專利名稱：預應力混凝土軌枕以及用于運輸和安裝具有預應力混凝土軌枕的轉(zhuǎn)轍器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預應力混凝土軌枕，具有至少兩個軌枕部段，這些軌枕部段通過嵌入軌枕體中的連接裝置抗彎地聯(lián)接或能聯(lián)接。
背景技術(shù)：
在過去，轉(zhuǎn)轍器由分開提供的混凝土軌枕、鐵軌和轉(zhuǎn)轍器連桿在預定的安裝位置組裝。由于所要求的精度較高，轉(zhuǎn)轍器完全在制造工廠中預裝，以便進行檢驗，這種處理方式工作量很大。因此，已經(jīng)提出，在預裝配狀態(tài)下將預裝配的轉(zhuǎn)轍器運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場并進行安裝。然而這種轉(zhuǎn)轍器的尺寸超過了可供使用的貨車車廂，因此轉(zhuǎn)而采用這樣的方式，即，將預裝的轉(zhuǎn)轍器分解，以便能夠運輸。接著隨后在安裝地進行轉(zhuǎn)轍器的裝配和安裝。
由EP I 026 321A1已知一種用于鐵路鐵枕的鋼制連接裝置，利用所述連接裝置預制的預應力軌枕部件可以事后抗彎曲、抗拉伸和抗剪切地連接成軌枕單元，這樣轉(zhuǎn)轍器在組裝過程中能夠按設(shè)計平直地安裝。在預應力混凝土軌枕的各個軌枕部段的軌枕端頭的區(qū)域中都嵌入鋼制連接裝置，該連接裝置由各軌枕部段的端側(cè)突出并通入板條中，各板條通過螺栓連接件螺栓連接。由EPl 908880A1已知另一種用于混凝土軌枕的抗彎的連接裝置。該文件提出，在接縫的兩側(cè)將鋼制的端板夾緊到混凝土的端面上，并通過鋼鉗連接。但這種連接裝置的缺點是比較復雜，因而成本較高，所以它的使用經(jīng)濟性是有問題的。除此之外，在實驗中已經(jīng)證實，嵌入的連接裝置位于在兩個軌枕部段之間的聯(lián)接區(qū)域中，該聯(lián)接區(qū)域是一個潛在的薄弱部位。這是由于通過預緊的預應力用鋼絲產(chǎn)生的預緊力是從軌枕端頭開始逐漸形成的。所以預緊力在軌枕端頭的附近較低，只有在距連接裝置一定距離處才達到所需的水平。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于，提供一種預應力混凝土軌枕，即使在兩個軌枕部段的連接區(qū)域中這種預應力混凝土軌枕也能可靠地承受負載。為了實現(xiàn)所述目的，根據(jù)本發(fā)明在開頭所述類型的預應力混凝土軌枕中設(shè)定，各軌枕部段分別在與連接裝置鄰接的區(qū)域內(nèi)由比其余區(qū)域內(nèi)的混凝土強度高的混凝土制成。與傳統(tǒng)的預應力混凝土軌枕不同，本發(fā)明基于這樣的認知，S卩，也可以通過選擇具有改進的特性的混凝土來實現(xiàn)預應力混凝土軌枕所需的更好的機械特性，而不是例如使用其它的鋼筋鋼(Betonstahl)或類似材料。相反本發(fā)明設(shè)定，在所述區(qū)域內(nèi)使用具有較高強度的混凝土，所述混凝土補償了不足的預應力。這里，所述較高強度的混凝土的使用僅限于與連接裝置鄰接的區(qū)域，緊接著該區(qū)域可以使用傳統(tǒng)的混凝土。在根據(jù)本發(fā)明的預應力混凝土軌枕中，特別優(yōu)選的是，具有較高強度的混凝土是高強度混凝土或超高強度混凝土(UHPC/UHFB)。這種混凝土不僅具有高的抗壓強度，也具有高的抗拉強度，因此，對于當前的情況超高強度混凝土特別適于補償不足的預應力。在根據(jù)本發(fā)明的預應力混凝土軌枕中使用的超高強度混凝土的抗拉強度至少為lOMPa，優(yōu)選至少為 20MPa。