本發(fā)明屬于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種減振無(wú)砟軌道板。

背景技術(shù)：

軌道交通給大家出行帶來(lái)了方便，同時(shí)也帶來(lái)了一系列的振動(dòng)環(huán)境問(wèn)題，事實(shí)上國(guó)際上已把振動(dòng)列為七大環(huán)境公害之一。這就要求在城市軌道交通建設(shè)的過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，積極采取減振降噪的措施，努力解決城市軌道交通帶來(lái)的環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)城市軌道交通和人類環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

目前國(guó)內(nèi)在軌道交通方面有很多減振措施，比如采用減振扣件、鋼彈簧浮置板軌道、梯形軌道、阻尼輪對(duì)等，但是上述減振措施目前暴露出很多問(wèn)題，比如減振扣件維護(hù)費(fèi)用較高、浮置板軌道和阻尼輪對(duì)會(huì)增加鋼軌波磨反而會(huì)增加環(huán)境振動(dòng)。

橡膠混凝土的研究始于20世紀(jì)90年代初，國(guó)內(nèi)外對(duì)橡膠混凝土力學(xué)性能及動(dòng)力性能做了大量研究，研究表明與普通混凝土相比，橡膠混凝土具有耐久性能、減振性能、抗沖擊性能和隔聲性能好等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)就是抗壓和抗折強(qiáng)度明顯下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有軌道交通減振措施的不足，本發(fā)明提供了一個(gè)制造成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且后期維護(hù)簡(jiǎn)單的減振無(wú)砟軌道板。

針對(duì)橡膠混凝土抗壓和抗折強(qiáng)度下降的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種橡膠顆粒預(yù)處理方法，采用處理過(guò)的橡膠顆粒制成的橡膠混凝土抗壓抗折強(qiáng)度降低不明顯，但減振性能提升明顯。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案。

一種減振無(wú)砟軌道板，包括：混凝土制作的無(wú)砟軌道，所述的無(wú)砟軌道板包括軌道板層，所述軌道板層上放置軌枕。

進(jìn)一步的，所述的軌道板層采用橡膠混凝土制作。

進(jìn)一步的，所述的軌枕包括短軌枕、長(zhǎng)軌枕。

因?yàn)橄鹉z混凝土抗壓強(qiáng)度會(huì)降低，鋼軌和軌道板接觸位置也就是軌枕處接觸應(yīng)力會(huì)比較大。因此，所述的軌枕材料是由普通混凝土制作。

進(jìn)一步的，為了提高橡膠混凝土的抗壓強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)篩選，得在下面工況下，橡膠混凝土的抗壓強(qiáng)度降低不明顯，但減振性能得到提升。

工況：橡膠顆粒直徑為2-4mm；用kh560型偶聯(lián)劑預(yù)處理橡膠顆粒表面，再參與混凝土拌和；橡膠顆粒參入量5%等體積取代河砂。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明充分利用處理廢舊輪胎得出的橡膠顆粒，有利于環(huán)境，成本低廉，后期維護(hù)簡(jiǎn)單，減振性能好，施工簡(jiǎn)單，也可以配合其他減振設(shè)施一起使用，且本發(fā)明用了表面用kh560型偶聯(lián)劑處理過(guò)的橡膠顆粒的橡膠混凝土，這種橡膠混凝土強(qiáng)度降低不明顯，減振性能提升明顯。

說(shuō)明書附圖

圖1給出了普通混凝土短軌枕無(wú)砟軌道板的示意圖。

圖2給出了短軌枕減振無(wú)砟軌道板的示意圖。

圖3給出了插入損失圖。

圖中，1-普通混凝土制作的短軌枕；2-普通混凝土制作的軌道板層；3-橡膠混凝土制作的軌道板層。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例做出了一塊短軌枕減振無(wú)砟軌道板和一塊短軌枕普通混凝土無(wú)砟軌道板。

