本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種軌枕式減振結(jié)構(gòu)、無砟軌道及維修方法。
背景技術(shù):
采用減振軌道降低列車與軌道之間發(fā)生動力作用時的環(huán)境振動是體現(xiàn)軌道交通環(huán)境友好特征的重要環(huán)節(jié)。隨著國家和社會對環(huán)境保護和綠色發(fā)展的日益重視,減振軌道在城市軌道交通中已被廣泛采用。我國軌道交通發(fā)展迅猛,市域軌道交通、客運專線、高速鐵路接入城市人口密集區(qū)的案例越來越多,軌道減振措施在上述速度更高的軌道交通采用,降低振動、噪聲的影響已是大勢所趨。
減振軌道是將減振部件(如彈性墊層等)置于鋼軌下、軌枕下或道床下,為軌道系統(tǒng)提供必要的彈性以獲得減振性能,由此可以分為鋼軌下減振軌道、軌枕下減振軌道和道床下減振軌道三類,一般道床下減振軌道性能最好,軌枕下減振軌道性能次之,鋼軌下減振軌道性能最次,但是道床下減振軌道造價高昂,軌枕下減振軌道和鋼軌下減振軌道造價接近,軌枕下減振措施的性價比較高,軌枕下減振軌道被普遍使用。
現(xiàn)有軌枕式減振結(jié)構(gòu)體系,是在道床的承軌槽底部設(shè)置彈性墊層,彈性墊層上設(shè)置軌枕,軌枕用于設(shè)置扣件,連接鋼軌,這種減振結(jié)構(gòu),限制了軌枕六個空間自由度中的五個自由度,僅允許軌枕發(fā)生必要的豎向減振位移,軌枕下彈性墊層起減振作用,其減振性能由軌枕的質(zhì)量、彈性墊層的剛度和阻尼確定,彈性墊層的剛度決定列車與軌道之間發(fā)生動力作用時其發(fā)生的壓縮變形量;如圖1所示,列車與軌道之間發(fā)生動力作用時引起的振動,一部分振動能量被彈性墊層120阻尼吸收,另一部能量仍然通過承軌槽100底面直接向下傳給地基,引起線路周圍的環(huán)境造成振動,這種減振軌道結(jié)構(gòu)由于軌枕110下彈性墊層120阻尼吸收的振動能量有限,且振動通過承軌槽100的底面直接向下傳給地基,影響了減振性能的充分發(fā)揮。
另外,現(xiàn)有軌枕式減振結(jié)構(gòu)體系中,特別是現(xiàn)澆道床的軌道,彈性墊層失效后需要更換時,需將軌枕四周道床上的混凝土鑿開取出軌枕,重新設(shè)置新的彈性墊層并放置軌枕,采用與道床混凝土親和性好的材料進行修補,其過程費時、費工,特別是城市軌道交通作為一個城市的交通大動脈,白天幾乎不可能停運維修,晚上的維修天窗時間非常有限,因此需要一種快速的軌枕式減振結(jié)構(gòu)維修方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的軌枕式減振結(jié)構(gòu)僅由軌枕下彈性墊層提供彈性和阻尼,列車動荷載直接通過軌枕底部向下傳給地基,對振動能量吸收有限的上述不足,提供一種彈性更易獲得,阻尼耗能作用面更多,荷載傳遞路徑優(yōu)化,減振性能更優(yōu)秀、養(yǎng)護維修更加方便的的軌枕式減振結(jié)構(gòu)、無砟軌道及維修方法。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
一種軌枕式減振結(jié)構(gòu),包括承軌槽,所述承軌槽用于設(shè)置軌枕,所述承軌槽上相對設(shè)置的兩個側(cè)壁分別與所述承軌槽的槽底構(gòu)成傾角α和β,所述α和所述β均位于所述承軌槽槽體內(nèi),且90°<α≤135°,90°<β≤135°,兩個所述側(cè)壁上分別連接有彈性墊板,兩個所述彈性墊板均連接所述軌枕,所述軌枕的底面與所述槽底具有間隙。
其中,所述間隙滿足所述軌枕在所述承軌槽中豎向位移所需的空間。
采用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu),用于減振的彈性墊板設(shè)于承軌槽的兩個傾斜側(cè)壁,列車與軌道之間發(fā)生動力作用時彈性墊板主要受剪切力,由于彈性墊板的剪切模量遠小于壓縮模量,使軌枕更易發(fā)生豎向減振位移,兩個彈性墊板共同作用,吸收更多的振動能量,軌枕傳遞給地基的振動能量更?。涣硗鈨蓛A斜側(cè)壁受壓支撐軌枕,振動能量通過兩傾斜側(cè)壁傳給道床,相對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)向下傳遞的路徑增大了振動波傳遞到地基的路程,使傳遞過程中承軌槽兩側(cè)的道床參與吸收更多的振動能量,向兩側(cè)傳遞的振動波也會相互抵消一部分能量,該軌枕式減振結(jié)構(gòu)相對現(xiàn)有技術(shù)具有更好的減振效果,該結(jié)構(gòu)簡單可靠,設(shè)置安裝和養(yǎng)護維修方便,使用效果良好,便于大規(guī)模推廣。
優(yōu)選地,所述間隙的距離為H,且H≥3mm。
優(yōu)選地,3mm≤H≤6mm。
優(yōu)選地,92°≤α≤120°,92°≤β≤120°。
優(yōu)選地,所述α和所述β的值相等。
采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,便于該軌枕式減振結(jié)構(gòu)均勻傳力和衰減振動波,有效增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。
優(yōu)選地,所述軌枕相對設(shè)置的兩個側(cè)面分別與所述底面構(gòu)成傾角γ和δ,所述γ和所述δ均位于所述軌枕枕體內(nèi),且90°<γ≤135°,90°<δ≤135°,兩個所述側(cè)面分別連接于對應(yīng)的所述彈性墊板。
所述軌枕的兩個所述側(cè)面分別與對應(yīng)所述彈性墊板面適配,所述軌枕制造時,其側(cè)面可以所述彈性墊板為模板澆注成形。
優(yōu)選地,92°≤γ≤120°,92°≤δ≤120°。
優(yōu)選地,γ≤α,δ≤β。
優(yōu)選地,所述γ和所述δ的值相等。
優(yōu)選地,兩個所述側(cè)面分別平行于對應(yīng)的所述側(cè)壁。
