CN108755283B - 一种无砟轨道板连接件及无砟轨道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无砟轨道连接件及无砟轨道，属于轨道交通领域，所述的连接件包括：连接头，所述的连接头插入到轨道板中并和轨道板固定连接，所述的连接头设有一腔体，腔体通过一通道和外界连通；连接棒，所述的连接棒包括有一旋转头，旋转头嵌入到连接头的腔体中，所述的旋转头能够相对于连接头自由旋转，所述的连接棒插入到砂浆层和基体中，并和砂浆层和基体固定连接。

Description

一种无砟轨道板连接件及无砟轨道

技术领域

本发明涉及铁路施工领域。

背景技术

无砟轨道（nonballasted-track）是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，又称作无碴轨道，是当今世界先进的轨道技术。无砟轨道与有砟轨道相比，无砟轨道避免了飞溅道砟，平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作少，列车运行时速可达350千米以上。

无砟轨道是钢轨通过扣件等固定在轨道板上，无砟轨道结构形式在线路上主要有CRTSⅠ型双块式无砟轨道、CRTSⅡ型双块式无砟轨道、CRTSⅠ型板式无砟轨道和CRTSⅡ型板式无砟轨道、CRTSⅢ型板式无砟轨道，在道岔区段主要有长枕埋入式无砟轨道和板式无砟轨道。

在无砟轨道中，轨道板和砂浆层和基体之间会不可避免的产生相互受力、变形、轨道板、砂浆层和基体之间的缝隙等问题。为了解决这个问题，在一些具体的施工在，在轨道板和砂浆层、基体之间设有连接件，以在纵向方向固定住轨道各层。由于连接件在横向方向上是刚性的，在轨道板、砂浆层基体之间收到的横向力会逐渐破坏轨道板和连接件之间的固定连接，使得连接件固定效果减低，甚至失效。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种无砟轨道连接件，下面对连接件的具体结构进行说明：

具体而言，所述的连接件包括有：

连接头，所述的连接头插入到轨道板中并和轨道板固定连接，所述的连接头设有一腔体，腔体通过一通道和外界连通；

连接棒，所述的连接棒包括有一旋转头，旋转头嵌入到连接头的腔体中，所述的旋转头能够相对于连接头自由旋转，所述的连接棒插入到砂浆层和基体中，并和砂浆层和基体固定连接。

作为改进，所述的旋转头为球体，所述的腔体为和旋转头相适应的球体腔。

作为改进，所述的旋转头为椭圆体，椭圆体的长轴位于连接棒中心轴（9）的延伸方向上。

作为改进，所述的连接棒的截面小于连接头的截面。

作为改进，所述的连接棒和连接头的接触处为斜面过渡。

作为改进，连接头的截面为正方形，连接棒的截面为圆形。

本发明还公开了一种减震无砟轨道，包括：

轨道板，其和地面接触，轨道板上设有腔体；

支撑块，支撑块部分固定于腔体中，所述的支撑块包括第一支撑块、第二支撑块、弹性块和螺栓固定件，所述的第一支撑块上固定有钢轨，所述的第二支撑块位于轨道板的腔体中，所述的第一支撑块和第二支撑块之间设有弹性块，所述的弹性块的厚度为20mm-100mm之间，，螺栓固定件连接第一支撑块和第二支撑块，并在螺栓固定件的固定下弹性块位于压缩状态，该压缩率状态下弹性块受到的压缩力大于第一支撑块的重力；

砂浆层和基体，砂浆层位于基体和轨道板之间，砂浆层和基体通过上述所述的任一种的的无砟轨道连接件连接。

作为改进，支撑块和轨道板腔体的侧面设有防止杂物进入腔体密封条。

作为改进，所述的弹性块由2-10片橡胶材料叠合而成。

作为改进，所述的橡胶材料为硅胶，所述的第二支撑块和腔体的底部设有弹性垫片。

该连接件整体包括有一个和轨道板固联的连接头、和砂浆层和基体固联的连接棒，连接头和旋转头之间能够相对连接棒的轴向方向旋转，因此在不改变连接件和轨道板和砂浆层和基体固定性的前提下，能够保持各层有一定剪切力，起到缓冲的效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明支撑块的示意图；

