縱向軌枕的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鐵路軌道領域的新型軌枕系統(tǒng)，它包括縱梁式軌枕及彈性減振軌道系統(tǒng)?？v梁式軌枕由一個個縱梁式軌枕單元串接而成?？v梁式軌枕的縱向梁之間由連接件橫向地固接在一起。相鄰縱梁式軌枕單元的相對的縱向梁端部之間由軌枕連接件相連接。彈性減振軌道系統(tǒng)包括支座，縱梁式軌枕安裝在支座上，在縱梁式軌枕的底部與所述支座之間布置有減振設施。本發(fā)明的縱向式軌枕使軌道抗彎剛性增強了，減小了由重復荷載所引起的軌道變形。又由于縱向梁增大了橫向阻力，垂向的軌道不規(guī)則減小了，因此減小了維修作業(yè)量。由于沿縱向保持連續(xù)的縱向梁互相連接，防止了縱向梁端部軌道沉降量過大和易破損。而且通過連續(xù)設置軌墊，減少了地基震動、滾動噪音和軌道的波浪變形。
【專利說明】縱向軌枕

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路軌道領域，尤其涉及一種鐵路軌道領域的新型軌枕和彈性減振軌道系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]鐵路軌道一般包括道床(有碴道床或無碴道床)、軌枕和鋼軌。道床形成于路基或橋梁上，軌枕鋪設在道床上，鋼軌則安裝在軌枕上。但無論是何種形式的軌枕，目前大多數(shù)鐵路采用的還是橫向軌枕，即軌枕是沿著鐵路或鋼軌的橫向方向鋪設。這種橫向軌枕存在諸多缺點與不足:橫向軌枕是離散地鋪設在道床上，因此不利于對來自鋼軌的載荷的分布。當列車通過時，受到?jīng)_擊輪重的影響，軌枕所受的沖擊載荷很大，容易對下面的道床產(chǎn)生破壞，例如導致道碴粉碎、外移等，從而長時間使用后會導致鋼軌變形，使行駛的列車發(fā)生振動和擺動，加大振動噪音，并嚴重影響列車的運行穩(wěn)定性和乘坐舒適性。反過來，由于列車振動和擺動，又會加速鐵路狀況的惡化。若鐵路軌道發(fā)生變形(主要是指鋼軌變形)，或者混凝土軌枕發(fā)生開裂等，則需要耗費大量的人力物力對軌道的變形部位進行校正，或者對混凝土軌枕的開裂部位進行修復。另外，還需要經(jīng)常對粉碎或者外移的道碴進行養(yǎng)護。鐵路的養(yǎng)護工作是極為費時費力的。
[0003]隨著人們對生活質量需求的提高，城市軌道交通的振動和噪音對生活的干擾亦備受矚目。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的縱梁式軌枕及彈性軌道系統(tǒng)是為解決上述問題而提出的一種方案，這種軌枕旨在減少所需的維修作業(yè)等，它是在通常意義的軌枕中，引用了梁的概念。
[0005]其機理和手段為:(I)通過改進列車載荷的分布，減小因重復的列車荷載引起的軌道變形，(2)利用連續(xù)的縱向軌枕所提供的大的橫向阻力，減小因軌道橫向荷載，例如橫向推力所引起的變形。本發(fā)明另一目的是，提供一種這些軌枕與鋼軌連結而成的鐵路軌道為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括沿所述鋼軌縱向在各對鋼軌的下面設置縱向梁，和將這些縱向梁按設定的間隔相互連接的多個連接件，以及布置于縱向梁下底面和基礎道床支座之間的彈性支承。
[0006]本發(fā)明的目的是通過如下技術實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明一種縱梁式軌枕系統(tǒng)，包括縱梁式軌枕及彈性減振軌道系統(tǒng)；所述縱梁式軌枕由一個個縱梁式軌枕單元串接而成?？v梁式軌枕單元包括與鋼軌的走向一致且分別設置在兩根鋼軌下面的一對縱向梁，在所述的一對縱向梁之間由連接件橫向地固接在一起形成框架結構。相鄰縱梁式軌枕單元的相對的縱向梁端部之間由軌枕連接件相連接，從而串接組成一體式的縱梁式軌枕。彈性減振軌道系統(tǒng)包括支座，所述縱梁式軌枕安裝在支座上，在所述縱梁式軌枕的底部與所述支座之間布置有減振設施。
