CN112681024A - 一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件 - Google Patents

Abstract

一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，以有效提高合成轨枕与扣件锚固连接的抗疲劳强度和稳定性，彻底解决现有合成轨枕与扣件锚固连接沿用直接将螺纹道钉旋入轨枕内方式时螺纹道钉易松动、易上拔的技术难题。包括扣件铁垫板、锚固螺栓和预埋固定在合成轨枕锚固孔内的螺纹套管。所述合成轨枕锚固孔由上部直孔、下部台阶孔构成，螺纹套管由与之对应的上部长圆杆、下部法兰盘凸台构成，下部法兰盘凸台顶面与下部台阶孔顶面相抵靠，上部直孔内壁与上部长圆杆外壁之间的环形间隙内设置锚固粘接层；所述上部长圆杆内设置具有内螺纹的竖向内孔，锚固螺栓下部穿过扣件铁垫板上的通孔后，其外螺纹与竖向内孔的内螺纹形成锚固连接。

Description

一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件

技术领域

本发明涉及轨道交通系统，特别涉及一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，是扣件系统与合成轨枕连接的一种构造。

背景技术

随着铁路建设的要求提高，一些特殊轨道结构需配套轻质的轨枕，传统的木枕易腐朽、机械磨损和开裂、结构寿命较短，且不经济和环保，已不满足铁路建设高标准的要求，高强、耐腐蚀、耐候、抗疲劳性均较好合成轨枕应运而生。

目前合成轨枕与扣件之间的锚固连接还是沿用直接将螺纹道钉旋入轨枕内的方式，此种连接方式存在如下几方面的缺陷：

一、在频繁的列车荷载作用下，螺纹道钉与合成轨枕接触面易剪切破坏，疲劳寿命短，运营期间螺纹道钉上拔严重，合成轨枕道钉孔径易扩大，轨道几何状态不易保持，影响行车安全；

二、螺纹道钉与合成轨枕咬合接触面不密贴，且咬合接触面处的合成轨枕本体结构强度低；

三、螺纹道钉与合成轨枕咬合接触面摩擦接触失效后再次旋入无法提供设计要求的摩擦阻力，维修困难，且后期养护维修成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，以有效提高合成轨枕与扣件锚固连接的抗疲劳强度和稳定性，彻底解决现有合成轨枕与扣件锚固连接沿用直接将螺纹道钉旋入轨枕内方式时螺纹道钉易松动、易上拔的技术难题。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

本发明的一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，包括扣件铁垫板、锚固螺栓和预埋固定在合成轨枕锚固孔内的螺纹套管，其特征是：所述合成轨枕锚固孔由上部直孔、下部台阶孔构成，螺纹套管由与之对应的上部长圆杆、下部法兰盘凸台构成，下部法兰盘凸台顶面与下部台阶孔顶面相抵靠，上部直孔内壁与上部长圆杆外壁之间的环形间隙内设置锚固粘接层；所述上部长圆杆内设置具有内螺纹的竖向内孔，锚固螺栓下部穿过扣件铁垫板上的通孔后，其外螺纹与竖向内孔的内螺纹形成锚固连接。

所述上部长圆杆的环形外壁上竖向间隔设置内凹的卡槽结构。

所述下部法兰盘凸台顶面上环向间隔设置法兰孔，各法兰孔插入且固定竖直钢筋，且于其上固定连接螺旋钢筋形成锚固加强结构，该锚固加强结构位于上部直孔内壁与上部长圆杆外壁之间环形间隙内，且埋入锚固粘接层内。

本发明的有益效果主要体现在如下方面：

一、机械锚固与摩擦锚固相结合，结构受力合理、连接可靠、性能稳定；

二、在列车荷载作用下，由螺纹套管的上部长圆杆与合成轨枕接触摩擦力和下部法兰盘凸台与合成轨枕接触面承压力协调抵抗荷载作用，使螺纹套管的抗拔能力加强，可以有效提高在频繁的列车荷载作用下扣件的锚固能力；

三、适用范围广，不局限于配套合成轨枕使用，木枕也可适用，针对已采用螺纹道钉直接旋入轨枕的锚固连接方式的改造也可采用；

四、可采用工厂化生产和组装锚固组件，具有施工方便、施工效率高和施工精度高等优势。

附图说明

图1是本发明一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件的使用状态示意图；

图2中本发明一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件中轨枕的剖视示意图；

图3是本发明一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件中带法兰盘凸台的螺纹套管实施例1的立体图；

图4是本发明一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件中带法兰盘凸台的螺纹套管实施例2的立体图。