图3一个实施例中连接件和轨道板的连接结构图；

图4是另一个实施例中连接件和轨道板的连接结构图；

图5是连接件的结构示意图；

图6是整体的结构示意图；

图中标记：2-支撑块，201-第一支撑块，202-第二支撑块，203-弹性块，204-螺栓固定件，3-钢轨，4-密封条，5-轨道板，6-砂浆层，7-基体，8-连接件，801-连接头，802-连接棒，8021-旋转头，9-中心轴。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

具体实施例1：

如图6是本发明一种无砟轨道的结构示意图，在图6中，包括轨道板5、支撑块2、砂浆层6和基体7，其中支撑块2固定在轨道板5上，支撑块2支撑有钢轨3，在轨道板5下分别设有砂浆层6和基体7，其中还设有防水层等（图中为示出）。

图1-2是具体的一种实施性实施例支撑块2和轨道板5的连接示意图，图2是图1的局部放大图，如图中所示，支撑块2位于轨道板5上，钢轨3固定在支撑块2上。其中，轨道板5和地面接触，所述的地面在一个具体实施例可以为砂浆层和基体7，基体7通常为混凝土层，轨道板5上设有腔体；支撑块部分固定于腔体中，部分露出轨道板5，在图中优选的实施例当中，支撑块的一半位于腔体中，一半露出轨道板5；钢轨3固定于第一支撑块201上。

在本图1中所述的实施例当中，所述的支撑块2兼具刚性和柔性的特性，具体而言，当支撑块2收到钢轨的压力在一定范围内时，支撑块2保持形状不变，处于刚性状态，能够保证整个无砟轨道的稳定性；当钢轨的压力较大的时候，具体大于一定值时；支撑块2会收缩，其表现为一定柔性的状态，能够充分减少高铁运动对轨道板5以及地表的冲击力。为了达到上述作用，图1是一种达到上述作用的示例实施例，在该实施例当中，所述的支撑块包括第一支撑块201、第二支撑块,202、弹性块203和螺栓固定件204，所述的第一支撑块上固定有钢轨3，所述的第二支撑块位于轨道板的腔体中，所述的第一支撑块和第二支撑块之间设有弹性块，所述的弹性块的厚度为20mm-100mm之间，如50mm。螺栓固定件连接第一支撑块和第二支撑块，并在螺栓固定件的固定下弹性块位于压缩状态，该压缩率状态下弹性块受到的压缩力大于第一支撑块的重力，不考虑重力的情况下，该压缩力等于上述所述的支撑块刚性和柔性的转变临界力。由于螺栓固定件的固定作用，弹性块被压缩，其受到钢轨压力小于临界力时，弹性块形状不变，为刚性状态；当受到钢轨压力大于临界力的时候，弹性块收缩，表现为弹性状态，以缓冲高铁上火车通过对轨道板和地面的冲击震动力。

为了减少支撑块在腔体内的滑动，以提高支撑块的稳定性，在一个改性的实施例当中，支撑块和轨道板腔体的侧面设有防止杂物进入腔体密封条4。

所述的弹性块位于支撑块中，并需要根据使用场景的不同调节弹性片的厚度，因此，为了方便安装和使用，在改进的实施例当中，所述的弹性块由2-10片橡胶材料叠合而成，如5个。

在本发明中所述的橡胶材料要长时间处于压缩状态，并且受到火车的冲击，其耐疲劳和使用寿命至关重要。如果使用现有的硅胶，其可以正常的使用，但是使用寿命不长，需要经常更换，不更换的话，橡胶材料失去弹性，减少了其无砟轨道的稳定性。为了解决上述问题，在改进的实施例当中，所述的橡胶材料为硅胶。根据权利要求5所述的隧道内高铁减震无砟轨道，其特征在于，所述的硅胶的原料按照重量份包括氟硅生胶100份、氟硅油2-10份、纳米碳化硅5-10份、玻璃纤维2-10份、锂0.01-0.1份、镓0.1-1份、钛酸酯偶联剂0.1-2份、增韧剂0.1-2份。所述的硅胶的制备方法如下：