如果在根據(jù)本發(fā)明預應力混凝土軌枕中高強度混凝土或超高強度混凝土具有纖維，能夠?qū)崿F(xiàn)進一步提高抗拉強度。特別是可以考慮采用鋼纖維、塑料纖維、玻璃纖維或碳纖維。所述的各種不同的纖維還可以按不同的組成相互組合使用。同樣屬于本發(fā)明范圍的是，根據(jù)本發(fā)明的預應力混凝土軌枕的具有高強度的混凝土是聚合物混凝土。聚合物混凝土，也被稱為合成樹脂粘合的混凝土，同樣具有比普通混凝土高的抗拉強度，因此，在使用聚合物混凝土時可以承受在預應力混凝土軌枕的連接裝置的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的負載，即使該區(qū)域中的預應力是低于額定值的。在根據(jù)本發(fā)明預應力混凝土軌枕中，通過在各軌枕端頭中分別設(shè)置至少一個由鋼筋鋼制成的支架，可以實現(xiàn)進一步的加強。通過所述支架能夠進一步提高能夠承受的力和力矩，從而在兩個軌枕部段之間關(guān)鍵的聯(lián)接區(qū)域中也可以達到所需的承載能力。根據(jù)本發(fā)明的預應力混凝土軌枕特別適合作為轉(zhuǎn)轍器軌枕，因為通過翻起或折疊轉(zhuǎn)轍器，可以簡化預裝的轉(zhuǎn)轍器軌枕的運輸。預應力混凝土軌枕的連接裝置因此優(yōu)選構(gòu)造成螺栓連接，從而為了翻起或折疊可以通過松開或拆除螺栓。在松開螺栓固定之后，松動的螺栓連接可以起鉸鏈的作用，由此實現(xiàn)折疊。在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以設(shè)定，在連接裝置的區(qū)域內(nèi)安裝可拆除的運輸鉸鏈，以便折疊各軌枕部段。當折疊約180°之后，預應力混凝土軌枕就可以用傳統(tǒng)的貨物車廂運輸?shù)揭?guī)定的安裝地點。此外，本發(fā)明還涉及一種用于運輸和安裝帶有所述類型的預應力混凝土軌枕的轉(zhuǎn)轍器的方法。在根據(jù)本發(fā)明的方法中設(shè)置以下步驟將預應力混凝土軌枕與鐵軌預裝配成轉(zhuǎn)轍器，松開連接裝置中的部分螺栓，折疊轉(zhuǎn)轍器的活動部件，裝載轉(zhuǎn)轍器并將其運輸?shù)桨惭b地點，展開轉(zhuǎn)轍器的活動部件使其回到初始位置，裝配和擰緊螺栓，并裝配鐵軌。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，優(yōu)選拆除連接裝置的所有螺栓，并且安裝能拆除的運輸鉸鏈，以便折疊各軌枕部段。


本發(fā)明的其他優(yōu)點和細節(jié)通過實施例參考附圖來說明。附圖是示意性的圖示并示出圖I是按本發(fā)明的預應力混凝土軌枕在兩個軌枕部段的聯(lián)接的區(qū)域中放大的局部的俯視圖；圖2是在圖I中示出的預應力混凝土軌枕沿線II-II剖切的側(cè)視圖；圖3是在圖2中示出的預應力混凝土軌枕沿線III-III剖切的剖視圖；圖4是按本發(fā)明的預應力混凝土軌枕的一個局部的側(cè)視圖；圖5是按本發(fā)明的預應力混凝土軌枕的另一個實施例的側(cè)視圖；圖6示出帶有運輸鉸鏈的按本發(fā)明的預應力混凝土軌枕；以及 圖7示出處于展開折疊位置的圖6的預應力混凝土軌枕。
