CN105544314B - 纵连楔接复合轨枕装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种纵连楔接复合轨枕装置。该装置主要包括：活动阻力榫接头和复合轨枕，所述复合轨枕的前后侧面各设置一个卡槽，所述活动阻力榫接头嵌入安装在所述相邻所述复合轨枕的卡槽中。在所述复合轨枕的中心线位置的前后侧面各设置一个卡槽，在所述活动阻力榫接头的两端各设置一个榫端头，所述卡槽的形状、尺寸与所述活动阻力榫接头的榫端头的形状、尺寸吻合。本发明实施例通过设置由活动阻力榫接头和复合轨枕组成的纵连楔接复合轨枕装置，克服了传统复合轨枕的纵横向阻力偏低，不利于无缝线路稳定性现象，通过设置活动阻力榫接头形成H型框架结构，显著提高复合轨枕纵横向阻力，从而提高了复合轨枕的应用效果。

Description

纵连楔接复合轨枕装置

技术领域

本发明涉及技术领域，尤其涉及一种纵连楔接复合轨枕装置。

背景技术

复合轨枕是一种新型轨枕结构，主要通过使用可再生塑料、废旧轮胎或者聚氨酯材料进行生产，具有弹性好，环保绿色等优点，但是相比于混凝土轨枕有以下缺点：

1.复合轨枕因材料密度问题导致其质量较小，造成提供道床纵、横向阻力不足；

2.为增加复合轨枕道床纵、横向阻力，普遍采用增加轨枕长度方法，该方法增加了材料用量，而且较难保证道床砟肩宽度；

3.在曲线、严寒冰雪线路等复杂条件下对道床造成阻力的情况下，复合轨枕整体协调性和阻力值不足。

发明内容

本发明的实施例提供了一种纵连楔接复合轨枕装置，以提高复合轨枕的应用效果。为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过设置由活动阻力榫接头和复合轨枕组成的纵连楔接复合轨枕装置，克服了传统复合轨枕的纵横向阻力偏低，不利于无缝线路稳定性现象，通过设置活动阻力榫接头形成H型框架结构，显著提高复合轨枕纵横向阻力，从而提高了复合轨枕的应用效果。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种纵连楔接复合轨枕装置的结构示意图，包括：活动阻力榫接头1、复合轨枕2和卡槽3；

图2、图3为本发明实施例提供的一种纵连楔接复合轨枕装置提高复合轨枕的横向阻力示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

为了克服普通复合轨枕自身质量轻，导致道床提供纵、横向阻力不足的缺陷，应用本发明实施例的纵连楔接复合轨枕装置可提高复合轨枕纵、横向阻力以及在曲线等复杂条件下整体协调性。

首先，在复合轨枕的前后侧面设置卡槽，用于活动阻力榫头插入，并使两根轨枕成为一体。并且该方法方便拆卸、便于更换、搬运，以及道砟养护维修过程。并且卡槽位置可以设置成不同材料，例如金属，此做法可以提升其使用寿命，以及连接强度。连接材料在接头位置设置为金属或其他高强度材料，来防止相对移动造成轨枕或阻力榫接头破坏。连接材料设置为长方形后者冷态性或为棱柱型，通过该做法可以提升轨枕受到道床提供的阻力，进而增加整体稳定性。复合轨枕间连接材料部件的长度为0.60-0.70m，宽度为0.25-0.35m，高度为0.20-0.26m之间。卡槽的水平中心线距离普通条形轨枕上表面0.10-0.15m之间，卡槽深度0.005-0.01m之间，宽度0.10-0.20m之间，高度为0.03-0.05m之间

本发明实施例的纵连楔接复合轨枕装置的结构由三部分组成，两根带有卡槽的复合轨枕和活动阻力榫接头。活动阻力榫通过卡槽和复合轨枕进行咬合、互锁，从而提供较大抗弯矩和抗变形阻力能力。

其中，卡槽和活动阻力榫为纵连楔接复合轨枕装置中的重要部分，二者连接方式简单方便，可拆卸。这样可以方便道床养护维修，同时当复合轨枕或活动阻力榫损坏时，这种结构方便更换。卡槽和活动阻力榫的相互接触部分可以设置连接材料充当中间物质，上述连接材料可以为金属、合金或其他材料，起到无缝连接、拆装方便作用，保证组合过程方便和组合更加严密，同时保证接触部分的作用强度。卡槽的形状可以根据和活动阻力榫的相互作用力大小程度进行优化。

本发明实施例提供的一种纵连楔接复合轨枕装置的结构示意图如图1所示，包括：活动阻力榫接头1、复合轨枕2和卡槽3。活动阻力榫接头为长条工字型复合材料结构，有较强刚度和抗弯能力。

在普通条形复合轨枕的中心线位置前后侧面各设置卡槽，活动阻力榫接头的两端各设置一个榫端头，卡槽的形状、尺寸与活动阻力榫接头的榫端头的形状、尺寸吻合，卡槽的尺寸稍大于活动阻力榫接头，配套安装使用，使得活动阻力榫接头的榫端头能够嵌入安装在卡槽中，从而在相邻的两个普通条形复合轨枕的中心线位置连接一个活动阻力榫接头。活动阻力榫接头的榫端头的形状可根据卡槽形状进行调整、优化。

上述纵连楔接复合轨枕装置的材质可以多元化，复合轨枕形状可以根据其变化对道床阻力影响进行优化。在实际应用中，卡槽的水平中心线距离普通条形轨枕上表面0.10-0.15m之间，卡槽深度0.005-0.01m之间，宽度0.10-0.20m之间，高度为0.03-0.05m之间。

