CN105421163B - 一种多级减振的嵌入式轨道系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多级减振的嵌入式轨道系统，所述嵌入式轨道系统包括钢轨、第一减振层、承轨槽、混凝土底座和混凝土支撑层，所述钢轨嵌入在承轨槽内，所述第一减振层设置在钢轨与承轨槽之间，所述混凝土底座设置在承轨槽的下方并支撑所述承轨槽，所述混凝土支撑层设置在混凝土底座的下方，其中，所述嵌入式轨道系统还包括设置在所述承轨槽与混凝土底座之间的第二减振层和/或设置在所述混凝土底座与混凝土支撑层之间的第三减振层。本发明通过在承轨槽与混凝土底座以及混凝土底座与混凝土支撑层间全部或部分采用弹性连接并设置减振层，从而能够逐级衰减外界干扰力的向下传递，减振降噪效果更优。

Description

一种多级减振的嵌入式轨道系统
技术领域
本发明涉及嵌入式轨道技术领域，更具体地讲，涉及一种多级减振的嵌入式轨道系统。
背景技术
现有的嵌入式轨道系统结构为钢轨嵌入到承轨槽内，承轨槽采用混凝土底座支撑，混凝土底座下设混凝土支撑层，混凝土支撑层下为路基。其中，钢轨与承轨槽之间采用弹性连接，其余的承轨槽与混凝土底座之间、混凝土底座与混凝土支撑层之间均为刚性连接。
但是，上述嵌入式轨道系统在使用时，直接作用于钢轨表面的外界干扰力沿着轨道纵向、横向、垂向传递的过程中，其干扰力频率也逐渐减小，一般作用于钢轨表面的外界干扰力频率为100～1000HZ，甚至更高，而传递至混凝土支撑层的干扰力频率为一般为30～100HZ，甚至更低。也即，该轨道系统能有效衰减作用于钢轨表面的外界干扰力，但对继续向下传递的外界干扰力却不能有限衰减。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种相比一级减振的嵌入式轨道系统具有更佳的减振降噪效果的多级减振嵌入式轨道系统。
本发明提供了一种多级减振的嵌入式轨道系统，所述嵌入式轨道系统包括钢轨、第一减振层、承轨槽、混凝土底座和混凝土支撑层，所述钢轨嵌入在承轨槽内，所述第一减振层设置在钢轨与承轨槽之间，所述混凝土底座设置在承轨槽的下方并支撑所述承轨槽，所述混凝土支撑层设置在混凝土底座的下方，其中，所述嵌入式轨道系统还包括设置在所述承轨槽与混凝土底座之间的第二减振层和/或设置在所述混凝土底座与混凝土支撑层之间的第三减振层。
根据本发明多级减振的嵌入式轨道系统的一个实施例，所述嵌入式轨道系统还包括连续铺设在所述钢轨底面的弹性垫板。
根据本发明多级减振的嵌入式轨道系统的一个实施例，所述第一减振层为高分子弹性体并且所述第一减振层采用不带降噪块的结构，其中，所述第一减振层将钢轨和弹性垫板整体包裹并嵌入在承轨槽内。
根据本发明多级减振的嵌入式轨道系统的一个实施例，所述第一减振层为高分子弹性体并且所述第一减振层采用带降噪块的结构，所述降噪块固定在钢轨的两个侧面上，其中，所述第一减振层将钢轨、弹性垫板和降噪块整体包裹并嵌入在承轨槽内。
根据本发明多级减振的嵌入式轨道系统的一个实施例，所述第二减振层连续铺设于承轨槽的底面以及承轨槽与混凝土底座相接触的侧面上。
根据本发明多级减振的嵌入式轨道系统的一个实施例，所述第三减振层连续且满铺于混凝土底座的底面。
根据本发明多级减振的嵌入式轨道系统的一个实施例，所述第三减振层沿着承轨槽中心线连续或间断地铺设于混凝土底座的底面，并且所述第三减振层包括与所述承轨槽相对应的两列。
根据本发明多级减振的嵌入式轨道系统的一个实施例，每列第三减振层的铺设宽度比所述承轨槽的宽度宽10～20cm。
根据本发明多级减振的嵌入式轨道系统的一个实施例，所述第三减振层采用仿桥梁支座形式支撑于混凝土底座底面的四角处。
根据本发明多级减振的嵌入式轨道系统的一个实施例，所述第一减振层的刚度为30～120KN/mm，所述第二减振层的刚度低于第一减振层的刚度，所述第三减振层的刚度低于第二减振层的刚度。