采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕和承軌槽適配更簡單,生產(chǎn)使用和養(yǎng)護維修更加方便。
優(yōu)選地,每個所述彈性墊板連接對應(yīng)所述側(cè)壁和所述軌枕的兩個表面上均設(shè)有若干個凸起,所有所述凸起均嵌入對應(yīng)所述側(cè)壁和所述軌枕中,每個所述凸起呈橫向條狀設(shè)置。
優(yōu)選地,嵌入所述側(cè)壁中的每個所述凸起包括一段弧面一,所有所述弧面一朝向下方,嵌入所述軌枕中的每個所述凸起包括一段弧面二,所有所述弧面二朝向上方。
采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,凸起受力的一邊為弧形,能夠有效減小應(yīng)力集中,增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。
優(yōu)選地,每個所述凸起上設(shè)有至少一個凹槽。
采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,凹槽能夠限制彈性墊板的左右位移,保證軌枕減振過程中,彈性墊板不會從承軌槽左右兩側(cè)竄出。
優(yōu)選地,每個所述彈性墊板的橫截面為變截面形狀,如其橫截面中部厚兩端薄。
采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,能夠限制彈性墊板的左右位移,保證軌枕減振過程中,彈性墊板不會從承軌槽左右兩側(cè)竄出。
優(yōu)選地,所述彈性墊板包括橡膠墊或者聚氨酯墊。
優(yōu)選地,所述軌枕為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)件或者樹脂合成材料結(jié)構(gòu)件。
本發(fā)明還提供了一種復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu),包括如以上任一所述的軌枕式減振結(jié)構(gòu),所述間隙的距離為G,且G≥10mm,所述間隙內(nèi)設(shè)有至少一個彈性支撐墊,每個所述彈性支撐墊上表面接觸所述底面,每個所述彈性支撐墊下表面接觸所述槽底。
其中,所述彈性支撐墊的上表面形狀適配所述軌枕底面形狀,下表面形狀適配所述槽底形狀,所述彈性支撐墊兩側(cè)與所述承軌槽側(cè)壁之間預(yù)留形變空間。
采用本發(fā)明所述的一種復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu),在保證上述軌枕式減振結(jié)構(gòu)優(yōu)點的同時,下部設(shè)置的彈性支撐墊進一步承擔阻尼減振吸能作用,另外將原振動波向兩傾斜側(cè)壁方向的傳遞變?yōu)槿齻€方向,進一步將荷載均衡分配,可獲得更好的減振效果,并使整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定合理,增加該結(jié)構(gòu)的使用壽命,該結(jié)構(gòu)簡單可靠,設(shè)置安裝方便,使用效果良好,便于大規(guī)模推廣。
優(yōu)選地,10mm≤G≤50mm。
優(yōu)選地,所述彈性支撐墊包括10-30mm厚的橡膠墊,或者10-50mm厚的氣壓囊,或者10-50mm厚的液壓囊。
本發(fā)明還提供了一種無砟軌道,所述無砟軌道的軌道基礎(chǔ)上鋪設(shè)有道床,所述道床上設(shè)有若干個呈陣列分布的如以上任一所述的軌枕式減振結(jié)構(gòu)或者復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu),所有所述軌枕通過扣件連接鋼軌。
其中,所述道床為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)件或者現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)件。
采用所述軌枕式減振結(jié)構(gòu)的道床澆筑時,將軌枕和彈性墊板、間隙輔助墊(形成軌枕底面與承軌槽底面之間的間隙)、隔離墊(將軌枕端面和與其相接的所述道床隔離,避免澆筑所述道床的混凝土與所述軌枕粘結(jié))粘接組成減振部件,隔離墊與彈性墊板可采用一體式結(jié)構(gòu),也可取消隔離墊,采用包覆軌枕和彈性墊板的橡膠包套起隔離作用。根據(jù)軌道幾何形位要求布置、固定好軌枕后,澆筑道床混凝土,承軌槽同步形成。
采用所述復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu)的道床澆筑時,若軌下彈性支撐墊為橡膠彈性墊板或聚氨酯彈性墊板,將軌枕、彈性墊板、和軌下彈性支撐墊、橡膠包套粘接組成減振部件,橡膠包套起隔離作用。根據(jù)軌道幾何形位要求布置、固定好軌枕后,澆筑道床混凝土,承軌槽同步形成。
采用所述復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu)的道床澆筑時,若軌下彈性支撐墊為氣壓囊或液壓囊時,將軌枕和彈性墊板、間隙輔助墊(形成軌枕底面與承軌槽底面之間的間隙)、隔離墊(將軌枕端面和與其相接的所述道床隔離,避免澆筑所述道床的混凝土與所述軌枕粘結(jié))粘接組成減振部件,隔離墊與彈性墊板可采用一體式結(jié)構(gòu),也可取消隔離墊,采用包覆軌枕和彈性墊板的橡膠包套起隔離作用。根據(jù)軌道幾何形位要求布置、固定好軌枕后,澆筑道床混凝土,承軌槽同步形成。去掉枕下間隙輔助墊,在枕下間隙中放置氣壓囊或液壓囊,并對其充氣、充液。
其中,間隙輔助墊上、下表面形狀與軌枕底面一致,尺寸略大,以防止道床澆筑后形成阻止軌枕減振位移的突臺,間隙輔助墊采用泡沫材料制成。
采用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,在列車經(jīng)過引起振動時,該無砟軌道吸收更多的振動能量,具有更好的減振效果,向環(huán)境傳遞的振動波更少,對環(huán)境更加友好。