[0008]縱梁式軌枕，可按一定長度在工廠預制，在施工現(xiàn)場將縱向上相鄰的縱向梁相互連接，實現(xiàn)了長距離軌道剛度均勻的連續(xù)軌道結構，該縱梁與鋼軌縱向連續(xù)定位，形成復合式軌道。由于縱梁可在工廠預制，很大程度上提高了軌道鋪設速度。由于沿鋼軌方向縱向連續(xù)鋪設縱梁式軌枕，其枕下布置減振設施，從而支承縱梁式軌枕及彈性軌道系統(tǒng)，使地基震動、滾動噪音和鋼軌的波浪變形減小。由于在縱梁上表面設置承軌凸臺，以滿足過軌管線頂部距離鋼軌軌底的垂直距離最小要求，可有效的使鋼軌與過軌管道之間絕緣，給養(yǎng)護和維修帶了更大便利。
[0009]通過采用在平行于軌道方向上的連續(xù)梁結構，設置連續(xù)地支承鋼軌的連續(xù)軌墊和縱梁下的減振設施，能夠減小地基震動、滾動噪音和鋼軌波浪變形?？v向軌枕的軌道結構，通過提高軌道縱向剛度以及在縱向軌枕下設置的特殊減振結構，最大限度的降低振動和噪聲對車內乘客的影響，提高旅客的乘坐舒適度。通過改變減振設施彈性支承的剛度及形式可以滿足不同的減振級別的要求，以適應不同地段不同要求。
[0010]如上所述，使用本發(fā)明的縱向軌枕，由于采用了在鋼軌縱向上設置縱向梁的結構，軌道抗彎剛性增強了，列車荷載的分布得到改善，從而減小了由重復荷載所引起的軌道變形，減小了維修作業(yè)量。此外，由于縱向梁增大了橫向阻力，垂向的軌道不規(guī)則減小了，因此也減少了維修作業(yè)量。進而，由于沿縱向采用類似于長的焊接鋼軌的方式將保持連續(xù)的縱向梁互相連接，防止了縱向梁端部軌道毀壞。而且通過連續(xù)設置軌墊，減少了地基震動、滾動噪音和軌道的波浪變形。
[0011]通過上文所述，本發(fā)明的縱向軌枕系統(tǒng)主要包括但不限于這些優(yōu)點。
[0012]需要特別強調的是，在本發(fā)明的不同實施方式中，上述各個特征可以單獨使用，也可以通過任意可行的組合方式進行使用(只要這種組合是可能的或者是不矛盾的)，由此所得到的所有的實施方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內。為了避免贅述，本發(fā)明不再對各種可能的組合方式進行詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種實施方式的縱向軌枕的示意性立體圖。
[0014]圖2是圖1所示實施方式的縱向軌枕的俯視示意圖。
[0015]圖3是圖1所示實施方式的縱向軌枕的側視示意圖。
[0016]圖4是圖2中的A-A截面圖。
[0017]圖5是圖2中的B-B截面圖。
[0018]圖6是本發(fā)明另一種實施方式的縱向軌枕的俯視示意圖。
[0019]圖7是圖6所示實施方式的縱向軌枕的側視示意圖。
[0020]圖8是圖6中A的放大圖。
[0021]圖9是圖7中B的放大圖。
[0022]圖10為圖6的C-C斷面圖。
[0023]圖11為本發(fā)明縱梁端部相連的形式一。
[0024]圖12為圖11的A-A斷面圖。
[0025]圖13為圖11的側面圖。
[0026]圖14為本發(fā)明縱梁端部相連的形式二。
[0027]圖15為圖14的A-A斷面圖。
[0028]圖16為圖14的側面圖。
[0029]圖17為本發(fā)明縱梁端部相連的形式三。
[0030]圖18為圖17的A-A斷面圖。
[0031]圖19為圖17的側面圖。
[0032]圖20是包括圖1所示縱向軌枕的彈性減振軌道系統(tǒng)的平面示意圖。
[0033]圖21是圖20中彈性減振軌道系統(tǒng)的側向斷面示意圖。
