CN110616633A - 一种轨道用板体结构及下承式连续支承轨道系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道用板体结构及下承式连续支承轨道系统，它包括板体、纵向挡槽块和钢轨组件，板体顶面有两条内凹形成的承轨槽，承轨槽的两侧均设置有可拆卸的纵向挡槽块，纵向挡槽块纵向设置，承轨槽与其两侧的纵向挡槽块构成用于嵌装钢轨组件的嵌槽，钢轨组件嵌装在嵌槽中。本发明的轨道板或轨板梁结构可对钢轨进行连续支承和连续锁固，利于改善轮轨接触关系，有效抑制钢轨波磨的产生，极大减少轮轨的磨耗，可延长轮轨的使用寿命，提高乘客舒适度；其采用高分子阻尼材料连续锁固钢轨，极大降低了断轨后脱轨风险，轨道安全性更好；两侧的纵向挡槽块可拆卸，后期维修或更换时，可将钢轨组件与纵向挡槽块整体拆除，维修方便快捷。

Description

一种轨道用板体结构及下承式连续支承轨道系统

技术领域

本发明涉及铁路轨道及桥梁技术领域，尤其涉及一种轨道板结构及下承式连续支承轨道系统。

背景技术

轨道板是指结构型式为板体的，用以支承和固定钢轨的，将列车通过钢轨传递的载荷分布给板下基底的新型轨下部件。

无砟轨道板是指采用混泥土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，避免飞溅道砟、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。

双块式无砟轨道，CRTS I型、CRTS II型、CRTSⅢ型板式无砟轨道均在我国的高速铁路或客运专线上应用。其中，CRTS I型、CRTS II型、CRTSⅢ型板式无砟轨道的轨道板均为预应力结构。

目前的轨道系统均采用扣件系统来支承钢轨，扣件系统对钢轨的支撑是非连续的，钢轨有悬空段，当列车以一定速度在钢轨上行驶时，钢轨会产生pinned-pinned振动模态，轮轨接触关系变化不断，钢轨与钢轮磨耗大。特别是，由于钢轨有悬空段，如果钢轨发生断裂，钢轨断缝未及时处理，会影响轨道线路的安全性。

发明内容

本发明旨在提供一种轨道用板体结构及下承式连续支承轨道系统，可有效抑制钢轨波磨的产生，极大减少轮轨的磨耗，延长轮轨的使用寿命，提高乘客舒适度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种轨道用板体结构，包括板体和纵向挡槽块，所述板体顶面有两条内凹形成的承轨槽，承轨槽的两侧均设置有纵向挡槽块，纵向挡槽块纵向设置，纵向挡槽块的长度与承轨槽长度相等，承轨槽与其两侧的纵向挡槽块构成用于嵌装钢轨组件的嵌槽。

进一步的，所述纵向挡槽块与板体台阶定位配合，板体顶面有与纵向挡槽块适配的凹部，纵向挡槽块底部装在板体的凹部中。

优选地，所述板体的长度为3800mm-9800mm，宽度为1800mm-2400mm，厚度为180mm-700mm。

优选地，所述承轨槽的宽度就是嵌槽的宽度，所述承轨槽的宽度为150mm-200mm。

优选地，纵向挡槽块的高度为100mm-130mm；宽度为225mm-382.5mm。

其中，承轨槽外侧的纵向挡槽块的外边缘与板体的外边缘齐平。

进一步的，板体上承轨槽的两侧均预埋有多个螺栓套管，螺栓套管纵向间隔设置，所述纵向挡槽块与板体螺栓连接。

进一步的，纵向挡槽块分为多个节段，多个节段沿承轨槽两侧纵向依次密贴安装。

下承式连续支承轨道系统，除了包括上述轨道用板体结构外，它还包括钢轨组件，所述板体沿轨道线路铺设，所述钢轨组件沿承轨槽铺设，钢轨组件嵌装在承轨槽与纵向挡槽块构成的嵌槽中。

进一步的，所述钢轨组件包括长钢轨、调高垫板和连续长弹性垫板，所述连续长弹性垫板连续铺设在承轨槽中，所述长钢轨铺设在连续长弹性垫板上方，连续长弹性垫板和长钢轨的长度均大于板体的长度，连续长弹性垫板与长钢轨之间设有调高垫板，钢轨组件与嵌槽之间填充有高分子阻尼材料。