图中示出主要构件名称及所对应的标记：钢轨10，扣件铁垫板20，锚固螺栓21，垫圈22，合成轨枕30，螺纹套管40，上部长圆杆41、下部法兰盘凸台42，竖向内孔43，卡槽结构44，法兰孔45，锚固粘接层50，竖直钢筋51，螺旋钢筋52。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参照图1和图2，本发明一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，包括扣件铁垫板20、锚固螺栓21和预埋固定在合成轨枕30锚固孔内的螺纹套管40。所述合成轨枕30锚固孔由上部直孔31、下部台阶孔32构成，螺纹套管40由与之对应的上部长圆杆41、下部法兰盘凸台42构成，下部法兰盘凸台42顶面与下部台阶孔32顶面相抵靠，上部直孔31内壁与上部长圆杆41外壁之间的环形间隙内设置锚固粘接层50。在列车荷载作用下，由螺纹套管40的上部长圆杆41与合成轨枕30接触摩擦力和下部法兰盘凸台42与合成轨枕30接触面承压力协调抵抗荷载作用，使螺纹套管40的抗拔能力加强。所述上部长圆杆41内设置具有内螺纹的竖向内孔43，锚固螺栓21下部穿过扣件铁垫板20上的通孔后，其外螺纹与竖向内孔43的内螺纹形成锚固连接。本发明将机械锚固与摩擦锚固相结合，结构受力合理、连接可靠、性能稳定，可有效提高合成轨枕与扣件锚固连接的抗疲劳强度和稳定性，彻底解决现有合成轨枕与扣件锚固连接沿用直接将螺纹道钉旋入轨枕内方式时螺纹道钉易松动、易上拔的技术难题。

本发明的核心结构为下部法兰盘凸台42的螺纹套管40，以及与之相对应的合成轨枕30锚固孔结构。参照图3示出的实施例1，螺纹套管40由上部长圆杆41、下部法兰盘凸台42构成，为增加外荷载作用下螺纹套管4与合成轨枕3的锚固限位能力，上部长圆杆41的环形外壁上竖向间隔设置内凹的卡槽结构44。为保证螺纹套管40能正常放置于合成轨枕30的台孔状锚固孔内，锚固孔直径比螺纹套管40的外径略大，锚固粘接层50由填充在上部直孔31内壁与上部长圆杆41外壁之间环形间隙内的高强度锚固剂形成。上部长圆杆41的竖向内孔43的内壁上设置有与扣件锚固螺栓21外螺纹相匹配的内螺纹，内螺纹长度可根据需要提供的抗拔力大小设计。

在图4示出的实施例2中，为加强锚固粘接层50对螺纹套管40的握裹力，所述下部法兰盘凸台42顶面上环向间隔设置法兰孔45，各法兰孔45插入且固定竖直钢筋51，且于其上固定连接螺旋钢筋52形成锚固加强结构，该锚固加强结构位于上部直孔31内壁与上部长圆杆41外壁之间环形间隙内，且埋入锚固粘接层50内。

所述下部台阶孔32、下部法兰盘凸台42为相对应的单台阶结构或者多台阶结构，其横断面形状为圆形、椭圆形或者矩形。作为典型的配置方式，所述锚固螺栓21、螺纹套管40为两组，对称布置于扣件铁垫板20的横向两侧，或者所述锚固螺栓21、螺纹套管40为四组，对称布置于扣件铁垫板20的四角。所述带螺纹套管40的上部长圆杆41及下部法兰盘凸台42外壁断面形状可以为圆形、椭圆形矩形或其它形状。螺纹套管40由金属材料、金属基复合材料、树脂基复合材料或高强非金属材料制成。

以上所述只是用图解说明本发明一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (8)

1.一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，包括扣件铁垫板(20)、锚固螺栓(21)和预埋固定在合成轨枕(30)锚固孔内的螺纹套管(40)，其特征是：所述合成轨枕(30)锚固孔由上部直孔(31)、下部台阶孔(32)构成，螺纹套管(40)由与之对应的上部长圆杆(41)、下部法兰盘凸台(42)构成，下部法兰盘凸台(42)顶面与下部台阶孔(32)顶面相抵靠，上部直孔(31)内壁与上部长圆杆(41)外壁之间的环形间隙内设置锚固粘接层(50)；所述上部长圆杆(41)内设置具有内螺纹的竖向内孔(43)，锚固螺栓(21)下部穿过扣件铁垫板(20)上的通孔后，其外螺纹与竖向内孔(43)的内螺纹形成锚固连接。

2.如权利要求1所述的一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，其特征是：所述锚固粘接层(50)由填充在上部直孔(31)内壁与上部长圆杆(41)外壁之间环形间隙内的高强度锚固剂形成。

3.如权利要求2所述的一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，其特征是：所述上部长圆杆(41)的环形外壁上竖向间隔设置内凹的卡槽结构(44)。

4.如权利要求3所述的一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，其特征是：所述下部法兰盘凸台(42)顶面上环向间隔设置法兰孔(45)，各法兰孔(45)插入且固定竖直钢筋(51)，且于其上固定连接螺旋钢筋(52)形成锚固加强结构，该锚固加强结构位于上部直孔(31)内壁与上部长圆杆(41)外壁之间环形间隙内，且埋入锚固粘接层(50)内。

5.如权利要求1至4任意一顶所述的一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，其特征是：所述下部台阶孔(32)、下部法兰盘凸台(42)为相对应的单台阶结构或者多台阶结构，其横断面形状为圆形、椭圆形或者矩形。

6.如权利要求5所述的一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，其特征是：所述锚固螺栓(21)、螺纹套管(40)为两组，对称布置于扣件铁垫板(20)的横向两侧。

7.如权利要求5所述的一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，其特征是：所述锚固螺栓(21)、螺纹套管(40)为四组，对称布置于扣件铁垫板(20)的四角。

8.如权利要求5所述的一种合成轨枕用铁路扣件系统锚固组件，其特征是：所述螺纹套管(40)由金属材料、金属基复合材料、树脂基复合材料或高强非金属材料制成。

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