專利名稱：在標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕上鋼軌的高彈性扣緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在碎石道床上以及在整體道床上高彈性固定鋼軌的扣緊裝置。
鋼軌扣緊裝置有兩種分開的體系。一種是在碎石地基上固定軌枕或者粱，另一種是整體道床的上部建筑，也就是用于無碎石的上部建筑的鋼軌扣緊。整體道床的上部建筑對(duì)提高軸載荷和運(yùn)行速度的意義日益增大，對(duì)整體道床的上部建筑來說重要的是達(dá)到所要求的軌道緩沖值。
然而，用配備標(biāo)準(zhǔn)上部建筑的碎石道碴線路的軌道緩沖值對(duì)在新建路段上運(yùn)行高速交通往往太小。碎石彈性性能允許有一個(gè)導(dǎo)致軌頭下沉約0.6mm的軌道緩沖值。這個(gè)軌道緩沖值明顯低于現(xiàn)今1.5mm的軌頭下沉的要求。
在現(xiàn)有技術(shù)中所采用的彈性中間層，即彈簧靜載剛度為c=50～70kN/mm的所謂“軟”中間層的應(yīng)用，改善軌道緩沖值僅使軌頭下沉約1.0mm(相對(duì)于碎石道床)。
在EP 0 295 685中介紹了一種在整體道床上固定鋼軌的裝置，為了達(dá)到有一個(gè)好的軌道緩沖值，在軌腳與混凝土鐵路軌枕之間安裝一層彈性中間板，用以保持有足夠的的緩沖值。在彈性中間板的上面有一個(gè)壓力分布?jí)|板，壓力分布?jí)|板以及彈性中間板的尺寸設(shè)計(jì)成從軌腳側(cè)面突出去。在軌腳的兩側(cè)設(shè)有構(gòu)成鋼軌扣緊夾緊端子的支座的角導(dǎo)向板，夾緊端子采用一個(gè)軌枕螺栓壓緊在軌腳上。角導(dǎo)向板之間形成一個(gè)鋼軌槽，承受水平力，并且通過與混凝土軌枕接觸的傾斜面把水平力傳遞給軌枕。角導(dǎo)向板有一個(gè)空腔式的空隙，超過軌腳寬度兩側(cè)而突出去的壓力分布?jí)|板和彈性中間板可插入這個(gè)空隙。在專利資料EP 0295 685中所介紹的混凝土軌枕是專門匹配于整體道床的應(yīng)用，并且在固定范圍內(nèi)有一個(gè)很深的空槽，能完全接納角導(dǎo)向板。
本發(fā)明的任務(wù)是，在采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕的情況下，設(shè)計(jì)一種能達(dá)到高的鋼軌緩沖值的鋼軌扣緊裝置。
本任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征得到了解決。
當(dāng)采用幾乎能完全放入混凝土軌枕的深槽內(nèi)的角導(dǎo)向板時(shí)，雖然采用標(biāo)準(zhǔn)軌枕和有可能采用標(biāo)準(zhǔn)夾緊端子，在鋼軌和混凝土軌枕之間不僅能放彈性中間板，而且也能放壓力分布?jí)|板和塑料中間層。
其余權(quán)利要求描述了優(yōu)良的實(shí)施形式的特征。
由于角導(dǎo)向板有一個(gè)在安裝時(shí)朝軌腳方向張開的容納空間，所以彈性中間板可超出軌腳寬度露出其兩側(cè)，并且插入設(shè)在鋼軌兩側(cè)的角導(dǎo)向板的容納空間內(nèi)。
不僅彈性中間板，而且壓力分布?jí)|板宜在沿標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕的縱向方向比軌腳長(zhǎng)出一段，因此，在軌腳的兩側(cè)超出其寬度突出去，并伸入角導(dǎo)向板的容納空間內(nèi)。由此，壓力分布?jí)|板把軌腳傳給它的力分布在一個(gè)大的面積上，并通過彈性中間板均勻地傳遞給標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕。這個(gè)實(shí)施形式的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)在鋼軌上的扣緊裝置預(yù)安裝供貨時(shí)，安裝在組成固定點(diǎn)的兩個(gè)角導(dǎo)向板之間的彈性中間板和壓力分布?jí)|板可不會(huì)丟失。