进一步的，长钢轨的轨腰的内外侧间隔安装有降噪块，降噪块底部与钢轨的轨底接触，降噪块顶部延伸到钢轨轨头下方。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1，本发明的轨道板结构可对钢轨进行连续支承，抗震性能极大提高，可基本清除钢轨在外力作用下所产生的振动源，利于改善轮轨接触关系，有效抑制钢轨波磨的产生，极大减少轮轨的磨耗，可延长轮轨的使用寿命，提高乘客舒适度；

2，该轨道系统采用高分子阻尼材料连续锁固钢轨，其锁固力是扣件锁固力的6-10倍，其钢轨断缝值是扣件的1/10-1/6，极大降低了断轨后脱轨风险，轨道安全性更好；其阻尼特性提高了轨道纵向、横向和竖向的衰减率，可有效降低钢轨沿钢轨纵向、横向和竖向的传递，降低了轮轨噪声；

3，用高分子阻尼材料包裹钢轨，提高了钢轨对地绝缘电阻，有效减少了杂散电流对钢轨、轨道电路的影响，极大提高了轨道绝缘性能；

4，承轨槽两侧的纵向挡槽块可拆卸，后期维修或更换时，可将钢轨组件与纵向挡槽块整体拆除，维修方便快捷。

附图说明

图1是实施例一中轨板梁结构的俯视图；

图2是实施例一中轨板梁结构的侧视图；

图3是实施例一中下承式连续支承轨道系统的结构示意图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是轨板梁轨道系统的结构示意图；

图6是图5的侧视图；

图7是轨道板结构的俯视图；

图8是轨道板结构的侧视图；

图9是实施例二中轨板梁结构的俯视图；

图10是实施例三中轨板梁结构的侧视图；

图11是实施例三中外侧的纵向挡槽块的侧视图；

图12是实施例三中板体的侧视图；

图13是板体为框架板时轨板梁结构的示意图；

图中：1-板体、2-纵向挡槽块、3-螺栓、4-半圆缺口、5-钢轨组件、6-嵌槽、7-基底、8-找平填充层、9-桥墩、11-承轨槽、12-螺栓套管、13-第一凹部、14-第二凹部、21-凸部、51-连续长弹性垫板、52-调高垫板、53-长钢轨、54-高分子阻尼材料、55-降噪块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

实施例一

如图1、2所示，本实施例公开的一种轨道用板体结构，包括板体1和纵向挡槽块2，板体1顶面有两条内凹形成的承轨槽11，承轨槽11的两侧均设置有纵向挡槽块2，纵向挡槽块2沿承轨槽11两侧纵向设置，纵向挡槽块2的长度与承轨槽11长度相等，承轨槽11与其两侧的纵向挡槽块2构成用于嵌装钢轨组件的嵌槽6，承轨槽11的宽度就是嵌槽6的宽度。使用时可将钢轨组件嵌装在嵌槽6中，可对钢轨提供连续支撑，可基本消除钢轨在外力作用下所产生的振动源，利于改善轮轨接触关系，可有效抑制钢轨波磨的产生，极大减少轮轨的磨耗，提高轮轨的使用寿命。

纵向挡槽块2可以一体制造成与板体1等长，也可采用分段预制后拼装。本实施例中纵向挡槽块2与板体1通过螺栓3连接。这样在后期维修或更换钢轨时，可将纵向挡槽块2与钢轨一起取下来，维修更为方便快捷。板体1上承轨槽11的两侧均预埋有多个螺栓套管12，螺栓套管12沿承轨槽11两侧纵向间隔设置。纵向相邻的两个螺栓套管12的间隔距离为625mm，最两端的两个螺栓套管12与板体1的端面距离为212.5mm。

作为优选，承轨槽11外侧的纵向挡槽块2的外边缘与板体1的外边缘齐平。

本发明公开的下承式连续支承轨道系统，除了包括上述轨道用板体结构外，它还包括钢轨组件5。板体1沿轨道线路铺设，钢轨组件5沿承轨槽11铺设，钢轨组件5嵌装在承轨槽11与纵向挡槽块2构成的嵌槽6中。

