CN111560797A - 一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床 - Google Patents

Abstract

一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，以实现对钢轨位置进行较大幅度降低调整，为轨枕铣磨作业创造条件，确保结构安全与耐久性。包括纵向间隔设置于道床上并凸出其上表面的轨枕，各排轨枕由横向间隔设置且由连接装置连接为一体的两个轨枕块构成。轨枕块的本体具有钢轨安装槽和横向两侧的挡肩，钢轨安装槽表面高于道床上表面，以钢轨安装槽表面沿铅锤方向下移铣磨深度并与挡两侧挡肩相交的面为预定的轨枕铣磨面，在钢轨安装槽表面与轨枕铣磨面之间预留的轨枕待磨区；道床在钢轨安装槽下方设置纵向贯通的方形凹槽，方形凹槽内腔由填充物填充，方形凹槽的宽度不小于轨枕待磨区的宽度，方形凹槽底面低于轨枕铣磨面。

Description

一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床

技术领域

本发明属于轨道工程领域，具体涉及一种配套在线高精度打磨治理上拱变形施工的无砟轨道轨枕及道床。

背景技术

因无砟轨道结构稳定、少维修的特点，在高速铁路修建中被广泛采用，由于有挡肩轨枕在抵抗钢轨横向力方面优势明显，使得有挡肩轨枕更适合高速铁路建设，如我国高速铁路采用的SK-2型轨枕。高速铁路钢轨位置调整主要依靠扣件完成，但受扣件与轨枕限制，竖向调高能力一般小于26mm且基本不能实现降低调整。受不良地质影响，无砟轨道地段难免出现上拱变形，采用铁路钢轨安装槽在线打磨施工方法可以快速实现无砟轨道上拱变形段的降道调整，是无砟轨道线路应急保通，保不降速的必然选择。现有的无砟轨道轨枕均为单层桁架钢筋连接的双块式轨枕，钢轨下方的轨枕块厚度一般为170mm且仅在轨枕本体顶部设方形筋，挡肩一般不设钢筋现场开裂现象时有发生，双块式轨枕埋置于道床后钢轨安装槽距离道床面一般为30mm。现有的轨枕及道床是不适应轨枕打磨作业的，首先铣削现有轨枕的钢轨安装槽将引起钢轨底部至道床面距离不满足绝缘要求甚至造成钢轨底部与道床面接触，解决的思路是安装时加大钢轨安装槽与道床面距离，此时又会带来轨枕露出道床面较高，影响结构稳定性；其次铣削钢轨安装槽将使得轨枕块厚度变小并破坏结构配筋，影响结构安全与耐久性，再次铣削钢轨安装槽将引起预埋套管变短，不满足锚固要求，需要重新埋设。

本发明涉及的轨枕与道床，轨枕厚度根据铣磨深度确定，优选的的预留铣磨深度为0～180mm，采用凹字筋确保钢轨安装槽结构安全，同时确保钢轨安装槽铣削作业不会影响结构耐久性。道床在相邻轨枕间设置下沉凹槽并进行后填充，轨枕厚度加大不会增加轨枕外露高度，结构稳定性不会削弱相反得到了加强。本发明涉及的轨枕及道床并不局限于变形不易控制地段使用，可大面积推广使用。当基础稳定时，结构外观、功能与现有相当，当基础变形时，取出道床下沉凹槽中填充物铣磨钢轨安装槽即可调整轨道，更有利的是，所述轨枕及道床较传统方案增加投资较小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，以实现对钢轨位置进行较大幅度降低调整，为轨枕铣磨作业创造条件，确保结构安全与耐久性。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

本发明的一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，包括纵向间隔设置于道床上并凸出其上表面的轨枕，各排轨枕由横向间隔设置且由连接装置连接为一体的两个轨枕块构成，其特征是：所述轨枕块的本体具有钢轨安装槽和横向两侧的挡肩，钢轨安装槽表面高于道床上表面，以钢轨安装槽表面沿铅锤方向下移铣磨深度并与挡两侧挡肩相交的面为预定的轨枕铣磨面，在钢轨安装槽表面与轨枕铣磨面之间预留的轨枕待磨区；所述道床在钢轨安装槽下方设置纵向贯通的方形凹槽，方形凹槽内腔由填充物填充，方形凹槽的宽度不小于轨枕待磨区的宽度，方形凹槽底面低于轨枕铣磨面。

