CN1096530C - 铁路线路及装配该铁路线路的方法 - Google Patents

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Abstract

一种铁路线路，它的钢轨侧面和向下通过弹性的中间衬垫(4、6)支承在头部(3)下面钢轨外侧和钢轨内侧处的纵梁上，在这种线路中，钢轨(2)隔开距离地在位于其下面的线路构件上方延伸。在钢轨外侧处的纵梁是第一托条(5)，它们作为位于钢轨(2)下面的底板(10)的部分，以及，在钢轨内侧处的纵梁是作为位于钢轨(2)之间的内板(11)一部分的托条(7)，内板(11)本身支承在底板(10)上。

Description

铁路线路及装配该铁路线路的方法
技术领域
本发明涉及一种铁路线路，它的钢轨侧面和向下通过弹性的中间衬垫，支承在头部下面钢轨外侧和钢轨内侧处的纵梁上，钢轨隔开间距地在位于其下面的线路构件上方延伸。
背景技术
为了减小驶过线路时产生的振动和降低由此使车体引起的声音，长期以来建议采用弹性支承的钢轨。例如在WO 92/04503中介绍了一种线路下部建筑，其中，钢轨通过弹性的衬垫支承在作为纵梁的型轨上，型轨设在钢轨外侧和钢轨内侧，并与在它们下面由混凝土预制件制成的托架连接，其中，在钢轨底部下面的空间是空的。托架通过横向支撑互相连接。型轨具有多处弯曲的横截面形状，并借助于螺钉互相夹紧在一起，这些螺钉穿过钢轨腹板。因此，这种线路结构复杂，因为需要许多构件，其中部分有复杂的结构形状，它们的装配也需要花费大量的时间。
发明内容
为了降低构件的复杂性和减少所需要的时间，按本发明规定，在钢轨外侧处的纵梁是第一托条，它们是位于钢轨下面的底板的一部分；以及，在钢轨内侧处的纵梁是第二托条，它们是位于钢轨之间的内板的一部分，内板本身支承在底板上。此内板可设计为框架。
本发明的一种最佳实施形式在于，底板在钢轨外侧有向上突起的侧部，第一托条设在此侧部上与之成一体；以及，第二托条设在内板或内框架的侧端并与之成一体。
为了均匀分布底板和内板的负荷，以及为了避免底板的接缝处与内板的接缝处重合，最好能规定底板和内板有相同的长度，它们互相错开半个长度地排列。
为了改善内板和底板之间静态和动态的力的传递，底板和/或内板最好至少有一个纵肋，用于将内板支承在底板上，在这种情况下最好在底板和内板的纵肋之间或在一个设在内板上的纵肋与底板之间设有弹性体带，从而可以获得消声效果和一种弹性的道床。
另一项有利的设计其特点在于，底板有两个彼此隔开距离布置并向上方的纵肋，它们在中部间断或减少其高度；以及，内板在其端部有两个与底板的纵肋对齐的纵肋。由此可以保证不会发生底板与内板沿纵向的相对移动。
为了使弹性体带在各个板的纵肋之间的过渡区不折裂并也能在此区域保持消声效果，最好将纵肋在相互向各自的底板或内板板体方向的过渡区设计成斜面。
为了减轻重量和节省材料，板最好设计为这样，即，不论是底板还是内板都各自在中部制有一个最好为矩形的槽，以便构成一个框架，在必要时此框架设有一个封闭的底，以提高其强度。
在一种最佳实施形式中，底板和内板设计为最好用钢筋混凝土、聚合物混凝土或特种混凝土制造的预制构件，因此降低了成本。
在特殊情况下，例如路基不太稳固或非常不平，则有利的做法是底板通过就地灌注混凝土制成。
无论是底板还是内板，为了提高它们的强度最好配一个护面，它可以是松弛的或有预应力的。
为了确定底板的电位，在底板侧部的上端最好设有沿纵向延伸的金属型材，连续排列的底板的型材互相电连通和/或接地。因此也附加地提高了底板的强度。
在本发明的对象中可以使用不同形状的钢轨剖面，以及，托条和设计为弹性体型材的弹性中间衬垫，与钢轨头部、腹板以及底部的形状相配。
