CN101139818B - 桥梁轨道纵向隔离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种桥梁轨道纵向隔离装置，属铁路桥梁与轨道工程领域，包括顺次设置在钢轨和桥梁之间的纵向隔离板、滑动层，及设置在桥台之外的限位台座；纵向隔离板及滑动层均沿桥梁长度方向设置，纵向隔离板及滑动层的端部越过桥台并向限位台座方向延伸，纵向隔离板及滑动层等宽、其宽度大于钢轨宽度。利用本发明能够将钢轨和桥梁相互之间的纵向受力转化为很小的摩擦力并传递给限位台座，所以极大的改善了桥梁和钢轨的受力状况；另外钢轨取消了温度调节器的使用，从而减少了钢轨的日常维修保养工作量，并且可使桥梁结构尺寸优化，很大程度的减少了桥台、桥墩的圬工量，故整体节约了工程投资，降低了工程成本。

Description

桥梁轨道纵向隔离装置
技术领域
本发明涉及铁路桥梁与轨道工程，特别涉及一种运用在铁路桥梁与轨道工程中，为减少桥梁与轨道间的纵向相互作用力的传递而设置的一种桥梁轨道纵向隔离装置。
背景技术
目前的铁路桥梁轨道工程中，如图1、2所示的钢轨4与桥梁，桥梁梁体的上方设有钢轨4，钢轨4通过支点5与桥梁的梁体相连。桥梁梁体支撑在桥墩9及桥台2上。其中桥梁梁体包括连续结构梁体3和简支结构梁体6，支座包括活动支座7和固定支座8，钢轨支点5包括扣件、轨枕及道床。在温度变化或列车荷载作用下，桥梁会产生位移，随着桥梁的位移，会带动梁体上的钢轨支点5对钢轨4施加纵向力；根据作用力与反作用力原理，钢轨4受力变形后，通过钢轨支点5对桥梁施加大小相等，方向相反的反作用力，此力通过桥梁上的支座传递至桥墩9及桥台2。当桥梁的长度跨度大于120m时，桥梁传递给钢轨4的力较大而使得钢轨4的纵向力及位移超过额定值而导致钢轨4破坏，影响行车安全，造成严重后果。
为解决上述问题，目前采用的通常做法是在梁体的活动端对应的钢轨4上设置一组或多组温度调节器来释放这一纵向力与位移。然而矛盾的是，由于温度调节器的设置而使得钢轨4在这一区域成为薄弱环节，随着温度的变化及行车频率的加大，温度调节器尖端易出现弯曲变形甚至折坏。因此，为保证行车安全，不得不加大养护维修工作并及时更换新的温度调节器，使得钢轨4的成本随着时间的推移而不断增加。另一方面，为克服钢轨4传递给桥梁的桥墩9、桥台2的反作用力，使桥墩9、桥台2的结构满足受力要求，通常需要加大桥墩9、桥台2自身结构尺寸的办法来解决这一问题，这样桥墩9、桥台2的圬工量会增大，工程投资会加大。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种能够减少轨道中钢轨与桥梁间纵向相互作用力传递的桥梁轨道纵向隔离装置，可减少钢轨及桥梁的工程投入与日常养护维修工作量，因此具有节省工程投资的优点。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种桥梁轨道纵向隔离装置，包括顺次设置在钢轨和桥梁之间的纵向隔离板、滑动层，及设置在桥台之外的限位台座；纵向隔离板及滑动层均沿桥梁长度方向设置，纵向隔离板及滑动层的端部越过桥台并向限位台座方向延伸，纵向隔离板及滑动层等宽、其宽度大于钢轨宽度。
所述限位台座设置在所述钢轨下方的桥尾路基中，它包括上方的承台、固设在承台下方的锚固桩，承台与所述纵向隔离板相接处设有板台过渡段。
所述滑动层包括上、中、下三层，其上层的上表面与所述纵向隔离板的下表面粘接，其下层的下表面与所述桥梁梁体上表面粘接。
本发明的有益效果是：相比现有技术，本发明采用了由纵向隔离板、滑动层及限位台座组成的纵向隔离装置，能够将桥梁和钢轨相互之间的纵向受力转化为很小的摩擦力并传递给限位台座，所以极大的改善了桥梁和钢轨的受力状况；另外钢轨取消了温度调节器的使用，从而减少了钢轨的日常维修保养工作，并且可使桥梁结构尺寸优化，很大程度的减少了桥台、桥墩的圬工量，故整体节约了工程投资，降低了工程成本。
附图说明
图1是现有技术中的轨道与桥梁的相互关系立面示图；
图2是图1的A-A截面图；
图3是本发明安装在桥梁与轨道中时的整体立面图；
图4是图3的B-B截面图；
图5A是本发明所述限位台座的立面图；
图5B是图5A的C-C截面图；
图5C是图5A的左视图。
