CN102864696A - 一种高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，包括水平设置的钢筋混凝土基体，竖直设置在所述钢筋混凝土基体底部的钢筋混凝土安装柱，包覆在所述钢筋混凝土基体上表面的钢制保护层，位于所述钢筋混凝土基体的两端、且对称地焊接在所述钢制保护层上的一对安装底座，以及位于所述钢筋混凝土基体的上表面、且固定设置在所述一对安装底座之间的钢筋加固链；在所述一对安装底座与钢制保护层之间的间隙中，填充有固定胶；所述一对安装底座，与钢筋混凝土基体位于同一水平面上、且分别与钢筋混凝土基体的摆放方向垂直设置。本发明所述高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，可以克服现有技术中使用寿命短、维护工作量大、成本高、使用不方便和环保性差等缺陷，以实现使用寿命长、维护工作量小、使用方便、成本低和环保性好的优点。

Description

一种高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕

技术领域

本发明涉及铁路构筑件，具体地，涉及一种高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕。

背景技术

铁路枕木（又称防腐木枕或轨枕或枕木或铁轨），轨枕是用于铁路线路铺设的基础材料，是铁路上部建筑不可缺少的重要物资。轨枕的作用是：固定铁路轨道轨距，承载钢轨及通过车辆的重量荷载，使轨道压力荷载均匀分散传递至路基，保持线路稳定畅通。轨枕分为：普通枕木，用于单股正线、站线线路铺设；道岔枕木，用于道岔区域线路铺设；桥梁枕木，用于桥梁上的明桥面线路铺设。

目前，铁路及其道岔，尤其是窄轨铁路及其道岔仍大量使用木轨枕，用道钉将钢轨固定在木轨枕上，特别是在矿井阴湿的环境下，极易造成木轨枕的腐朽损坏，需经常进行维修和更换，影响了正常行车，浪费了大量的木材、人力和费用。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在使用寿命短、维护工作量大、成本高、使用不方便和环保性差等缺陷。 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，以实现使用寿命长、维护工作量小、使用方便、成本低和环保性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，包括水平设置的钢筋混凝土基体，竖直设置在所述钢筋混凝土基体底部的钢筋混凝土安装柱，包覆在所述钢筋混凝土基体上表面的钢制保护层，位于所述钢筋混凝土基体的两端、且对称地焊接在所述钢制保护层上的一对安装底座，以及位于所述钢筋混凝土基体的上表面、且固定设置在所述一对安装底座之间的钢筋加固链；在所述一对安装底座与钢制保护层之间的间隙中，填充有固定胶；所述一对安装底座，与钢筋混凝土基体位于同一水平面上、且分别与钢筋混凝土基体的摆放方向垂直设置。

进一步地，所述钢筋加固链，包括嵌入在所述钢筋混凝土基体上表面的钢带，以及位于所述钢带上表面、且链式设置在钢带的两个侧边之间的多个等腰三角形加固件。

进一步地，在所述钢筋混凝土基体中，间隔预埋有竖直设置、且分别与所述钢制保护层连接的多个钢筋支架。

进一步地，在所述多个钢筋支架中，每个钢筋支架，包括等腰梯形支架。

进一步地，在所述钢筋混凝土基体与钢制保护层之间，自上向下依次配合设置有第一橡胶填充垫、防震弹簧件和第二橡胶填充垫。

进一步地，所述钢筋混凝土基体的轴向横截面，为等腰梯形。

进一步地，以上所述高强度钢筋混凝土铁路轨枕的制备方法，包括： 

 ①按重量份数，将以下原料分别粉磨成粉状后，在混料机内混合均匀，得到胶凝材料：

尾矿：8~55份，

钢渣：12~28份，

矿渣14~42份，

熟料18~38份，

石膏4~22份；

②按重量份数，将步骤①所得胶凝材料的20~80份与原始粒级的尾矿5~90份进行混合，再加入占胶凝材料总质量0.1~1.8%的萘系高效减水剂或聚羧酸系高效减水剂，拌匀后，连通预先设置的多个钢筋支架，在模具内浇注并振动成型后。