優(yōu)選地,所有所述承軌槽呈單列分布于所述道床,每個所述承軌槽的兩個端部分別設(shè)有與所述道床的兩側(cè)邊緣對應(yīng)齊平的開口,每個所述承軌槽的橫截面沿其縱向呈變截面形狀。
采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕受壓時彈性墊板中的空氣由開口排出,同時雨水或結(jié)構(gòu)滲漏水浸入承軌槽中后,由開口排出,避免彈性墊板因水浸泡后加速老化失效,開口端便于檢查減振部件的狀態(tài)。
優(yōu)選地,所有所述承軌槽呈雙列軸對稱分布于所述道床,每個所述承軌槽上靠近所述道床邊緣的端部設(shè)有與所述邊緣對應(yīng)齊平的開口,每個所述承軌槽的橫截面沿其縱向呈變截面形狀。
采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕受壓時彈性墊板中的空氣由開口排出,同時雨水或結(jié)構(gòu)滲漏水浸入承軌槽中后,由開口排出,避免彈性墊板因水浸泡后加速老化失效,開口端便于檢查減振部件的狀態(tài)。
優(yōu)選地,所述無砟軌道上鋪設(shè)有兩列分體式道床,每列所述道床上呈單列分布有若干個所述承軌槽,兩列所述道床上每相對應(yīng)的兩個所述承軌槽設(shè)置一根所述軌枕,每個所述承軌槽朝向另一列所述道床的端部設(shè)有與該承軌槽所在的一列所述道床的對應(yīng)邊緣齊平的開口。
采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕受壓時彈性墊板中的空氣由開口排出,同時雨水或結(jié)構(gòu)滲漏水浸入承軌槽中后,由開口排出,避免彈性墊板因水浸泡后加速老化失效,開口端便于檢查減振部件的狀態(tài)。
優(yōu)選地,每個所述承軌槽的兩個端部分別設(shè)有與其所在的每列所述道床的兩側(cè)邊緣對應(yīng)齊平的開口,每個所述承軌槽的橫截面沿其縱向呈變截面形狀。
優(yōu)選地,所述無砟軌道上鋪設(shè)有兩列分體式道床,每列所述道床上呈單列分布有若干個所述承軌槽,每個所述承軌槽的兩個端部分別設(shè)有與其所在的每列所述道床的兩側(cè)邊緣對應(yīng)齊平的開口,每個所述承軌槽的橫截面沿其縱向呈變截面形狀。
采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕受壓時彈性墊板中的空氣由開口排出,同時雨水或結(jié)構(gòu)滲漏水浸入承軌槽中后,由開口排出,避免彈性墊板因水浸泡后加速老化失效,開口端便于檢查減振部件的狀態(tài)。
本發(fā)明還提供了一種軌枕式減振結(jié)構(gòu)的維修方法,應(yīng)用如以上任一所述的軌枕式減振結(jié)構(gòu)或者復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu),包括以下步驟:
A、在原始厚度為D的彈性墊板發(fā)生彈性失效后,分離所述軌枕與所述承軌槽(如采用千斤頂將所述軌枕頂出所述承軌槽),并去除該彈性墊板;
B、新彈性墊板厚度為D,將其固定連接(如采用粘結(jié)的方式)到所述軌枕上后放入所述承軌槽,所述軌枕與所述承軌槽的連接壁之間預(yù)留安裝間隙d;
C、支撐所述軌枕,精調(diào)所述軌枕空間位置后固定所述軌枕,用膠填充所述軌枕和所述承軌槽之間的間距,待膠凝固后撤去所述軌枕支撐,完成維修。
其中,d為常數(shù),d的作用是保證調(diào)整后的所述軌枕能夠適配放入所述承軌槽中。
采用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu)的維修方法,彈性墊板失效需要更換時,將軌枕從承軌槽中啟出,更換失效的彈性墊板,設(shè)置雙層結(jié)構(gòu)的新彈性墊板,其中一層連接于承軌槽,一層連接于軌枕,并通過粘結(jié)兩層新彈性墊板使之連接,有效快速修補軌枕減振結(jié)構(gòu),同時這種粘結(jié)的修補方法原理簡單,操作方便快捷,修補后的結(jié)構(gòu)投入使用用時短,修補作用效果好,適合推廣。
優(yōu)選地,所述彈性墊板帶有凸起時,所述步驟B中厚度為D的新彈性墊板包括相互適配的W1和W2兩部分,所述W1厚度為D1,所述W2厚度為D2,且D=D1+D2+d,將所述W1嵌入并固定(如采用粘結(jié)的方式)于所述側(cè)壁、所述W2嵌入并固定(如采用粘結(jié)的方式)于所述軌枕;所述步驟C中支撐所述軌枕,精調(diào)所述軌枕空間位置后固定所述軌枕,用膠填充所述W1和所述W2之間的間距,待膠凝固后撤去所述軌枕支撐,完成維修。
其中,D1、D2數(shù)值根據(jù)調(diào)整目標和調(diào)整量確定。
優(yōu)選地,采用表面設(shè)有若干個所述凸起的所述彈性墊板的軌枕式減振結(jié)構(gòu)時,切割所述彈性墊板,在所述軌枕和所述承軌槽分離后便于拔出軌枕。
優(yōu)選地,當使用所述復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu)時,軌下彈性支撐墊為橡膠彈性墊板或聚氨酯彈性墊板,軌下彈性支撐墊失效更換時,將軌枕從承軌槽中啟出,更換失效的彈性支撐墊,設(shè)置雙層結(jié)構(gòu)的新彈性支撐墊,其中一層連接于承軌槽,一層連接于軌枕,并通過粘結(jié)兩層新彈性支撐墊使之連接,有效快速修補軌枕減振結(jié)構(gòu),同時這種粘結(jié)的修補方法原理簡單,操作方便快捷,修補后的結(jié)構(gòu)投入使用用時短,修補作用效果好,適合推廣;當使用所述復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu)時,軌下彈性支撐墊為氣壓囊或液壓囊,軌下彈性支撐墊失效后,抽出直接更換。
優(yōu)選地,所述安裝間隙d的范圍為:0.5mm≤d≤3mm。
優(yōu)選地,所述W1的厚度D1等于所述W2的厚度D2。
綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:
