CN110565448A - 一种可升降的无砟轨道结构及其调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可升降的无砟轨道结构及其调节方法,可升降的无砟轨道结构通过驱动所述调节螺母使所述传动杆上的所述左旋螺母和右旋螺母相对靠近或相对远离,从而实现分别与所述左旋螺母和右旋螺母连接的轨道板和底座之间的间距增大或减小,所述轨道板和底座之间的空隙通过设置垫块来支撑,能够突破现有技术的调节范围限值,有效适应膨胀岩土地区路堑等特殊地段的大量值的、持续性的上拱或者沉降变形,调节精度高,特别适用于上下坡线路、弯道线路的精度控制,有效减少铁路限速运行工点,保障铁路运行的速度,提高铁路运行的安全系数,减少停运大修次数,节省运营维护成本,初始安装作业方便,高程调节作业便利,具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及铁路轨道维护技术领域,特别涉及一种可升降的无砟轨道结构及其调节方法。
背景技术
高速铁路无砟轨道对变形的调节主要通过扣件实现,现有标准扣件的变形调节能力较弱,总调节量不超过40mm,即向上25mm、向下15mm,超过上述限制就必须对无砟轨道结构进行限速运营或者维修,这势必造成巨大的维修成本和营运损失,而在有些特定的区域,如区域沉降、膨胀岩、软岩深路堑等区域,地基的长期持续变形难以控制,特别是膨胀性岩土的深路堑,由于膨胀性和软岩流变性等综合因素,经常发生持续的长期上拱变形,现有技术中虽已有针对膨胀岩土地区路堑持续变形的整治方法,但或效果不佳、或稳定性不足,或造价过高、工期过长,因此急需提出一种调节量较大、可升降的无砟轨道结构,因此急需提出一种可升降的无砟轨道结构及其调节方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的无砟轨道结构难以满足特殊区域的大变形量和长持续时间的调节需求,使得铁路限速工点较多,威胁高速铁路的安全运行等上述不足,提供一种可升降的无砟轨道结构及其调节方法。
为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
一种可升降的无砟轨道结构,包含底座、轨道板和钢轨,所述钢轨设于所述轨道板上,所述轨道板和底座之间具有空隙,所述空隙中设有垫块,每个所述轨道板设有竖向的通道一,所述底座上设有竖向的通道二,每个所述通道一的形状和位置与一个所述通道二的形状和位置适配,每个所述通道一和对应的所述通道二形成的通道中设有传动杆,所述传动杆上设有左旋螺纹段和右旋螺纹段,所述左旋螺纹段上螺纹连接有左旋螺母,所述右旋螺纹段上螺纹连接有右旋螺母,所述左旋螺母连接于所述底座,所述右旋螺母连接于对应的所述轨道板,所述传动杆上还设有调节螺母,所述调节螺母设于所述左旋螺母和右旋螺母之间,驱动所述调节螺母使所述传动杆旋转,能够使所述左旋螺母和右旋螺母相对靠近或相对远离,每个所述轨道板底面具有凹槽一,和/或所述底座顶面具有凹槽二,所述凹槽一和凹槽二形成的空腔中设有卡块,所述卡块形状与所述空腔的形状适配,所述卡块内侧连接有卡槽,所述卡槽卡接于所述调节螺母;初次安装完成时,所述传动杆的两端分别与所述通道一顶部和所述通道二底部具有间隙。