具體實施例方式圖I示出預應力混凝土軌枕I的俯視圖，該預應力混凝土軌枕具有軌枕部段2、3，這些軌枕部段通過嵌入軌枕端頭4、5中的連接裝置6抗彎地聯(lián)接。每個軌枕部段2、3分別具有多個預應力用鋼絲7，通過所述預應力用鋼絲對軌枕部段2、3加載壓力形式的預緊力。軌道的安裝通過多個通孔實現(xiàn)，為了簡化起見，僅示出在軌枕3中的一個通孔8。在所示的實施例中，焊接的鋼制連接裝置6分別包括四個鋼條9，它們沿預應力混凝土軌枕I的縱向設(shè)置，并焊接在端板10上。端板10與軌枕部段2、3的外側(cè)平齊地終止。在端板10的外側(cè)上設(shè)有焊接的板條11，固定螺栓13可以通過所述板條的通孔12插入。如圖2可以清楚地看到的那樣，板條14有兩個通孔12。嵌入軌枕部段2中的端板16對稱地構(gòu)成，只是板條14的位置相應地偏移。在相對于螺母15旋緊固定螺栓13之后，預應力混凝土軌枕I的軌枕部段2、3相互彎曲剛性地聯(lián)接。當通過固定螺栓13和螺母15形成的螺栓連接松動時，形成一種鉸鏈，所述鉸鏈以固定螺栓13的縱軸線為旋轉(zhuǎn)軸，軌枕部段2、3能 繞所述旋轉(zhuǎn)軸擺動，從而軌枕I能夠完全或部分地折疊或翻起，以便方便其運輸。在圖2的側(cè)視圖中示出，焊接在左邊的端板16上的前部的板條14幾乎面式地貼靠在圖2右側(cè)的端板10上，由此實現(xiàn)了各軌枕部段2、3抗彎的連接。圖3是沿圖2中的III-III的剖視圖并示出預應力用鋼絲7和鋼條9的位置。但該圖僅應理解為示例性的，預應力用鋼絲與鋼條的數(shù)量和位置可分別根據(jù)應用目進行選擇。圖4示意性示出預應力混凝土軌枕19的兩個軌枕部段2、3的連接區(qū)域。為清晰起見，在圖4中沒有示出預應力用鋼絲。在連接裝置6的區(qū)域中以及在除此以外的一個固定的區(qū)域內(nèi)，軌枕部段2、3包含高強度或超高強度混凝土 17，所述混凝土具有比其余區(qū)域18的混凝土高的強度。高強度或超高強度混凝土 17用鋼纖維加固。通過高強度或超高強度的混凝土 17補償存在于軌枕端頭的區(qū)域中的降低的拉伸強度，因為在這里通過預應力用鋼絲引起的預應力沒有或沒有以足夠程度出現(xiàn)。通過高強度或超高強度混凝土 17，預應力混凝土軌枕17在所述區(qū)域內(nèi)有足夠的強度，從而能夠可靠地承受所出現(xiàn)的負載。圖4所示的超高強度混凝土 17抗拉強度為20MPa。圖5示出預應力混凝土軌枕23在兩個軌枕部段20、21的連接區(qū)域中的另一個實施例。其基本結(jié)構(gòu)對應于圖4中示出的實施例的結(jié)構(gòu)，圖5中示出的預應力混凝土軌枕特別是也同樣具有連接裝置6。不同于前面的實施例，軌枕部段20、21在與連接裝置6鄰接的區(qū)域內(nèi)由聚合物混凝土 22構(gòu)成。緊接著聚合物混凝土 22之后，預應力混凝土軌枕23由普通混凝土 18構(gòu)成。在轉(zhuǎn)轍器廠，預應力混凝土軌枕和鐵軌預組裝成轉(zhuǎn)轍器。為了符合可用運輸車廂的運輸空間，轉(zhuǎn)轍器中超出所述運輸空間的部分被折疊起來。為此，鐵軌的突出部分至少部分地再次拆除并分開運輸。在拆卸和松動的螺栓連接后，將該區(qū)域的已聯(lián)接的軌枕抬起，使它們可以翻起并在普通車廂上運輸，其中螺栓連接形成的旋轉(zhuǎn)軸。在轉(zhuǎn)轍器的安裝地點，轉(zhuǎn)轍器軌枕的翻起的部分翻轉(zhuǎn)回到額定位置，重新裝入拆下的螺栓，擰緊所有螺栓，從而各軌枕部段重新抗彎地彼此連接。重新安裝為了運輸而拆除的鐵軌。通過這種處理方式確保了在轉(zhuǎn)轍器廠建立的轉(zhuǎn)轍器幾何形狀在安裝后仍然存在。
在圖6和7中示出一預應力混凝土軌枕，該預應力混凝土軌枕上安裝有可拆除的運輸鉸鏈24，以便折疊軌枕部段2、3并在折疊狀態(tài)下運輸混凝土軌枕。為了清楚起見，圖6和7中只示出了重要的組件。運輸鉸鏈24以其鉸鏈部段25、26固定在需要聯(lián)接的軌枕部 段2、3的上側(cè)上。為了運輸，拆除了用于所述軌枕部段2、3之間的板條的連接螺栓。接著將兩個軌枕部段中較短的一個翻轉(zhuǎn)180°，此時不需要松開鐵軌。在這種折疊的狀態(tài)下，預應力混凝土軌枕可以用普通的車廂運輸。在預定的安裝地點，展開折疊的軌枕部段，并且各軌枕部段經(jīng)由板條利用通過螺栓重新連接在一起。接著，拆除運輸鉸鏈24。