1、運用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu),用于減振的彈性墊板設(shè)于承軌槽的兩個傾斜側(cè)壁,列車與軌道之間發(fā)生動力作用時彈性墊板主要受剪切力,由于彈性墊板的剪切模量遠小于壓縮模量,使軌枕更易發(fā)生豎向減振位移,兩個彈性墊板共同作用,吸收更多的振動能量,軌枕傳遞給地基的振動能量更??;另外兩傾斜側(cè)壁受壓支撐軌枕,振動能量通過兩傾斜側(cè)壁傳給道床,相對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)向下傳遞的路徑增大了振動波傳遞到地基的路程,使傳遞過程中承軌槽兩側(cè)的道床參與吸收更多的振動能量,向兩側(cè)傳遞的振動波也會相互抵消一部分能量,該軌枕式減振結(jié)構(gòu)相對現(xiàn)有技術(shù)具有更好的減振效果,該結(jié)構(gòu)簡單可靠,設(shè)置安裝和養(yǎng)護維修方便,使用效果良好,便于大規(guī)模推廣;
2、運用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu),所述α和所述β的值相等,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,便于該軌枕式減振結(jié)構(gòu)均勻傳力和衰減振動波,有效增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命;
3、運用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu),兩個所述側(cè)面分別平行于對應(yīng)的所述側(cè)壁,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕和承軌槽適配更簡單,生產(chǎn)使用和養(yǎng)護維修更加方便;
4、運用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu),每個所述凸起上設(shè)有至少一個凹槽或者每個所述彈性墊板的橫截面為中部厚兩端薄的變截面形,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,能夠限制彈性墊板的左右位移,保證軌枕減振過程中,彈性墊板不會從承軌槽左右兩側(cè)竄出;
5、運用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu),每個所述凸起的縱截面包括一段弧面,所有所述弧面凸向地面,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,凸起受力的一邊為弧形,能夠有效減小應(yīng)力集中,增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命;
6、運用本發(fā)明所述的一種復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu),在保證上述軌枕式減振結(jié)構(gòu)優(yōu)點的同時,下部設(shè)置的彈性支撐墊進一步承擔阻尼減振吸能作用,另外將原振動波向兩傾斜側(cè)壁方向的傳遞變?yōu)槿齻€方向,進一步將荷載均衡分配,可獲得更好的減振效果,并使整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定合理,增加該結(jié)構(gòu)的使用壽命,該結(jié)構(gòu)簡單可靠,設(shè)置安裝方便,使用效果良好,便于大規(guī)模推廣;
7、運用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,在列車經(jīng)過引起振動時,該無砟軌道吸收更多的振動能量,具有更好的減振效果,向環(huán)境傳遞的振動波更少,對環(huán)境更加友好;
8、運用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,軌枕受壓時彈性墊板中的空氣由開口排出,同時雨水或結(jié)構(gòu)滲漏水浸入承軌槽中后,由開口排出,避免彈性墊板因水浸泡后加速老化失效,開口端便于檢查減振部件的狀態(tài);
9、運用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,承軌槽開口端既便于檢查減振部件的狀態(tài),同時可作為工作面將軌枕頂出承軌槽,方便彈性墊板或彈性支撐墊的更換;
10、運用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,采用兩列分體式道床,軌道結(jié)構(gòu)自重較輕,可用于高架橋梁;
11、運用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu)的維修方法,彈性墊板失效需要更換時,將軌枕從承軌槽中啟出,更換失效的彈性墊板,設(shè)置雙層結(jié)構(gòu)的新彈性墊板,其中一層連接于承軌槽,一層連接于軌枕,并通過粘結(jié)兩層新彈性墊板使之連接,有效快速修補軌枕減振結(jié)構(gòu),同時這種粘結(jié)的修補方法原理簡單,操作方便快捷,修補后的結(jié)構(gòu)投入使用用時短,修補作用效果好,適合推廣;
12、運用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu)的維修方法,當使用所述復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu)時,軌下彈性支撐墊為橡膠彈性墊板或聚氨酯彈性墊板,軌下彈性支撐墊失效更換時,將軌枕從承軌槽中啟出,更換失效的彈性支撐墊,設(shè)置雙層結(jié)構(gòu)的新彈性支撐墊,其中一層連接于承軌槽,一層連接于軌枕,并通過粘結(jié)兩層新彈性支撐墊使之連接,有效快速修補軌枕減振結(jié)構(gòu),同時這種粘結(jié)的修補方法原理簡單,操作方便快捷,修補后的結(jié)構(gòu)投入使用用時短,修補作用效果好,適合推廣;