采用本发明所述的一种可升降的无砟轨道结构,通过驱动所述调节螺母使所述传动杆上的所述左旋螺母和右旋螺母相对靠近或相对远离,从而实现分别与所述左旋螺母和右旋螺母连接的轨道板和底座之间的间距增大或减小,调节完毕后,通过所述卡块上的卡槽与所述调节螺母卡接,由于所述卡块受到凹槽一和/或凹槽二的限位,能够有效防止调节螺母因上部列出循环振动荷载作用下产生的松动,所述轨道板和底座之间的空隙通过设置垫块来支撑,所述垫块的高度和数量根据设计需要来确定,所述垫块作为轨道板的临时支座,有效减小螺母的集中受力,分散上部列车荷载,所述左旋螺母和右旋螺母间距调节的范围根据所述左旋螺纹段长度和右旋螺纹段的长度、左旋螺母和右旋螺母的初始间距、所述传动杆的两端分别与所述通道一顶部和所述通道二底部的初始间隙距离来确定,上述参数能够根据具体需要进行设计,因此能够突破现有技术的调节范围限值,有效适应膨胀岩土地区路堑等特殊地段的大量值的、持续性的上拱或者沉降变形,调节精度高,特别适用于上下坡线路、弯道线路的精度控制,有效减少铁路限速运行工点,保障铁路运行的速度,提高铁路运行的安全系数,减少停运大修次数,节省运营维护成本,初始安装作业方便,高程调节作业便利,具有良好的应用前景。
优选的,所述传动杆位于所述钢轨的外侧。
即位于钢轨的外侧,方便操作调节,便于钢轨支撑的稳定性,节省卡块成本。
优选的,所述卡块的外侧宽度大于所述卡块的内侧宽度。
所述卡块的外侧为远离所述轨道中心线的一侧,所述卡块的内侧为靠近所述轨道中心线的一侧。
优选的,所述卡块的顶面为斜面,所述卡块的外侧高度高于所述卡块的内侧高度。
采用上述设置方式,便于转动所述调节螺母的操作。
进一步优选的,所述卡块的顶面和底面的夹角为30°-45°。
优选的,所述左旋螺母通过预埋钢筋一连接于所述底座或轨道板,所述右旋螺母通过预埋钢筋二连接于对应的所述轨道板或底座。
优选的,所述左旋螺纹段的螺距和所述右旋螺纹段的螺距相同,所述左旋螺纹段的长度和所述右旋螺纹段的长度相同。
优选的,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段均为梯形螺纹。
优选的,每个所述垫块包含若干个厚度相同的垫板,每个所述垫块设于同侧的相邻两个卡块之间。
采用若干个厚度相同的垫板形成所述垫块,便于在所述轨道板升降后,通过加减对应数量的垫板即可完成对所述垫块高度的调节。
优选的,所述垫块沿轨道中心线两侧对称布置。
一种可升降的无砟轨道结构的调节方法,包括使用如上述任一所述的一种可升降的无砟轨道结构,包含如下步骤:
a、取出底座与轨道板之间的卡块;
b、当需要增加轨道板的高程时,先转动传动杆使轨道板上升至高于目标高程10-15mm,然后使垫块的高度满足所述轨道板的目标高程,再反向转动所述传动杆使所述轨道板下降至目标高程,并与所述垫块顶面抵接;当需要降低所述轨道板的高程时,先转动所述传动杆使所述轨道板上升,然后使垫块的高度满足所述轨道板的目标高程,再反向转动所述传动杆使所述轨道板下降至目标高程,并与所述垫块顶面抵接;
c、插入与凹槽一和凹槽二形成的空腔适配的卡块,锁定所述传动杆,完成无砟轨道结构的高度调节。
采用本发明所述的一种可升降的无砟轨道结构的调节方法,所需人工少,便于独立操作,操作环节少,调节过程方便快捷,极大程度缩短作业时间,对周边环境影响小,提高调节过程安全性,对膨胀岩土地区的铁路的长效运营维护具有重大意义。
优选的,采用转动调节螺母来带动所述传动杆。
综上所述,与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、采用本发明所述的一种可升降的无砟轨道结构,能够突破现有技术的调节范围限值,有效适应膨胀岩土地区路堑等特殊地段的大量值的、持续性的上拱或者沉降变形,调节精度高,特别适用于上下坡线路、弯道线路的精度控制,有效减少铁路限速运行工点,保障铁路运行的速度,提高铁路运行的安全系数,减少停运大修次数,节省运营维护成本,初始安装作业方便,高程调节作业便利,具有良好的应用前景。
