CN110804938A - 一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，设置于钢桁梁(1)上，其包括轨枕板(3)，还包括该轨枕板(3)和钢桁梁(1)主纵梁之间设置的隔离缓冲垫板(2)；所述钢桁梁(1)上设有若干焊接限位件(12)，所述焊接限位件(12)与轨枕板限位孔(31)之前设有套管(6)，所述套管(6)与所述焊接限位件(12)之间通过T型螺栓(4)直接固定连接，且所述套管(6)顶部压于所述轨枕板(3)上；所述隔离缓冲垫板(2)于所述套管(6)和所述T型螺栓(4)的固定下，吸收部分车辆轨道系统振动的能量，进而实现在所述轨枕板(3)和所述钢桁梁(1)之间隔离缓冲的功能，保证了轨道结构的稳定性和安全性。

Description

一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构

技术领域

本发明的实施例属于铁路轨道结构技术领域，更具体地，一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构。

背景技术

钢桁结构是现代铁路桥梁较常采用的主要结构型式，其具有结构简单，施工方便，承载能力强等突出优点，广泛应用于普速铁路、高速铁路和城际铁路建设中。目前，国内外铁路钢桁梁常用的轨道结构有木枕明桥面轨道、有砟轨道、合成树脂枕轨道及轨枕板式轨道。传统明桥面铁路钢桁梁桥，桥面系采用纵横梁体系，钢轨通过扣件道钉同枕木联接，枕木通过螺栓联接钢梁，具有结构自重较小的优点，但由于木枕道钉扣压力相对较小，一般只适用于速度不高于120km/h的铁路，且木枕易腐朽、磨损和开裂，结构寿命较短；有砟轨道，对于高速铁路钢桁斜拉桥，常采用混凝土结合梁桥面或正交异性板钢桥面，在桥面上设置钢筋混凝土承砟槽，槽内铺设有砟轨道，但由于桥面被承砟槽覆盖，桥面系不易检查与维护。另外有砟轨道自重较大；合成树脂枕轨道通过采用耐腐蚀、耐候、抗疲劳性均较好的树脂合成轨枕代替木枕，较好地解决了木枕的使用寿命问题，但是合成树脂枕造价过高，不适合大规模铺设应用。

相比较而言，轨枕板式轨道可以提高轨道结构稳定性和耐久性，减少养护维修工作量，同时降低轨道上建高度和桥梁二期恒载，降低主桥工程造价。

但是，一方面，现有的轨道板与钢桁梁桥面之间通过混凝土垫层隔离，如专利ZL2018200516339公开了一种钢桁梁桥上套轨线路用板式无砟轨道。上述专利中的钢桁梁上板式无砟轨道结构，轨道板与钢桁梁桥面之间通过混凝土垫层隔离，当列车载荷通过时，轨道板与钢桁梁之间的没有较好的隔离缓冲措施，不利于轨道板与钢桁梁变形的相互适应，钢桁梁振动较大，轨道板与钢桁梁之间的混凝土垫层存在振裂的可能性，从而对列车运行的安全性、平稳性以及钢桁梁桥的结构稳定性造成影响。

另一方面，普通的桥梁，为全支撑结构，钢桁梁缓冲层以上部分的自重即可实现各层结构的压紧，但是在钢桁梁上铺设轨枕板的轨道中，需要采用高强螺栓将轨道结构与桥梁连接在一起，因此在板式轨道结构中，高强螺栓的设置实现压紧功能是一大难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，采用隔离缓冲垫板吸收部分车辆轨道系统振动的能量，在套管与T型螺栓固定下，实现轨枕板与钢桁梁之间隔离缓冲的功能。

为实现上述目的，提供一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，设置于钢桁梁上，其包括轨枕板，还包括该轨枕板和钢桁梁主纵梁之间设置的隔离缓冲垫板；且，

所述钢桁梁上设有若干焊接限位件，所述焊接限位件与轨枕板限位孔之前设有套管，所述套管与所述焊接限位件之间通过T型螺栓直接固定连接，且所述套管顶部压于所述轨枕板上；所述隔离缓冲垫板于所述套管和所述T型螺栓的固定下，进而实现在所述轨枕板和所述钢桁梁之间隔离缓冲的功能。

