CN102877381A - 一种整体式有砟道床横向约束装置 - Google Patents

Abstract

一种整体式有砟道床横向约束装置，属于轨道交通领域。适用于重载或者高速有砟道床结构的加固。解决了现有道砟道床结构横向约束不足、纵横向阻力不足、道砟道床维修周期短的问题。该装置的第一至第四左连接件（a1、a2、a3、a4）预制于左整体钢筋混凝土挡板（1）挡砟面的低端；第一至第四内螺纹套筒（c1、c2、c3、c4）预制于右整体钢筋混凝土挡板（2）挡砟面的低端，第一至第四右连接件（b1、b2、b3、b4）分别与第一至第四内螺纹套筒螺纹连接；用时，第一至第四环氧树脂钢丝绳一端的端圈分别插入第一至第四左连接件的孔中，通过螺栓和螺母固定；第一至第四环氧树脂钢丝绳另一端的端圈分别插入第一至第四右连接件的孔中，通过螺栓和螺母固定。

Description

一种整体式有砟道床横向约束装置

技术领域

本发明涉及一种有砟轨道道床加固加强装置，属于轨道交通领域。适用于重载或者高速有砟道床结构的加固。

背景技术

有砟轨道是轨道交通结构重要组成部分，有砟轨道结构养护存在的缺点是：

1. 高速铁路中，尤其桥梁、隧道地段振动加强，横向约束不足，道砟容易流化、坍塌、几何尺寸发生改变，导致道砟道床维修周期短。

2. 重载线路，由于列车动力作用巨大，同时横向约束不足，道砟颗粒容易破碎、粉化，导致维修成本上升；特别是曲线地段道砟道床纵横向阻力不足，轨道容易发生失稳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有道砟道床结构横向约束不足、纵横向阻力不足、道砟道床维修周期短的问题。

本发明解决其技术问题的技术方案：

一种整体式有砟道床横向约束装置，该约束装置包括：

左整体钢筋混凝土挡板、右整体钢筋混凝土挡板、第一至第四环氧树脂钢丝绳、第一至第四左连接件、第一至第四右连接件、第一至第四内螺纹套筒；

第一至第四左连接件预制于左整体钢筋混凝土挡板挡砟面的低端，构成左整体钢筋混凝土挡板组件；

第一至第四内螺纹套筒预制于右整体钢筋混凝土挡板挡砟面的低端，第一至第四右连接件分别与第一至第四内螺纹套筒螺纹连接，构成右整体钢筋混凝土挡板组件；

使用时，所述部件之间的连接：

第一至第四环氧树脂钢丝绳一端的端圈分别插入第一至第四左连接件的孔中，通过螺栓和螺母连接固定；

第一至第四环氧树脂钢丝绳另一端的端圈分别插入第一至第四右连接件的孔中，通过螺栓和螺母连接固定。

所述的第一至第四左连接件的结构尺寸完全相同；所述的第一至第四右连接件的结构尺寸完全相同；所述的内螺纹套筒的结构尺寸完全相同。

所述的第一至第四左连接件的中心线至左整体钢筋混凝土挡板的挡砟面的底面距离h3取8～12cm；

所述的第一至第四内螺纹套筒的中心线至右整体钢筋混凝土挡板的挡砟面的底面的距离h3取8～12cm；

所述的第一左连接件、第一内螺纹套筒和第一环氧树脂钢丝绳同轴；第一至第四环氧树脂钢丝绳互相平行；

所述的左整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面与所述的右整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面的水平距离l₅取300～310cm；

所述的第一内螺纹套筒和第二内螺纹套筒的中心距l₉取20～25cm；所述的第三内螺纹套筒和第四内螺纹套筒的中心距l₈取20～25cm；所述的第二内螺纹套筒和第三内螺纹套筒的中心距l₇取45～55cm。

本发明的有益效果是：

该整体式有砟道床横向约束装置是通过第一至第四环氧树脂钢丝绳连接左右整体钢筋混凝土挡板，限制道砟横向位移，起到横向约束作用，显著提高道床承载力和纵横向阻力，同时提高了横向约束，使道砟结构平均受力，显著降低道砟颗粒最大受力，有利于降低道砟颗粒破碎，维修周期短，维修成本低，降低了轨道的塑性变形。同时该装置安装简便、布置灵活、整体性强，便于运输、铺装、拆卸、可重复利用、节约能源。