与现有技术相比，本发明的多级减振嵌入式轨道系统相比于现有的一级减振嵌入式轨道系统，其在承轨槽与混凝土底座以及混凝土底座与混凝土支撑层间全部或部分采用弹性连接并设置减振层，减振层根据外界干扰力在传递过程中频率逐渐降低的特性采用不同的刚度，从而能够逐级衰减外界干扰力的向下传递，减振降噪效果更优。
附图说明
图1为本发明中第一减振层的第一种结构的结构示意图。
图2为本发明中第一减振层的第二种结构的结构示意图。
图3为本发明中第一减振层的第三种结构的结构示意图。
图4A为本发明中第三减振层的第一种结构的主视结构示意图；图4B为本发明中第三减振层的第一种结构的侧视结构示意图。
图5A为本发明中第三减振层的第二种结构的主视结构示意图；图5B为本发明中第三减振层的第二种结构的侧视结构示意图。
图6A为本发明中第三减振层的第三种结构的主视结构示意图；图6B为本发明中第三减振层的第三种结构的侧视结构示意图。
图7A为本发明中第三减振层的第四种结构的主视结构示意图；图7B为本发明中第三减振层的第四种结构的侧视结构示意图。
图8为示例1中多级减振的嵌入式轨道系统的第一种结构的结构示意图。
图9为示例1中多级减振的嵌入式轨道系统的第二种结构的结构示意图。
图10为示例1中多级减振的嵌入式轨道系统的第三种结构的结构示意图。
图11为示例2中多级减振的嵌入式轨道系统的第一种结构的结构示意图。
图12为示例2中多级减振的嵌入式轨道系统的第二种结构的结构示意图。
图13为示例3中多级减振的嵌入式轨道系统的第一种结构的结构示意图。
附图标记说明：
1-钢轨、2-第一减振层、3-承轨槽、4-第二减振层、5-混凝土底座、6-第三减振层、7-混凝土支撑层、8-弹性垫板、9-降噪块、10-承轨槽中心线。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将对本发明多级减振的嵌入式轨道系统的结构和原理进行更详细的说明。
具体地，本发明的思路是在承轨槽3与混凝土底座5之间、混凝土底座5与混凝土支撑层7之间全部或部分地采用弹性连接方式并设置减振层，并且根据外界干扰力在传递过程中频率逐渐降低的特性使不同的减振层采用不同的刚度，从而实现逐级衰减外界干扰力的向下传递的技术效果，使减振降噪效果更优。
根据本发明的示例性实施例，所述多级减振的嵌入式轨道系统包括钢轨1、第一减振层2、承轨槽3、混凝土底座5和混凝土支撑层7，钢轨1嵌入在承轨槽3内，第一减振层2设置在钢轨1与承轨槽3之间，混凝土底座5设置在承轨槽3的下方并支撑承轨槽3，混凝土支撑层7设置在混凝土底座5的下方，其中，嵌入式轨道系统还包括设置在承轨槽3与混凝土底座5之间的第二减振层4和/或设置在混凝土底座与5混凝土支撑层7之间的第三减振层6。
当该嵌入式轨道系统仅包括第一减振层2和第二减振层4或者仅包括第一减振层2和第三减振层6时，则构成了二级减振的嵌入式轨道系统；当该嵌入式轨道系统同时包括第一减振层2、第二减振层4和第三减振层6时，则构成了三级减振的嵌入式轨道系统，具体可以根据实际工况进行配置。
下面对本发明中的第一减振层2、第二减振层4和第三减振层6进行具体说明。
图1为本发明中第一减振层的第一种结构的结构示意图，图2为本发明中第一减振层的第二种结构的结构示意图，图3为本发明中第一减振层的第三种结构的结构示意图。
根据本发明的示例性实施例，本发明的嵌入式轨道系统还包括连续铺设在钢轨1底面的弹性垫板8。具体地，如图1至图2所示，第一减振层2为高分子弹性体并且该第一减振层2采用不带降噪块9的结构，其中，第一减振层2将钢轨1和弹性垫板8整体包裹并嵌入在承轨槽3内。如图3所示，第一减振层2同样为高分子弹性体并且该第一减振层采用带降噪块9的结构，降噪块9固定在钢轨1的两个侧面上，例如采用粘贴的方式固定，其中，第一减振层2将钢轨1、弹性垫板8和降噪块9整体包裹并嵌入在承轨槽3内。上述结构均可。
并且，第一减振层2的刚度优选为30～120KN/mm的较高刚度，从而能够有效衰减作用于钢轨1表面的外界干扰力。
根据本发明，第二减振层4连续铺设于承轨槽3的底面以及承轨槽3与混凝土底座5相接触的侧面上，以实现整体上的减振降噪。优选地，第二减振层4的刚度小于第一减振层2的刚度，从而能够有效衰减传递至此处的频率较低的外界干扰力。
