本發(fā)明屬于無砟軌道相關技術領域，更具體地，涉及一種裝配式鋼管混凝土雙塊式軌枕。

背景技術：

在枕式無砟軌道系統(tǒng)中，軌枕作為關鍵組件之一，它的功能主要是在無砟軌道道床板的施工過程中，提供無扣件預埋件定位功能及確定軌道的幾何形位。為了有效控制預制混凝土軌枕和現(xiàn)澆道床板新老混凝土之間產(chǎn)生裂紋的寬度和數(shù)量，保證無砟軌道主體結(jié)構(gòu)滿足混凝土結(jié)構(gòu)相關耐久性規(guī)定要求，傳統(tǒng)混凝土長軌枕已經(jīng)逐步優(yōu)化設計為通過桁架鋼筋連接、定位的混凝土軌枕塊。

目前，無砟軌道中混凝土軌枕應用較為廣泛、成熟的主要包括法國的stdedf軌枕(軌枕連接部件采用角鋼)、德國雷達2000(軌枕連接部件采用鋼筋桁架)、德國旭普林雙塊式軌枕，以及國內(nèi)目前廣泛鋪設的crtsi型雙塊式軌枕等。其中現(xiàn)有的雙塊式無砟軌道軌枕主要包括處于軌枕兩端的兩塊混凝土塊，以及將兩混凝土塊之間采用鋼筋桁架或角鋼連接在一起的整體式構(gòu)造。然而，進一步的研究表明，上述構(gòu)造形式的軌枕在制造、搬運、倉儲、施工等多個環(huán)節(jié)仍存在如下的缺陷或不足：

首先，在制造環(huán)節(jié)，如同“淺談雙塊式無砟軌道軌枕預制”(“建筑工程技術與設計”，王晨燕，2016年3月)一文中所介紹地，其需要采用鋼模型、模型輸送輥道、混凝土灌注設備、振動臺、養(yǎng)護池、運模車、翻-脫模機等多組復雜裝置的配合來預制上述一體式構(gòu)造的軌枕，其中預埋套管安裝、鋼筋桁架安裝等工序不僅操作繁瑣，而且這些連接件自身必需具備足夠的強度，對材料要求較高，相應對制造效率和整體軌枕制造成本造成很大的影響；

其次，在搬運和倉儲環(huán)節(jié)，前者如同cn101245578a、cn202785279等所披露地，需要采用人工或?qū)Ｓ醚b載工具或吊具來執(zhí)行雙塊式軌枕的搬運，并主要依賴連接件的剛強度來避免運輸過程中幾何形位的變形，該吊具包括橫梁、左吊鉤、右吊鉤和同步連桿機構(gòu)等，由此執(zhí)行一垛譬如5*5共25根軌枕的搬運操作；而在倉儲環(huán)節(jié)，如同cn203246881所披露地，它采用的雙塊式軌枕自動碼垛機包括固定支架、沿著齒槽軌道設置的主行走車，以及安裝在主行走車兩側(cè)的提升臂行走車等，并通過提升臂和機械手來執(zhí)行軌枕的定位和堆碼吊裝操作。顯而易見的是，現(xiàn)有技術中無論搬運還是倉儲方案均存在較大的局限性，例如工廠預制好的一組雙塊式軌枕重達270kg左右，搬運到施工現(xiàn)場費事費力；而采用角鋼或鋼筋桁架連接好的雙塊式軌枕在工廠有堆放層數(shù)限制，不僅增加了存儲成本，而且在運輸過程中碼放在運輸車輛中時存在大量的不可利用空間，運輸成本高；

最后，在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，如同cn101289828a、cn102268851a等所披露地，雙塊式無砟軌道的施工過程一般需要組合式軌道排架、自行式鋪裝機、多功能電控吊具和移動式機械組裝平臺等裝置，這些大型配套機組存在種類繁多、施工技術復雜、需要專用的物流通道等缺點，因而對施工難度和施工效率提出了很大的挑戰(zhàn)。相應地，針對上述多方面的技術問題，本領域亟需對此給出更為完善的解決手段，以便更好地符合日益增長的高質(zhì)量工程需求。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的以上不足或改進需求，本發(fā)明提供了一種裝配式鋼管混凝土雙塊式軌枕，其中通過綜合考慮制造、搬運、倉儲和施工等多個環(huán)節(jié)的實際需求，對雙塊式無砟軌道軌枕的整體構(gòu)造形式和設置方式等方面重新進行了研究和設計，同時對各關鍵組件的具體結(jié)構(gòu)以及在搬運、倉儲和現(xiàn)場裝配等環(huán)節(jié)的要求進行了針對性改進，相應與現(xiàn)有技術相比，其不僅能夠在施工現(xiàn)場快速、高精度地實現(xiàn)固定及裝配過程，而且可在顯著減少使用連接件的同時確保軌枕具備良好的形位保持能力；尤其是，還在降低制造、倉儲、搬運和施工等多個環(huán)節(jié)的工藝難度、提高工藝效率和降低成本方面具備突出的優(yōu)勢，因而尤其適用于對施工周期要求高、施工條件受限等無砟軌道工程應用場合。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種裝配式鋼管混凝土雙塊式軌枕，其特征在于，該軌枕包括彼此獨立加工的多個組件，即成對配置的第一混凝土軌枕塊和第二混凝土軌枕塊，以及配套的多個鋼管混凝土柱，其中：

