被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)，以降低與軌道結(jié)構(gòu)固有頻率接近的振動成份，消除軌道結(jié)構(gòu)在該頻段的有害振動。它包括浮置板主體（101）、支撐基礎(chǔ)（102）和鋼軌（104），鋼軌（104）通過扣件（105）固定在浮置板主體（101）上，沿線路延伸方向連續(xù)鋪設(shè)的浮置板主體（101）通過減振器（106）置于支撐基礎(chǔ)（102）上。所述各浮置板主體（101）的長度范圍內(nèi)設(shè)置有至少一個附加質(zhì)量塊（103），附加質(zhì)量塊（103）通過彈性構(gòu)件與對應(yīng)的浮置板主體（101）或者支撐基礎(chǔ)（102）彈性連接。
【專利說明】被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鐵路軌道結(jié)構(gòu)，特別涉及一種被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]浮置板軌道又稱為質(zhì)量-彈簧軌道系統(tǒng)，是將具有一定質(zhì)量和剛度的混凝土道床板浮置通過減振器(鋼彈簧或橡膠減振器)置于基礎(chǔ)之上，利用道床板的質(zhì)量慣性力來平衡列車運(yùn)行引起的動荷載。自1965年在德國首次得到應(yīng)用以來，以其優(yōu)良的減振性能，在國內(nèi)外城市軌道交通中得到了大量應(yīng)用。
[0003]目前，減震效果最好的軌道結(jié)構(gòu)當(dāng)屬鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)，而現(xiàn)有的浮置板軌道結(jié)構(gòu)第一階固有頻率在12Hz左右，對現(xiàn)實生活及生產(chǎn)中需要隔離的頻率為5?15Hz之間的低頻振動成份，現(xiàn)有的浮置板軌道結(jié)構(gòu)不僅起不到降低的作用，反而因為該頻段振動接近軌道結(jié)構(gòu)的固有頻率，產(chǎn)生共振，會增強(qiáng)該頻段的振動影響。要提高軌道結(jié)構(gòu)對低頻振動成份的緩沖效果，傳統(tǒng)的辦法是降低軌道結(jié)構(gòu)的固有頻率，即增加軌道結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，或降低軌道結(jié)構(gòu)的剛度。由于受鐵路基礎(chǔ)建筑界限及成本所限，作為軌道結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件之一的軌道板質(zhì)量增加所帶來的減振效果有限；若減低軌道結(jié)構(gòu)剛度，固有頻率可減小，但剛度降低過大，則軌道結(jié)構(gòu)位移增大，帶來列車運(yùn)行安全隱患，因此，已無法進(jìn)一步通過上述形式來達(dá)到降低低頻范圍內(nèi)的振動影響。
[0004]當(dāng)?shù)罔F列車經(jīng)過減振要求較高的建筑物時，如科研機(jī)構(gòu)、音樂廳、醫(yī)院、軍事設(shè)施、博物館及古建筑等，低頻振動成份不僅容易引起結(jié)構(gòu)的疲勞損傷，影響設(shè)備壽命，還會影響鐵路上蓋博物館等物業(yè)的使用環(huán)境及沿線精密儀器儀表的工作精度，易導(dǎo)致電氣部件和自控系統(tǒng)的工作失靈，同時振動還不可避免地產(chǎn)生噪聲，影響周圍人員的工作及身心健康。因此，有必要采用新技術(shù)對軌道板的低頻減振性能做進(jìn)一步的研究。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)，以降低與軌道結(jié)構(gòu)固有頻率接近的振動成份，消除軌道結(jié)構(gòu)在該頻段的有害振動。
[0006]本實用新型解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本實用新型的被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)，包括浮置板主體、支撐基礎(chǔ)和鋼軌，鋼軌通過扣件固定在浮置板主體上，沿線路延伸方向連續(xù)鋪設(shè)的浮置板主體通過減振器置于支撐基礎(chǔ)上，其特征在于:所述各浮置板主體的長度范圍內(nèi)設(shè)置有至少一個附加質(zhì)量塊，附加質(zhì)量塊通過彈性構(gòu)件與對應(yīng)的浮置板主體或者支撐基礎(chǔ)彈性連接。