活动阻力榫接头的中间部分为复合轨枕材料部件，该复合轨枕材料部件的形状可根据需要或是根据其能提供的阻力大小、以及对道砟影响情况进行优化，可以设计为长方形、棱台型或者棱柱型等。当复合轨枕材料部件为长方形时，复合轨枕材料部件的长度为0.60-0.70m，宽度为0.25-0.35m，高度为0.20-0.26m之间。

具体实施过程将活动阻力榫接头嵌入至卡槽中，使复合轨枕和活动阻力榫接头形成一个整体。

在实际施工过程中，可以根据具体条件采用多种方式进行铺设。可以采用将活动阻力榫接头和复合轨枕组合之后放置于底砟上，然后铺设钢轨进行卸砟工序。或是，先将复合轨枕按照活动阻力榫接头的长度进行等距铺设，然后对活动阻力榫接进行组装，最后进行卸砟工序。

在实际道床中，轨枕所受的纵向阻力中砟心承担绝大部分，因此纵向阻力值受砟心密实度的影响很大。因此，应用本发明实施例的装置对复合轨枕进行纵向连接，使复合轨枕成为一个整体，可以改善个别轨枕的纵向阻力不足问题。

有砟轨道道床基于散体碎石结构，其轨枕的纵向阻力源自于道砟颗粒与轨枕表面摩擦、颗粒的错动滑移以及道砟颗粒的重新排列，一般认为主要由砟肩(Fs)、枕心(Fc)、枕底(Fb)三部分构成。

F_N＝S_C+2S_S+S_b

用离散单元法模拟有砟轨道混凝土轨枕实验，分别提取砟肩、枕底以及砟心三部分纵向阻力与位移的关系，选取特定的点进行研究对比和数值分析，由数值分析得到：在无荷载状态下，各部位纵向阻力贡献比例明显不同，砟肩部位比例最大，为41.5％～53.4％；枕心部位的贡献最小，且变化幅度最大为9.2％～24.1％；枕底部位所占的比例在31.1％～41.2％之间。三者的平均贡献率依次为46.7％、17.8％和35.5％。

由于枕底提供轨枕所受的道床横向阻力在35.5％左右，所占比例较大，但相比于混凝土轨枕，复合轨枕质量较小，无法保证枕底摩擦所提供的横向阻力，因此需要本发明系统进行横向阻力优化提升。

本发明实施例的装置将两根轨枕之间用可以拆装的活动阻力榫接头连接，活动阻力榫接头和被连接轨枕组成统一整体，组成整体后，相当于加大了轨枕的纵向宽度。在轨枕受力过程中，活动阻力榫接头装置也和道砟接触提供较大的横向阻力，这样参与保持轨枕横向阻力的道砟增大，从而增加了道床提供的总体横向阻力。

图2、图3为本发明实施例提供的一种纵连楔接复合轨枕装置提高复合轨枕的横向阻力示意图，图中可以看出本发明中连接两根复合轨枕的活动阻力榫可以提高轨枕与道砟之间的接触面积，从而增大道床提供给轨枕的纵、横向阻力。

传统理论方法认为，轨枕受到横向荷载后，横向挤压道床，最终形成剪切面滑动体的质量决定了横向阻力的大小。由图2、图3可以看出，上述纵连楔接复合轨枕装置提升了滑动体质量，进而提高了横向阻力。使用上述纵连楔接复合轨枕装置时，需根据列车运营轴重、速度、运量及单复线、地质等情况综合分析。

综上所述，本发明实施例通过设置由活动阻力榫接头和复合轨枕组成的纵连楔接复合轨枕装置，克服了传统复合轨枕的纵横向阻力偏低，不利于无缝线路稳定性现象，通过设置活动阻力榫接头形成H型框架结构，显著提高复合轨枕纵横向阻力，从而提高了复合轨枕的应用效果。

应用本发明实施例的纵连楔接复合轨枕装置能够增强相邻轨枕之间整体性，提高无缝线路在曲线、坡道、严寒冰雪线路等复杂条件下的稳定性。该纵连楔接复合轨枕装置不影响道床结构维修，如捣固、稳定作业等。本发明实施例的纵连楔接复合轨枕装置结构布置灵活，便于施工与铺装，不需要增加轨枕长度，节约了材料用量，能够保证道床砟肩宽度。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种纵连楔接复合轨枕装置，其特征在于，包括：活动阻力榫接头和复合轨枕，在所述复合轨枕的中心线位置的前后侧面各设置一个卡槽，在所述活动阻力榫接头的两端各设置一个榫端头，所述卡槽的形状、尺寸与所述活动阻力榫接头的榫端头的形状、尺寸吻合，所述活动阻力榫接头的榫端头嵌入安装在所述相邻所述复合轨枕的卡槽中。

2.根据权利要求1所述的纵连楔接复合轨枕装置，其特征在于，在所述卡槽和活动阻力榫的相互接触部分设置连接材料。

3.根据权利要求2所述的纵连楔接复合轨枕装置，其特征在于，所述连接材料为金属或者合金。

4.根据权利要求1所述的纵连楔接复合轨枕装置，其特征在于，所述活动阻力榫接头的中间部分为长方形或者棱台型或者棱柱型的复合轨枕材料部件。

5.根据权利要求4所述的纵连楔接复合轨枕装置，其特征在于，所述复合轨枕材料部件的长度为0.60-0.70m，宽度为0.25-0.35m，高度为0.20-0.26m之间。

6.根据权利要求1所述的纵连楔接复合轨枕装置，其特征在于，所述卡槽的水平中心线距离普通条形轨枕上表面0.10-0.15m之间，卡槽深度0.005-0.01m之间，宽度0.10-0.20m之间，高度为0.03-0.05m之间。