2、采用本发明所述的一种可升降的无砟轨道结构的调节方法,所需人工少,便于独立操作,操作环节少,调节过程方便快捷,极大程度缩短作业时间,对周边环境影响小,提高调节过程安全性,对膨胀岩土地区的铁路的长效运营维护具有重大意义。
附图说明:
图1为实施例1中的一种可升降的无砟轨道结构的横断面示意图;
图2为实施例1中的一种可升降的无砟轨道结构的结构俯视图;
图3为实施例1中的一种可升降的无砟轨道结构的结构侧视图。
图中标记:1-底座,2-轨道板,3-轨道板,4-垫块,51-通道一,52-通道二,6-传动杆,61-调节螺母,7-卡块。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1-3所示,本发明所述的一种可升降的无砟轨道结构,包含底座1、轨道板2和两个钢轨3,若干个所述轨道板2拼接形成整体轨道板,两个所述钢轨3设于所述整体轨道板上。
具体的,每个所述轨道板2底面设有竖向的通道一51,所述通道一51的开口朝下,每个所述通道一51位于所述钢轨3的外侧,即远离所述轨道板2中心线的一侧,所述底座1顶面上设有竖向的通道二52,每个所述通道二52的开口朝上,每个所述通道一51的形状和位置与一个所述通道二52的形状和位置适配,具体尺寸及数量根据设计需求确定,如每个所述轨道板2设置至少四个竖向的通道一51,分别对称设于所述轨道板2上,本实施例示例为每个所述轨道板2具有六个所述通道一51,每个所述通道一51下方对应有一个适配的所述通道二52,所述通道一51和通道二52深度均为170mm,直径均为50mm,每个所述通道一51和对应的所述通道二52形成的通道中设有传动杆6,所述传动杆6的直径小于所述通道一51和通道二52的直径,如所述传动杆6的直径为30-40mm,所述传动杆6上设有左旋螺纹段和右旋螺纹段,所述左旋螺纹段上螺纹连接有左旋螺母,所述右旋螺纹段上螺纹连接有右旋螺母,所述左旋螺母连接于所述底座1,所述右旋螺母连接于对应的所述轨道板2,所述传动杆6上还设有调节螺母61,所述调节螺母61设于所述左旋螺母和右旋螺母之间,驱动所述调节螺母61能够使所述左旋螺母和右旋螺母相对靠近或相对远离,所述轨道板2上相对两侧的所述通道一51对称设置,同侧的相邻两个所述通道一51间距相等,所述通道二52和传动杆6也是对应设置,优选的,所述左旋螺母通过预埋钢筋一连接于所述底座1或轨道板2,所述右旋螺母通过预埋钢筋二连接于对应的所述轨道板2或底座1,所述预埋钢筋一和预埋钢筋二分别示例为图1中底座1或轨道板2中斜向设置的虚线结构,所述左旋螺纹段的螺距和所述右旋螺纹段的螺距相同,所述左旋螺纹段的长度和所述右旋螺纹段的长度相同,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段均为梯形螺纹。
所述轨道板2和底座1之间具有空隙,所述空隙中设有垫块4,所述垫块4的高度和数量根据设计需要来确定,优选的,所述垫块4沿轨道中心线两侧对称布置,每个所述垫块4包含若干个厚度相同的钢质垫板,如每个垫板的厚度均为10mm,采用若干个厚度相同的垫板形成所述垫块4,便于在所述轨道板2升降后,通过加减对应数量的垫板即可完成对所述垫块4高度的调节,每个轨道板2的同侧的相邻两个传动杆6之间设有所述垫块4。