在本发明的对象中规定的钢轨的特殊支承中这样做看来是有利的，即，支承在底板和内板托条上的钢轨，有一个与头部设计为相同的底部。这样一种型式，在再现磨损后，每一根钢轨通过多次翻转一共可以使用四次，所以有长的使用寿命。可以提及，具有相同设计的头部和底部的钢轨由US/260149A是已知的。
在另一种钢轨易于安装在板内的可能性中，有利的做法是钢轨底部的宽度，与第一和第二托条之间的距离同样大小或比此距离小。
底板和内板最好设计为矩形的平面形状并有同样的长度，其中，底板和内板沿纵向互相错开排列。对于弧形的铁路线路区段，最好能规定底板的平面设计为具有一个等腰梯形的形状，而内板的平面设计为两个组合的不等腰梯形的形状，这两个不等腰梯形设计为各与半个底板的形状相对应。
在车削成锥形的轮箍踏面的情况下，有利的做法是钢轨向里倾斜，以便与踏面相匹配。用于倾斜钢轨的一种最佳实施形式的特点在于，在钢轨外侧头部下面的弹性体型材的高度，比钢轨内侧处弹性体型材的高度大。用于倾斜钢轨的另一种实施形式在于，在钢轨外侧的托条到底板上边缘的距离，比在钢轨内侧的托条离内板上边缘的距离大。
出自于安全与便于检查的原因，最好规定制成预制构件的底板按间隔10至60米与地基刚性地连接。在地基中最好锚固一些金属板，在金属板上装有一些钢轨扣件，以便夹紧钢轨。
为了能以简单的方式安装和拆卸钢轨，最好规定在底板侧部的内侧以及必要时在内板侧部的外侧制有中央槽，在这种情况下，托条和所属的弹性体型材在槽的所在区间断，所以可以插入工具，例如夹住钢轨的钳子的钳嘴。
为了提高底板的强度和承载能力，最好在底板上有从侧部出发向外延伸的加宽段。
按本发明的线路在钢轨安装方面特别有利的实施形式其特点在于，钢轨的底部设计为球头，在这种情况下，弹性体型材在分解状态所具有的宽度，总是基本上等于两个托条之间距离的一半。按这种型式，钢轨可以比较简单地插入或推入用弹性体型材覆盖的托条之间，以及，在钢轨装在弹性体型体之间后，可通过此球头防止钢轨向上运动。在这种情况下有利于装配的做法还包括，通过将两个为一根钢轨所配设的弹性体型材在它们的下端连接起来，而将这两个弹性体型材设计为一体。
此外，为了简化钢轨的装配和分解，最好规定在底板的侧部上在接缝处制有槽。为了安装弹性体型材，最好规定在底板侧部上接缝处制有倾斜的从外向内连续的槽。
为了降低车轮滚动噪声，最好在底板侧壁一侧或两侧的外面安装隔音材料制的壁。
此外，有利的做法是，底板和内板托条的上支承面基本上平行于钢轨头部的下支承面延伸。
装配线路的第一种方法的特点在于下列步骤：
a)将弹性体带放在底板的纵肋上，以及将钢轨靠放在底板的托条处；
b)将内板倾斜地插入底板的一侧，并将内板摆入底板的另一侧上；
c)将弹性体型材推入内板的托条与钢轨之间；
d)从外面压紧钢轨，并在底板的托条与钢轨之间推入弹性体型材；
e)钢轨向外卸压，从而将钢轨夹紧在位于托条处的弹性体型材之间。
装配线路的第二种方法的特点在于下列步骤：
a)将弹性体型材装在内板的托条上，以及将钢轨靠放在弹性体型材上；
b)从外面压紧钢轨；
c)将弹性体带放在底板的纵肋上，以及将钢轨连同内板一起插入底板中；
d)在底板的托条与钢轨之间推入弹性体型材；以及
e)钢轨向外卸压，从而将钢轨夹紧在位于托条处的弹性体型材之间。
装配线路的第三种方法的特点在于下列步骤：
a)将弹性体带放在底板的纵肋上，以及将内板插入底板中；
b)将弹性体型材装在钢轨的两侧；以及
c)将钢轨连同弹性体型材一起压入底板的托条与内板的托条之间，必要时在托条之间置入金属板条。
装配线路的第四种方法的特点在于下列步骤：
a)将弹性体带放在底板的纵肋上，以及，将内板插入底板中；