[0034]圖22是包括圖6所示縱向軌枕的彈性減振軌道系統(tǒng)的平面示意圖。
[0035]圖23是圖22中彈性減振軌道系統(tǒng)的側向斷面示意圖。
[0036]圖中:
[0037]I縱向梁，2連接件，3減振設施，4支座，5預埋套管，6支座側部，7支座底部，8緩沖墊，9扣件，10鋼軌，11倒角，12凸臺，13吊裝孔，14承軌凸臺，15承軌凸臺倒角，16端部連接鋼板，17連接螺母，18連接螺桿，19四端間連接鋼板，20連接螺栓，21端部閉合梁連接鋼板，22端部閉合梁。

【具體實施方式】
[0038]下面將參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
[0039]首先，將參照圖1至圖5來描述本發(fā)明的縱向軌枕。
[0040]本發(fā)明一種縱梁式軌枕系統(tǒng)，包括縱梁式軌枕及彈性減振軌道系統(tǒng)；如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的縱梁式軌枕，由一個個縱梁式軌枕單元串接而成?？v梁式軌枕單元包括分別沿鋼軌的縱向設置在鋼軌10下面的一對縱向梁1，縱向梁I 一般由預應力混凝土構成，為提高縱向軌枕的強度和剛度，縱向梁I中可以布置有多根預拉伸鋼筋。但縱向梁I的材料不限于此，縱向梁I也可以由樹脂材料或其他材料構成。所述一對縱向梁I之間由連接件2橫向地固接在一起，使縱向梁I和連接件2形成框架結構。連接件2是具有比所述縱向梁I柔性更好的結構，其材質為鋼材或樹脂材料或鋼筋混凝土，用于保持縱梁式軌枕的穩(wěn)定及抗振動，并同時嚴格保持一對縱向梁I之間的軌距。連接件2的寬度根據(jù)荷載及剛度要求進行設計，形狀可以是方形、圓形、工字型等形狀。在一對縱向梁I之間的連接件2的數(shù)量根據(jù)具體需要可以是2-6根，其數(shù)量由所處位置、環(huán)境或每一縱梁式軌枕單元的長度而定。縱向梁I的高度高于或等于連接件2的高度。
[0041]縱向梁I與鋼軌10縱向多點聯(lián)接。縱梁式軌枕可以鋪設在有碴道床或者無碴道床上，置于縱梁式軌枕下的道床為道碴、水泥浙青砂漿，橡膠或合成樹脂，或上述材料的混合體。為了保證縱梁式軌枕結構穩(wěn)定和受力均衡，縱梁式軌枕整體上沿其長度方向的中心線對稱布置。
[0042]圖3中，在縱向梁I側面，帶有吊裝孔13，用于通過起重機械等來升降縱梁式軌枕以進行安裝鋪設、養(yǎng)護維修及施工輔助用支架安裝等。
[0043]如圖2?圖5所示，在縱向梁I內設置有預埋套管5，以便利用扣件連接到預埋套管5，將鋼軌安裝到縱向軌枕上，以完成軌道的鋪設。
[0044]如圖5所示，縱向梁I的邊緣都設置成倒角11，一方面便于軌枕生產(chǎn)時脫模，另一方面在現(xiàn)場安裝時，如果邊緣不設置成倒角，容易磕碰或應力集中。
[0045]在所述縱向梁I的兩側設置有凸臺12。該凸臺12和縱向梁I所坐落的支座4上的外凸槽座相匹配，以實現(xiàn)縱向軌枕在列車行進中的防爬功能。
[0046]在圖6?圖10所示的又一優(yōu)選實施例中，在縱向梁I上縱向間隔式地排列有承軌凸臺14。該承軌凸臺14的設置是一個重要的技術，它利于鋼軌與過軌管線之間的絕緣，便于運營單位養(yǎng)護和維修。見圖8和圖9所示，承軌凸臺14邊緣設置承軌凸臺倒角15，一方面是為了脫模方便，另一方面避免直角時應力集中。如圖10?14所示，預埋套管5預埋在承軌凸臺14和縱向梁I內，可以通過扣件9和所述的預埋套管5的接合，將所述鋼軌10通過扣件9安裝到所述縱梁式軌枕的承軌凸臺14上。
[0047]鐵路的整體軌枕由一個個縱梁式軌枕單元串接在一起組成。下面公開三種連接方式，但不限于這幾種方式。