每个所述轨道板2底面具有凹槽一,和/或所述底座1顶面具有凹槽二,本实施例采用同时设置所述凹槽一和凹槽二的结构,所述凹槽一内端面延伸至所述通道一51开口处连接成一体,所述凹槽二内端面延伸至所述通道二52开口处连接成一体,如图1所示,所述凹槽一和凹槽二形成的空腔中设有钢质的卡块7,所述卡块7内侧连接有卡槽,所述卡槽卡接于所述调节螺母61,由于所述卡块7形状与所述空腔的形状适配,通过所述卡块7受到凹槽一和凹槽二的限位,能够有效防止调节螺母61因上部列出循环振动荷载作用下产生的松动,优选的,所述卡块7的外侧宽度大于所述卡块7的内侧宽度,即所述卡块7远离所述轨道中心线的一侧的宽度大于靠近所述轨道中心线的一侧的宽度,所述卡块7的顶面为斜面,所述卡块7的外侧高度高于所述卡块7的内侧高度,如所述卡块7的顶面和底面的夹角为30°-45°,即所述空腔从内侧向外侧逐渐扩大,便于转动所述调节螺母61的操作。
初次安装完成时,所述传动杆6的两端分别与所述通道一51顶部和所述通道二52底部均具有相等的间隙,具体间隙尺寸,根据设计要求确定。
采用本装置过驱动所述调节螺母61使所述传动杆6上的所述左旋螺母和右旋螺母相对靠近或相对远离,从而实现分别与所述左旋螺母和右旋螺母连接的轨道板2和底座1之间的间距增大或减小,调节完毕后,通过所述卡块7上的卡槽与所述调节螺母61卡接,由于所述卡块7受到凹槽一和/或凹槽二的限位,能够有效防止调节螺母61因上部列出循环振动荷载作用下产生的松动,所述轨道板2和底座1之间的空隙通过设置垫块4来支撑,所述垫块4作为轨道板2的临时支座,有效减小螺母的集中受力,分散上部列车荷载,所述左旋螺母和右旋螺母间距调节的范围根据所述左旋螺纹段长度和右旋螺纹段的长度、左旋螺母和右旋螺母的初始间距、所述传动杆6的两端分别与所述通道一51顶部和所述通道二52底部的初始间隙距离来确定,上述参数能够根据具体需要进行设计,因此能够突破现有技术的调节范围限值,有效适应膨胀岩土地区路堑路基大量值的、持续性的上拱或者沉降变形,调节精度高,特别适用于上下坡线路、弯道线路的精度控制,有效减少铁路限速运行工点,保障铁路运行的速度,提高铁路运行的安全系数,减少停运大修次数,节省运营维护成本,初始安装作业方便,高程调节作业便利,具有良好的应用前景。
实施例2
本发明所述的一种可升降的无砟轨道结构的调节方法,包括使用如实施例1所述的一种可升降的无砟轨道结构,包含如下步骤:
a、取出底座1与轨道板2之间的卡块7;
b、当需要增加轨道板2的高程时,先转动传动杆6使轨道板2上升至高于目标高程10-15mm,然后使垫块4的高度满足所述轨道板2的目标高程,再反向转动所述传动杆6使所述轨道板2下降至目标高程,并与所述垫块4顶面抵接;当需要降低所述轨道板2的高程时,先转动所述传动杆6使所述轨道板2上升,然后使垫块4的高度满足所述轨道板2的目标高程,再反向转动所述传动杆6使所述轨道板2下降至目标高程,并与所述垫块4顶面抵接;
c、插入与凹槽一和凹槽二形成的空腔适配的卡块7,锁定所述传动杆6,完成无砟轨道结构的高度调节。
首先,取出待调节的卡块7,若需要降低高程,先转动传动杆6,如采用无级“U”形开口扳手转动调节螺母61,使轨道板2上升,便于将钢垫板抽取,使所述垫块4的高度下降,根据轨道需要降低的高度,确定抽取的钢垫板数量,并抽取相应数量钢垫板,然后采用无极“U”形开口扳手反向转动调节螺母61,使轨道板2下降,直到预定高程,使轨道板2与钢垫板紧密贴合;若需要增加高程,直接转动调节螺母61使轨道板2上升至高于目标高程10-15mm,根据轨道需要升高的高度,确定需要增加的钢垫板数量,并在原有钢垫板上插入相应数量钢垫板,增加所述垫板4的高度,再反向转动调节螺母61使轨道板2下降,直到预定高程,使轨道板2与钢垫板紧密贴合,最后再将与调节后的空腔适配的卡块7插入对应的空腔中,完成无砟轨道结构的高度调节。