13、運用本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu)的維修方法,當使用所述復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu)時,軌下彈性支撐墊為氣壓囊或液壓囊,軌下彈性支撐墊失效后,抽出直接更換。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有軌枕式減振結(jié)構(gòu)的振動波傳遞路徑示意圖;
圖2為本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu)的振動波傳遞路徑示意圖;
圖3為本發(fā)明所述的一種軌枕式減振結(jié)構(gòu)的斷面示意圖;
圖4為所述承軌槽的斷面示意圖;
圖5為所述軌枕斷面示意圖;
圖6為所述彈性墊板的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為圖6的主視圖;
圖8為圖6的左視圖;
圖9為圖6的俯視圖;
圖10為所述彈性墊板的一種斷面示意圖;
圖11為本發(fā)明所述的一種復(fù)合軌枕式減振結(jié)構(gòu)的斷面示意圖;
圖12為本發(fā)明所述的長軌枕式無砟軌道的俯視圖;
圖13為圖12的斷面圖;
圖14為本發(fā)明所述的短軌枕式無砟軌道的俯視圖;
圖15為圖14的斷面圖;
圖16為本發(fā)明所述的長軌枕分體式無砟軌道的俯視圖;
圖17為圖16的斷面圖;
圖18為本發(fā)明所述的長軌枕分體式無砟軌道的俯視圖;
圖19為圖18的斷面圖;
圖20為本發(fā)明所述的短軌枕分體式無砟軌道的俯視圖;
圖21為圖20的斷面圖;
圖22為所述彈性墊板的一種斷面示意圖;
圖23為所述彈性墊板的一種斷面示意圖。
圖中標記:100-承軌槽,101-側(cè)壁,102-槽底,110-軌枕,111-側(cè)面,112-底面,120-彈性墊板,121-凸起,122-弧面一,123-弧面二,124-凹槽,130-間隙,200-彈性支撐墊,300-道床,310-開口。
具體實施方式
下面結(jié)合試驗例及具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
實施例1
如圖2-10所示,本發(fā)明所述的一種軌枕110式減振結(jié)構(gòu),包括承軌槽100,所述承軌槽100用于設(shè)置軌枕110。
如圖4所示,所述承軌槽100上相對設(shè)置的兩個側(cè)壁101分別與所述承軌槽100的槽底102構(gòu)成傾角α和β,所述α和所述β均位于所述承軌槽100槽體內(nèi),且α=β=95°,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,便于該軌枕110式減振結(jié)構(gòu)均勻受力和傳遞振動波,有效增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命;兩個所述側(cè)壁101上分別連接有彈性墊板120,兩個所述彈性墊板120均連接所述軌枕110;
如圖3所示,所述軌枕110的底面112與所述槽底102具有間隙130,所述間隙130的距離為H,且H=5mm;
如圖5所示,所述軌枕110相對設(shè)置的兩個側(cè)面111分別與所述底面112構(gòu)成傾角γ和δ,所述γ和所述δ均位于所述軌枕110枕體內(nèi),且γ=δ=95°,即兩個所述側(cè)面111分別平行于對應(yīng)的所述側(cè)壁101,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕110和承軌槽100適配更簡單,生產(chǎn)使用更方便;兩個所述側(cè)面111分別連接于對應(yīng)的所述彈性墊板120。
作為本實施例的一個優(yōu)選方案,如圖6-9所示,每個所述彈性墊板120連接對應(yīng)所述側(cè)壁101和所述軌枕110的兩個表面上均設(shè)有若干個凸起121,所有所述凸起121均嵌入對應(yīng)所述側(cè)壁101和所述軌枕110中,每個所述凸起121呈橫向條狀設(shè)置;每個所述凸起121上設(shè)有至少一個凹槽124,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,凹槽124能夠限制彈性墊板120的左右位移,保證軌枕110減振過程中,彈性墊板120不能由承軌槽100左右兩側(cè)漏出;每個所述彈性墊板120的橫截面為中部厚兩端薄的變截面形,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,能夠限制彈性墊板120的左右位移,保證軌枕110減振過程中,彈性墊板120不能由承軌槽100左右兩側(cè)漏出。
如圖10所示,嵌入所述側(cè)壁101中的每個所述凸起121包括一段弧面一122,所有所述弧面一122朝向下方,嵌入所述軌枕110中的每個所述凸起121包括一段弧面二123,所有所述弧面二123朝向上方,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,凸起121受力的一邊為弧形122,能夠有效減小應(yīng)力集中,增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。所述彈性墊板120包括橡膠墊。所述軌枕110為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)件。