兩塊軌道板幾何尺寸為：長(zhǎng)5500cm，寬2500cm，厚20cm，每塊14個(gè)短軌枕。見(jiàn)附圖1、附圖2。

普通混凝土軌道板按照現(xiàn)有的施工工藝及流程制作。

減振無(wú)砟軌道板的施工流程：立模具-綁扎鋼筋-稱取河砂5%等體積橡膠顆粒（直徑為2-4mm）-用kh560型偶聯(lián)劑處理橡膠顆粒表面-晾干或烘干橡膠顆粒-把晾干或烘干好的橡膠顆粒摻入混凝土集料中拌和-在軌道板層澆筑橡膠混凝土-用普通混凝土澆筑軌枕-養(yǎng)護(hù)-拆模。

實(shí)施例2

本實(shí)施例測(cè)試了實(shí)施例1中的兩塊無(wú)砟軌道板的減振性能。包括兩個(gè)減振指標(biāo)：z向加速度振級(jí)、插入損失。

1.加速度振級(jí)采用下式計(jì)算得到：

其中，

式中：a0為基準(zhǔn)加速度，取a0為10^-6m*s-2；

為頻域a計(jì)權(quán)加速度，ci為第i個(gè)1/3頻段的計(jì)權(quán)因子；ari為第i個(gè)1/3頻段中心頻率處的振動(dòng)加速度有效值。

測(cè)試得出普通混凝土短軌枕無(wú)砟軌道板和短軌枕減振無(wú)砟軌道板在軌道板上相同位置測(cè)點(diǎn)的z向加速度振級(jí)見(jiàn)下表1。

表1軌道板上測(cè)點(diǎn)z向加速度振級(jí)

由表1可得出，在兩塊軌道板上相同位置的測(cè)點(diǎn)，本發(fā)明所述的減振無(wú)砟軌道板在8hz-400hz各頻率段的z向加速度振級(jí)明顯下降。

2.為了正確的反映減振無(wú)砟軌道板對(duì)環(huán)境振動(dòng)的影響，目前工程技術(shù)是常采用插入損失ls評(píng)價(jià)對(duì)環(huán)境振動(dòng)的減振效果，其計(jì)算公式如下：

式中：和分別為減振無(wú)砟軌道板和普通混凝土無(wú)砟軌道板在地面相同位置測(cè)點(diǎn)的頻域計(jì)權(quán)加速度。

得出的減振無(wú)砟軌道板的插入損失見(jiàn)附圖3。

結(jié)論分析：

1.減振無(wú)砟軌道板的插入損失先增后減，再增再減的趨勢(shì)；

2.在8-10hz頻段內(nèi)，插入損失為正值，但是都在3db以下，且隨著距離軌道板的距離越遠(yuǎn)，插入損失值越??；

3.在10-23hz頻段內(nèi)，插入損失為負(fù)值，表明在這些頻段內(nèi)，減振無(wú)砟軌道板防大了地面的振動(dòng)，其主要原因是，在軌道板層內(nèi)摻加橡膠顆粒使軌道板-大地系統(tǒng)的彈性有所改變，使系統(tǒng)的某階固有頻率移到該頻率附近，導(dǎo)致振動(dòng)增加；

4.在25-80hz內(nèi)，插入損失大于5db，表明在混凝土中摻加橡膠顆粒減振明顯。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)明了一種減振無(wú)砟軌道板制作材料及結(jié)構(gòu)形式。減振無(wú)砟軌道板的軌道板層采用處理過(guò)橡膠顆粒的橡膠混凝土制作，軌枕采用普通混凝土制作。橡膠顆粒的處理方法為：用KH560型偶聯(lián)劑處理橡膠顆粒表面。橡膠顆粒參入量為：5%等體積取代河砂。采用上述方法制作的減振無(wú)砟軌道板的Z向加速度振級(jí)明顯降低，對(duì)環(huán)境的振動(dòng)在大部分頻段內(nèi)振級(jí)明顯降低，且成本低、制作簡(jiǎn)單、強(qiáng)度降低不明顯、后期維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉林芽;崔夏冰;雷曉燕;劉全民
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華東交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.24
技術(shù)公布日：2017.08.29