附图说明

图1整体式有砟道床横向约束装置的主视图。

图2整体式有砟道床横向约束装置的俯视图。

图3 左、右整体钢筋混凝土挡板的主视图。

图4图1中a处局部放大图。

图5图1中b处局部放大图。

图6第一至第四左连接件的主视图。

图7第一至第四左连接件的俯视图。

图8第一至第四左连接件的右视图。

图9第一至第四右连接件的主视图。

图10第一至第四右连接件的俯视图。

图11第一至第四右连接件的左视图。

图12第一至第四环氧树脂钢丝绳主视图。

图13整体式有砟道床横向约束装置使用图

图14整体式有砟道床横向约束装置的使用效果图。

图中：左整体钢筋混凝土挡板1、右整体钢筋混凝土挡板2、第一至第四环氧树脂钢丝绳3、4、5、6、第一至第四左连接件a1、a2、a3、a4、第一至第四右连接件b1、b2、b3、b4、第一至第四内螺纹套筒c1、c2、c3、c4、道砟7、底砟8、路基9。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步的说明。

一种整体式有砟道床横向约束装置，如图1、2，该约束装置包括：

左整体钢筋混凝土挡板1、右整体钢筋混凝土挡板2、第一至第四环氧树脂钢丝绳3、4、5、6、第一至第四左连接件a1、a2、a3、a4、第一至第四右连接件b1、b2、b3、b4、第一至第四内螺纹套筒c1、c2、c3、c4。

所述的左整体钢筋混凝土挡板1的中间距顶面5cm～8cm处开有一个半径为2～3cm的圆孔，该圆孔用于该装置的安装和拆卸时使用；挡砟面的背侧为两个圆弧形支撑。其具体尺寸，如图1、2。左整体钢筋混凝土挡板1的长度l₁取120～125cm，宽度l₂取25～35cm，高度（h1+h2）取35～40cm，厚度l₄取10～15cm；圆弧形支撑底的高度h2取8～12cm，圆弧形支撑的间距l₆取45～50cm；支撑厚度l3取10～16cm。右整体钢筋混凝土挡板2与左整体钢筋混凝土挡板1完全相同。

第一至第四左连接件a1、a2、a3、a4预制于左整体钢筋混凝土挡板1挡砟面的低端，如图4，构成左整体钢筋混凝土挡板组件；第一至第四左连接件a1、a2、a3、a4的中心线至左整体钢筋混凝土挡板1的挡砟面的底面距离h3均取8～12cm，如图13。第一至第四左连接件a1、a2、a3、a4的形状为“T”形，在“T”形的腹板中间设一个螺栓孔，其孔长取2～4cm，以便于在小范围调节环氧树脂钢丝绳的松紧度，螺栓孔的中轴线距左整体钢筋混凝土挡板的挡砟面的距离l₁₀取4～7cm，如图13。在“T”形腹板的端面中心处开一个类椭圆孔，椭圆孔的短轴取1～2cm，椭圆孔的长轴取2～3cm，椭圆孔的深度取5～8cm。

第一至第四内螺纹套筒c1、c2、c3、c4预制于右整体钢筋混凝土挡板2挡砟面的低端，第一至第四右连接件b1、b2、b3、b4分别与第一至第四内螺纹套筒c1、c2、c3、c4螺纹连接，如图5，构成右整体钢筋混凝土挡板组件。第一至第四内螺纹套筒（c1、c2、c3、c4）的中心线至右整体钢筋混凝土挡板（2）的挡砟面的底面的距离h3均取8～12cm，如图13。

第一至第四右连接件b1、b2、b3、b4，如图9、10、11，其中间为一六方台，六方台右边为螺纹，六方台左边的截面为一矩形，其端面设一类椭圆孔，与类椭圆孔长轴平行的矩形顶面上设一通孔。该通孔的中心线距右整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面的距离l11取5～7cm。

第一至第四内螺纹套筒c1、c2、c3、c4分别与第一至第四右连接件b1、b2、b3、b4同轴。

所述的第一至第四左连接件a1、a2、a3、a4的结构尺寸完全相同，如图6、7、8；所述的第一至第四右连接件b1、b2、b3、b4的结构尺寸完全相同，如图9、10、11；所述的内螺纹套筒c1、c2、c3、c4的结构尺寸完全相同，如图5。

所述的第一左连接件（a1）、第一内螺纹套筒（c1）和第一环氧树脂钢丝绳（3）同轴；第一至第四环氧树脂钢丝绳（3、4、5、6）互相平行，如图2。

所述的第一内螺纹套筒（c1）和第二内螺纹套筒（c2）的中心距l₉取20～25cm；所述的第三内螺纹套筒（c3）和第四内螺纹套筒（c4）的中心距l₈取20～25cm；所述的第二内螺纹套筒（c2）和第三内螺纹套筒（c3）的中心距l₇取45～55cm。

所述的左整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面与所述的右整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面的设计水平距离l₅取310～330cm。