所述第一混凝土軌枕塊、第二混凝土軌枕塊各自在頂面具有預埋螺栓套管，并在端部分別預留有沿著軌枕塊自身長度方向而向內(nèi)部分延伸的螺紋定位孔；所述鋼管混凝土柱由自密實混凝土灌注到空心鋼管內(nèi)并進行養(yǎng)護而形成，并且其兩端加工呈螺紋狀結(jié)構(gòu)；

此外，上述第一混凝土軌枕塊、第二混凝土軌枕塊和多個鋼管混凝土柱在搬運環(huán)節(jié)和倉儲環(huán)節(jié)均保持分開，并在一同輸送至施工現(xiàn)場后，首先調(diào)整好兩個混凝土軌枕塊之間的距離和幾何形位并予以固定，然后現(xiàn)場將所述多個鋼管混凝土柱的兩端分別對應擰入至所述第一混凝土軌枕塊和所述第二混凝土軌枕塊的所述螺紋定位孔中，最后予以鎖緊。

按照本發(fā)明的另一方面，提供了另外一種裝配式鋼管混凝土雙塊式軌枕，其特征在于，該軌枕包括彼此獨立加工的多個組件，即成對配置的第一混凝土軌枕塊和第二混凝土軌枕塊，以及配套的多個鋼管混凝土柱，其中：

所述第一混凝土軌枕塊、第二混凝土軌枕塊各自在頂面具有預埋螺栓套管，并在端部分別預留有沿著軌枕塊自身長度方向而向內(nèi)部分延伸的孔洞；所述鋼管混凝土柱由自密實混凝土灌注到空心鋼管內(nèi)并進行養(yǎng)護而形成，并且其端部外徑與所述孔洞的內(nèi)徑基本保持吻合；

此外，上述第一混凝土軌枕塊、第二混凝土軌枕塊和多個鋼管混凝土柱在搬運環(huán)節(jié)和倉儲環(huán)節(jié)均保持分開，并在一同輸送至施工現(xiàn)場后，首先調(diào)整好兩個混凝土軌枕塊之間的距離和幾何形位并予以固定，然后現(xiàn)場將所述多個鋼管混凝土柱的兩端分別對應插入至所述第一混凝土軌枕塊和所述第二混凝土軌枕塊的所述孔洞中，最后向此孔洞注入粘結(jié)漿予以固化。

作為進一步優(yōu)選地，所述第一混凝土軌枕塊、第二混凝土軌枕塊均由混凝土整體澆筑而成，它們的內(nèi)部優(yōu)選還設置有鋼筋網(wǎng)片或箍筋。

作為進一步優(yōu)選地，所述第一混凝土軌枕塊、第二混凝土軌枕塊的側(cè)面均設有11:1～7:1的傾角，并且其上部的邊角均進行倒角處理。

作為進一步優(yōu)選地，所述多個鋼管混凝土柱的數(shù)量優(yōu)選為2個或3個，其中當設計為3個時，從軌枕剖面方向看，這三個鋼管混凝土柱的端部圓心連線構(gòu)成倒三角形。

作為進一步優(yōu)選地，所述螺紋定位孔或孔洞的深度優(yōu)選為708mm，內(nèi)徑優(yōu)選為45mm。

作為進一步優(yōu)選地，所述螺紋定位孔或孔洞的數(shù)量優(yōu)選為2個或3個，并且它們之間的間距設定為150mm～180mm。

作為進一步優(yōu)選地，上述鋼管混凝土雙塊式軌枕不具備鋼筋桁架或角鋼。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，主要具備以下的技術優(yōu)點：