如本实施例中,每个轨道板2具有多个所述传动杆6时,应一起转动所有所述传动杆6使对应的所述轨道板2升高或降低,但并不要求完全同步转动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可升降的无砟轨道结构,其特征在于,包含底座(1)、轨道板(2)和钢轨(3),所述钢轨(3)设于所述轨道板(2)上,所述轨道板(2)和底座(1)之间具有空隙,所述空隙中设有垫块(4),每个所述轨道板(2)设有竖向的通道一(51),所述底座(1)上设有竖向的通道二(52),每个所述通道一(51)的形状和位置与一个所述通道二(52)的形状和位置适配,每个所述通道一(51)和对应的所述通道二(52)形成的通道中设有传动杆(6),所述传动杆(6)上设有左旋螺纹段和右旋螺纹段,所述左旋螺纹段上螺纹连接有左旋螺母,所述右旋螺纹段上螺纹连接有右旋螺母,所述左旋螺母连接于所述底座(1),所述右旋螺母连接于对应的所述轨道板(2),所述传动杆(6)上还设有调节螺母(61),所述调节螺母(61)设于所述左旋螺母和右旋螺母之间,驱动所述调节螺母(61)使所述传动杆(6)旋转,能够使所述左旋螺母和右旋螺母相对靠近或相对远离,每个所述轨道板(2)底面具有凹槽一,和/或所述底座(1)顶面具有凹槽二,所述凹槽一和凹槽二形成的空腔中设有卡块(7),所述卡块(7)形状与所述空腔的形状适配,所述卡块(7)内侧连接有卡槽,所述卡槽卡接于所述调节螺母(61);初次安装完成时,所述传动杆(6)的两端分别与所述通道一(51)顶部和所述通道二(52)底部具有间隙。
2.根据权利要求1所述的无砟轨道结构,其特征在于,所述卡块(7)的外侧宽度大于所述卡块(7)的内侧宽度。
3.根据权利要求1所述的无砟轨道结构,其特征在于,所述卡块(7)的顶面为斜面,所述卡块(7)的外侧高度高于所述卡块(7)的内侧高度。
4.根据权利要求3所述的无砟轨道结构,其特征在于,所述卡块(7)的顶面和底面的夹角为30°-45°。
5.根据权利要求1-4任一所述的无砟轨道结构,其特征在于,所述左旋螺母通过预埋钢筋一连接于所述底座(1)或轨道板(2),所述右旋螺母通过预埋钢筋二连接于对应的所述轨道板(2)或底座(1)。
6.根据权利要求1-4任一所述的无砟轨道结构,其特征在于,所述左旋螺纹段的螺距和所述右旋螺纹段的螺距相同,所述左旋螺纹段的长度和所述右旋螺纹段的长度相同。
7.根据权利要求1-4任一所述的无砟轨道结构,其特征在于,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段均为梯形螺纹。
8.根据权利要求1-4任一所述的无砟轨道结构,其特征在于,每个所述垫块(4)包含若干个厚度相同的垫板,每个所述垫块(4)设于同侧的相邻两个卡块(7)之间。
9.一种可升降的无砟轨道结构的调节方法,其特征在于,包括使用如上述权利要求1-8任一所述的一种可升降的无砟轨道结构,包含如下步骤:
a、取出底座(1)与轨道板(2)之间的卡块(7);
b、当需要增加轨道板(2)的高程时,先转动传动杆(6)使轨道板(2)上升至高于目标高程10-15mm,然后使垫块(4)的高度满足所述轨道板(2)的目标高程,再反向转动所述传动杆(6)使所述轨道板(2)下降至目标高程,并与所述垫块(4)顶面抵接;当需要降低所述轨道板(2)的高程时,先转动所述传动杆(6)使所述轨道板(2)上升,然后使垫块(4)的高度满足所述轨道板(2)的目标高程,再反向转动所述传动杆(6)使所述轨道板(2)下降至目标高程,并与所述垫块(4)顶面抵接;
c、插入与凹槽一和凹槽二形成的空腔适配的卡块(7),锁定所述传动杆(6),完成无砟轨道结构的高度调节。
10.根据权利要求9所述的调节方法,其特征在于,采用转动调节螺母(61)来带动所述传动杆(6)。
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