運用本發(fā)明所述的一種軌枕110式減振結(jié)構(gòu),用于減振的彈性墊板120設(shè)于承軌槽100的兩個傾斜側(cè)壁101,在列車與軌道之間發(fā)生動力作用時引起的振動,彈性墊板120主要受剪切力,由于彈性墊板120的剪切模量遠小于壓縮模量,使軌枕110更易發(fā)生豎向減振位移,彈性墊板120吸收更多的振動能量,軌枕110傳遞給地基的振動能量更小;另外兩傾斜側(cè)壁101受壓支撐軌枕110,如圖2所示,振動能量沿兩傾斜側(cè)壁101傳遞,相對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)向下傳遞的路徑增大了振動波傳遞到地基的路程,使傳遞過程中承軌槽100所在的道床300吸收更多的振動能量,向兩側(cè)傳遞的振動波也會相互抵消一部分能量,該軌枕110式減振結(jié)構(gòu)相對現(xiàn)有技術(shù)能夠極大減少列車與軌道之間發(fā)生動力作用時引起的振動能量傳遞到地基而造成環(huán)境振動,該結(jié)構(gòu)簡單可靠,設(shè)置安裝方便,使用效果良好,便于大規(guī)模推廣。
實施例2
如圖4-11所示,本發(fā)明所述的一種復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu),包括承軌槽100,所述承軌槽100用于設(shè)置軌枕110。
如圖4所示,所述承軌槽100上相對設(shè)置的兩個側(cè)壁101分別與所述承軌槽100的槽底102構(gòu)成傾角α和β,所述α和所述β均位于所述承軌槽100槽體內(nèi),且α=β=120°,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,便于該軌枕110式減振結(jié)構(gòu)均勻受力和傳遞振動波,有效增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命;兩個所述側(cè)壁101上分別連接有彈性墊板120,兩個所述彈性墊板120均連接所述軌枕110;
如圖11所示,所述軌枕110的底面112與所述槽底102具有間隙130,所述間隙130的距離為G,且G=20mm,所述間隙130內(nèi)設(shè)有一個彈性支撐墊200,所述彈性支撐墊200上表面接觸所述底面112,所述彈性支撐墊200下表面接觸所述槽底102,其中所述彈性支撐墊200的橫截面形狀適配所述槽底102形狀,所述彈性支撐墊200兩側(cè)與所述承軌槽100側(cè)壁101之間預(yù)留形變空間;所述彈性支撐墊200包括20mm厚的橡膠墊;
如圖5所示,所述軌枕110相對設(shè)置的兩個側(cè)面111分別與所述底面112構(gòu)成傾角γ和δ,所述γ和所述δ均位于所述軌枕110枕體內(nèi),且γ=δ=120°,即兩個所述側(cè)面111分別平行于對應(yīng)的所述側(cè)壁101,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕110和承軌槽100適配更簡單,生產(chǎn)使用更方便;兩個所述側(cè)面111分別連接于對應(yīng)的所述彈性墊板120。
作為本實施例的一個優(yōu)選方案,如圖6-9所示,每個所述彈性墊板120連接對應(yīng)所述側(cè)壁101和所述軌枕110的兩個表面上均設(shè)有若干個凸起121,所有所述凸起121均嵌入對應(yīng)所述側(cè)壁101和所述軌枕110中,每個所述凸起121呈橫向條狀凸起;每個所述凸起121上設(shè)有至少一個凹槽124,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,凹槽124能夠限制彈性墊板120的左右位移,保證軌枕110減振過程中,彈性墊板120不會從承軌槽100左右兩側(cè)竄出;每個所述彈性墊板120的橫截面為中部厚兩端薄的變截面形,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,能夠限制彈性墊板120的左右位移,保證軌枕110減振過程中,彈性墊板120不會從承軌槽100左右兩側(cè)竄出。
如圖10所示,嵌入所述側(cè)壁101中的每個所述凸起121包括一段弧面一122,所有所述弧面一122朝向下方,嵌入所述軌枕110中的每個所述凸起121包括一段弧面二123,所有所述弧面二123朝向上方,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,凸起121受力的一邊為弧形122,能夠有效減小應(yīng)力集中,增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。所述彈性墊板120包括橡膠墊。所述軌枕110為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)件。
運用本發(fā)明所述的一種復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu),在保證如實施例1所述軌枕110式減振結(jié)構(gòu)優(yōu)點的同時,下部設(shè)置的彈性支撐墊200進一步承擔阻尼減振吸能作用,另外將原兩傾斜側(cè)壁101上兩個方向振動波的傳遞變?yōu)槿齻€方向,進一步平衡受力和平衡振動傳遞,使整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定合理,增加該結(jié)構(gòu)的使用壽命,該結(jié)構(gòu)簡單可靠,設(shè)置安裝方便,使用效果良好,便于大規(guī)模推廣。
實施例3
如圖12-13所示,本發(fā)明所述的一種無砟軌道,所述無砟軌道上鋪設(shè)有道床300。
所述道床300上設(shè)有若干個呈陣列分布的如實施例1所述的軌枕110式減振結(jié)構(gòu)或?qū)嵤├?所述的復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu),所有所述軌枕110連接鋼軌;其中,所述道床300為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)件或者現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)件,現(xiàn)澆所述道床300時,每個所述軌枕110外表面均設(shè)置包套,所述包套用于隔離所述軌枕110和所述道床300,避免澆注所述道床300的混凝土與所述軌枕110粘結(jié)。