1、通過綜合考慮制造、搬運、倉儲和施工等多個環(huán)節(jié)的實際需求，將整體雙塊式軌枕構(gòu)造分解為彼此獨立的多個組件分別進行加工制造，并一同運輸至施工場地現(xiàn)場安裝，相應通過鋼管混凝土柱與混凝土軌枕塊的一體成型，實際測試表明可有效增加軌枕空間幾何形位的保持能力，較好地滿足了雙塊式軌枕抗彎扭的要求；此外，通過對各組件的具體結(jié)構(gòu)和設置方式等方面進行的針對性設計，施工現(xiàn)場不再需要過多的大型配套機組及專用的物流通道，并顯著提高了施工效率；

2、尤其是，按照本發(fā)明有效克服了傳統(tǒng)雙塊式軌枕在堆放存儲、吊裝運輸過程中必需依賴連接件的剛強度來保持軌枕幾何形位的先天不足，而且還極大提高了工廠制造、堆碼倉儲和運輸至各類施工現(xiàn)場的效率，不再受堆放層數(shù)限制，有利于節(jié)約倉儲空間；

3、按照本發(fā)明的裝配式鋼管混凝土雙塊式軌枕能夠很好地克服現(xiàn)有技術中在工廠制造、多點運輸、集中倉儲和現(xiàn)場施工等多個環(huán)節(jié)所面臨的各類技術問題，并且與道床板的結(jié)合效果好、空間形位保持能力強，軌道穩(wěn)定性好；此外，還具有制備工藝簡單、成本低廉、質(zhì)量可靠、規(guī)格靈活和便于后期維護保養(yǎng)等優(yōu)點，因而具備較高的經(jīng)濟和社會價值。

附圖說明

圖1是按照本發(fā)明第一優(yōu)選實施方式所構(gòu)建的混凝土軌枕塊的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是按照本發(fā)明優(yōu)選實施例所構(gòu)建的鋼管混凝土柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3顯示了在分開搬運至施工現(xiàn)場后，將第一、第二混凝土軌枕塊平放對置的施工示意圖；

圖4顯示了繼續(xù)將多個鋼管混凝土柱與第一、第二混凝土軌枕塊執(zhí)行一體化裝配的施工示意圖；

在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：

1-第一混凝土軌枕塊2-第二混凝土軌枕塊3-鋼管混凝土柱11預埋螺栓套管21-預埋螺栓套管12-螺紋定位孔22-螺紋定位孔

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如同上面“背景技術”部分所具體分析地，現(xiàn)有技術中的無砟軌道雙塊式軌枕在工廠制造、運輸和倉儲，以及現(xiàn)場施工等多個環(huán)節(jié)均面臨著現(xiàn)實的一些技術局限，并集中導致人力物力耗費巨大、效率低和成本高等問題，相應地，本發(fā)明針對性地對雙塊式無砟軌道軌枕的整體構(gòu)造形式和設置方式等方面重新進行了研究和設計，同時對各關鍵組件的具體結(jié)構(gòu)以及在搬運、倉儲和現(xiàn)場裝配等環(huán)節(jié)的要求進行了改進。

技術方案一

按照本發(fā)明的第一種優(yōu)選實施方案，提供了一種裝配式鋼管混凝土雙塊式軌枕，其特征在于，該軌枕包括彼此獨立加工的多個組件，即成對配置的第一混凝土軌枕塊1和第二混凝土軌枕塊2，以及配套的多個鋼管混凝土柱3，并且這些組件在所有搬運、倉儲或其他環(huán)節(jié)，以及到達施工現(xiàn)場之前均保持為分開。

更具體地，該第一混凝土軌枕塊1、第二混凝土軌枕塊2各自在頂面具有預埋螺栓套管11、21，并在端部分別預留有沿著軌枕塊自身長度方向而向內(nèi)部分延伸的螺紋定位孔12、22。如圖1中示范性所示，預埋螺栓套管11的數(shù)量優(yōu)選為2個，它們對稱布置在第一混凝土軌枕塊1的頂面且向下延伸，由此用于安裝扣件等其他元件；螺紋定位孔22的數(shù)量優(yōu)選為2個并分布在螺紋定位孔的左右兩側(cè)，更優(yōu)選為3個并且從軌枕的縱向剖面看，這3個螺紋定位孔的圓心連線構(gòu)成倒三角形。

請參見圖2，所述鋼管混凝土柱3優(yōu)選由自密實混凝土灌注到空心鋼管內(nèi)并進行養(yǎng)護而形成，并且其兩端加工呈螺紋狀結(jié)構(gòu)。以此方式，上述第一混凝土軌枕塊1、第二混凝土軌枕塊2和多個鋼管混凝土柱3不僅在搬運環(huán)節(jié)和倉儲環(huán)節(jié)均保持分開，并在一同輸送至施工現(xiàn)場后才執(zhí)行一體化安裝，并盡量避免現(xiàn)場加工制造所可能帶來的各種不便。更具體地，在現(xiàn)場加工時，首先調(diào)整好兩個混凝土軌枕塊之間的距離和幾何形位并予以固定，然后現(xiàn)場將所述多個鋼管混凝土柱3的兩端分別對應擰入至第一混凝土軌枕塊1和第二混凝土軌枕塊2的各個螺紋定位孔12、22中，最后予以鎖緊，由此獲得了所需的鋼管混凝土雙塊式軌枕。