b)将弹性体型材插入底板的托条与内板的托条之间；以及
c)压入钢轨。
所有的方法的共同点是，装配可以在无需很复杂的装配工具的情况下在较短的时间内完成。
附图说明
下面借助于附图表示的举例进一步说明本发明。在附图中表示：
图1按本发明的铁路线路按图2中的线I-I的横截面；
图2按图1的线路俯视图；
图3按图2的线路中央纵剖面；
图4底板透视图；
图5用于按本发明的线路的钢轨型材横截面；
图6支承在底板和内板上的钢轨横截面详图；
图7钢轨扣紧装置俯视图；以及
图8支承在底板和内板上的钢轨横截面详图。
具体实施方式
在图1中总体用1表示有钢轨2的线路，钢轨2的头部3在钢轨外侧通过弹性体型材4支承在托条5上，而在钢轨内侧则通过弹性体型材6支承在托条7上。弹性体型材4-6从头部3延伸到底部8，其中，弹性体型材4、6被托条5、7压紧，所以钢轨2沿侧向固定。
在钢轨外侧的两个托条5设在底板10向上突起的侧部9上并与之成一体，底板10位于钢轨2下方以及其平面形状为矩形。以类似的方式，在钢轨内侧的两个托条7设在平面形状为矩形的内板11的侧端上并与之成一体，内板11位于钢轨2之间以及底板10的上方，并通过弹性体带12支承在底板10上。如图2和3所示，底板10和内板11有相同的长度，但互相错开半个长度地排列。为了防止板10、11相对移动，每块底板10上设有两个互相隔开一定距离布置并向上方指的纵肋13，它们在中部间断或减少其高度，以便构成一个槽，用于安装在内板11端部的纵肋14，纵肋14与纵肋13排齐并向下方指，其中，纵肋13、14在相互向各自的底板10或内板11的板体的过渡区设计为倾斜延伸，以及，它们的高度尺寸设计为，能构成一个间隔用于安装在纵肋13、14之间的弹性体带12。采用这种设计，在装配板10、11时，纵肋13、14按照一种齿啮合的型式可在纵肋之间构成的互补的凸块和凹槽中啮合，并沿纵向构成一种形状相配的刚性连接。
底板10和内板11可加工成预制构件，此时最好使用钢筋混凝土、聚合物混凝土或例如有添加物的特种混凝土，以及，在需要时板10、11可配有图中没有表示的护面。底板10也可以按就地灌注混凝土的方式制成。此外，为了节省材料，板10、11在中央各设有矩形槽15或16，纵肋13或14侧向与此槽相连。由于槽15或16，使板10、11获得了一种框架的形状，此框架在需要时在下侧设一封闭的底。此外，为了提高承载能力，底板10可以有一个从侧部9出发并配有护面的加宽段17，如图4中点划线所表示的那样。为了进一步提高底板10的承载能力，在两个纵助13之间的空腔在槽15以外的区域内充填材料补平，如图4中用双点划线所表示的那样。在内板11中可以采取同样的措施。
为了确定底板10的电位，最好在侧部9的上端设置金属制的角型材18，它们可互相电导通和/或接地。
图5中表示了钢轨2′，它有第二个头部3′以取代底部，所以此钢轨2′在过度磨损后，尤其是在轮缘侧磨损后，可以将其拆下并颠倒掉头后重新使用。因此每根钢轨2′总共可以使用四次。
在图6表示的结构中，在钢轨外侧头部3下面的弹性体型材4′的高度，大于在钢轨内侧的弹性体型材6′的高度，以便平衡弹性体型材6′和弹性体带12的弹性。与此同时，通过恰当选择弹性体型材6′的高度，可以实现钢轨2被迫地向里倾斜，如用图6中所画的第二条倾斜的中心线M所表示的那样，从而使钢轨能适应车削成锥形的轮箍踏面，并使轮缘不受磨损。
出自于安全和便于检查的原因，钢轨2按间隔10至60米在固定点与地基19刚性连接，如图7中所示。
为了将钢轨2与地基19连接，例如用四块锚固在地基中的金属板20，在金属板上按传统方式安装一些钢轨扣件21，例如夹紧板、弹性扣板等，以便夹住钢轨2。地基的长度可以为约0.5至1米。采用这一结构防止了钢轨2沿侧向和纵向的滑移。