进一步地，所述焊接限位件分别与所述隔离缓冲垫板的通孔以及所述轨枕板限位孔对应。

进一步地，所述套管包括套管盖、套管螺栓孔以及套管定位凸台。

进一步地，所述焊接限位件中设有T型螺栓孔和限位卡槽。

进一步地，所述套管定位凸台设于所述套管盖底部，且与所述限位卡槽相互匹配。

进一步地，所述套管螺栓孔与所述T型螺栓相匹配。

进一步地，所述套管和所述轨枕板限位孔之间还设有预制套件。

进一步地，所述T型螺栓顶部从下至上依次设有高强度垫圈、螺母以及盖帽。

进一步地，所述轨枕板上还设置有预埋套管，用于安装钢轨和扣件系统。

进一步地，所述隔离缓冲垫板的横向跨度与所述钢桁梁主纵梁横向宽度相同；所述隔离缓冲垫板纵向跨度与所述轨枕板纵向长度一致。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明的钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，通过轨枕板与钢桁梁之间设置的隔离缓冲垫板，在轨枕板和钢桁梁之间实现较好的隔离缓冲；在套管和T型螺栓的限位作用下，隔离缓冲垫板吸收部分车辆轨道系统振动的能量，实现轨枕板与钢桁梁之间隔离缓冲的功能，保证了轨道结构的稳定性和安全性。

(2)本发明的钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，采用在钢桁梁上设置焊接限位件的方式，使高强螺栓与焊接限位件直接接触，避免了高强螺栓与隔离缓冲垫直接接触而造成高强螺栓拧紧存在问题，且能够保证隔离缓冲垫的弹性，进一步增强了轨道与桥梁结构的稳定性。

(3)本发明的钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，轨枕板通过轨枕板限位孔与焊接限位件的匹配，可以快速定位所述轨枕板的位置。同时能够提供固定轨枕板的垂向位置，简化了传统轨枕板的结构，提高了所述轨枕板的强度。

(4)本发明的钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，套管和轨枕板限位孔之间还设有预制套件，预制套件为弹性结构，用于填充套管和轨枕板限位孔之间存在的缝隙，同时也弥补缝隙中间无法填充弹性树脂等材料的缺陷，使整体桥梁结构在横向上具有缓冲的作用。

(5)本发明的钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，焊接限位件直接焊接在钢桁梁上，用于轨道结构的安装与固定。避免了传统轨枕板式轨道结构在钢桁梁上打孔的方案，提高了轨枕板施工的灵活性，降低了钢桁梁桥强度设计的要求。

附图说明

图1为本发明实施例一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构整体结构图；

图2为本发明实施例一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构横向剖面图；

图3为本发明实施例一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构主视图；

图4为本发明实施例一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构爆炸视图；

图5为本发明实施例一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构爆炸侧视图；

图6为本发明实施例涉及的钢桁梁结构示意图；

图7为本发明实施例涉及的套管立体图；

图8为本发明实施例涉及的套管俯视图；

图9为本发明实施例涉及的T型螺栓示意图；

图10为本发明实施例涉及的隔离缓冲垫板示意图；

图11为本发明实施例涉及的轨枕板结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-

图中：1-钢桁梁、2-隔离缓冲垫板、3-轨枕板、4-T型螺栓、5-预制套件、6-套管、7-高强度垫圈、8-螺母、9-盖帽、10-钢轨、11-扣件系统、12-焊接限位件、13-T型螺栓孔、14-焊接限位件卡槽；31-轨枕板限位孔、32-预埋套管；41-T型螺栓杆；61-套管盖、62-套管螺栓孔、63-套管定位凸台。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

结合图1～图5，本发明的钢桁梁上铺设的带有隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，该轨枕板式轨道结构设置于钢桁梁1之上，包括隔离缓冲垫板2、轨枕板3、T型螺栓4、预制套件5、套管6、高强度垫圈7、螺母8、盖帽9、钢轨10、扣件系统11、焊接限位件12、T型螺栓孔13、焊接限位件卡槽14。