本发明的有益效果主要体现在如下方面：

一、通过合理设置轨枕结构可以实现钢轨位置较大幅度降低调整，调整量远大于现有扣件调整量，便于维修；

二、通过创造性设置道床结构，可以为轨枕铣磨作业创造良好条件，同时确保轨枕外露高度不增加，确保结构稳定性；

三、所涉及轨枕及道床不局限于变形不易控制地段使用，可大面积推广，基础稳定时与现有结构外观及功能相当；

四、所涉及轨枕及道床结构可靠、性能稳定，较传统方案增加投资较小。

附图说明

本说明书包括如下七幅附图：

图1为本发明中轨枕及道床组装横断面示意图；

图2为本发明中道轨枕及道床组装纵断面示意图；

图3为本发明中轨枕结构立面示意图；

图4为本发明中轨枕钢筋布置立面示意图；

图5为本发明中轨枕钢筋布置端面示意图；

图6为本发明中道床方形凹槽及内部填充细部示意图；

图7为本发明中钢轨安装槽及凹字筋布置细部示意图；

图示中结构和对应的标记：钢轨1、轨枕块2、轨枕铣磨面2A、轨枕待磨区2B、挡肩21、钢轨安装槽22、预埋套管23、第一连接装置24、第二连接装置25、纵向筋26、凹字筋27、道床3、方形凹槽31、排水通道32、填充物33、隔离层34。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参照图1至图4，本发明的一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，包括纵向间隔设置于道床3上并凸出其上表面的轨枕，各排轨枕由横向间隔设置且由连接装置连接为一体的两个轨枕块2构成。所述轨枕块2的本体具有钢轨安装槽22和横向两侧的挡肩21，钢轨安装槽22表面高于道床3上表面，以钢轨安装槽22表面沿铅锤方向下移铣磨深度并与两侧挡肩21相交的面为预定的轨枕铣磨面2A，在钢轨安装槽22表面与轨枕铣磨面2A之间预留轨枕待磨区2B；所述道床3在钢轨安装槽22下方设置纵向贯通的方形凹槽31，方形凹槽31内腔由填充物33填充，方形凹槽31的宽度不小于轨枕待磨区2B的宽度，方形凹槽31底面低于轨枕铣磨面2A，以保证在铣磨钢轨安装槽22表面至道床表面之下时，能通过取出填充物后保证钢轨正常安装。本发明通过合理设置轨枕结构为轨枕铣磨作业创造良好条件，同时确保轨枕外露高度不增加，确保结构稳定性，可实现钢轨位置较大幅度降低调整，调整量远大于现有扣件调整量，且便于维修。所涉及轨枕及道床不局限于变形不易控制地段使用，可大面积推广，基础稳定时与现有结构外观及功能相当。轨枕及道床结构可靠、性能稳定，较传统方案增加投资较小。

参照图3，所述连接装置包括第一连接装置22和第二连接装置23，第一连接装置22与轨枕块2底部固定连接且贯穿于轨枕块2，为了保证轨枕拥有足够的抗弯能力，轨枕铣磨时不能切削到第一连接装置21。第二连接装置23位于第一连接装置22装置上方，在轨枕待磨区2B方与轨枕块2枕块端部固定连接，第一连接装置22和第二连接装置23与轨枕铣磨面2A、道床3上表面的距离不小于最小钢筋保护层厚度。所述第一连接装置22和第二连接装置23为混凝土构件、钢筋桁架、角钢或钢棒中的一种。

参照图4和图5，所述轨枕块2由混凝土或纤维混凝土预制而成。所述轨枕块2本体内埋设有多根纵向筋26、凹字筋27，纵向筋26位于第一连接装置22之上且与其垂直贴合绑扎，凹字筋27与纵向筋26垂直，各凹字筋27的形状与轨枕铣磨面2A、挡肩21表面及轨枕块2本体端面形状相适应，各凹字筋27两端设弯钩并挂接于两侧纵向筋26上。当轨道信号传输有需求时，所述纵向筋26与凹字筋27表面设有绝缘涂层，或者在彼此接触点以及与第一连接装置22和第二连接装置23的接触点处设有绝缘卡。

参照图6，凹字筋27直径范围为10mm～20mm，为保证轨枕铣磨作业不切削钢筋且铣磨作业完成后仍满足钢筋保护层厚度要求，凹字筋27表面与钢轨安装槽22侧面的水平距离d按照下式确定：

式中：h_x为铣磨深度，α为钢轨安装槽侧面与底面夹角，β为钢轨安装槽底面倾角，即轨底坡倾角，γ为最大超高角，即最大轨道超高时轨面连线与水平面夹角，c为钢筋保护层厚度。