在图8所表示的钢轨2″中，底部设计为球头23，此时，两个弹性体型材4″和6″在分解状态所具有的宽度，总是等于两个托条5和7之间距离的一半。通过将两个弹性体型材4″和6″如图中虚线表示的那样在它们的下端连接起来，也可以将它们设计为一体。在这种情况下，在过渡区内设一些隔开距离排列的孔24，在钢轨2″装入和拆出时，这些孔24可以排出空气或使空气进入。
对于与轨道在同一平面上的人行横道，至少内板11不设通孔16。为了设计弧形的铁路线路区段，底板10的平面设计为等腰梯形的形状，而总是与两个二分之一底板10搭接的内板11，相应地其平面设计为具有一种两个组合的非等腰梯形的形状。
为了在底板10和内板11之间装入钢轨2、2′，在底板10侧部9内侧设中央槽22，槽中可以插入安装工具，例如钳子的钳嘴。出于同样的目的，可以在内板11外侧设槽22′，在图2中它们用虚线表示。除此之外，底板10在接缝处设类似于在中央的槽22的槽22′，或设有较宽的倾斜延伸的槽22，其中后者用于在装配时易于推入弹性体型材4、4′(见图2)。为防止弹性体型材4、4′轴向滑移，在槽22所在区设夹紧固定件(图中未表示)。为降低车轮滚动噪声，可以在底板10侧部9由一侧或两侧上安装用隔音材料制的壁25(见图2)。在槽22所在区，弹性体型材4、4′和托条5、5′间断。
在装配时，首先将弹性体带12放在底板10的纵肋上，借助于钳子将钢轨2、2′压在底板10的托条5上，然后将内板11可能要位置倾斜地插入底板10内。现在，将弹性体型材6、6′沿线路方向推入内板11的托条7与钢轨2、2′之间。接着，用钳子从外面压紧钢轨2、2′，并将弹性体型材4、4′最好通过槽22推入或拉入底板10的托条5与钢轨2、2′之间。
在第二种装配方式中，首先将弹性体型材6、6′装在内板11的托条7上，接着在外面将钢轨2、2′靠放在弹性体型材6、6′上。然后借助于钳子从外面夹紧钢轨2、2′，所以钢轨互相之间的距离减小。接着将此组件置入底板10的托条5之间，在那里事先将弹性体带12放在纵肋13上，此时钳嘴插在槽22内，之后，通过推入将弹性体型材4、4′安装在底板10的托条5处。松开钳子后钢轨2、2′卸压，然后将钳嘴从槽22内拔出。
装配按图8所示钢轨2″的第三种方式包括，首先放入弹性体带，并将内板11插入底板10内，接着钢轨2″两侧配上弹性体型材4、4′或6、6′，之后将这一组件必要时在插入金属板条的情况下从上面加压力压入托条5和7之间。
装配按图8所示钢轨2″的第四种方式包括，首先将弹性体型材4、4′或6、6′装在托条5或7上，然后将钢轨2″从上面加压力压入，并通过球头23固定在这一位置上。
因为钢轨剖面有不同的形状，托条5和7或弹性体型材4和6应与此剖面形状的头部、腹板和底部相匹配。
托条5或7到底板10上面的距离应设计为，使钢轨2的底部8、8′始终，亦即包括在受载状态下，与底板10的上面相隔一定距离地延伸。上面曾提及的钢轨2的倾斜也可以这样达到，即，使在钢轨外侧的凸条5到底板10上面的距离，选择为大于在钢轨内侧的凸条7底板10上面的距离。
为了制造具有减小了底部宽度的钢轨，可以利用具有正常剖面的钢轨，借助于割炬或激光器在一侧或两侧通过切割将它的底部减小到所要求的宽度。
弹性体型材4、4′或6、6′，或可在切好长度后推入每个板组件中，或借助于使用一种润滑剂通过槽22推入或拉入。
出自于有利于压力分布的原因，底板10和内板11的托条5、7的上支承面可基本上平行于钢轨2、3头部3的下支承面，亦即倾斜地延伸。

Claims (33)