图4A为本发明中第三减振层的第一种结构的主视结构示意图，图4B为本发明中第三减振层的第一种结构的侧视结构示意图；图5A为本发明中第三减振层的第二种结构的主视结构示意图，图5B为本发明中第三减振层的第二种结构的侧视结构示意图；图6A为本发明中第三减振层的第三种结构的主视结构示意图，图6B为本发明中第三减振层的第三种结构的侧视结构示意图。
根据本发明，如图4A和图4B所示，第三减振层6可以采用连续且满铺于混凝土底座5的底面的结构形式。如图5A、图5B、图6A和图6B所示，第三减振层6可以采用沿着承轨槽中心线10连续或间断地铺设于混凝土底座5的底面的结构形式，并且第三减振层6包括与承轨槽3相对应的两列，也即此时第三减振层6并不是满铺状态，而是仅沿着承轨槽中心线10铺设，且铺设方式可以为连续方式或间断方式。优选地，每列第三减振层6的铺设宽度比承轨槽3的宽度宽10～20cm。如图7A和图7B所示，第三减振层6还可以采用仿桥梁支座形式支撑于混凝土座底5底面的四角，此时所选用的混凝土座底5即为仿桥梁的支座形式。优选地，第三减振层6的刚度低于第二减振层4的刚度，也即第三减振层6的刚度最低，从而能有效衰减传递至此处的低频的外界干扰力。
下面结合示例对本发明多级减振的嵌入式轨道系统作进一步说明。
示例1：
图8为示例1中多级减振的嵌入式轨道系统的第一种结构的结构示意图。
如图8所示，本多级减振的嵌入式轨道系统包括括钢轨1、第一减振层2、承轨槽3、混凝土底座5、第三减振层6、混凝土支撑层7和弹性垫板8，钢轨1嵌入在承轨槽3内，第一减振层2设置在钢轨1与承轨槽3之间，混凝土底座5设置在承轨槽3的下方并支撑承轨槽3，混凝土支撑层7设置在混凝土底座5的下方，第三减振层6设置在混凝土底座与5混凝土支撑层7之间，弹性垫板8连续铺设在钢轨1底面。
其中，承轨槽3与混凝土底座5之间采用刚性连接；承轨槽3可以与混凝土底座5一次性整体预制或现浇成型，也可单独预制成型然后现浇混凝土底座5；第一减振层2可以采用图1至图3所示的任一结构，既可包括降噪块9，也可不包括降噪块9；第三减振层6可以采用图4A至图7B中所示的任一结构。在此不对上述结构进行具体限定，可以根据工况进行选择。
此外，图9为示例1中多级减振的嵌入式轨道系统的第二种结构的结构示意图，图10为示例1中多级减振的嵌入式轨道系统的第三种结构的结构示意图。其中，图8至图10中三种结构形式的区别仅体现在承轨槽3和混凝土底座5的结构的不同，在此不进行赘述。
示例2：
图11为示例2中多级减振的嵌入式轨道系统的第一种结构的结构示意图。
如图11所示，本多级减振的嵌入式轨道系统包括括钢轨1、第一减振层2、承轨槽3、第二减振层4、混凝土底座5、混凝土支撑层7和弹性垫板8，钢轨1嵌入在承轨槽3内，第一减振层2设置在钢轨1与承轨槽3之间，混凝土底座5设置在承轨槽3的下方并支撑承轨槽3，混凝土支撑层7设置在混凝土底座5的下方，第二减振层4设置在承轨槽3与混凝土底座5之间，弹性垫板8连续铺设在钢轨1底面。
其中，混凝土底座5与混凝土支撑层7间采用自密实混凝土填充，为刚性连接；承轨槽3采用单独预制成型后现浇混凝土底座5的方式；第一减振层2可以采用图1至图3所示的任一结构，既可包括降噪块9，也可不包括降噪块9；第二减振层4连续铺设于承轨槽3的底面以及承轨槽3与混凝土底座5相接触的侧面上。在此不对上述结构进行具体限定，可以根据工况进行选择。
此外，图12为示例2中多级减振的嵌入式轨道系统的第二种结构的结构示意图。其中，图12与图11中两种结构形式的区别仅体现在承轨槽3和混凝土底座5的结构的不同，在此不进行赘述。
示例3：
图13为示例3中多级减振的嵌入式轨道系统的第一种结构的结构示意图。