[0048]方式一:如圖11?圖13，為施工現(xiàn)場縱梁式軌枕單元的相連形式。在相鄰縱梁式軌枕單元相對的縱向梁I的端部上設置有端部連接鋼板16，端部連接鋼板16兩兩固定相鄰兩側縱向梁I的端部，再通過連接螺桿18和連接螺母17將端部連接鋼板16固定，使相鄰的縱梁式軌枕單元相連接。通過其有效組合就形成了 “無縫軌枕”，實現(xiàn)了長距離軌道剛度均勻的連續(xù)軌道結構，更加利于行車的平順性。
[0049]方式二:如圖14?圖16，為施工現(xiàn)場縱梁式軌枕單元又一的相連形式。在相鄰縱梁式軌枕單元縱向梁I的四端之間設置有四端間連接鋼板19，通過連接螺栓20將上述四端和四端間連接鋼板19 一起固定住，使縱梁式軌枕單元連接。
[0050]方式三:如圖17?19，為施工現(xiàn)場有碴道床縱梁式軌枕單元的再一相連形式。在此實施例中，每一對縱向梁I的端部都由端部閉合梁22固定相連，相鄰兩端的端部閉合梁22通過端部閉合梁連接鋼板21、連接螺桿18和連接螺母17連接在一起，從而達到縱梁式軌枕單元相連的目的。
[0051]上面對本發(fā)明的縱向軌枕的多種實施方式進行了詳細說明，但本發(fā)明不限于此。此外，需要重點指出的是，本發(fā)明上述的各種實施方式可以采用各種可行的方式進行組合使用，所有這些可行的組合方式都應當被認為是本發(fā)明公開內容的一部分，同樣落入到本發(fā)明的范圍之內。
[0052]本發(fā)明還提供一種彈性減振軌道系統(tǒng)，下面將參照圖20圖?圖21對本發(fā)明的彈性減振軌道系統(tǒng)的典型實施方式進行詳細說明。
[0053]圖20是根據(jù)本發(fā)明圖1所示實施方式的彈性減振軌道系統(tǒng)的平面示意圖。圖21是圖20中彈性減振軌道系統(tǒng)的側面示意圖。圖22是根據(jù)本發(fā)明圖6所示實施方式的彈性減振軌道系統(tǒng)的平面示意圖。圖23是圖22中彈性減振軌道系統(tǒng)的側面示意圖。
[0054]根據(jù)圖20和圖21所示的一種實施方式，本發(fā)明的彈性減振軌道系統(tǒng)包括具有底部7和側部6的L形支座4。所述一對縱向梁I分別坐落在相對的所述支座4的底部7上，且外側抵靠所述支座4的側部6。通過該支座4，不僅可以支撐縱梁式軌枕1，而且可以起到縱向軌枕或彈性減振軌道系統(tǒng)的橫向限位作用。沿縱向軌枕的長度方向在縱向縱梁式軌枕的縱向梁I上分別安裝有鋼軌10，可以通過扣件9和所述縱向梁I內的預埋套管5的接合，將所述鋼軌10通過扣件9安裝到所述縱向梁I上。所述一對縱向梁I分別坐落在一對所述支座4的底部7上，且外側抵靠所述支座4的側部6。通過該支座4，不僅可以支撐縱梁式軌枕1，而且可以起到縱向軌枕或彈性減振軌道系統(tǒng)的橫向限位作用。需要指出的是，L形支座4僅僅是本發(fā)明縱向軌枕所應用的使用實施方式，本發(fā)明并不限于此，例如還可以使用其他形狀的支座等。支座4可以是鋼筋混凝土材料制成，也可以是鑄鐵、樹脂等材料制成。
[0055]另外，可以在所述縱向梁I與所述支座4的底部7之間布置減振設施3，在縱向梁I與支座4的側部6之間布置緩沖墊8，以獲得減振和緩沖效果，減輕軌道振動對構造物受到的沖擊力，減少了構造物的振動，延長構造物的使用壽命。同時根據(jù)作用力與反作用力的原理，同樣可以減少對彈性減振軌道系統(tǒng)的沖擊力。對彈性減振軌道系統(tǒng)而言，減振設施和緩沖墊可以減輕其受力情況。由于采用了對輪軌受力能夠進行縱向分散的縱向軌枕，因此彈性減振軌道系統(tǒng)整體上受沖擊力的影響較小。所述減振設施3和緩沖墊8可以由多種彈性材料制得，例如橡膠、塑料、彈簧等。在本發(fā)明中，還可以使用其他的減振裝置來代替上述的減振設施和/或緩沖墊。如減振設施可以包括至少兩塊板件以及位于板件之間的彈簧，彈性支撐方式不限于此。其結構對于本領域技術人員而言是容易實現(xiàn)的，本發(fā)明不再贅述。