1.铁路线路，它的钢轨(2)侧面和向下通过弹性的中间衬垫(4、6)支承在头部(3)下面钢轨外侧和钢轨内侧处的纵梁上，钢轨隔开距离地在位于其下面的线路构件上方延伸并设有一块在钢轨下方延伸的底板，其特征为：在钢轨外侧处的纵梁是第一托条(5)，它们是其本身在钢轨(2；2′；2″)下方延伸的底板(10)的部分；以及，在钢轨内侧处的纵梁是第二托条(7)，它们是位于钢轨(2；2′；2″)之间的内板(11)的部分，内板(11)本身支承在底板(10)上。
2.按照权利要求1所述的线路，其特征为：底板(10)在钢轨外侧有向上突起的侧部(9)，第一托条(5)设在此侧部上与之成一体；以及，第二托条(7)设在内板(11)的侧端与之成一体。
3.按照权利要求1或2所述的线路，其特征为：底板(10)和内板(11)长度相同，它们沿纵向互相错开地排列。
4.按照权利要求1所述的线路，其特征为：底板(10)和/或内板(11)至少有一个纵肋(13、14)，用于将内板(11)支承在底板(10)上。
5.按照权利要求4所述的线路，其特征为：在底板(10)和内板(11)的纵肋(13、14)之间或在一个设在内板上的纵肋与底板之间设有弹性体带(12)。
6.按照权利要求1所述的线路，其特征为：底板(10)有两个彼此隔开距离布置并向上方的纵肋(13)，它们在中部间断或减少其高度；以及，内板(11)在其端部有两个与底板(10)的纵肋(13)对齐的纵肋(14)。
7.按照权利要求6所述的线路，其特征为：纵肋(13、14)在相互向各自的底板(10)或内板(11)的板体方向的过渡区设计成斜面。
8.按照权利要求1所述的线路，其特征为：无论底板(10)还是内板(11)，它们都各自在中部制有一个最好为矩形的槽(15、16)，以便构成一个框架。
9.按照权利要求8所述的线路，其特征为：此框架有一个封闭的底。
10.按照权利要求1所述的线路，其特征为：底板(10)和内板(11)设计为最好用钢筋混凝土、聚合物混凝土或特种混凝土制造的预制构件。
11.按照权利要求1所述的线路，其特征为：底板(10)通过就地灌注混凝土制成。
12.按照权利要求1所述的线路，其特征为：底板(10)和内板(11)配有一个护面。
13.按照权利要求2所述的线路，其特征为：在底板(10)侧部(9)的上端最好设有沿纵向延伸的金属型材(18)，连续排列的底板(10)的型材互相电连通和/或接地。
14.按照权利要求1所述的线路，其特征为：托条(5、7；5′、7′)和设计为弹性体型材(4、6；4′、6′)的弹性中间衬垫，与钢轨(2；2′)头部、腹板以及底部的形状相配。
15.按照权利要求1所述的线路，其特征为：支承在底板(10)和内板(11)托条(5、7；5′、7′)上的钢轨(2′)，有一个设计为与头部(3)相同的底部(3′)。
16.按照权利要求15所述的线路，其特征为：钢轨(2；2″)底部(8；23)的宽度，与第一和第二托条(5、7)之间的距离同样大小或比此距离小。
17.按照权利要求1所述的线路，其特征为：底板(10)和内板(11)设计为矩形的平面形状并有同样的长度，其中，底板(10)和内板(11)沿纵向互相错开排列。
18.按照权利要求10所述的线路，其特征为：底板(10′)的平面设计为具有一个等腰梯形的形状；以及，内板(11′)的平面设计为两个组合的不等腰梯形的形状，这两个不等腰梯形设计为各与半个底板(10)的形状相对应。
19.按照权利要求1或2所述的线路，其特征为：在钢轨外侧头部(3)下面的弹性体型材(4′)的高度，比钢轨内侧处弹性体型材(6′)的高度大。
20.按照权利要求1或2所述的线路，其特征为：在钢轨外侧的托条(5′)到底板(10)上边缘的距离，比在钢轨内侧的托条(7′)离内板(11)上边缘的距离大。
21.按照权利要求1所述的线路，其特征为：制成预制构件的底板(10)按间隔10至60米与地基(19)刚性连接。