[0008]本實用新型的有益效果是，在各浮置板主體的長度范圍內(nèi)設(shè)置與浮置板主體內(nèi)或者支撐基礎(chǔ)彈性連接的附加質(zhì)量塊，通過合理選擇附加質(zhì)量塊的結(jié)構(gòu)形式、動力參數(shù)以及與浮置板主體或支撐基礎(chǔ)間的耦合關(guān)系，便可在預(yù)期頻段上實現(xiàn)附加質(zhì)量塊的振動相位與浮置板主體或支撐基礎(chǔ)的振動相位相反，以實現(xiàn)減小浮置板主體或支撐基礎(chǔ)的低頻振動成分的目的，消除軌道結(jié)構(gòu)在該頻段的有害振動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)中浮置板主體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2本實用新型被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是本實用新型被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]圖4是本實用新型被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖
[0013]圖5是本實用新型本實用新型被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖中示出構(gòu)件及所對應(yīng)的標(biāo)記:浮置板主體101，框架空間101a、支撐基礎(chǔ)102，附加質(zhì)量塊103，鋼軌104，扣件105，減振器106。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]列車通過時會對浮置板主體產(chǎn)生向下的強(qiáng)大作用力，浮置板主體再將此作用力繼而傳遞至浮置板支撐基礎(chǔ)，在現(xiàn)有浮置板軌道結(jié)構(gòu)中，為了獲得更優(yōu)的減振效果，可通過繼續(xù)降低軌道結(jié)構(gòu)的固有頻率的方法來實現(xiàn)，即增加軌道結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，或降低軌道結(jié)構(gòu)的剛度。由于受鐵路基礎(chǔ)建筑界限及成本所限，作為軌道結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件之一的浮置板本體質(zhì)量增加所帶來的減振效果有限；若減低軌道結(jié)構(gòu)剛度，固有頻率可減小，但剛度降低過大，則軌道結(jié)構(gòu)位移增大，帶來列車運(yùn)行安全隱患，因此，傳統(tǒng)整體式浮置板軌道結(jié)構(gòu)已達(dá)到其最優(yōu)的參數(shù)設(shè)計，已無法通過優(yōu)化自身參數(shù)而獲得更優(yōu)的減振效果。
[0017]參照圖1、圖2和圖3，本實用新型的被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)，包括浮置板主體101、支撐基礎(chǔ)102和鋼軌104，鋼軌104通過扣件105固定在浮置板主體101上，沿線路延伸方向連續(xù)鋪設(shè)的浮置板主體101通過減振器106置于支撐基礎(chǔ)102上。所述各浮置板主體101的長度范圍內(nèi)設(shè)置有至少一個附加質(zhì)量塊103，附加質(zhì)量塊103通過彈性構(gòu)件與對應(yīng)的浮置板主體101或者支撐基礎(chǔ)102彈性連接。
[0018]本實用新型并非通過降低軌道結(jié)構(gòu)固有頻率，即不是通過增加軌道板質(zhì)量或者軌道板支撐剛度，來實現(xiàn)低頻減振的目的，而是采用被動式動力吸振的原理，通過在浮置板主體或浮置板支撐基礎(chǔ)上附加一個彈簧-阻尼-質(zhì)量子結(jié)構(gòu)，適當(dāng)選擇該子結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、動力參數(shù)以及與浮置板軌道結(jié)構(gòu)間的耦合關(guān)系，在預(yù)期頻段上使子結(jié)構(gòu)的振動相位與軌道結(jié)構(gòu)的振動狀態(tài)相反，通過附加質(zhì)量塊的大位移振動，實現(xiàn)減小浮置板主體或者浮置板支撐基礎(chǔ)的低頻振動成分的目。
