本實用新型涉及無砟軌道，特別涉及一種軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

無砟軌道具有高穩(wěn)定性、少維修、壽命長的優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外城軌、地鐵、客運(yùn)專線、高速鐵路等軌道交通得到了廣泛應(yīng)用。其軌枕和道床都采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并將軌枕埋入道床內(nèi)部。列車動荷載通過鋼軌、扣件傳給軌枕，軌枕通過和道床的緊密結(jié)合平衡來自扣件系統(tǒng)的縱向、橫向和豎向動荷載。

目前鋼筋混凝土軌枕可分為短枕和長枕，長枕一般與滿鋪道床結(jié)構(gòu)配合使用；短枕使用較為靈活，既可用于滿鋪整體道床也可用于橋上分體式整體道床結(jié)構(gòu)。不論哪種道床結(jié)構(gòu)，軌枕埋入道床內(nèi)部分，沿軌枕縱向都采用等截面型式，道床在軌枕縱向兩端頭外均設(shè)有鋼筋混凝土層，即依靠軌枕縱向端頭外鋼筋混凝土保護(hù)層，來平衡軌枕承受的來自列車的橫向動荷載。

道床型式對高架橋梁、隧道內(nèi)排水、管線過軌的影響較大。以高架橋梁結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)盡量降低軌道結(jié)構(gòu)自身重力對橋梁的影響。城市軌道交通高架橋梁所采用的分體式整體道床軌道，就是為了降低軌道自重而取消了道床中間的混凝土。但這種軌道結(jié)構(gòu)保留了道床在軌枕縱向端頭外的混凝土保護(hù)層，其結(jié)構(gòu)仍有進(jìn)一步優(yōu)化的很大空間。

以隧道結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計，必須適應(yīng)隧道內(nèi)狹小的空間，并綜合考慮軌道結(jié)構(gòu)對排水和管線過軌的影響。由于施工誤差等不確定因素，經(jīng)常造成水溝施工空間不足，或過軌管侵入水溝的現(xiàn)象，給施工和養(yǎng)護(hù)維修帶來了不便和隱患。若可以優(yōu)化減少道床寬度，則會增大道床排水溝的深度和面積，方便軌道排水和管線過軌，從而解決上述問題。

節(jié)約、高效、創(chuàng)新是鐵路技術(shù)發(fā)展的時代要求。通過改變無砟軌道結(jié)構(gòu)組成部件之間的受力關(guān)系，充分發(fā)掘各部件的工效潛能，可以達(dá)到節(jié)約材料，節(jié)省投資的效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)，以有效減少道床寬度，有利于降低工程造價，且為道床排水和管線過軌提供富裕的空間。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

本實用新型的軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)，包括道床和沿線路延伸方向間隔設(shè)置的軌枕，軌枕的下部沉入現(xiàn)澆道床時嵌入道床所形成的凹槽內(nèi)，其特征是：所述軌枕的橫截面沿其縱向呈變截面狀，其前側(cè)面、后側(cè)面與所嵌入凹槽的側(cè)壁密貼形成橫向動荷載的承受面。

實用新型的有益效果是，通過改進(jìn)軌枕與道床之間的受力關(guān)系，利用軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載，優(yōu)化了軌枕和道床的受力關(guān)系，可以取消軌枕兩端頭外側(cè)的道床鋼筋混凝土保護(hù)層，從而節(jié)約軌道建造材料、降低軌道荷載，并對道床排水和管線過軌提供富裕的空間；對于高架橋梁，可以優(yōu)化減少分體式或滿鋪式道床的寬度，既節(jié)約了軌道結(jié)構(gòu)的材料成本，又降低了橋梁承受的軌道荷載；對于地下線，則可以優(yōu)化減少道床寬度，從而增大了道床排水溝的深度和面積，除節(jié)約了軌道結(jié)構(gòu)的材料成本，還可以提高軌道結(jié)構(gòu)對隧道基礎(chǔ)施工誤差的適應(yīng)性，方便軌道結(jié)構(gòu)排水和管線過軌；施工可采用成熟可靠、使用廣泛的軌排現(xiàn)澆法施工，便于推廣應(yīng)用。

附圖說明

本說明書包括如下十三幅附圖：

圖1是現(xiàn)有無砟軌道結(jié)構(gòu)(長軌枕)的俯視圖；

圖2是現(xiàn)有無砟軌道結(jié)構(gòu)(長軌枕)的橫斷面圖；

圖3是現(xiàn)有無砟軌道結(jié)構(gòu)(分體式軌道)的俯視圖；

圖4是現(xiàn)有無砟軌道結(jié)構(gòu)(分體式軌道)的橫斷面圖；

圖5是本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)實施例1 的俯視圖；

圖6是本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)實施例1的斷面圖；

圖7是本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)實施例2的俯視圖；

圖8是本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)實施例2的斷面圖；

圖9是是本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)中軌枕的俯視圖；

圖10是是本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)中軌枕的俯視圖；

圖11是是本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)中軌枕的俯視圖；

圖12是是本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)中軌枕的俯視圖；

圖13是本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有無砟軌道結(jié)構(gòu)的對比示意圖。