进一步地，所述石膏为无水石膏、半水石膏、二水石膏、脱硫石膏、氟石膏和磷石膏中的任意一种或多种。

进一步地，在步骤②浇注并振动成型后，还包括以下的养护步骤：

③在室温10~45℃条件下进行湿养护；或，

④先在室温10~45℃湿养护环境下停放3~80小时，再在45~95℃的温度条件下蒸养3~22小时，然后在室温10~45℃条件下进行湿养护。

进一步地，在所述钢筋混凝土安装柱，预埋有用于加强支撑的多个直角三角形钢筋件。

本发明各实施例的高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，由于包括水平设置的钢筋混凝土基体，竖直设置在钢筋混凝土基体底部的钢筋混凝土安装柱，包覆在钢筋混凝土基体上表面的钢制保护层，位于钢筋混凝土基体的两端、且对称地焊接在钢制保护层上的一对安装底座，以及位于钢筋混凝土基体的上表面、且固定设置在一对安装底座之间的钢筋加固链；在所述一对安装底座与钢制保护层之间的间隙中，填充有固定胶；一对安装底座，与钢筋混凝土基体位于同一水平面上、且分别与钢筋混凝土基体的摆放方向垂直设置；可以利用固轨器，通过固轨器上的连接弹簧，将安装底座与钢轨固定在高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕上；从而可以克服现有技术中使用寿命短、维护工作量大、成本高、使用不方便和环保性差的缺陷，以实现使用寿命长、维护工作量小、使用方便、成本低和环保性好的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕的立体结构示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-钢筋混凝土基体；2-钢制保护层；3-安装底座；4-竖直支腿；5-连接弹簧；6-钢轨；7-钢筋加固链。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，提供了一种高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕。如图1所示，本实施例包括水平设置的钢筋混凝土基体（如钢筋混凝土基体1），竖直设置在钢筋混凝土基体底部的钢筋混凝土安装柱，包覆在钢筋混凝土基体上表面的钢制保护层（如钢制保护层2），位于钢筋混凝土基体的两端、且对称地焊接在钢制保护层上的一对安装底座（如其中一个安装底座3），以及位于钢筋混凝土基体的上表面、且固定设置在一对安装底座之间的钢筋加固链；在所述一对安装底座与钢制保护层之间的间隙中，填充有固定胶；（如钢筋加固链7）；一对安装底座，与钢筋混凝土基体位于同一水平面上、且分别与钢筋混凝土基体的摆放方向垂直设置。在钢筋混凝土基体中，间隔预埋有竖直设置、且分别与钢制保护层连接的多个钢筋支架。钢筋混凝土基体的轴向横截面，为等腰梯形；在钢筋混凝土安装柱，预埋有用于加强支撑的多个直角三角形钢筋件；这种结构，有利于增强钢筋混凝土基体与钢轨之间连接的稳定性和可靠性。

上述钢筋加固链，包括嵌入在钢筋混凝土基体上表面的钢带，以及位于钢带上表面、且链式设置在钢带的两个侧边之间的多个等腰三角形加固件。在上述多个钢筋支架中，每个钢筋支架，包括等腰梯形支架（如等腰梯形支架的一个竖直支腿4）。

为了减弱甚至避免钢筋混凝土基体与钢制保护层之间在列车经过时带来的震动，在钢筋混凝土基体与钢制保护层之间，自上向下依次配合设置有第一橡胶填充垫、防震弹簧件和第二橡胶填充垫，以减小进而避免钢筋混凝土基体与钢制保护层之间在列车经过时带来的震动，增强钢筋混凝土基体的稳定性，提高行车安全性。

使用时，可以利用固轨器将该高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕和钢轨（如钢轨6）连接起来，通过固轨器上的连接弹簧（如连接弹簧5），将一个安装底座与钢轨的一端固定在该高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕上。该高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，结构简单、使用方便、维修量小而且不用木材、不易被掉道车辆砸坏，具有铺拆方便、快速，连接牢固可靠的优点，改善了行车安全状况。