權(quán)利要求
1.一種預應力混凝土軌枕，具有至少兩個軌枕部段，這些軌枕部段通過嵌入軌枕端頭的連接裝置抗彎地連接或能夠連接，其特征在于，各軌枕部段(2、3)分別在與連接裝置(6)鄰接的區(qū)域中具有強度比其余區(qū)域中的混凝土高的混凝土。
2.按照權(quán)利要求I所述的預應力混凝土軌枕，其特征在于，所述具有較高強度的混凝土是高強度混凝土或超高強度混凝土( UHPC/UHFB )。
3.按照權(quán)利要求2所述的預應力混凝土軌枕，其特征在于，高強度混凝土或超高強度混凝土的抗拉強度至少為IOMpa,優(yōu)選至少為20Mpa。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的預應力混凝土軌枕，其特征在于，高強度混凝土或超高強度混凝土具有纖維，尤其是鋼纖維和/或塑料纖維和/或玻璃纖維和/或碳纖維。
5.按照權(quán)利要求I所述的預應力混凝土軌枕，其特征在于，所述具有較高強度的混凝土是聚合物混凝土。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的預應力混凝土軌枕，其特征在于，在各軌枕端頭中分別設(shè)置至少一個由鋼筋鋼構(gòu)成的支架。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的預應力混凝土軌枕，其特征在于，所述預應力混凝土軌枕構(gòu)造成轉(zhuǎn)轍器軌枕。
8.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的預應力混凝土軌枕，其特征在于，連接裝置(6)構(gòu)造成螺栓連接，所述螺栓連接在一個螺栓松動并拆除其余螺栓時起鉸鏈的作用。
9.按照上述權(quán)利要求中任一項所述的預應力混凝土軌枕，其特征在于，在連接裝置的區(qū)域內(nèi)安裝有可拆除的運輸鉸鏈(24)，以便折疊各軌枕部段(2、3)。
10.用于運輸和安裝具有按照權(quán)利要求I至9中任一項所述的預應力混凝土軌枕的轉(zhuǎn)轍器的方法，包括以下步驟 -將預應力混凝土軌枕與鐵軌預組裝成轉(zhuǎn)轍器， -松開連接裝置的一部分螺栓， -折疊轉(zhuǎn)轍器的活動部件， -裝載轉(zhuǎn)轍器并將其運輸?shù)桨惭b地點。
-展開轉(zhuǎn)轍器的活動部件使其回到初始位置， -裝配并旋緊螺栓；以及 -裝配鐵軌。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，松開并拆除連接裝置的所有螺栓，并安裝能拆除的運輸鉸鏈，以便為了運輸而折疊各軌枕部段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預應力混凝土軌枕，具有至少兩個軌枕部段，這些軌枕部段通過嵌入軌枕端頭的連接裝置抗彎地連接或能夠連接，其中，各軌枕部段分別在與連接裝置鄰接的區(qū)域中具有強度比其余區(qū)域中的混凝土高的混凝土。
文檔編號E01B7/22GK102713064SQ201080046111
公開日2012年10月3日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者F·申普夫, H-D·米勒 申請人:德國鐵路路網(wǎng)股份公司, 鐵路一號有限公司