所有所述承軌槽100呈單列分布于所述道床300,每個所述承軌槽100的兩個端部分別設(shè)有與所述道床300的兩側(cè)邊緣對應(yīng)齊平的開口310,每個所述承軌槽100的橫截面沿其縱向呈變截面形狀,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕110受壓時彈性墊板120中的空氣由開口排出,同時雨天承軌槽100中雨水由開口排出,避免彈性墊板120由水浸泡后加速老化失效。
運用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,在列車經(jīng)過引起振動時,該無砟軌道吸收更多的振動能量,向環(huán)境傳遞的振動波更少,對環(huán)境更加友好。
實施例4
如圖14-15所示,本發(fā)明所述的一種無砟軌道,所述無砟軌道上鋪設(shè)有道床300。
所述道床300上設(shè)有若干個呈陣列分布的如實施例1所述的軌枕110式減振結(jié)構(gòu)或?qū)嵤├?所述的復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu),所有所述軌枕110連接鋼軌;其中,所述道床300為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)件或者現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)件,現(xiàn)澆所述道床300時,每個所述軌枕110外表面均設(shè)置包套,所述包套用于隔離所述軌枕110和所述道床300,避免澆注所述道床300的混凝土與所述軌枕110粘結(jié)。
所有所述承軌槽100呈雙列軸對稱分布于所述道床300,每個所述承軌槽100上靠近所述道床300邊緣的端部設(shè)有與所述邊緣對應(yīng)齊平的開口310,每個所述承軌槽100的橫截面沿其縱向呈變截面形狀,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕110受壓時彈性墊板120和彈性支撐墊200中的空氣由開口排出,同時雨天承軌槽100中雨水由開口排出,避免彈性墊板120和彈性支撐墊200由水浸泡后加速老化失效。
運用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,在列車經(jīng)過引起振動時,該無砟軌道吸收更多的振動能量,向環(huán)境傳遞的振動波更少,對環(huán)境更加友好。
實施例5
如圖16-17所示,本發(fā)明所述的一種無砟軌道,所述無砟軌道上鋪設(shè)有道床300。
所述道床300上設(shè)有若干個呈陣列分布的如實施例1所述的軌枕110式減振結(jié)構(gòu)或?qū)嵤├?所述的復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu),所有所述軌枕110連接鋼軌;其中,所述道床300為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)件或者現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)件,現(xiàn)澆所述道床300時,每個所述軌枕110外表面均設(shè)置包套,所述包套用于隔離所述軌枕110和所述道床300,避免澆注所述道床300的混凝土與所述軌枕110粘結(jié)。
所述無砟軌道上鋪設(shè)有兩列分體式道床300,每列所述道床300上呈單列分布有若干個所述承軌槽100,兩列所述道床300上每相對應(yīng)的兩個所述承軌槽100設(shè)置一根所述軌枕110,每個所述承軌槽100朝向另一列所述道床300的端部設(shè)有與該承軌槽100所在的一列所述道床300的對應(yīng)邊緣齊平的開口310,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕110受壓時彈性墊板120和彈性支撐墊200中的空氣由開口排出,同時雨天承軌槽100中雨水由開口排出,避免彈性墊板120和彈性支撐墊200由水浸泡后加速老化失效。
運用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,在列車經(jīng)過引起振動時,該無砟軌道吸收更多的振動能量,向環(huán)境傳遞的振動波更少,對環(huán)境更加友好。
實施例6
如圖18-19所示,本發(fā)明所述的一種無砟軌道,所述無砟軌道上鋪設(shè)有道床300。
所述道床300上設(shè)有若干個呈陣列分布的如實施例1所述的軌枕110式減振結(jié)構(gòu)或?qū)嵤├?所述的復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu),所有所述軌枕110連接鋼軌;其中,所述道床300為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)件或者現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)件,現(xiàn)澆所述道床300時,每個所述軌枕110外表面均設(shè)置包套,所述包套用于隔離所述軌枕110和所述道床300,避免澆注所述道床300的混凝土與所述軌枕110粘結(jié)。
