CN111206460A - 一种上承式阻尼支承块及连续支承轨道系统与施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种上承式阻尼支承块及连续支承轨道系统与施工方法，通过在既有的无砟轨道扣件之间安装钢轨阻尼支承块，将非连续支承轨道系统改造为连续支承轨道系统，阻尼支承块具有与轨底适形匹配的轨底凹槽以及与轨腰侧面适形匹配的轨腰对应面；钢轨悬空段由内、外侧阻尼支承块支承。本发明可对传统扣件非连续支承轨道系统的动力特性进行改善，可有效提高减振降噪性能，减小短波不平顺，利于减小轮轨磨耗，延长轮轨寿命；使用本发明可使大量的城轨地铁小曲线半径钢轨短寿命状态可得到极大改善，能极大减少更换钢轨的维修工作量，延长小曲线钢轨的使用寿命，利于减小运维成本，提高运营经济效益和提高乘客舒适度。

Description

一种上承式阻尼支承块及连续支承轨道系统与施工方法

技术领域

本发明涉及铁路轨道技术领域，尤其涉及一种上承式阻尼支承块及连续支承轨道系统与施工方法。

背景技术

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。

目前的无砟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，轮轨接触关系不佳，钢轨磨耗大。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上承式阻尼支承块及连续支承轨道系统与施工方法，针对既有扣件式无砟轨道系统的进行性能改善，通过在扣件之间安装钢轨阻尼支承块，将非连续支承轨道系统改造为连续支承轨道系统，利于减小轮轨磨耗，降低轮轨振动噪音，延长轮轨寿命，并提高乘客舒适度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种上承式阻尼支承块，包括用于支承钢轨的阻尼支承块，所述阻尼支承块具有与钢轨单侧的轨底适形匹配的轨底凹槽以及与轨腰侧面适形匹配的轨腰对应面，轨腰对应面与轨底凹槽的槽壁平滑过渡连接。

进一步的，阻尼支承块包括支撑骨架和外包L板，轨底凹槽和轨腰对应面位于支撑骨架上，外包L板包裹住支撑骨架的底面和外侧面。

进一步的，支撑骨架的轨腰对应面为矩形齿齿状结构。

优选地，外包L板由玄武岩纤维复合材料制成。

进一步的，所述阻尼支承块上部长度大于底部的长度。

上承式连续支承轨道系统，除了包括上述上承式阻尼支承块外，它还包括既有的钢轨、轨道板和多个扣件系统，钢轨通过多个扣件系统固定于轨道板上，钢轨悬空段则由上述阻尼支承块支承，钢轨的内侧和外侧均安装有所述阻尼支承块，阻尼支承块支承在轨道板上，钢轨的轨底置于阻尼支承块的轨底凹槽中，阻尼支承块的轨腰对应面延伸到轨头下方。

进一步的，阻尼支承块底面与轨道板之间通过有级调高垫板和封缝胶封闭。

进一步的，阻尼支承块与钢轨间填充有高分子材料。

优选地，阻尼支承块上部的长度等于相邻两个扣件系统的中心距。

上承式连续支承轨道系统的施工方法，包括以下步骤，

S1，既有扣件系统处安装轨下填充式垫板；

S2，内、外阻尼支承块采用橡胶锤锤入钢轨的悬空段；

S3，阻尼支承块与轨道板间采用有级调高垫板和封缝胶封闭；

S4，顺轨头下沿将高分子流体材料注入阻尼支承块与钢轨之间，直到溢出为止。

其中，若线路沉降，需要轨道线路抬高调整，则先精确测量及铁楔配合调整，扣件系统轨下充填式垫板注入高分子材料调高后，再在既有两扣件之间钢轨内外侧阻尼支承块与轨道板之间楔入调高垫板，并采用封缝胶封闭。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1，本发明可对既有扣件非连续支承轨道系统的动力特性进行改善，可减振降噪，减少短波不平顺，利于减小钢轨和钢轮的磨耗，降低轮轨振动噪音，延长钢轮和钢轨的寿命，提高乘客及周边居民的舒适度；

2，使用本发明可使大量的城轨地铁小曲线半径钢轨短寿命状态可得到极大改善，能极大减少更换钢轨的维修工作量，延长小曲线钢轨的使用寿命，利于减小运维成本，提高运营经济效益。