各種實際測試表明，按照上述方案而加工制造、搬運、倉儲和現(xiàn)場施工的雙塊式軌枕在施工環(huán)節(jié)可有效增加軌枕空間幾何形位的保持能力，較好地滿足了雙塊式軌枕抗彎扭的要求；此外，同樣在堆放存儲、吊裝運輸?shù)拳h(huán)節(jié)也不再需要依賴連接件的剛強度來保持軌枕幾何形位，相應極大提高了工廠制造、堆碼倉儲和運輸至各類施工現(xiàn)場的操作便利性和工作效率，并且不再受堆放層數(shù)限制，有利于節(jié)約倉儲空間。最后，通過采用螺紋嚙合的方式來執(zhí)行軌枕塊與鋼管混凝土柱之間的定位和調(diào)整，進一步提高了施工效率和便利度，并有助于后期的維修檢查。

技術方案二

按照本發(fā)明的第二種優(yōu)選實施方案，提供了另外一種裝配式鋼管混凝土雙塊式軌枕，其特征在于，該軌枕包括彼此獨立加工的多個組件，即成對配置的第一混凝土軌枕塊1和第二混凝土軌枕塊2，以及配套的多個鋼管混凝土柱3，并且這些組件在所有搬運、倉儲或其他環(huán)節(jié)，以及到達施工現(xiàn)場之前均保持為分開。

更具體地，該第一混凝土軌枕塊1、第二混凝土軌枕塊2各自在頂面具有預埋螺栓套管11、21，并在端部分別預留有沿著軌枕塊自身長度方向而向內(nèi)部分延伸的孔洞(圖中未給出附圖標記)，也即替代了前面方案中的螺紋定位孔。

同樣參見圖2，所述鋼管混凝土柱3優(yōu)選由自密實混凝土灌注到空心鋼管內(nèi)并進行養(yǎng)護而形成，并且其端部外徑與所述孔洞的內(nèi)徑基本保持吻合，同時保持光滑表明。以此方式，上述第一混凝土軌枕塊1、第二混凝土軌枕塊2和多個鋼管混凝土柱3不僅在搬運環(huán)節(jié)和倉儲環(huán)節(jié)均保持分開，并在一同輸送至施工現(xiàn)場后才執(zhí)行一體化安裝，并盡量避免現(xiàn)場加工制造所可能帶來的各種不便。更具體地，如圖3和圖4所示，在現(xiàn)場加工時，首先調(diào)整好兩個混凝土軌枕塊之間的距離和幾何形位并予以固定，然后現(xiàn)場將所述多個鋼管混凝土柱3的兩端分別對應直接插入至第一混凝土軌枕塊1和第二混凝土軌枕塊2的各個螺紋定位孔12、22中，最后向此孔洞注入粘結(jié)漿予以固化，由此獲得了所需的鋼管混凝土雙塊式軌枕。

通過將螺紋嚙合方式替換為粘結(jié)漿固化的方式，有助于確保最終獲得的雙塊式軌枕的整體性和結(jié)構(gòu)強度，施工方便快捷，無需采用專用的生產(chǎn)設備，工程造價低；此外，澆筑的軌枕混凝土塊基本對稱于鋼軌豎軸線，與現(xiàn)澆道床板的結(jié)合面較小，同時軌枕混凝土塊側(cè)面優(yōu)選設置成一定坡度的斜面，軌枕混凝土塊上面邊角均可進行倒角處理，由此便于混凝土軌枕塊在制造生產(chǎn)過程中的脫模及減少混凝土的應力集中。

綜上，按照本發(fā)明的裝配式鋼管混凝土雙塊式軌枕能夠很好地克服現(xiàn)有技術中在工廠制造、多點運輸、集中倉儲和現(xiàn)場施工等多個環(huán)節(jié)所面臨的各類技術問題，并且與道床板的結(jié)合效果好、空間形位保持能力強，軌道穩(wěn)定性好；此外，還具有制備工藝簡單、成本低廉、質(zhì)量可靠、規(guī)格靈活和便于后期維護保養(yǎng)等優(yōu)點，因而具備較高的經(jīng)濟和社會價值，并尤其適用于一些對施工周期要求高、施工條件受限等工程應用場合。

本領域的技術人員容易理解，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，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。