CN101316964B - 混凝土轨枕 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于固定的轨道的整体预应力混凝土轨枕，其具有加固机构(12)，其中加固机构以区段在混凝土轨枕的底部或者底部表面之下外露。为了能以所希望的程度规定混凝土轨枕的锚固能力，本发明建议，加固机构(12)是由结构钢网的区段弯曲成的N棱柱，其中N＞3，并且加固机构的外露区段是用于纵杆的支架。

Description

混凝土轨枕

本发明涉及一种整体预应力混凝土轨枕，特别是用于容纳两个轨道固定装置，用于固定的轨道(Feste Fahrbahn)，包括加固机构，该加固机构在整体预应力混凝土轨枕的底部或者底部表面之下以横交于整体预应力混凝土轨枕的纵轴线延伸的加固区段外露，并包括纵杆和横杆。

DE-A-100 04 346涉及一种整体预应力混凝土轨枕。它的加固机构具有沿纵向方向彼此有间距设置的U形弓形件。该弓形件的在底部下面延伸的自由端部为钩形设计，为的是容纳纵杆和横杆。

DE-C-197 41 059的整体预应力混凝土轨枕具有由沿轨枕的纵向方向彼此有间距延伸的弓形件构成的加固机构。这个弓形件的几何形状相当于敞开的矩形。弓形件的连续的，也就是不间断的区段在轨枕底部的下面延伸。为了位置准确地浇注到现浇混凝土中将混凝土轨枕支撑在支脚上。这些支脚的宽度比加固机构的在轨枕的下面延伸的区段的延伸要略小一些。在上述支撑之外延伸的区段的相应的侧边可以和沿轨枕的纵向方向延伸的锚铁连接。

DE-A-199 63 664公开了一种双混凝土轨枕或者两块式混凝土轨枕。它们通过栅格支架彼此连接。沿轨道纵向延伸的纵粱可置入到这些栅格支架中。

DE-U-200 11 481公开了一种具有两个由混凝土构成的单块的固定的轨道结构。这些单个块分别具有一个轨道固定装置。单个块的加固机构是通过封闭的搭环形成的，这些搭环部分地在块底部之下延伸。纵向和横向加固机构可以设置到这些搭环中。在每个块之内，搭环和焊接的加固梁连接。

DE-C-198 16 407也公开了一种由混凝土制成的两块式轨枕。加固机构由所谓的栅格支架构成，该栅格支架各具有三个形成了三角棱形的棱边的纵杆和两个将这些纵杆连接起来的回形杆。由于加固机构的这种结构，所以必须根据应取得的阻力矩使用不同的栅格支架，这样就要求有不同加固机构。

在根据EP-A-0 905 319的固定的轨道中，轨枕具有在底部下面延伸的弓形件和锚固铁。用这些部件将轨枕连接到固定的轨道的现浇混凝土中。

按照DE-U-297 03 508，相应的弓形件也超出了混凝土轨枕的底部或者底部表面。从固定的轨道的支承板引出的弓形件配属于混凝土轨枕，这些弓形件在它们一侧和混凝土轨枕连接。

按照DE-C-197 41 059，相应的彼此有间距的弓形件或者锚铁和纵杆连接。这些纵杆被浇注于在固定的轨道的承载层上延伸的现浇混凝土上。

从DE-C-102 30 741得知一种具有加强机构的两块式紧混凝土轨枕或者多块预应力混凝土轨枕。这个加强机构由V形弯曲的栅格支架构成。所述支架部分地在混凝土轨枕的底部之下延伸。

按照WO-A-03/104 562在实施例中用于碎渣铁轨床和按照旋转方式制造的混凝土轨枕，具有完全在混凝土轨枕之内延伸的动态加固垫用作加固机构，在该加固垫中编成的丝线并非在编织物的每个交叉点上彼此焊接，而是仅在边缘上进行焊接。

本发明的任务是对本文开头所述类型的整体预应力混凝土轨枕作如此的改进，即使得轨枕在制造地和使用地之间的搬运更加安全，并且还没有在混凝土轨枕之外延伸的加固机构被弯曲的危险。同时加固机构应如此地设计，即规定轨枕的锚固能力。此外还能经济地制造。