附图说明

图1是阻尼支承块的结构示意图；

图2是上承式连续支承轨道系统的横向剖面图；

图3是上承式连续支承轨道系统的结构示意图；

图4是铁楔的安装示意图；

图5是铁楔的结构示意图；

图6是本发明方法的流程图；

图中：1-阻尼支承块、2-钢轨、3-轨道板、4-扣件系统、5-铁楔、11-轨底凹槽、12-轨腰对应面、13-支撑骨架、14-外包L板、15-预留空间、21-轨底、22-轨腰、23-轨头。

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。

如图1、2所示，本发明公开的上承式阻尼支承块，包括用于支承钢轨2的阻尼支承块1，所述阻尼支承块1具有与钢轨2单侧的轨底21适形匹配的轨底凹槽11以及与轨腰22侧面适形匹配的轨腰对应面12，轨腰对应面12与轨底凹槽11的槽壁平滑过渡连接。

由于钢轨安装时具有轨底坡，因而内、外侧阻尼支承块1在形状、尺寸稍有差异。内、外侧阻尼支承块1按60kg或50kg钢轨轨型于工厂加工成形。

如图1所示，本实施方式中阻尼支承块1包括支撑骨架13和外包L板14，轨底凹槽11和轨腰对应面12位于支撑骨架13上，外包L板14包裹住支撑骨架13的底面和外侧面。支撑骨架13的轨腰对应面12为矩形齿齿状结构，当阻尼支承块1粘结在钢轨2上时，矩形齿齿状结构使阻尼支承块1与钢轨2轨腰之间有预留空间15。该齿状预留空间15后期可通过浇筑高分子流体材料充分与钢轨2轨腰面牢固粘接。

外包L板14采用2mm厚玄武岩纤维复合材料，支撑骨架13选择高分子材料或尼龙材料，支撑骨架13同时具有支撑性能和吸能性能。

支撑骨架13与外包L板14于工厂粘结，压模成型制得。该阻尼支承块1可抗酸碱、抗紫外线。

本发明公开的上承式连续支承轨道系统，如图2、3所示，除了包括上述上承式阻尼支承块外，它还包括既有的钢轨2、轨道板3和多个扣件系统4，钢轨2通过多个扣件系统4固定于轨道板3上。钢轨2悬空段由上述阻尼支承块1支承，钢轨2的内侧和外侧均安装有所述阻尼支承块1，阻尼支承块1支承在轨道板3上，钢轨2的轨底21置于阻尼支承块1的轨底凹槽11中，阻尼支承块1的轨腰对应面12延伸到轨头23下方。

阻尼支承块1底面与轨道板3之间通过有级调高垫板和封缝胶封闭。阻尼支承块1与钢轨2间浇筑填充有高分子流体材料。高分子流体材料选择聚氨酯或环氧树脂。如果希望钢轨有一定的伸缩量变化，可选择聚氨酯；如果希望钢轨粘结强度更大一些，钢轨伸缩量小一些，则选择环氧环氧树脂。

为了既避开扣件系统4，又能连续支承钢轨2，阻尼支承块1上部长度大于底部的长度。阻尼支承块1上部的长度等于相邻两个扣件系统4的中心距；阻尼支承块1底部的长度满足能放入两个扣件系统4之间；这样即使底部有扣件系统4的阻隔，但阻尼支承块1的上部依然可对钢轨2进行连续支承和连续锁固。以相邻两个扣件系统4中心距为625mm为例，阻尼支承块1上部的长度为625mm，阻尼支承块1底部的长度为365mm。钢轨2与轨道板3约50mm的悬空高度，阻尼支承块1高度约180mm，阻尼支承块1上部支承于轨头23下沿。

本发明公开的上承式连续支承轨道系统的施工方法，如图6所示，主要包括以下步骤，

S1，施工现场，松扣件系统4，安装轨下填充式垫板，填充式垫板安装在既有扣件承轨处的轨下；

由于线路经过一定的运量后，线路通常有沉量，因而通过安装铁楔5来精调钢轨、固定钢轨。

S2，如图4所示，纵向相邻两扣件系统4间安装成对铁楔5，铁楔5塞入钢轨2下方，铁楔5支撑在轨底21与轨道板3之间，将钢轨2抬高；如图5所示，铁楔5前端高度为20mm，后端高度为60mm，长度为300mm。