图中：1桥尾路基、2桥台、3连续结构梁体、4钢轨、5钢轨支点、6简支结构梁体、7活动支座、8固定支座、9桥墩、10限位台座、10.1承台、10.2板台过渡段、10.3锚固桩、11滑动层、12纵向隔离板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
如图3、图4所示的一种桥梁轨道纵向隔离装置，包括顺次设置在钢轨4和桥梁之间的纵向隔离板12、滑动层11，及设置在桥台2之外的限位台座10。纵向隔离板12及滑动层11均沿桥梁长度方向设置，纵向隔离板12及滑动层11的端部越过桥台并向限位台座10方向延伸，为了增加纵向力的传递效果，所述纵向隔离板12与限位台座10刚性连接。纵向隔离板12及滑动层11等宽并大于钢轨4宽度。
如图5A、图5B、图5C所示的限位台座10，所述限位台座10设置在所述钢轨4下方的桥尾路基1中，它包括上方的承台10.1、固设在承台10.1下方的锚固桩10.3，承台10.1与所述纵向隔离板12相接处设有底面倾斜的、并且刚性连接的板台过渡段10.2。所述板台过渡段10.2起纵向隔离板12与承台10.1的刚度过渡作用，并将纵向隔离板12的纵向力分散传递至承台10.1上。所述承台10.1与板台过渡段10.2，负责承受纵向隔离板12传来的部分力并提供部分约束力，纵向隔离板12传来的余下部分的力传递给锚固桩10.3，承台10.1同时还起支承上部轨道的作用。所述锚固桩10.3与承台10.1刚性连接，锚固桩10.3下部锚于岩体中，支承上部承台10.1传来的竖向力与纵向水平力。根据需要可加大承台10.1的纵横向结构尺寸，并增加锚固桩10.3的数量，使限位台座10的刚度加大，承载能力增强，以抗拒纵向隔离板12传来的力并限制纵向隔离板12沿其长度方向伸缩。这样，纵向隔离板12就不会因钢轨4或桥梁传来的力而产生移动，这就保证了钢轨4与桥梁变形的相互独立。
所述滑动层11括上、中、下三层，滑动层11上层的上表面与所述纵向隔离板12的下表面粘接，滑动层11下层的下表面与所述桥梁梁体上表面粘接，中层可相对自由滑动。故滑动层11的上层随纵向隔离板12伸缩移动，滑动层11的下层随桥梁的梁体伸缩移动，它们相对滑动层11的中层，形成了上层摩擦副及下层摩擦副。所以，无论桥梁的梁体伸缩变形、还是纵向隔离板12上的钢轨4结构的伸缩变形，均可以通过上、下层摩擦副自由变位，两者间只能传递很小的摩擦力，从而达到隔离钢轨4与桥梁纵向力的目的。
本发明的工作原理：当温度变化或列车荷载作用时，钢轨4产生纵向位移及纵向力，通过钢轨支点5将纵向力传递给纵向隔离板12，纵向隔离板12将纵向力传至左右侧的限位台座10，左、右侧限位台座10承受纵向隔离板12的全部纵向力并限制其纵向位移。同样，当温度变化或列车荷载作用时，连续结构梁体3的活动支座7梁端及简支结构梁体6的活动支座7梁端产生位移，由于在梁体与纵向隔离板12间设置了滑动层11，梁体的位移不会受到限制，同时只产生很小的摩擦力，该摩擦力通过纵向隔离板12传至限位台座10上。所以通过本发明，可将钢轨4与桥梁分隔开，使两者的纵向力转化为很小的摩擦力传递，大大改善了钢轨4与桥梁的受力情况；另外由于采用了本发明，故取消了钢轨4的温度调节器的使用，从而减少了钢轨4的日常维修保养工作，并且可使桥梁结构尺寸优化，很大程度的减少了桥台2、桥墩9的圬工量，故整体节约了工程投资，降低了工程成本。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种桥梁轨道纵向隔离装置，其特征在于：包括顺次设置在轨道和桥梁之间的纵向隔离板、滑动层，及设置在桥台之外的限位台座；纵向隔离板及滑动层均沿桥梁长度方向设置，纵向隔离板及滑动层的端部越过桥台并向限位台座方向延伸，纵向隔离板及滑动层等宽、其宽度大于轨道宽度。
2.根据权利要求1所述的桥梁轨道纵向隔离装置，其特征在于：所述限位台座设置在所述轨道下方的桥尾路基中，它包括上方的承台、固设在承台下方的锚固桩，承台与所述纵向隔离板相接处设有板台过渡段。
3.根据权利要求1或2所述的桥梁轨道纵向隔离装置，其特征在于：所述滑动层包括上、中、下三层，其上层的上表面与所述纵向隔离板的下表面粘接，其下层的下表面与所述桥梁梁体上表面粘接。
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