固定螺栓宜錨固在設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕內(nèi)的可更換的塑料暗銷中。由此，一方面有可能使更換暗銷所需要的維修工作迅速進(jìn)行，另一方面允許使用各種不同的夾緊端子，并且混凝土軌枕可迅速地和可靠地裝配與所采用的軌枕螺栓調(diào)準(zhǔn)。
根據(jù)一個(gè)好的實(shí)施形式，角導(dǎo)向板的形狀與固定軌腳的標(biāo)準(zhǔn)夾緊端子的應(yīng)用相匹配，如同例如在DE 39 18 091中所說明的那樣。因此可以使用最大可能數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)元件，并且現(xiàn)有軌道裝置進(jìn)行改裝時(shí)可盡可能不更換夾緊端子。
最好是能使用各種不同的角導(dǎo)向板，這樣的角導(dǎo)向板在安裝位置上具有各種不同的沿標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕縱方向的水平延伸段，由此，在兩個(gè)角導(dǎo)向板之間形成的鋼軌槽的位置是可以改變的，而且軌距可以在規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整和校準(zhǔn)。
固定螺栓的旋轉(zhuǎn)軸宜與垂直方向傾斜成一個(gè)角度。由此，大大簡(jiǎn)化了在角導(dǎo)向板之間形成的軌道槽內(nèi)鋪設(shè)鋼軌。
下面將以

圖1所示的實(shí)施例來說明本發(fā)明。
圖1示用于固定鋼軌12的成對(duì)稱的裝置10的半截面。鋼軌12與第二根鋼軌12共同組成鐵路軌道。裝置10用于在粱16上夾緊軌腳14，梁16的縱向延伸方向垂直于鋼軌12縱向。
粱16最好是由混凝土做成的，例如是一種標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕，如由德意志鐵路股份公司采用符號(hào)DB標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕B70 W60所使用的軌枕。至今在碎石上部建筑中使用這種標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕，但是不用于整體道床上。
標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕16，以下簡(jiǎn)稱混凝土軌枕，在分別支承一對(duì)鋼軌中的一根鋼軌12的范圍內(nèi)有一個(gè)垂直于軌枕縱軸方向的凹槽18，這個(gè)凹槽是由一個(gè)支承平面20和一個(gè)彎角形凹槽22共同組成的。彎角形凹槽22沿鋼軌12的縱向走向，并在軌枕的整個(gè)寬度或其一部分上延伸。彎角形凹槽22在遠(yuǎn)離鋼軌12的一側(cè)為傾斜面24。
其次，在支承平面20范圍內(nèi)為每個(gè)扣緊裝置10在混凝土軌枕16中放一個(gè)塑料暗銷(未表示出)，其縱軸26在安裝位置上傾斜于垂直方向。在附圖中所示的實(shí)施例中，與垂直方向成一個(gè)約5°的角。
在軌腳14的旁側(cè)，角導(dǎo)向板30既支承在支承平面20上，也放進(jìn)彎角形凹槽22內(nèi)，并與鋼軌另一側(cè)的角導(dǎo)向板組成準(zhǔn)確的鋼軌槽。角導(dǎo)向板還附加用于傳遞水平力，并支承可預(yù)安裝的鋼軌扣緊裝置。