S3，利用轨检小车和铁楔精确测量及调整铁楔，至钢轨精度达标；

S4，扭紧扣件系统4，若需要调高，则充填式垫板注入高分子材料；

S5，在钢轨2内外侧安装阻尼支承块1，阻尼支承块1采用橡胶锤锤入钢轨2的悬空段，并用夹紧器夹紧内外侧阻尼支承块1，合缝应达标；

S6，阻尼支承块1与轨道板3间采用有级调高垫板和封缝胶封闭；

S7，采用手持式高分子注入抢，顺轨头23下沿将高分子流体材料注入阻尼支承块1与钢轨2之间，直到溢出为止。高分子流体材料填充满阻尼支承块1与钢轨之间的间隙，与上承式阻尼支承块最终形成支撑结构。

当浇筑的高分子材料有一定粘结强度后，即可拆除夹紧器；通常情况下2小时后拆除阻尼支承块夹紧器，24小时后拆除铁楔。

若线路沉降，需要轨道线路抬高调整，则先精确测量及铁楔配合调整，轨道精度达标后，扣件系统轨下充填式垫板注入高分子材料调高后，再将内、外侧阻尼支承块1与轨道板3之间楔入调高垫板，并采用封缝胶封闭。

若钢轨需要更换，内、外侧阻尼支承块1随同下道钢轨一起返回工厂或基地，采用切割设备，将内、外侧阻尼支承块1取下，修整后可重复循环使用。

本发明可对既有扣件非连续支承轨道系统的动力特性进行改善，可减振降噪，减弱短波不平顺，利于减小轮轨磨耗，降低轮轨振动噪声，延长轮轨寿命，提高乘客与周边居民舒适度。对于城市轨道交通有强烈减震需求的地铁，也无需对已经修建好的扣件非连续支承轨道系统进行改建，只需增设阻尼支承块即可，大量的城轨地铁小曲线半径钢轨短寿命状态可得到极大改善，能极大减少更换钢轨的维修工作量，利于减小运维成本，延长小曲线钢轨寿命，提高运营经济效益。

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)

1.一种上承式阻尼支承块，其特征在于：包括用于支承钢轨的阻尼支承块，所述阻尼支承块具有与钢轨单侧的轨底适形匹配的轨底凹槽以及与轨腰侧面适形匹配的轨腰对应面，轨腰对应面与轨底凹槽的槽壁平滑过渡连接。

2.根据权利要求1所述的上承式阻尼支承块，其特征在于：阻尼支承块包括支撑骨架和外包L板，轨底凹槽和轨腰对应面位于支撑骨架上，外包L板包裹住支撑骨架的底面和外侧面。

3.根据权利要求2所述的上承式阻尼支承块，其特征在于：支撑骨架的轨腰对应面为矩形齿齿状结构。

4.根据权利要求2或3所述的上承式阻尼支承块，其特征在于：外包L板由玄武岩纤维复合材料制成。

5.根据权利要求1、2或3所述的上承式阻尼支承块，其特征在于：所述阻尼支承块上部长度大于底部的长度。

6.包括权利要求1-5中任一项所述的上承式阻尼支承块的上承式连续支承轨道系统，其特征在于：还包括钢轨、轨道板和多个扣件系统，钢轨通过多个扣件系统固定于轨道板上，钢轨悬空段由上述阻尼支承块支承，钢轨的内侧和外侧均安装有所述阻尼支承块，阻尼支承块支承在轨道板上，钢轨的轨底置于阻尼支承块的轨底凹槽中，阻尼支承块的轨腰对应面延伸到轨头下方。

7.根据权利要求6所述的上承式连续支承轨道系统，其特征在于：阻尼支承块底面与轨道板之间通过有级调高垫板和封缝胶封闭。

8.根据权利要求6所述的上承式连续支承轨道系统，其特征在于：阻尼支承块与钢轨间填充有高分子材料。

9.根据权利要求6、7或8所述的上承式连续支承轨道系统，其特征在于：阻尼支承块上部的长度等于相邻两个扣件系统的中心距。

10.如权利要求5-8所述的上承式连续支承轨道系统的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，扣件系统处安装轨下填充式垫板；

S2，内、外阻尼支承块采用橡胶锤锤入钢轨的悬空段；

S3，阻尼支承块与轨道板间采用有级调高垫板和封缝胶封闭；

S4，顺轨头下沿将高分子流体材料注入阻尼支承块与钢轨之间，直到溢出为止。

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