为了完成这一任务本发明主要规定，加固机构是由结构钢网的一个或者多个区段弯曲成的N棱柱，其中N＞3；外露的加固区段包括结构钢垫的横杆的连续的或者基本连续的区段；加固区段具有结构钢垫的至少两个和上述区段焊接的纵杆，并且是用于能在横杆和底部的区段之间插入的或者能下挂在这些区段上的其它纵杆的支架。

与已公开的现有技术的不同之处是提供一种用于预应力混凝土轨枕的加固机构。这种加固机构由混凝土钢垫的一个或者多个弯曲的区段构成。这个混凝土钢垫也叫做结构钢网。该结构钢垫或者网由交叉的杆构成，这些杆通常是彼此焊接的。形成加固机构的区段在这种情况中具有至少两个纵杆，这些纵杆与横杆的在轨枕之外的、也就是在轨枕之下延伸的区段相焊接。在这种情况中相应的区段基本构造成连续的，也就是说没有中断。然而本发明也可以是中断的区段。

优选地在混凝土轨枕之内也有至少两个纵杆延伸。

优选地横杆是如此地弯曲的，即形成梯形的几何形状，其中，较短横边的端部彼此有间距地在混凝土轨枕的内部延伸。经弯曲的横杆的较长的底边形成用于其它一些待插入的或者下挂的纵杆的支架。通过这一措施就可制造出具有相同加固机构的标准混凝土轨枕。然而在这种轨枕中通过附加插入的，或者可挂上的纵杆，可改变轨枕在固定的轨道中的锚固，也就是说可根据所希望的加固程度进行设计。此外，当加固机构的外露区段的与底部平行或者大概平行的边为直线延伸时，也可在所要求的范围内彼此有间距地设置纵杆。

由于加固机构是由结构钢垫的区段一个或者多个区段弯曲而成的，所以可以与上述无关地成本有利的制造。此外，连接着横杆的纵杆还保证混凝土轨枕从生产地输送到混凝土轨枕的浇注地的输送简单化了，并且不会发生加固机构的外露区段的所不允许的弯曲的危险。

根据本发明的原理，特别适用于其长度至少为170cm，优选地为220cm和更长的长轨枕，其容纳两个轨道固定装置。但是按照本发明的原理，也可以加固较短的整体预应力混凝土轨枕，也就是设计成用于容纳轨道固定装置的且在轨道中与相应的长轨枕连接的轨枕。容纳轨道固定装置的短的轨枕通常具有80cm到140cm的长度。

特别地规定N棱柱在横截面中具有U形的几何形状，并且具有向内弯折的纵侧边边缘，其中优选地横边是在混凝土轨枕的底部或者底部表面之下延伸的区段。

替代地侧边可以用它的向内弯折的边缘在混凝土轨枕的底部表面或者底部之下延伸，并且通过一个或者多个弓形件或丝线连接。通过这一措施保证在浇注混凝土轨枕时，侧边不会无控制地弯曲。这样弓形件或者连接边的丝线就用作其它纵杆的支架。

特别是梯形的几何形状适合作为加固机构的N棱柱，其中，特别优选的是在其截面中等边的梯形。具有梯形的几何形状的N棱柱的较短的底边可以部分地去掉，并且在混凝土轨枕的内部延伸。相比之下较长的底边在混凝土轨枕的底部之下延伸。

本发明的特征还在于，加固机构是由两个彼此平行延伸的梯形体构成，这些梯形体分别形成N棱柱。在此相应较长的底边区段形成在混凝土轨枕的底部之下延伸的区段。与此无关地，彼此平行延伸的N棱柱在其截面中具有等边的梯形。