步骤一、用偶联反应罐对玻璃纤维、碳化硅、锂、镓进行偶联改性，偶联剂为钛酸酯偶联剂；

步骤二、将氟硅生胶、氟硅油、步骤一后的混合物、增韧剂中在混炼机中混炼，制备橡胶；

步骤三、后处理橡胶，制得制品。

上述方法制备的轨道耐疲劳性高、使用寿命高，不容易被污染腐蚀。

所述的第二支撑块和腔体的底部设有弹性垫片。

而为了解决剪切力问题，本发明在轨道板和砂浆层、基体之间设有一个连接件，如图3-5所示，其中图3和图4是连接结构不同连接件的示意图，图5是连接件独立下的示意图。

在本发明的连接件包括有：

连接头801，所述的连接头插入到轨道板5中并和轨道板固定连接，所述的连接头设有一腔体，腔体通过一通道和外界连通；

连接棒802，所述的连接棒包括有一旋转头，旋转头嵌入到连接头的腔体中，所述的旋转头能够相对于连接头自由旋转，所述的连接棒插入到砂浆层和基体7中，并和砂浆层和基体7固定连接。

所述的旋转头可以和连接头相互旋转，因此旋转头通常为一些表面有弧顶的结构，如图4是旋转头一个具体的实施方案，在图4的方案中，所述的旋转头为球体，相应的，所述的腔体为和旋转头相适应的球体腔。

图3是连接头的另一个具体的实施例，在图4所示的旋转头中，所述的旋转头为椭圆体，椭圆体的长轴位于连接棒中心轴9的延伸方向上。

本发明的旋转头和腔体通过预加工的形式嵌入，在一些实施例当中，也可以在连接头的上部设有一个通道，将连接棒通过通道内嵌入，然后再封闭通道。由于考虑到连接棒的长度通常长于连接头，能够较深的嵌入到砂浆层和基体7当中，因此，在一些优选的实施例当中，所述的连接棒的截面小于连接头的截面。

连接头和轨道板之间要承受较大的相互挤压力，为了减少连接头和和轨道板的挤压力对连接头的截面压力，在本发明中，所述的连接棒和连接头的接触处为斜面过渡，如图4所示的实施例，该斜面从连接头的侧面向下延伸到连接棒的表面上，其可以减缓连接头和轨道板之间的冲击力。

在本发明中，由于旋转头提供了轨道板和连接棒的侧面局部侧滑的可能性，因此所述的连接头可以和轨道板保持相对固定，在一种层面上，其固定性能越好，整体越佳，基于此，连接头的截面为正方形，连接棒的截面为圆形。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、 “相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (8)

1.一种无砟轨道连接件，包括有：

连接头（801），所述的连接头插入到轨道板（5）中并和轨道板固定连接，所述的连接头设有一腔体，腔体通过一通道和外界连通；

连接棒（802），所述的连接棒包括有一旋转头，旋转头嵌入到连接头的腔体中，所述的旋转头能够相对于连接头自由旋转，所述的连接棒插入到砂浆层和基体（7）中，并和砂浆层和基体（7）固定连接；

所述的旋转头为球体，所述的腔体为和旋转头相适应的球体腔。

2.根据权利要求1所述的无砟轨道连接件，其特征在于，所述的连接棒的截面小于连接头的截面。

3.根据权利要求2所述的无砟轨道连接件，其特征在于，所述的连接棒和连接头的接触处为斜面过渡，该斜面从连接头的侧面向下延伸到连接棒的表面上。

4.根据权利要求3所述的无砟轨道连接件，其特征在于，连接头的截面为正方形，连接棒的截面为圆形。

5.一种减震无砟轨道，其特征在于，包括：

轨道板（1），其和地面接触，轨道板上设有腔体；

支撑块（2），支撑块部分固定于腔体中，所述的支撑块包括第一支撑块（201）、第二支撑块（202）、弹性块（203）和螺栓固定件（204），所述的第一支撑块上固定有钢轨（3），所述的第二支撑块位于轨道板的腔体中，所述的第一支撑块和第二支撑块之间设有弹性块，所述的弹性块的厚度为20mm-100mm之间，，螺栓固定件连接第一支撑块和第二支撑块，并在螺栓固定件的固定下弹性块位于压缩状态，该压缩率状态下弹性块受到的压缩力大于第一支撑块的重力；

砂浆层和基体（7），砂浆层位于基体和轨道板之间，砂浆层和基体通过权利要求1-4任一项所述的无砟轨道连接件连接。

6.根据权利要求5所述的减震无砟轨道，其特征在于,支撑块和轨道板腔体的侧面设有防止杂物进入腔体密封条（4）。

7.根据权利要求6所述的减震无砟轨道，其特征在于,所述的弹性块由2-10片橡胶材料叠合而成。

8.根据权利要求7所述的减震无砟轨道，其特征在于,所述的橡胶材料为硅胶，所述的第二支撑块和腔体的底部设有弹性垫片。