所述無砟軌道上鋪設(shè)有兩列分體式道床300,每列所述道床300上呈單列分布有若干個所述承軌槽100,兩列所述道床300上每相對應(yīng)的兩個所述承軌槽100設(shè)置一根所述軌枕110,每個所述承軌槽100的兩個端部分別設(shè)有與其所在的每列所述道床300的兩側(cè)邊緣對應(yīng)齊平的開口310,每個所述承軌槽100的橫截面沿其縱向呈變截面形狀,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕110受壓時彈性墊板120和彈性支撐墊200中的空氣由開口排出,同時雨天承軌槽100中雨水由開口排出,避免彈性墊板120和彈性支撐墊200由水浸泡后加速老化失效。
運用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,在列車經(jīng)過引起振動時,該無砟軌道吸收更多的振動能量,向環(huán)境傳遞的振動波更少,對環(huán)境更加友好。
實施例7
如圖20-21所示,本發(fā)明所述的一種無砟軌道,所述無砟軌道上鋪設(shè)有道床300。
所述道床300上設(shè)有若干個呈陣列分布的如實施例1所述的軌枕110式減振結(jié)構(gòu)或?qū)嵤├?所述的復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu),所有所述軌枕110連接鋼軌;其中,所述道床300為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)件或者現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)件,現(xiàn)澆所述道床300時,每個所述軌枕110外表面均設(shè)置包套,所述包套用于隔離所述軌枕110和所述道床300,避免澆注所述道床300的混凝土與所述軌枕110粘結(jié)。
所述無砟軌道上鋪設(shè)有兩列分體式道床300,每列所述道床300上呈單列分布有若干個所述承軌槽100,每個所述承軌槽100的兩個端部分別設(shè)有與其所在的每列所述道床300的兩側(cè)邊緣對應(yīng)齊平的開口310,每個所述承軌槽100的橫截面沿其縱向呈變截面形狀,采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)置,軌枕110受壓時彈性墊板120和彈性支撐墊200中的空氣由開口排出,同時雨天承軌槽100中雨水由開口排出,避免彈性墊板120和彈性支撐墊200由水浸泡后加速老化失效。
運用本發(fā)明所述的一種無砟軌道,在列車經(jīng)過引起振動時,該無砟軌道吸收更多的振動能量,向環(huán)境傳遞的振動波更少,對環(huán)境更加友好。
實施例8
如圖2-23所示,一種軌枕式減振結(jié)構(gòu)的維修方法,應(yīng)用如實施例1所述的軌枕110式減振結(jié)構(gòu)或?qū)嵤├?所述的復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu),包括以下步驟:
A、如圖22所示,在原始厚度為D的彈性墊板120發(fā)生彈性失效后,如采用千斤頂將所述軌枕110頂出所述承軌槽100,并去除該彈性墊板120;
B、新彈性墊板120厚度為D,將其固定粘結(jié)到所述軌枕110上后放入所述承軌槽100,所述軌枕110與所述承軌槽100的連接壁之間預(yù)留安裝間隙d;
C、支撐所述軌枕110,精調(diào)所述軌枕110空間位置后固定所述軌枕110,用膠填充所述軌枕110和所述承軌槽100之間的間距,待膠凝固后撤去所述軌枕110支撐,完成維修。
其中,所述彈性墊板120帶有凸起121時,如圖23所示,所述步驟B中厚度為D的新彈性墊板120包括相互適配的W1和W2兩部分,所述W1厚度為D1,所述W2厚度為D2,且D=D1+D2+d,將所述W1嵌入并粘結(jié)于所述側(cè)壁101、所述W2嵌入并粘結(jié)于所述軌枕110;所述步驟C中支撐所述軌枕110,精調(diào)所述軌枕110空間位置后固定所述軌枕110,用膠填充所述W1和所述W2之間的間距,待膠凝固后撤去所述軌枕110支撐,完成維修。
其中,d為常數(shù),d的作用是保證調(diào)整后的所述軌枕110能夠適配放入所述承軌槽100中,D1、D2數(shù)值根據(jù)調(diào)整目標和調(diào)整量確定,所述安裝間隙d的范圍為:1mm≤d≤2mm,所述W1的厚度D1等于所述W2的厚度D2。
作為本實施例的一個優(yōu)選方案,采用表面設(shè)有若干個所述凸起121的所述彈性墊板120的軌枕110式減振結(jié)構(gòu)時,切割所述彈性墊板120,在所述軌枕110和所述承軌槽100分離后便于拔出軌枕110。其中,當使用所述復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu)時,軌下彈性支撐墊200為橡膠彈性墊板或聚氨酯彈性墊板,軌下彈性支撐墊200失效更換時,將軌枕110從承軌槽100中啟出,更換失效的彈性支撐墊200,設(shè)置雙層結(jié)構(gòu)的新彈性支撐墊200,其中一層連接于承軌槽100,一層連接于軌枕110,并通過粘結(jié)兩層新彈性支撐墊200使之連接,有效快速修補軌枕110減振結(jié)構(gòu),同時這種粘結(jié)的修補方法原理簡單,操作方便快捷,修補后的結(jié)構(gòu)投入使用用時短,修補作用效果好,適合推廣;當使用所述復(fù)合軌枕110式減振結(jié)構(gòu)時,軌下彈性支撐墊200為氣壓囊或液壓囊,軌下彈性支撐墊200失效后,抽出直接更換。
運用本發(fā)明所述的一種軌枕110式減振結(jié)構(gòu)的維修方法,彈性墊板120失效需要更換時,將軌枕110從承軌槽100中啟出,更換失效的彈性墊板120,設(shè)置雙層結(jié)構(gòu)的新彈性墊板120,其中一層連接于承軌槽100,一層連接于軌枕110,并通過粘結(jié)兩層新彈性墊板120使之連接,有效快速修補軌枕110減振結(jié)構(gòu),同時這種粘結(jié)的修補方法原理簡單,操作方便快捷,修補后的結(jié)構(gòu)投入使用用時短,修補作用效果好,適合推廣。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。