如图13所示，本多级减振的嵌入式轨道系统包括括钢轨1、第一减振层2、承轨槽3、第二减振层4、混凝土底座5、第三减振层6、混凝土支撑层7和弹性垫板8，钢轨1嵌入在承轨槽3内，第一减振层2设置在钢轨1与承轨槽3之间，混凝土底座5设置在承轨槽3的下方并支撑承轨槽3，混凝土支撑层7设置在混凝土底座5的下方，第二减振层4设置在承轨槽3与混凝土底座5之间，第三减振层6设置在混凝土底座与5混凝土支撑层7之间，弹性垫板8连续铺设在钢轨1底面。
其中，承轨槽3采用单独预制成型后现浇混凝土底座5的方式；第一减振层2可以采用图1至图3所示的任一结构，既可包括降噪块9，也可不包括降噪块9；第二减振层4连续铺设于承轨槽3的底面以及承轨槽3与混凝土底座5相接触的侧面上；第三减振层6可以采用图4A至图7B中所示的任一结构。在此不对上述结构进行具体限定，可以根据工况进行选择。
因此，本发明的多级减振嵌入式轨道系统相比于现有的一级减振嵌入式轨道系统，其在承轨槽与混凝土底座以及混凝土底座与混凝土支撑层间全部或部分采用弹性连接并设置减振层，减振层根据外界干扰力在传递过程中频率逐渐降低的特性采用不同的刚度，从而能够逐级衰减外界干扰力的向下传递，减振降噪效果更优。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，所述嵌入式轨道系统包括钢轨、第一减振层、承轨槽、混凝土底座和混凝土支撑层，所述钢轨嵌入在承轨槽内，所述第一减振层设置在钢轨与承轨槽之间，所述混凝土底座设置在承轨槽的下方并支撑所述承轨槽，所述混凝土支撑层设置在混凝土底座的下方，其中，所述嵌入式轨道系统还包括设置在所述承轨槽与混凝土底座之间的第二减振层和/或设置在所述混凝土底座与混凝土支撑层之间的第三减振层。
2.根据权利要求1所述的多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，所述嵌入式轨道系统还包括连续铺设在所述钢轨底面的弹性垫板。
3.根据权利要求2所述的多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，所述第一减振层为高分子弹性体并且所述第一减振层采用不带降噪块的结构，其中，所述第一减振层将钢轨和弹性垫板整体包裹并嵌入在承轨槽内。
4.根据权利要求2所述的多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，所述第一减振层为高分子弹性体并且所述第一减振层采用带降噪块的结构，所述降噪块固定在钢轨的两个侧面上，其中，所述第一减振层将钢轨、弹性垫板和降噪块整体包裹并嵌入在承轨槽内。
5.根据权利要求1所述的多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，所述第二减振层连续铺设于承轨槽的底面以及承轨槽与混凝土底座相接触的侧面上。
6.根据权利要求1所述的多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，所述第三减振层连续且满铺于混凝土底座的底面。
7.根据权利要求1所述的多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，所述第三减振层沿着承轨槽中心线连续或间断地铺设于混凝土底座的底面，并且所述第三减振层包括与所述承轨槽相对应的两列。
8.根据权利要求7所述的多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，每列第三减振层的铺设宽度比所述承轨槽的宽度宽10～20cm。
9.根据权利要求1所述的多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，所述第三减振层采用仿桥梁支座形式支撑于混凝土底座底面的四角处。
10.根据权利要求1所述的多级减振的嵌入式轨道系统，其特征在于，所述第一减振层的刚度为30～120KN/mm，所述第二减振层的刚度低于第一减振层的刚度，所述第三减振层的刚度低于第二减振层的刚度。
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