参照图3，所述轨枕块2上在钢轨安装槽22宽度范围内间隔埋设预埋套管23。轨枕铣磨作业将引起预埋套管23上部消失，为保证扣件锚固螺栓能正常旋入锚固，预埋套管23内圈壁上部为光圆段，下部为螺纹段，二者分界面位于轨枕铣磨面2A以下。更进一步的，为了避免轨枕铣磨作业后预埋套管23与扣件锚固螺栓的螺纹咬合长度不够，预埋套管23安装时螺纹段除满足锚固长度外，还应具有至少铣磨深度的加长段。

参照图1和图2，所述方形凹槽31内沿纵向间隔设置通向道床3侧面外的排水通道32，方形凹槽31周界与填充物33设置隔离层34，填充物33为橡胶颗粒体、聚氨酯发泡体、木材或混凝土中的一种，隔离层34采用土工布、橡胶或油脂中的一种，以保证将填充物33与方形凹槽31周界隔离，方便填充物33取出。

以上所述只是用图解说明本发明一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (9)

1.一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，包括纵向间隔设置于道床(3)上并凸出其上表面的轨枕，各排轨枕由横向间隔设置且由连接装置连接为一体的两个轨枕块(2)构成，其特征是：所述轨枕块(2)的本体具有钢轨安装槽(22)和横向两侧的挡肩(21)，钢轨安装槽(22)表面高于道床(3)上表面，以钢轨安装槽(22)表面沿铅锤方向下移铣磨深度并与挡两侧挡肩(21)相交的面为预定的轨枕铣磨面(2A)，在钢轨安装槽(22)表面与轨枕铣磨面(2A)之间预留的轨枕待磨区(2B)；所述道床(3)在钢轨安装槽(22)下方设置纵向贯通的方形凹槽(31)，方形凹槽(31)内腔由填充物(33)填充，方形凹槽31的宽度不小于轨枕待磨区(2B)的宽度，方形凹槽(31)底面低于轨枕铣磨面(2A)。

2.如权利要求1所述一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，其特征是：所述连接装置包括第一连接装置(22)和第二连接装置(23)，第一连接装置(22)与轨枕块(2)底部固定连接且贯穿于轨枕块(2)，第二连接装置(23)位于第一连接装置(22)装置上方，在轨枕待磨区(2B)下方与轨枕块(2)枕块端部固定连接，第一连接装置(22)和第二连接装置(23)与轨枕铣磨面(2A)、道床(3)上表面的距离不小于最小钢筋保护层厚度。

3.如权利要求2所述的一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，其特征是：所述第一连接装置(22)和第二连接装置(23)为混凝土构件、钢筋桁架、角钢或钢棒中的一种。

4.如权利要求2所述的一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，其特征是：所述轨枕块(2)本体内埋设有多根纵向筋(26)、凹字筋(27)，纵向筋(26)位于第一连接装置(22)之上且与其垂直贴合绑扎，凹字筋(27)与纵向筋(26)垂直，各凹字筋(27)的形状与轨枕铣磨面(2A)、挡肩(21)表面及轨枕块(2)本体端面形状相适应，各凹字筋(27)两端设弯钩并挂接于两侧纵向筋(26)上。

5.如权利要求4所述的一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，其特征是：所述凹字筋(27)表面与钢轨安装槽(22)侧面的水平距离(d)按照下式确定：

式中：h_x为铣磨深度，α为钢轨安装槽侧面与底面夹角，β为钢轨安装槽底面倾角，即轨底坡倾角，γ为最大超高角，即最大轨道超高时轨面连线与水平面夹角，c为钢筋保护层厚度。

6.如权利要求4所述的一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，其特征是：所述纵向筋(26)与凹字筋(27)表面设有绝缘涂层，或者在彼此接触点以及与第一连接装置(22)和第二连接装置(23)的接触点处设有绝缘卡。

7.如权利要求2所述的一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，其特征是：所述轨枕块(2)上在钢轨安装槽(22)宽度范围内间隔埋设预埋套管(23)，预埋套管(23)内圈壁上部为光圆段，下部为螺纹段，二者分界面位于轨枕铣磨面(2A)以下。

8.如权利要求1所述的一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，其特征是：所述方形凹槽(31)内沿纵向间隔设置通向道床(3)侧面外的排水通道(32)，方形凹槽(31)周界与填充物(33)设置隔离层(34)，填充物(33)为橡胶颗粒体、聚氨酯发泡体、木材或混凝土中的一种，隔离层(34)采用土工布、橡胶或油脂中的一种。

9.如权利要求1所述的一种利于调整的无砟轨道轨枕与道床，其特征是：所述轨枕块(2)由混凝土或纤维混凝土预制而成。

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