增，更加经济；
6)由于设置了安装豁口，板端隔振器安装检修也都十分安装方便；
7)对于传统的25米长板，列车行驶时产生的离心力和制动力分布在25米长板中的30多个隔振器上，浮置板的纵向和横向限位仅靠隔振器就能保证，而4米长的预制短板平均每块只有6～8个隔振器，离心力和制动力大部分由单块预制短板承受，预制板的限位就至关重要了，要难的多。而本发明将板端水平向限位装置设置在板端隔振器上，，利用与预制短板端侧立面和安装豁口侧立面等结构配合，实现预制短板的水平向限位，其空间宽敞，强度大，结构可靠，容易调整，检修维护方便，相对更容易实现。
这些特点本发明所有实施例都具备的共同特点，在此一并说明。另外，特别要说明的是，本发明中所述的板端水平向限位装置，其中“水平向”的含义并非指传统意义上的水平方向，而是特指同一线路的两根钢轨轨顶所处的平面方向，该平面在某些特定条件下与传统的水平方向并不重合，例如，在轨道的曲线段时，其与传统的水平方向就呈现一定的夹角。另外，本发明实施例中，仅以每块预制短板的板端设置二个板端隔振装置为例进行说明，基于本发明的技术原理，每块预制短板的板端也可以设置超过二个板端隔振装置，例如可以在板端纵向的中部增设一个板端隔振装置；也可以沿板体纵向中剖面的两侧，每一侧分别放置二个板端隔振装置，每一个板端隔振装置再分别支承着相邻两块预制短板的板端，这些都是本发明技术方案的简单变换，不再另附图说明。本发明的实施例中记叙的技术方案只为更好地理解本发明的技术原理，并不局限于实施例所记叙的技术方案本身，许多实施例中的技术安案还可以进行交叉利用，也都能实现很好的效果，在此不一一举例说明，都在本发明要求的保护范围之内。