角導(dǎo)向板30有一個(gè)對(duì)著軌腳14的導(dǎo)向面32，這個(gè)導(dǎo)向面在安裝位置宜與軌腳14上的相對(duì)的一側(cè)保持一個(gè)微小的距離。因此，軌頭能以規(guī)定的鋼軌緩沖值的形式所要求的那樣下沉。在安裝位置情況下，角導(dǎo)向板30的向著夾緊端子34的上表面與所采用的夾緊端子34的形式和功能相匹配。在本例中，角導(dǎo)向板有一個(gè)用于支承夾緊端子34后支承拱的導(dǎo)向槽36，一個(gè)用于軌枕螺栓40的通孔38和一個(gè)用于夾緊端子34內(nèi)側(cè)腳的導(dǎo)向槽42。在向著混凝土軌枕16安裝位置的一邊，角導(dǎo)向板30與混凝土軌枕16做成相對(duì)應(yīng)的形狀。角導(dǎo)向板30的傾斜面44做成與混凝土軌枕16的傾斜面24盡可能完全相貼靠的形狀，以致于使產(chǎn)生的水平力盡可能均勻地傳遞給混凝土軌枕16。在混凝土軌枕的支承平面20的范圍內(nèi)構(gòu)成一個(gè)把在擰緊夾緊端子34時(shí)產(chǎn)生的垂直力傳遞給混凝土軌枕用的支承單元46。
角導(dǎo)向板30在向著鋼軌12的一面有一個(gè)在平行于鋼軌縱軸的垂直截面中看為U形的斷面，其兩股由支承單元46組成。由此，一方面在混凝土軌枕的支承平面20和U形斷面的橫向走向的單元之間，另一方面在兩個(gè)支承單元46之間出現(xiàn)一個(gè)空腔型的容納空間48，這個(gè)容納空間用于容納將在下面介紹的設(shè)置在鋼軌12底面50和支承平面20之間的元件。
在角導(dǎo)向板30遠(yuǎn)離鋼軌12的一端有一個(gè)基本上為垂直的連接在傾斜面44上的外端面28，外端面28在凹槽18的外面高出混凝土軌枕的上表面29。
為了使在整體道床上以及在彈性性能僅允許0.6mm軌頭下沉的碎石道床上能達(dá)到所要求的軌頭下沉值，在混凝土軌枕的支承平面20上，也就是在鋼軌12底面50和混凝土軌枕之間放進(jìn)一層彈性中間板52。彈性中間板52是用彈性材料做成的，并且具有可適應(yīng)于需求進(jìn)行調(diào)節(jié)的彈簧靜載剛度。
在彈性中間板52的上面平放一層平的、可簡(jiǎn)單地用軋制鋼材做成的壓力分布?jí)|板54。壓力分布?jí)|板54和彈性中間板52沿混凝土軌枕的縱向有一個(gè)大于鋼軌12在其底面50處的寬度的延長(zhǎng)段。因此壓力分布?jí)|板54和彈性中間板52分別超出軌腳14的側(cè)面。
彈性中間板50和壓力分布?jí)|板54伸入布置在鋼軌兩側(cè)的角導(dǎo)向板30的空腔式的容納空間48內(nèi)，并且分別設(shè)有一個(gè)沿軌枕縱軸方向的長(zhǎng)形孔。彈性中間板52和壓力分布?jí)|板54最好形鎖合地緊貼在容納空間48的沿軌枕縱向走向的縱向壁上。容納空間48的凈高大于彈性中間板52和壓力分布?jí)|板54的厚度總和，因此，當(dāng)角導(dǎo)向板30下壓在軌枕16上時(shí)，可基本上避免板52與板54的端部互相擠壓。由夾緊端子34施加的力將經(jīng)角導(dǎo)向板30基本上直接傳遞給混凝土軌枕16，由此，若對(duì)一個(gè)固定點(diǎn)的兩個(gè)夾緊端子也許可能不一樣緊固，則鋼軌傾斜度也能保持所要求的精確度。
高彈性的中間板52允許鋼軌有個(gè)必要的垂直下沉，并且可按達(dá)到鋼軌所要求的緩沖值來選擇。鋼制的壓力分布?jí)|板54把作用在鋼軌上的垂直力均勻分布在一個(gè)大的面積上。所以壓力分布?jí)|板54起到人工加寬軌腳的作用。
在壓力分布?jí)|板52和鋼軌12底面50之間附加鋪設(shè)一層塑料中間層56。
在用于在碎石道床上和整體道床上固定鐵路鋼軌的裝置10上可以采用現(xiàn)有技術(shù)已熟悉的各種不同的夾緊端子34和軌枕螺栓40。在本實(shí)例中，鋼軌采用在碎石上部建筑上常用的彈性夾緊端子SKL14固定。這里，夾緊端子34的兩個(gè)自由彈簧臂58壓在軌腳上。軌腳還附加被一個(gè)起防傾倒作用的中間環(huán)超出。擰緊錨固在可更換的塑料螺栓塞上的軌枕螺栓40沿垂直方向夾緊鋼軌。在擰緊夾緊螺栓40之后，夾緊端子34的兩個(gè)自由彈簧臂58在彈性的彈簧撓度約為13mm時(shí)對(duì)鋼軌施加一個(gè)約為2×10kN的力。