附加地这些梯形体可作为N棱柱在混凝土轨枕之外通过一个或者多个弓形件或者丝线连接，以保证明确唯一的几何形状配置，这种配置不会通过混凝土轨枕的浇注而改变。

在本发明的方案中规定，连接着N棱柱的侧边和底边的弓形件垫式地构造有弯折的纵向边缘，这些纵向边缘具有用于在固定的轨道中取得所希望的加固程度的其它纵杆。

本发明的优点在于，加固机构包括至少一个之字形弯曲的栅格体，这个栅格体包括在混凝土轨枕之内弯折的U形的区段，这些U形区段垂直于混凝土轨枕的纵轴线延伸。

本发明特别地规定，加固机构包括两个沿着混凝土轨枕侧面延伸的且部分地V形弯曲的栅格，该栅格包括在混凝土轨枕之内延伸的U形区段；并且这些栅格通过横交于混凝土轨枕纵轴线延伸的C形的弓形件连接，其在混凝土轨枕的下面延伸的横边是用于纵杆的支架。

如果N棱柱优选地具有四个棱边，这些棱边在其截面中具有矩形或者梯形的几何形状，则也存在这样的可能性，即将加固机构设计成空心圆柱体，这样，在底部下面延伸的区段就不是和混凝土轨枕的底部表面平行地延伸，而是相对于该底部表面显示出凹陷的几何形状。

此外，本发明还涉及一种固定的轨道，该固定的轨道由承载层、在承载层上高度和位置准确设置的且由轨道和前述类型的整体预应力混凝土轨枕构成的轨道栅栏，以及涉及一种在承载层上直到在轨枕底部之上规定高度处的混凝土灌浆。

根据本发明的整体预应力混凝土轨枕本身优选地具有通常的混凝土轨枕一半的高度。

本发明的其它细节、优点和特征不仅可从权利要求中、从确定这些权利要求的特征中-特征本身和/或特征组合中得到，而且也可从下述对优选的实施例的附图说明中得到。

这些附图是：

图1：具有加固机构的轨枕的侧视图。

图2：根据图1的轨枕的截面图。

图3：图1和图2的轨枕的加固机构的分解图。

图4：轨枕的第二实施方式的侧视图。

图5：图4的混凝土轨枕的截面图。

图6：图4和图5的混泥土轨枕的加固机构。

图7：具有加固机构的混凝土轨枕的第三实施例的侧视图。

图8：图7的混凝土轨枕的截面图。

图9：图7和图8的混凝土轨枕的加固机构。

图10：具有加固机构的混凝土轨枕的第四实施方式的侧视图。

图11：图10的混凝土轨枕的截面图。

图12：图10和图11的混凝土轨枕的加固机构的分解图。

图13：具有加固机构的混凝土轨枕的第五实施方式的侧视图。

图14：具有加固机构的混凝土轨枕的第六实施方式的侧视图。

图15：图14的混凝土轨枕的截面图。

图16：图14的混凝土轨枕的俯视图。

图17：结构钢垫的俯视图。

图18：图16的结构钢垫的截面图，它处于弯曲状态。

图19：整体预应力混凝土轨枕的剖视图。

图1-15和19纯原理性地示出决定用于固定的轨道的、特别是敷设在道岔区域中的整体预应力混凝土轨枕。在此优选地涉及的是长轨枕。用现浇混凝土浇注混凝土轨枕。现浇混凝土作为涂层被涂覆到特别是液压连接的承载层上。在此之前将由混凝土轨枕和固定在混凝土轨枕上的然而在附图中未示出的轨道构成的支承栅栏位置和高度准确地定位在表示为安装承载层的液压连接的承载层上。

这些整体预应力混凝土轨枕是最小长度为170cm，特别是长度为220cm或者更长的长轨枕。在这些轨枕上设置两个轨道固定装置。然而本发明也涉及短长度的整体预应力混凝土轨枕，其用于只有一个轨道固定装置。相应比较短的轨枕通常的长度为80cm到140cm之间，并且在轨道中和长轨枕连接。

为了能成本有利地制造整体预应力混凝土轨枕作为加固机构，优选的将结构钢垫-也叫做结构钢网-的一个区区段，必要时也可以将多个区段弯曲成所希望的几何形状的棱柱。在这种情况中，加固机构的一个区段在预应力混凝土轨枕的底部之下延伸，这样，外露的区段用作其它纵杆的支架。通过这一措施就有可能以简单的措施去影响在固定的轨道中的轨枕的锚固能力，也就是根据混凝土所使用的目的进行调整。同时还有这样的优点，即影响阻力矩，以在浇注到混凝土层中之前使操作简化，这样使得加固机构在其在混凝土轨枕之外延伸的区段中发生损伤，特别是弯曲的危险最小化。