使用时，所述部件之间的连接：

第一至第四环氧树脂钢丝绳3、4、5、6一端的端圈分别插入第一至第四左连接件a1、a2、a3、a4的孔中，通过螺栓和螺母连接固定，如图4。

第一至第四环氧树脂钢丝绳3、4、5、6另一端的端圈分别插入第一至第四右连接件b1、b2、b3、b4的孔中，通过螺栓和螺母连接固定，如图5。

因为左整体钢筋混凝土挡板组件中的螺栓孔的中轴线距左挡砟面的距离与右整体钢筋混凝土挡板组件的螺栓通孔距右挡砟面的距离已经确定，所以线路铺设过程中左整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面与所述的右整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面的水平距离l₅为310～330cm的实现可通过环氧树脂钢丝绳的长度来匹配。l₅=l11+l₁₀+环氧树脂钢丝绳长。

实施方式中所给的取值范围，取其端值或端值间的相匹配的值。

将该装置用在线路上时：

将左整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面与所述的右整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面的水平距离l₅为310～330cm，对称安装于道床顶面设计宽度的边缘位置处的路基9上，将第一至第四环氧树脂钢丝绳3、4、5、6一端的端圈分别插入第一至第四左连接件a1、a2、a3、a4的孔中，通过螺栓和螺母连接固定；第一至第四环氧树脂钢丝绳3、4、5、6另一端的端圈分别插入第一至第四右连接件b1、b2、b3、b4的孔中，通过螺栓和螺母连接固定，如图13。在左整体钢筋混凝土挡板1的挡砟面与所述的右整体钢筋混凝土挡板2的挡砟面之间铺设底砟8和道砟7，如图14。根据加固线路的里程确定装置数量，并考虑到道床的排水性能，每隔3-5个装置留一个排水缝。

Claims (5)

1.一种整体式有砟道床横向约束装置，其特征在于：该约束装置包括左整体钢筋混凝土挡板（1）、右整体钢筋混凝土挡板（2）、第一至第四环氧树脂钢丝绳（3、4、5、6）、第一至第四左连接件（a1、a2、a3、a4）、第一至第四右连接件（b1、b2、b3、b4）、第一至第四内螺纹套筒（c1、c2、c3、c4）；

第一至第四左连接件（a1、a2、a3、a4）预制于左整体钢筋混凝土挡板（1）挡砟面的低端，构成左整体钢筋混凝土挡板组件；

第一至第四内螺纹套筒（c1、c2、c3、c4）预制于右整体钢筋混凝土挡板（2）挡砟面的低端，第一至第四右连接件（b1、b2、b3、b4）分别与第一至第四内螺纹套筒（c1、c2、c3、c4）螺纹连接，构成右整体钢筋混凝土挡板组件；

使用时，所述部件之间的连接：

第一至第四环氧树脂钢丝绳（3、4、5、6）一端的端圈分别插入第一至第四左连接件（a1、a2、a3、a4）的孔中，通过螺栓和螺母连接固定；

第一至第四环氧树脂钢丝绳（3、4、5、6）另一端的端圈分别插入第一至第四右连接件（b1、b2、b3、b4）的孔中，通过螺栓和螺母连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种整体式有砟道床横向约束装置，其特征在于：

所述的第一至第四左连接件（a1、a2、a3、a4）的结构尺寸完全相同；

所述的第一至第四右连接件（b1、b2、b3、b4）的结构尺寸完全相同；

所述的内螺纹套筒（c1、c2、c3、c4）的结构尺寸完全相同。

3.根据权利要求1所述的一种整体式有砟道床横向约束装置，其特征在于：

所述的第一至第四左连接件（a1、a2、a3、a4）的中心线至左整体钢筋混凝土挡板（1）的挡砟面的底面距离h3取8～12cm；

所述的第一至第四内螺纹套筒（c1、c2、c3、c4）的中心线至右整体钢筋混凝土挡板（2）的挡砟面的底面的距离h3取8～12cm；

所述的第一左连接件（a1）、第一内螺纹套筒（c1）和第一环氧树脂钢丝绳（3）同轴；第一至第四环氧树脂钢丝绳（3、4、5、6）互相平行；

4.根据权利要求1所述的一种整体式有砟道床横向约束装置，其特征在于：

所述的左整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面与所述的右整体钢筋混凝土挡板组件的挡砟面的水平距离l₅取310～330cm。

5.根据权利要求1所述的一种整体式有砟道床横向约束装置，其特征在于：

所述的第一内螺纹套筒（c1）和第二内螺纹套筒（c2）的中心距l₉取20～25cm；所述的第三内螺纹套筒（c3）和第四内螺纹套筒（c4）的中心距l₈取20～25cm；所述的第二内螺纹套筒（c2）和第三内螺纹套筒（c3）的中心距l₇取45～55cm。

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