具体地，轨枕板3和钢桁梁1之间设有隔离缓冲垫板2，图6为本发明实施例涉及的钢桁梁结构示意图，结合图6，钢桁梁1上焊接有若干焊接限位件12，分别与隔离缓冲垫板2的通孔以及轨枕板3上设置的轨枕板限位孔31对应，用于焊接限位件12的通过。轨枕板限位孔31和焊接限位件12之间还设有套管6，中空的套管6套设于焊接限位件12外部，其底部穿过隔离缓冲垫板2，其顶部的套管盖61压于轨枕板3上。轨枕板3通过轨枕板限位孔31与焊接限位件12的匹配，可以快速定位所述轨枕板3的位置。

进一步地，图6为本发明实施例涉及的钢桁梁结构示意图，如图6所示，焊接限位件12中设有T型螺栓孔13和限位卡槽14；其中，T型螺栓孔13与T型螺栓孔13相对应，限位卡槽14与T型螺栓孔13避开设置，优选地，限位卡槽14与T型螺栓孔13之间呈直角。

图7为本发明实施例涉及的套管立体图，图8为本发明实施例涉及的套管俯视图。结合图6、图7和图8，套管6包括套管盖61、套管螺栓孔62以及套管定位凸台63。其中，套管螺栓孔62与T型螺栓4对应，用于T型螺栓4的穿过；套管定位凸台63设于套管盖61底部，且与限位卡槽14相互匹配，即套管定位凸台63与限位卡槽14的形状、大小相同。套管螺栓孔62和套管定位凸台63错开设置。优选地，套管螺栓孔62设于套管盖61的中心。套管盖61压于轨枕板3的顶部，套管盖61的截面积大于套管6罐体的截面积。

套管6通过T型螺栓孔13设置内的T型螺栓4实现与钢桁梁(即焊接限位件12)的固定连接。通过套管盖61与钢桁梁1的垂直限位作用，能够固定轨枕板的垂向位置，简化了传统轨枕板的结构，提高了所述轨枕板的强度。

另外，套管6和轨枕板限位孔31之间还设有预制套件5，预制套件5的套设于套管6的外侧，且预制套件5的大小型号根据套管6以及套管6与轨枕板限位孔31之间的空间大小确定。预制套件5为弹性结构，用于填充套管6和轨枕板限位孔31之间存在的缝隙，同时也弥补缝隙中间无法填充弹性树脂等材料的缺陷，使整体桥梁结构在横向上具有缓冲的作用。

T型螺栓4的T型螺栓杆41沿T型螺栓孔14旋转安装于焊接限位件12中，T型螺栓杆41顶部从下至上依次设有高强度垫圈7、螺母8以及盖帽9。安装顺序为：将T型螺栓杆41旋转安装至所述焊接限位件13中，继续安装预制套件5，接着安装所述套管6；T型螺栓杆41穿过套管螺栓孔62，套管定位凸台63与所述卡槽15匹配定位；最后通过在T型螺栓杆41上依次安装高强度垫圈7、螺母8、盖帽9，拧紧T型螺栓从而实现对套管6与焊接限位件13的固定。

另外，图11为本发明实施例涉及的轨枕板结构示意图，如图11所示，轨枕板3上还设置有预埋套管32，预埋套管32用于安装钢轨10和扣件系统11。

优选地，隔离缓冲垫板2的横向跨度与钢桁梁1主纵梁横向宽度相同；隔离缓冲垫板2纵向跨度与预制轨枕板3纵向长度一致。

优选地，套管6与焊接限位件12均为预制零件，有较好的配合关系。

本发明的轨道结构，轨枕板3与钢桁梁1之间设置的隔离缓冲垫板2，在安装时设置有一定的预压缩量，用于固定隔离缓冲垫板2，在轨枕板和钢桁梁之间实现较好的隔离缓冲，同时适应轨枕板与钢桁梁之间的变形，确保车辆-轨道-桥梁系统的安全性和稳定性。通过套管与钢桁梁之间的固定结构，实现了对轨枕板垂向限位的作用，套管与桁梁共同约束轨枕板的位置，当列车通过轨道结构时，由于列车载荷的作用，轨枕板3向下压缩隔离缓冲垫板2，隔离缓冲垫板吸收部分车辆轨道系统振动的能量，实现轨枕板与钢桁梁之间隔离缓冲的功能，同时适应轨枕板与钢桁梁之间的变形；当列车通过轨道结构后，轨枕板3向上恢复至初始位置，同时由于套管6的限位作用可以保持轨枕板3的几何型位，提高了线路的安全性和稳定性。本发明还优化钢桁梁桥及轨道结构的工作环境，提高钢桁梁及轨道结构的整体耐久性。