图17示出了未弯曲状态的相应的结构钢垫150。该结构钢垫150由交叉的纵杆152、154、156、158和与这些杆相焊接的横杆构成，其中有两个横杆示例地用附图标记160和162表示。在该实施例中纵杆和横杆152、154、156、158或160、162彼此是如此设置的，即它们形成直角，另一些几何形状也是可以的。在这方面参考了传统的结构钢垫或者结构钢网和它们的几何形状。在钢和杆直径方面也是这样。结构钢垫150沿着164、166、168、170线如此地弯曲，即形成如图18所示的截面形状，即梯形几何形状。这个相应的用附图标记172表示的加固机构具有四棱柱的几何形状。然后以传统的方式将这个形成了梯形包络的加固机构172置入到用于生产整体预应力混凝土轨枕的模板中。

图19示出了具有如图18所示加固机构的相应整体预应力混凝土轨枕的截面图。附加地画入了一些张紧线。与此无关地，这些图示出了加固机构172以包括有梯形的较长底边176的区段178在混凝土轨枕174的底部下面延伸，以用作其它的纵杆182、184的支架。在附图中示出了两个纵杆，杆的数量也可不同。当然也有这样的可能性，即不设置其它的纵杆。纵杆182、184可以插入或者挂上，如图18原则上所示。

与此无关地，基于所选择的加固机构172的构形，以简单的方式在固定的轨道中，特别是可按所达到目的的混凝土上设计轨枕174的锚固能力。然而，附加的纵杆182、184也提高轨枕的用于其操作的阻力矩，这样就避免在运输时，在加固机构172的外露区段178中使加固机构172损伤并且特别是弯曲。

下面描述用于整体预应力混凝土轨枕的加固机构的其它方案和实施方式，其中，如前所述，相应的加固机构始终是结构钢垫的弯曲的区段。当然本发明也不放弃加固机构由结构钢垫的多个区段构成，这些区段相应的弯曲，然后彼此连接。为此可以使用拉结线。

在图1-2中纯原理性地示出具有两个轨道固定装置11、13的整体预应力混凝土轨枕10。预应力混凝土轨枕10具有加固机构12。这个加固机构由弯曲成敞开的矩形的结构钢网构成。该结构钢网具有向内弯折的侧边纵向边缘14、16。

因此，加固机构12是由在混凝土轨枕10的内部延伸的纵杆18、20和连接这些纵杆的横杆22、24组成。其中，纵杆18、20和横杆22、24可以有不同的尺寸。优选地沿轨枕10的纵向方向延伸的纵杆18、20具有例如16mm的直径，横交于轨枕10的纵轴线延伸的横杆22、24具有约6mm的直径。然而其中并不强求横杆22、24在一个垂直于轨枕10的纵轴线延伸的平面内延伸，而是可以与这个平面形成例如45°到小于90°的夹角，例如在图13-15中原理性地示出了这种情况。

形成加固机构12的弯曲的结构钢垫或者结构钢网在混凝土轨枕10之下是敞开的，因此未形成其截面为封闭的矩形。而是形成U形几何形状，其中，它的侧边26、28向内弯折或者弯曲(边缘区段14、16)。因此经边缘区段14、16和侧边26、28形成V形或者钩形。

侧边22、24通过结构钢垫的施行弓形件功能的另一区段30相连接，其中，区段30具有至少两个和横杆37相焊接的纵杆32、33。因此这些纵杆是结构钢垫的区段的组成部件。可附加地插入其它的纵杆34、35。区段30也可叫做加固区段。