在上述实施例中，该高强度钢筋混凝土铁路轨枕的制备方法，包括： 

 ①按重量份数，将以下原料分别粉磨成粉状后，在混料机内混合均匀，得到胶凝材料：

尾矿：8~55份（优选为36份），

钢渣：12~28份（优选为18份），

矿渣14~42份（优选为28份），

熟料18~38份（优选为26份），

石膏4~22份（优选为16份）；在步骤①中，石膏为无水石膏、半水石膏、二水石膏、脱硫石膏、氟石膏和磷石膏中的任意一种或多种；

②按重量份数，将步骤①所得胶凝材料的20~80份（优选为55份）与原始粒级的尾矿5~90份（优选为72份）进行混合，再加入占胶凝材料总质量0.1~1.8%（优选为1.3%）的萘系高效减水剂或聚羧酸系高效减水剂，拌匀后，连通预先设置的多个钢筋支架，在模具内浇注并振动成型后。

在步骤②浇注并振动成型后，还包括以下的养护步骤：

③在室温10~45℃（优选为28℃）条件下进行湿养护；或，

④先在室温10~45℃（优选为28℃）湿养护环境下停放3~80小时（优选为68小时），再在45~95℃（优选为80℃）的温度条件下蒸养3~22小时（优选为14小时），然后在室温10~45℃（优选为28℃）条件下进行湿养护。

采用上述方法制备的高强度钢筋混凝土铁路轨枕，在实现尾矿资源化处理的同时，利用钢渣的微膨胀作用，制备出低收缩、高强度的全尾矿骨料轨枕混凝土，降低水泥生产过程中的能源消耗和环境污染，大量消纳尾矿等多种工业固体废弃物，减少对生态环境的破坏，促进循环经济的发展。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，包括水平设置的钢筋混凝土基体，竖直设置在所述钢筋混凝土基体底部的钢筋混凝土安装柱，包覆在所述钢筋混凝土基体上表面的钢制保护层，位于所述钢筋混凝土基体的两端、且对称地焊接在所述钢制保护层上的一对安装底座，以及位于所述钢筋混凝土基体的上表面、且固定设置在所述一对安装底座之间的钢筋加固链；在所述一对安装底座与钢制保护层之间的间隙中，填充有固定胶；所述一对安装底座，与钢筋混凝土基体位于同一水平面上、且分别与钢筋混凝土基体的摆放方向垂直设置。

2.根据权利要求1所述的高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，所述钢筋加固链，包括嵌入在所述钢筋混凝土基体上表面的钢带，以及位于所述钢带上表面、且链式设置在钢带的两个侧边之间的多个等腰三角形加固件。

3.根据权利要求1所述的高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，在所述钢筋混凝土基体中，间隔预埋有竖直设置、且分别与所述钢制保护层连接的多个钢筋支架。

4.根据权利要求3所述的高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，在所述多个钢筋支架中，每个钢筋支架，包括等腰梯形支架。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，在所述钢筋混凝土基体与钢制保护层之间，自上向下依次配合设置有第一橡胶填充垫、防震弹簧件和第二橡胶填充垫。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，所述钢筋混凝土基体的轴向横截面，为等腰梯形。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的高强度复合型钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，在所述钢筋混凝土安装柱，预埋有用于加强支撑的多个直角三角形钢筋件。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的高强度钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，所述高强度钢筋混凝土铁路轨枕的制备方法，包括： 

 ①按重量份数，将以下原料分别粉磨成粉状后，在混料机内混合均匀，得到胶凝材料：

尾矿：8~55份，

钢渣：12~28份，

矿渣14~42份，

熟料18~38份，

石膏4~22份；

②按重量份数，将步骤①所得胶凝材料的20~80份与原始粒级的尾矿5~90份进行混合，再加入占胶凝材料总质量0.1~1.8%的萘系高效减水剂或聚羧酸系高效减水剂，拌匀后，连通预先设置的多个钢筋支架，在模具内浇注并振动成型后。

9.根据权利要求8所述的高强度钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，所述石膏为无水石膏、半水石膏、二水石膏、脱硫石膏、氟石膏和磷石膏中的任意一种或多种。

10.根据权利要求8所述的高强度钢筋混凝土铁路轨枕，其特征在于，在步骤②浇注并振动成型后，还包括以下的养护步骤：

③在室温10~45℃条件下进行湿养护；或，

④先在室温10~45℃湿养护环境下停放3~80小时，再在45~95℃的温度条件下蒸养3~22小时，然后在室温10~45℃条件下进行湿养护。