22.按照权利要求21所述的线路，其特征为：在与地基(19)连接的底板(10)上或直接在地基(19)上锚固金属板(20)，钢轨扣件(21)装在此金属板上。
23.按照权利要求2所述的线路，其特征为：在底板(10)侧部(9)的内侧以及必要时在内板(11)侧部的外侧设有中央槽(22；22′)，在这种情况下，托条(5)和所属的弹性体型材(6；6′)在槽(22)所在区间断。
24.按照权利要求2所述的线路，其特征为：底板(10)有一个从侧部(9)出发的加宽段(17)。
25.按照权利要求18所述的线路，其特征为：钢轨(2″)的底部(8)设计为球头(23)，在这种情况下，弹性体型材(4″、6″)在分解状态所具有的宽度，总是等于两个托条(5、7)之间距离的一半。
26.按照权利要求2所述的线路，其特征为：在底板(10)的侧部(9)上在接缝处制有槽(22′)。
27.按照权利要求2所述的线路，其特征为：在底板(10)侧部(9)上接缝处制有倾斜的从外向内连续的槽(22)。
28.按照权利要求2所述的线路，其特征为：在底板(10)侧壁(9)一侧或两侧的外面，安装隔音材料制的壁(25)。
29.按照权利要求2所述的线路，其特征为：底板(10)和内板(11)托条(5、7)的上支承面，基本上平行于钢轨(2；2′；2″)头部(3)的下支承面延伸。
30.装配按照权利要求1至29之一所述线路的方法，其特征在于下列步骤：
a)将弹性体带(12)放在底板(10)的纵肋(13)上，以及将钢轨(2、2′)靠放在底板(10)的托条(5)处；
b)将内板(11)倾斜地插入底板(10)的一侧，并将内板(11)摆入底板(10)的另一侧上；
c)将弹性体型材(6、6′)推入内板(11)的托条(7)与钢轨(2、2′)之间；
d)从外面压紧钢轨(2、2′)，并在底板(10)的托条(5)与钢轨(2、2′)之间插入弹性体型材(4、4′)；
e)钢轨(2、2′)向外卸压，从而将钢轨(2、2′)夹紧在位于托条(5、7)处的弹性体型材之间。
31.装配按照权利要求1至29之一所述线路的方法，其特征在于下列步骤：
a)将弹性体型材(6、6′)装在内板(11)的托条(7、7′)上，以及将钢轨(2、2′)靠放在弹性体型材(6、6′)上；
b)从外面压紧钢轨(2、2′)；
c)将弹性体带(12)放在底板(10)的纵肋(13)上，以及将钢轨(2、2′)连同内板(11)一起插入底板(10)中；
d)在底板(10)的托条(5)与钢轨(2、2′)之间推入弹性体型材(4、4′)；以及
e)钢轨(2、2′)向外卸压，从而将钢轨(2、2′)夹紧在位于托条(5、7)处的弹性体型材之间。
32.装配按照权利要求1至29之一所述线路的方法，其特征在于下列步骤：
a)将弹性体带(12)放在底板(10)的纵肋(13)上，以及将内板(11)插入底板(10)中；
b)将弹性体型材(4、4′、6、6′)装在钢轨(2、2′)的两侧；以及
c)将钢轨(2、2′)连同弹性体型材(4、4′、6、6′)一起压入底板(10)的托条(5、5′)与内板(11)的托条(7、7′)之间，必要时在托条(5、5′、7、7′)之间置入金属板条。
33.装置按照权利要求1至28之一所述线路的方法，其特征在于下列步骤：
a)将弹性体带(12)放在底板(10)的纵肋(13)上，以及，将内板(11)插入底板(10)中；
b)将弹性体型材(4″、6″)插入底板(10)的托条(5、5′)与内板(11)的托条(7、7′)之间；以及
c)压入钢轨(2″)。
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