圖中示出構(gòu)件和對應(yīng)的標(biāo)記：道床10，右側(cè)道床101，左側(cè)道床102，軌枕20。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

參照圖1和圖2，現(xiàn)有無砟軌道結(jié)構(gòu)包括道床10和沿線路延伸方向間隔設(shè)置的軌枕20，軌枕20為預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件，其下部在現(xiàn)澆道床10時嵌入道床10，并形成四周閉合的凹坑。軌枕20沿其縱向的橫截面為等截面型式，兩個端頭與道床10凹坑內(nèi)的結(jié)合面之間形成承受橫向動荷載的受力面。其不足之處是，道床10寬度較大，影響排水溝和管線的設(shè)置，也不可通過減少道床10的橫向?qū)挾葋碓龃罂衫诳臻g和降低工程造價，在橋梁上和隧道中這一點(diǎn)顯得更為突出。圖3和圖4中示出的現(xiàn)有分體式道床和短軌枕結(jié)構(gòu)，即道床包括橫向間隔的右側(cè)道床101、左側(cè)道床102，右側(cè)道床101和左側(cè)道床102各縱向間隔設(shè)置軌枕20，同樣存在上述不足。

參照圖5、圖6，本實用新型的軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)，包括道床10和沿線路延伸方向間隔設(shè)置的軌枕20，軌枕20的下部沉入現(xiàn)澆道床10時嵌入道床10所形成的凹槽內(nèi)。所述軌枕20的橫截面沿其縱向呈變截面狀，其前側(cè)面、后側(cè)面與所嵌入凹槽的側(cè)壁密貼形成承受橫向動荷載的承受面。與現(xiàn)有無砟軌道結(jié)構(gòu)相比較，取消了軌枕20的兩個縱向端面與道床10橫向端面之間的混凝土層。一方面，道床10的橫向?qū)挾葴p少，有利于排水和管線的布設(shè)，減輕道床10重量且降低工程造價。另一方面，軌枕20與凹槽密貼的前側(cè)面、后側(cè)面在整個長度方向上均參予承受橫向動荷載，單位面積所承受橫向動荷載大大降低，即利用了材料的性能，避免道床10因局部集中承受橫向動荷載出現(xiàn)裂紋、脫塊等現(xiàn)象，有利于增加使用壽命和減輕日常維護(hù)。

參照圖5、圖6和圖7、圖8，所述凹槽的縱向兩端與道床10的橫向兩側(cè)壁相貫通。通常，所述軌枕20長度與凹槽的長度相等，兩者偏差僅允許出于誤差或便于施工的原因。

參照圖5、圖6和圖7、圖8，通常，所述軌枕20可以是鋼筋混凝土軌枕，也可以是樹脂合成材料制成的軌枕，或者是其他材料制成的軌枕。

如圖5、6所示，所述道床10可以是整體式道床，所述軌枕20為長軌枕。如圖7、圖8所示，所述道床10也可以是分體式道床，所述軌枕20為短軌枕。

軌枕20的變截面可以是多種形狀，從方便預(yù)制澆筑方面考慮，主要可采用如下幾種：

參照圖9，所述軌枕20俯視方向的正投影上，其前側(cè)面、后側(cè)面為一對相向傾斜的直線L₁、L₂，前側(cè)面、后側(cè)面為一對楔形面。參照圖5和圖7，所述道床10上相鄰軌枕20楔形面方向相反；

參照圖10，所述軌枕20俯視方向的正投影上，其前側(cè)面為一對反向傾斜的直線L₁₁、L₁₂，后側(cè)面為一對反向傾斜的直線L₂₁、L₂₂，前側(cè)面、后側(cè)面為中部向外凸起的兩對雙楔形面；

參照圖11，所述軌枕20俯視方向的正投影上，其前側(cè)面為一對反向傾斜的直線L₁₁、L₁₂，前側(cè)面為一對反向傾斜的直線L₂₁、L₂₂，前側(cè)面、后側(cè)面為中部向內(nèi)凹入的兩對雙楔形面；

參照圖12，所述軌枕20俯視方向的正投影上，其前側(cè)面、后側(cè)面為一對對稱的圓弧L₁、L₂。

圖13為本實用新型與現(xiàn)有無砟軌道結(jié)構(gòu)的對比圖。除去圖中具有剖面線的部位A和部位B，即是本實用新型應(yīng)用在隧道內(nèi)的道床斷面結(jié)構(gòu)。部位A和部位B在現(xiàn)有無砟軌道結(jié)構(gòu)中為道床10橫向兩側(cè)承受橫向動荷載的混凝土保護(hù)層和水溝結(jié)構(gòu)。本實用新型取消了部位A和部位B，可有效節(jié)省相應(yīng)的材料、人工費(fèi)等。據(jù)測算，單線每延米可節(jié)省材料混凝土材料0.141m³，每公里可節(jié)約混凝土141m³，人工費(fèi)和材料費(fèi)單線每公里可節(jié)省8.150萬元，雙線每公里可節(jié)省16.3萬元。

以上所述只是用圖解說明本實用新型軌枕側(cè)面平衡橫向動荷載的無砟軌道結(jié)構(gòu)的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。