扣緊裝置可預(yù)安裝在鋼軌上供貨。為此夾緊端子處在預(yù)裝配位置，這個(gè)對(duì)圖1所示的夾緊端子SKL 14的預(yù)裝配位置在開始時(shí)提到的DE 3918 091中已圖示過。軌枕螺栓40僅擰入塑料暗銷少許幾轉(zhuǎn)，并且允許夾緊端子34對(duì)著圖1所示的安裝位置向左移動(dòng)地進(jìn)行預(yù)裝配，也就是從以后鋪設(shè)鋼軌的位置移開。為此，夾緊端子34不再在角導(dǎo)向板30的導(dǎo)向槽36內(nèi)。
一方面對(duì)夾緊端子34和角導(dǎo)向板30，另一方面也對(duì)彈性中間板52和壓力分布?jí)|板54，通過軌枕螺栓40在混凝土軌枕16的裝配位置上進(jìn)行定位。在鋪設(shè)鋼軌時(shí)，僅僅必須在鋼軌12的底面50和壓力分布?jí)|板54之間放進(jìn)塑料中間層56，在軌腳方向移動(dòng)夾緊端子34，使自由彈簧臂58平放在軌腳14上，最后擰緊鋼軌螺栓40。
在安裝狀態(tài)下，設(shè)在鋼軌12兩側(cè)的角導(dǎo)向板30組成一個(gè)鋼軌槽，并且通過傾斜面44和24的接觸把水平力傳遞給混凝土軌枕16。此外，產(chǎn)生的水平力的一部分將通過與垂直方向傾斜成一個(gè)角的軌枕螺栓40的軸26傳遞給混凝土軌枕16。
扣緊裝置10的鋪設(shè)應(yīng)使無需搗固工作可調(diào)節(jié)高度至5mm。其次，倘若需要的話，軌距可在+/-10mm之內(nèi)調(diào)節(jié)，這里使用專門定型的角導(dǎo)向板30，導(dǎo)向板在鋼軌12的兩側(cè)互相作用，使得能在混凝土軌枕16的縱方向移動(dòng)鋼軌槽。
因?yàn)閺椥灾虚g板52允許有以規(guī)定約1.5mm的軌頭下沉表示的所要求的高鋼軌緩沖值，所以所介紹的鋼軌扣緊裝置也適合于高速列車在新建路段上投入使用。因此采用本發(fā)明的扣緊裝置可以在繼續(xù)使用標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕的情況下對(duì)現(xiàn)存的碎石道碴線路進(jìn)行改建，由此這個(gè)也適合高速交通的投入使用。
此外，碎石道床的空隙可用混凝土、瀝青或其它類似的材料澆注，因?yàn)楸景l(fā)明的鋼軌扣緊裝置無需碎石路基工程的幫助，其整個(gè)彈性性能能達(dá)到所要求的高緩沖值，所以無需更換扣緊裝置能在整體道床上繼續(xù)使用。
權(quán)利要求
1．一種在碎石道床上以及在整體道床上高彈性固定鐵路鋼軌(12)的扣緊裝置，它包括-一種用于碎石道床的標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)；-在標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)上的鐵路鋼軌的每一個(gè)固定點(diǎn)有兩個(gè)安裝在軌腳(14)兩側(cè)用于其側(cè)面導(dǎo)向的角導(dǎo)向板(30)；-每一個(gè)角導(dǎo)向板(30)有一個(gè)穿過該板的固定螺栓(40)，固定螺栓(40)把可夾緊的夾緊端子(34)擠壓在軌腳(14)上，并且把軌腳(14)和角導(dǎo)向板(30)緊壓在標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)上；-至少有一層安放在軌腳(14)和標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)之間的彈性中間板(52)；-角導(dǎo)向板(30)在遠(yuǎn)離鋼軌(12)的一端有一個(gè)第一平面(24)和一個(gè)第二平面(28)，其中第一平面(24)在安裝位置上傾斜于垂直方向，并且緊貼在標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)的相應(yīng)形狀的傾斜面(44)上，第二平面(28)為基本上垂直的，并且高出標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)的上表面。