[0056]圖22和圖23所示的是帶有承軌凸臺14的減振軌道系統(tǒng)，與圖20和圖21所示的減振軌道系統(tǒng)一致，不再贅述。
[0057]上文中通過多種實施方式對本發(fā)明的縱梁式軌枕及彈性減振軌道系統(tǒng)進行了詳細說明，該彈性減振軌道系統(tǒng)原則上可以采用本發(fā)明的各種各樣的縱向軌枕。
[0058]需要強調的是，已經(jīng)參照附圖和多種實施方式對本發(fā)明的縱向軌枕和彈性減振軌道系統(tǒng)進行了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于這些具體的實施方式，并且這些實施方式可以通過各種各樣的可行的組合方式予以采用，本發(fā)明對此不作任何限制。所有這些可行的組合方式都應當理解為屬于本發(fā)明公開的一部分，同樣落入到本發(fā)明的范圍之內。
【權利要求】
1.一種縱向軌枕，其特征在于:包括縱梁式軌枕及彈性減振軌道系統(tǒng)， 所述縱梁式軌枕由一個個縱梁式軌枕單元串接而成；縱梁式軌枕單元包括與鋼軌的走向一致且分別設置在兩根鋼軌下面的一對縱向梁，所述的一對縱向梁之間由連接件橫向地固接在一起形成框架結構；相鄰縱梁式軌枕單元的相對的縱向梁端部之間由軌枕連接件相連接，從而串接組成一體式的縱梁式軌枕；所述彈性減振軌道系統(tǒng)包括支座，所述縱梁式軌枕安裝在支座上，在所述縱梁式軌枕的底部與所述支座之間布置有減振設施； 在縱向梁上縱向間隔式地排列有承軌凸臺； 承軌凸臺邊緣設置承軌凸臺倒角； 連接件是具有比所述縱向梁柔性更好的結構，其材質為鋼材或樹脂材料或鋼筋混凝土 ; 相鄰縱梁式軌枕單元的相對的縱向梁端部之間的連接方式為: 方式一:在相鄰縱梁式軌枕單元相對的縱向梁的端部上設置有端部連接鋼板，端部連接鋼板兩兩固定相鄰兩側縱向梁的端部，再通過連接螺桿和連接螺母將端部連接鋼板固定，使相鄰的縱梁式軌枕單元相連接； 方式二:在相鄰縱梁式軌枕單元縱向梁的四端之間設置有四端間連接鋼板，通過連接螺栓將上述四端和四端間連接鋼板一起固定住，使縱梁式軌枕單元連接； 方式三:每一對縱向梁的端部都由端部閉合梁固定相連，相鄰兩端的端部閉合梁通過端部閉合梁連接鋼板、連接螺桿和連接螺母連接在一起； 在所述縱向梁的兩側設置有凸臺； 縱向梁一般由預應力混凝土構成，其中布置有多根預拉伸鋼筋；縱向梁也可以由樹脂材料構成； 連接件的形狀是方形、圓形或工字型形狀，在一對縱向梁之間的連接件的數(shù)量是2-6根，其數(shù)量由所處位置、環(huán)境或每一縱梁式軌枕單元的長度而定；縱向梁的高度高于或等于連接件的高度。
2.根據(jù)權利要求1所述的縱向軌枕，其特征在于:在縱向梁側面帶有吊裝孔，在縱向梁內設置有預埋套管；在帶有承軌凸臺的縱向梁上，預埋套管預埋在承軌凸臺及縱向梁內。
3.根據(jù)權利要求1所述的縱向軌枕，其特征在于:所述彈性減振軌道系統(tǒng)的支座是鋼筋混凝土材料制成，或者是鑄鐵、樹脂材料制成；支座是L形，當支座是L形時，所述一對縱向梁分別坐落在相對的支座的底部上，且外側抵靠支座的側部。
4.根據(jù)權利要求3所述的縱向軌枕，其特征在于:在縱向梁與支座的底部之間布置減振設施，在縱向梁與支座的側部之間布置緩沖墊。
5.根據(jù)權利要求4所述的縱向軌枕，其特征在于:所述減振設施和緩沖墊可以由多種彈性材料制得，所述彈性材料是橡膠、塑料或彈簧。
【文檔編號】E01B9/68GK104264535SQ201410439847
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2011年1月26日 優(yōu)先權日:2011年1月26日
【發(fā)明者】張笑方, 唐愛軍 申請人:北京易科路通鐵道設備有限公司, 北京恒豐金鑫材料有限公司