如图3、4所示，钢轨组件5包括长钢轨53、调高垫板52和连续长弹性垫板51，连续长弹性垫板51连续铺设在承轨槽11中，长钢轨53铺设在连续长弹性垫板51上方，连续长弹性垫板51和长钢轨53的长度均大于板体1的长度，连续长弹性垫板51与长钢轨53之间设有调高垫板52，长钢轨53的轨腰的内外侧间隔粘接有降噪块55。降噪块55为吸音材质或吸音结构，可起到吸音降噪的作用。降噪块55底部与钢轨的轨底接触，降噪块55顶部延伸到钢轨轨头下方，使其同时对钢轨具有一定的支撑作用。钢轨组件5与嵌槽6槽壁之间填充有高分子阻尼材料54。

本实施例将钢轨嵌入到混凝土整体道床中，采用连续长弹性垫板51连续支撑、高分子浇注料锁固钢轨，可进一步减轻车辆运行所产生的振动。

高分子阻尼材料54连续锁固钢轨，其锁固力是扣件锁固力的6-10倍，其钢轨断缝值理论上和实际应用上仅是扣件的1/10-1/6，极大降低了断轨后脱轨风险，轨道安全性更好，可满足小震不坏、中震可修、大震不倒、不掉的新要求。

其中，板体1和承轨槽11的尺寸根据需要设置。作为优选，板体1的长度为3800mm-9800mm，宽度为1800mm-2400mm，厚度为180mm-700mm。承轨槽11槽底距离板体1板面30mm，承轨槽11与其两侧的纵向挡槽块2构成的嵌槽6的深度为130mm-160mm。

本实施例提供A型、B型、C和D型四种型号进行参考。

A型：

1，米轨系10米板长，轨板梁结构，板体1长度9800mm，板厚700mm；

2，配50轨；

3，板体1宽度1800mm，板体1两端半圆缺口4的半径为300mm；

4，两条承轨槽11的中心距为1000mm，承轨槽11宽度为150mm；

5，外侧纵向挡槽块2的宽度为325mm，内侧纵向挡槽块2的宽度为225mm，纵向挡槽块2高度为100mm；

6，内侧两纵向挡槽块2的水平间距为400mm。

如图13所示，若为框架板梁，框架内宽400mm。

B型：

1，标轨系10米板长，轨板梁结构，板体1长度9800mm，板厚700mm；

2，配60轨；

3，板体1宽度2400mm，板体1两端半圆缺口4的半径为350mm；

4，两条承轨槽11的中心距为1435mm，承轨槽11宽度为200mm；

5，外侧纵向挡槽块2的宽度为382.5mm，内侧纵向挡槽块2的宽度为230mm，纵向挡槽块2高度为130mm；

6，内侧两纵向挡槽块2的水平间距为700mm。

若为框架板梁，框架内宽700mm。

C型：其尺寸与A型相比只是长度、厚度不同，C型的板体1长度为4800mm，厚度400mm。

D型：其尺寸与B型相比只是长度和厚度不同，D型的板体1长度为4800mm，板厚180mm-230mm。

本实施例中，A型与B型结构的板体1为简支轨板梁，厚板型，板端有半圆缺口4.如图5、6所示，可直接架设在桥墩9上，板下端部采用橡胶垫板，该结构以板代梁，以梁代路。板体1长度设计与采用的客货动车组转向架中心距大于9米为“车、桥一体化”设计思想，可以确保客货运动车组在任何时刻仅有一个转向架作用于轨板梁上，轨板梁即可满足23t轴重货运列车需求，又使得板梁结构尽可能简单，节省了造价，满足使用需求。

如图7、8所示，C型与D型结构的板体1为轨道板结构，薄板型，在板体1与基底7之间有找平填充层8。轨道板结构的板端没有半圆缺口4，且采用自密实砼砂浆作为找平填充层8。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：如图9所示，纵向挡槽块2分为多个节段，纵向挡槽块2分段预制，施工时多个节段沿承轨槽11两侧纵向依次密贴安装，每个节段通过两个螺栓3与板体1连接。