[0019]附加質(zhì)量塊103在浮置板主體101上可以采用多種設(shè)置方式，如設(shè)置在浮置板主體101的上表面上或者外側(cè)表面上。作為一種優(yōu)選的方式，參照圖1、圖2和圖3，為能設(shè)置體積較大的附加質(zhì)量塊103，獲得更優(yōu)的減振效果，并能更方便地設(shè)置附加質(zhì)量塊103，所述浮置板主體101采用具有框架空間IOla的框架式結(jié)構(gòu)，附加質(zhì)量塊103設(shè)置在框架空間IOla內(nèi)。即采用將傳統(tǒng)的整體式浮置板主體分割為一個矩形框架式結(jié)構(gòu)的浮置板主體101和至少一個附加質(zhì)量塊103的思路，利用被動式動力吸振原理，在浮置板主體101的框架空間IOla內(nèi)，將分割出的附加質(zhì)量塊103與浮置板主體101或者支撐基礎(chǔ)102之間彈性聯(lián)接，通過附加質(zhì)量塊103的大位移振動，吸收列車傳遞至支撐基礎(chǔ)102的振動，從而降低與浮置板軌道結(jié)構(gòu)固有頻率附近的低頻振動成份。
[0020]所述附加質(zhì)量塊103為鋼筋混凝土塊或密度更大的金屬材料塊，以達(dá)到更佳吸振作用。參照圖2，所述附加質(zhì)量塊103為整體結(jié)構(gòu)。參照圖5，所述附加質(zhì)量塊103也可采用分體式結(jié)構(gòu)，即由多個單元塊組合而成。所述彈性構(gòu)件為橡膠、彈簧、合成樹脂或鋼筋。
[0021]實施例1:如圖2和圖3所示，一整體式附加質(zhì)量塊103設(shè)置于浮置板主體101的框架空間IOla內(nèi)，該附加質(zhì)量塊103的外側(cè)壁與中心空腔IOla的側(cè)壁之間通過彈性構(gòu)件形成彈性連接。
[0022]實施例2:如圖4所示，一整體式附加質(zhì)量塊103設(shè)置于浮置板主體101的框架空間IOla內(nèi)，該附加質(zhì)量塊103的底壁與支撐基礎(chǔ)102的表面之間通過彈性構(gòu)件形成彈性連接。
[0023]實施例3:如圖5所示，由多個單元塊組合而成附加質(zhì)量塊103設(shè)置于浮置板主體101的框架空間IOla內(nèi)，每個單元塊的底壁與支撐基礎(chǔ)102的表面之間各通過彈性構(gòu)件形成彈性連接。附加質(zhì)量塊103既可嵌入支撐基礎(chǔ)106內(nèi)，或者附在支撐基礎(chǔ)106的表面上。
[0024]以上所述只是用圖解說明本實用新型被動式動力減振的浮置板軌道結(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。
【權(quán)利要求】
1.被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)，包括浮置板主體(101)、支撐基礎(chǔ)(102)和鋼軌(104)，鋼軌(104)通過扣件(105)固定在浮置板主體(101)上，沿線路延伸方向連續(xù)鋪設(shè)的浮置板主體(101)通過減振器(106)置于支撐基礎(chǔ)(102)上，其特征在于:所述各浮置板主體(101)的長度范圍內(nèi)設(shè)置有至少一個附加質(zhì)量塊(103)，附加質(zhì)量塊(103)通過彈性構(gòu)件與對應(yīng)的浮置板主體(101)或者支撐基礎(chǔ)(102)彈性連接。
2.如權(quán)利要求1所述的被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述浮置板主體(101)采用具有框架空間(IOla)的框架式結(jié)構(gòu)，附加質(zhì)量塊(103)設(shè)置在框架空間(IOla)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述附加質(zhì)量塊(103 )為整體結(jié)構(gòu)，或者由多個單元塊組合而成。
4.如權(quán)利要求3所述的被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述附加質(zhì)量塊(103)為鋼筋混凝土塊或密度更大的金屬材料塊。
5.如權(quán)利要求3所述的被動式動力減振的浮置板軌道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述彈性構(gòu)件為橡膠、彈簧、合成樹脂或鋼筋。
【文檔編號】E01B1/00GK203546522SQ201320676914
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】楊吉忠, 顏華, 楊捷, 鄭小艷, 潘自立, 林紅松, 張雷, 蔡文峰, 傅麗霖, 和振興, 徐志勝, 韓義濤 申請人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司