实行弓形件功能的区段30在浇注预应力混凝土轨枕时保证加固机构12的弯曲成槽的区段的侧边26、28不被弯曲。

通过其它的纵杆34、35的插入或者悬挂产生了这样一种优点，即可按所希望的程度改变已制成的轨枕的锚固能力。也改变混凝土轨枕的10的阻力矩。

纵杆34、35可具有如同和横杆37固定焊接的纵杆32、33的尺寸，然而不因此对本发明构成限制。

如果在用作支架并且在轨枕底部之下延伸的区段的实施例中设置两个附加的纵杆34、35，则其数量可以与此不同。

该区段具有弯折的纵向边缘36、38。这些纵向边缘可毫无问题地挂入加固机构12的U形的区段中，或者用这些区段固定，如图2所示。特别是规定这些弯折的纵向边缘36、38绕结构钢垫的纵杆40、42弯曲，这些纵杆在侧边26、28的过渡到纵向侧边缘14、16的内角中延伸。

图4-6的实施例和图1-3的实施例的区别如下，即混凝土轨枕44具有加固机构46。这个加固机构和图1-3相应地在截面中具有带有向内弯折的纵向侧边缘48、50的U形几何形状。然而这些纵向侧边缘是在整体预应力混凝土轨枕44的内部延伸。加固机构46的因此在混凝土轨枕44外部延伸的横边52用作按所希望的程度插入的纵杆54、56的支架。与此无关地，纵杆55、57从横边52出发，该纵杆55、57与横边52焊接。

从图2和图5的截面图中可以看出，加固机构12、46包围着预应力混凝土轨枕10、44的张紧线53、58、60、62，这样就可简单的定位和固定。

此外，在从附图中得到的一些实施例中从纵向方向看加固机构在混凝土轨枕的内部延伸，不穿过它的端面。加固机构的端面例如用栅格封闭，以便减少或者防止裂纹的形成。

如果加固机构12、46具有封闭的或敞开的直角平行六面体的几何形状，其中不封闭的一侧在混凝土轨枕10之下，也就是在它的底部的下面延伸，通过结构钢垫的执行弓形件功能的区段30或者其它的连接部件将上述丝线封闭，则按照图7-9的实施例，混凝土轨枕66可以具有这样的加固机构68，该加固机构68具有敞开的梯形几何形状。换句话说，加固机构68其截面具有梯形的几何形状，在该加固机构中也是具有纵杆70、72和与它横交延伸的横杆74、76的弯曲的结构钢网，其中，较长的底边78在混凝土轨枕66之下，也就是在它的底部80的下面延伸。较短的腿82浇注混凝土并且中断，特别是如图9所示。根据本发明的原理底边78用作其它的纵杆84、86的支架和固定装置。通过这些纵杆可以调节混凝土轨枕66的锚固能力和阻力矩。与此无关地纵杆85、87焊接到横杆74、76上。根据图9所示，纵杆85、87处在梯形的拐角点处。这些纵杆85、87因此是结构钢垫的组成部分。

如果沿混凝土轨枕10、44、66的纵向方向各自延伸有一个具有直角平行六面体或者梯形几何形状的加固机构，则根据图10-12的实施例也存在这样一种可能性，即在混凝土轨枕88中设置两个彼此平行延伸的加固机构90、92，这些加固机构其截面可以显示为梯形的几何形状，其中，较长的底边94、96在混凝土轨枕88之下，也就是在底部99的下面延伸。其中，底边94、96优选地中断，也就是不封闭，如图11和图12的截面图所示。

为了在浇注混凝土轨枕88时排除加固机构90、92向外弯曲，可在混凝土轨枕88下面通过弓形件98、丝线或者起相同作用的元件将这些加固机构彼此固定起来。

与此无关地，相应于前面所说明的任务，加固机构90、92的在底部99之下延伸的底边94、96形成用于其它纵杆100、102的支架。

根据本发明，这些加固机构12、46、68、90、92是弯曲的结构钢网或者结构钢垫的一些区段，也就是说具有如前所述的优选地不同尺寸的纵杆和横杆。在这种情况中按照图1至图12的实施例中规定，这些示例地在图1至图9中用附图标记22、24、74、76表示的横杆撑开一些平面，这些平面垂直于相应的整体预应力混凝土轨枕10、44、66、88的纵轴线延伸。