实施例三

为了提高抗震功能需求和更加方便快速装配，提高施工效率，纵向挡槽块2与体1台阶定位配合。具体结构如图10、11、12所示，本实施例中纵向挡槽块2为内嵌式，外侧两纵向挡槽块2的底面有一凸部21，板体1顶面对应凸部1的位置有适配的第一凹部13，凸部21位于该纵向挡槽块2的内侧，凸部21装在第一凹部13中，这种结构使得板体1上第一凹部13处形成的台阶可对凸部21进行横向限位，防止该侧纵向挡槽块2外移。

板体1顶面对应内侧两纵向挡槽块2的位置有适配的第二凹部14，内侧的纵向挡槽块2的底部装在第二凹部14中，这种结构使得板体1上第二凹部14处形成的台阶可对该纵向挡槽块2进行横向限位，防止该侧纵向挡槽块2内移。第一凹部13和第二凹部14的深度均为30mm，承轨槽11槽底距离板体1板面60mm。第一凹部13、承轨槽11、第二凹部14连续。螺栓套管12设于第一凹部13和第二凹部14处。其中，内侧的纵向挡槽块2是指位于两条承轨槽11之间的两个纵向挡槽块2；外侧的纵向挡槽块2是指位于两条承轨槽11外侧的两个纵向挡槽块2。

本实施例可实现纵向挡槽块2的快速安装，同时可有效防止纵向挡槽块2横向松动，横向抗振能力更强，保证钢轨组件5与嵌槽6间填充的高分子阻尼材料54的牢固性，进而保证对钢轨组件5的锁固力。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道用板体结构，包括板体，其特征在于：它还包括纵向挡槽块，所述板体顶面有两条内凹形成的承轨槽，承轨槽的两侧均设置有纵向挡槽块，纵向挡槽块纵向设置，纵向挡槽块的长度与承轨槽长度相等，承轨槽与其两侧的纵向挡槽块构成用于嵌装钢轨组件的嵌槽。

2.根据权利要求1所述的轨道用板体结构，其特征在于：所述纵向挡槽块与板体台阶定位配合，板体顶面有与纵向挡槽块适配的凹部，纵向挡槽块底部装在板体的凹部中。

3.根据权利要求1所述的轨道用板体结构，其特征在于：所述板体的长度为3800mm-9800mm，宽度为1800mm-2400mm，厚度为180mm-700mm。

4.根据权利要求1或2所述的轨道用板体结构，其特征在于：所述承轨槽的宽度就是嵌槽的宽度，所述承轨槽的宽度为150mm-200mm。

5.根据权利要求4所述的轨道用板体结构，其特征在于：纵向挡槽块的高度为100mm-130mm；宽度为225mm-382.5mm。

6.根据权利要求1或2所述的轨道用板体结构，其特征在于：板体上承轨槽的两侧均预埋有多个螺栓套管，螺栓套管纵向间隔设置，所述纵向挡槽块与板体采用螺栓连接。

7.根据权利要求6所述的轨道用板体结构，其特征在于：纵向挡槽块分为多个节段，多个节段沿承轨槽两侧纵向依次密贴安装。

8.包括权利要求1-7中任一项所述的轨道用板体结构的下承式连续支承轨道系统，其特征在于：它还包括钢轨组件，所述板体沿轨道线路铺设，所述钢轨组件沿承轨槽铺设，钢轨组件嵌装在承轨槽与纵向挡槽块构成的嵌槽中。

9.根据权利要求8所述的下承式连续支承轨道系统，其特征在于：所述钢轨组件包括长钢轨、调高垫板和连续长弹性垫板，所述连续长弹性垫板连续铺设在承轨槽中，所述长钢轨铺设在连续长弹性垫板上方，连续长弹性垫板和长钢轨的长度均大于板体的长度，连续长弹性垫板与长钢轨之间设有调高垫板，钢轨组件与嵌槽之间填充有高分子阻尼材料。

10.根据权利要求9所述的下承式连续支承轨道系统，其特征在于：长钢轨的轨腰的内外侧间隔安装有降噪块，降噪块底部与钢轨的轨底接触，降噪块顶部延伸到钢轨轨头下方。