现有的板式轨道结构，采用螺栓依次穿过轨枕板、混凝土层以及钢桁梁，但是采用隔离缓冲垫代替混凝土层的方式，若采用传统的方式，当螺栓穿过隔离缓冲垫时，由于金属的螺栓与隔离缓冲垫的材质差异，会存在紧密度问题，螺栓拧过紧，会导致隔离缓冲垫压死而不能发挥弹性作用，拧太松，螺栓起不到使轨枕板和钢桁梁的固定作用。本发明的钢桁梁上铺设的带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，采用在钢桁梁上设置焊接限位件的方式，使螺栓与焊接限位件直接接触，避免了螺栓与隔离缓冲垫直接接触而造成螺栓拧紧存在问题，且能够保证隔离缓冲垫的弹性，进一步增强了轨道与桥梁结构的稳定性。

本发明的钢桁梁上铺设的带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，钢桁梁上套管与焊接限位件的限位作用下，轨枕板在列车载荷作用下可以向下压缩隔离缓冲垫板，不具备向上动作的空间，保证了轨道结构的稳定性和安全性。同时轨枕板的横向位移与纵向位移由预制套件所限制，实现了轨道结构垂直方向和水平方向的缓冲作用。

本发明焊接限位件直接焊接在钢桁梁上，用于轨道结构的安装与固定。避免了传统轨枕板式轨道结构在钢桁梁上打孔的方案，提高了轨枕板施工的灵活性，降低了钢桁梁桥强度设计的要求。

本发明提出了一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，能够将轨枕板式轨道安全、快速、准确地铺设在钢桁梁桥面上，同时具备有效的隔离缓冲效果，适应轨枕板与钢桁梁之间的变形。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，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)

1.一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，设置于钢桁梁(1)上，其包括轨枕板(3)，其特征在于，还包括该轨枕板(3)和钢桁梁(1)主纵梁之间设置的隔离缓冲垫板(2)；且，

所述钢桁梁(1)上设有若干焊接限位件(12)，所述焊接限位件(12)与轨枕板限位孔(31)之前设有套管(6)，所述套管(6)与所述焊接限位件(12)之间通过T型螺栓(4)直接固定连接，且所述套管(6)顶部压于所述轨枕板(3)上；所述隔离缓冲垫板(2)于所述套管(6)和所述T型螺栓(4)的固定下，进而实现在所述轨枕板(3)和所述钢桁梁(1)之间隔离缓冲的功能。

2.根据权利要求1所述的一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，其特征在于，所述焊接限位件(12)分别与所述隔离缓冲垫板(2)的通孔以及所述轨枕板限位孔(31)对应。

3.根据权利要求1或2所述的一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，其特征在于，所述套管(6)包括套管盖(61)、套管螺栓孔(62)以及套管定位凸台(63)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，其特征在于，所述焊接限位件(12)中设有T型螺栓孔(13)和限位卡槽(14)。

5.根据权利要求4所述的一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，其特征在于，所述套管定位凸台(63)设于所述套管盖(61)底部，且与所述限位卡槽(14)相互匹配。

6.根据权利要求4所述的一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，其特征在于，所述套管螺栓孔(62)与所述T型螺栓(4)相匹配。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，其特征在于，所述套管(6)和所述轨枕板限位孔(31)之间还设有预制套件(5)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，其特征在于，所述T型螺栓(4)顶部从下至上依次设有高强度垫圈(7)、螺母(8)以及盖帽(9)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，其特征在于，所述轨枕板(3)上还设置有预埋套管(32)，用于安装钢轨(10)和扣件系统(11)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种钢桁梁上带隔离缓冲垫的轨枕板式轨道结构，其特征在于，所述隔离缓冲垫板(2)的横向跨度与所述钢桁梁(1)主纵梁横向宽度相同；所述隔离缓冲垫板(2)纵向跨度与所述轨枕板(3)纵向长度一致。

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