根据图13的实施例也存在这样一种可能性，即为了形成加固机构105，在由纵杆和横杆所形成的矩形的对角线上结构钢网弯曲。图13示出了这种情况。这样，混凝土轨枕104仅具有相对于混凝土轨枕104的纵轴线倾斜延伸的杆106、108，其中，也是在混凝土轨枕104之下延伸的区段110形成用于纵杆112的支架或者固定装置。

图14至16所示的混凝土轨枕116的加固机构114是由与混凝土轨枕116的外侧面118、119平行延伸的V形栅格134、136，或者由V形几何形状的边124、126所构成的栅格区段构成。在这种情况中边124、126部分地在混凝土轨枕116之下延伸。在混凝土轨枕116的内部延伸的端部(尖端)彼此相对地弯曲，这样就在侧视图中产生了U形(图15)。被弯曲的区段128、130沿着混凝土轨枕116的支撑表面132延伸。在这种情况中相应的栅格134、136沿着每个外侧面118、119延伸。

这些相应的栅格134、136通过截面为C形的并且横交于混凝土轨枕纵轴线延伸的弓形件138连接，其中，根据本发明的原理所焊接的纵杆142、143是从它的位于混凝土轨枕116之下延伸的横边140开始的。相应的纵杆也可在混凝土轨枕116的内部延伸。此外，也可插入其它的纵杆。

通过构成之字形形状和沿纵向外侧118、119延伸的栅格134、136，连同在混凝土轨枕116的内部延伸的且相对弯曲的区段128、130以及连接了栅格134、136的且形成C形几何形状的作为弓形件的横杆138，产生N棱柱作为加固机构114。

Claims (7)

1.混凝土轨枕(10、44、66、88、116、174)，用于固定的轨道，包括加固机构(12、46、68、90、92、114、172)，该加固机构在整体预应力混凝土轨枕的底部(64、80、99、180)或者底部表面之下以横交于整体预应力混凝土轨枕的纵轴线延伸的加固区段(30、178)外露并包括纵杆和横杆(18、20、22、24、32、33、34、35、40、42、54、55、56、57、70、72、74、76、84、85、86、87、100、102、106、108、112、142、143、152、154、156、158、160、162、182、184)，其特征在于，加固机构(12、46、68、90、92、114、172)是由结构钢网(150)的一个或者多个区段按照梯形的形状弯曲成的四棱柱；外露的加固区段(30、178)是梯形的较长的底边区段，并包括结构钢网的横杆(22、24、74、76、160、162)的连续的区段；外露的加固区段具有结构钢网的至少两个和上述区段相焊接的纵杆(18、20、32、33、40、42、55、57、70、72、85、87、106、108、112、142、143、152、154、156、158)，并是用于能在横杆和底部的区段之间插入的或者能下挂在上述区段上的其它纵杆(34、35、54、56、84、86、100、102、182、184)的支架；并且上述梯形的在混凝土轨枕(10)中延伸的较短的底边区段在其长度上是中断的。

2.按照权利要求1所述的混凝土轨枕，其特征在于，四棱柱具有等边梯形的几何形状。

3.按照权利要求1所述的混凝土轨枕，其特征在于，加固机构由两个彼此平行延伸的梯形的栅格体(90、92)构成。

4.按照权利要求3所述的混凝土轨枕，其特征在于，彼此平行延伸的梯形体(90、92)在混凝土轨枕(88)之外通过弓形件或者丝线(98)连接。

5.按照权利要求1所述的混凝土轨枕，其特征在于，加固机构(172)或者弯曲的结构钢网(150)由沿混凝土轨枕(10、44、66、88)的纵向方向延伸的纵杆(152、154、156、158)和横交于这些纵杆延伸的横杆(160、162)构成。

6.按照权利要求1所述的混凝土轨枕，其特征在于，加固机构(105)是结构钢网的区段，所述结构钢网在由交叉的纵杆和横杆所形成的矩形的对角线上弯曲。

7.按照权利要求1所述的混凝土轨枕，其特征在于，所述混凝土轨枕设置用于容纳两个轨道固定装置。

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