2．如權(quán)利要求1所述的鐵路鋼軌(12)扣緊裝置，其特征在于角導(dǎo)向板(30)有一個(gè)安裝時(shí)朝軌腳(14)開著的容納空間(48)。
3．如權(quán)利要求2所述的鐵路鋼軌(12)扣緊裝置，其特征在于至少有一個(gè)彈性中間板(52)沿標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)縱向方向比軌腳(14)長(zhǎng)，在兩側(cè)超出軌腳的寬度，并且伸入角導(dǎo)向板(30)的容納空間(48)內(nèi)。
4．如權(quán)利要求2所述的鐵路鋼軌(12)扣緊裝置，其特征在于在軌腳(14)和標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)之間安放一層壓力分布?jí)|板(54)，它沿標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)縱向方向比軌腳長(zhǎng)，在軌腳兩側(cè)超過其寬度，并且伸入角導(dǎo)向板(30)的容納空間(48)內(nèi)。
5．如上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的鐵路鋼軌(12)扣緊裝置，其特征在于扣緊達(dá)到一個(gè)最小為1.5mm的鋼軌緩沖值。
6．如上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的鐵路鋼軌(12)扣緊裝置，其特征在于固定螺栓(40)錨固在設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)內(nèi)的可更換的塑料暗銷上。
7．如上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的鐵路鋼軌(12)扣緊裝置，其特征在于角導(dǎo)向板(30)的形狀與緊固軌腳(14)的標(biāo)準(zhǔn)夾緊端子(34)的應(yīng)用相匹配。
8．如上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的鐵路鋼軌(12)扣緊裝置，其特征在于可采用在安裝位置上沿標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)縱向有一個(gè)不同的水平延長(zhǎng)段的各種不同的角導(dǎo)向板(30)。
9．如上述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的鐵路鋼軌(12)扣緊裝置，其特征在于固定螺栓(40)的旋轉(zhuǎn)軸(26)與垂直方向傾斜成一個(gè)角。
全文摘要
一種在整體道床上固定鋼軌(12)的裝置包括用于碎石道碴線路的標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)。鋼軌(12)分別鋪設(shè)在角導(dǎo)向板(30)之間,并且通過一個(gè)夾緊端子(34)緊壓在混凝土軌枕(16)上。在軌腳(14)和標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)之間安裝一層彈性中間板(52),角導(dǎo)向板(30)在遠(yuǎn)離鋼軌(12)的一端有一個(gè)第一平面(24)和一個(gè)第二平面(28),其中第一平面(24)傾斜于垂直方向,并且緊貼在標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)的相對(duì)應(yīng)形狀的傾斜面(44)上,第二平面(28)基本上垂直,并且高出標(biāo)準(zhǔn)混凝土軌枕(16)的上表面。
文檔編號(hào)E01B9/00GK1216078SQ97193793
公開日1999年5月5日 申請(qǐng)日期1997年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月27日
發(fā)明者赫爾穆特·艾森貝格 申請(qǐng)人:沃斯洛工廠有限公司