CN115450074A - 一种合成轨枕 - Google Patents

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杨巧云
仇武娟
靳海葆
王志强
王兆伦
庄严
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    • E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
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Abstract

本发明涉及路轨技术领域，具体而言，涉及一种合成轨枕。一种合成轨枕包括下壳体、填充构件、上盖和弹性构件。下壳体具有上开口，所述下壳体通过纤维增强复合材料制成。填充构件固定于所述下壳体内部。上盖扣合在所述下壳体的上开口上，并且所述上盖与所述下壳体和所述填充构件固定连接，所述上盖通过纤维增强复合材料制成，轨道固定于所述上盖的背离所述下壳体的表面。弹性构件设置于所述填充构件和所述上盖之间。一种合成轨枕优点在于增强了轨枕的强度，增加了轨枕的缓冲力，减弱了列车对轨枕的震动，增加了轨枕整体强度。

Description

一种合成轨枕
技术领域
本发明涉及路轨技术领域，具体而言，涉及一种合成轨枕。
背景技术
目前铁路线路使用的轨枕主要是木枕和预应力钢筋混凝土轨枕。公知的木枕由于它具有弹性好、易于加工、使用方便等优点，在桥梁、道岔等特殊地段得到广泛使用。但由于取材的原因，木枕的强度和耐久不够均匀，会加大轮轨动力作用，使得木枕的使用寿命短。另外，优质木材资源比较匮乏，也越来越不符合环保和生态保护要求。公知的预应力钢筋混凝土轨枕由于它原料丰富，易于保证制作尺寸，质量大、寿命长，并能提高轨道的稳定性，因此在铁路轨道中得到广泛大量的使用。但是，预应力钢筋混凝土轨枕还存在着弹性差、刚度大等弊端，在特定区域或位置使用受到局限。
鉴于上述缺陷，现在，长纤维增强发泡树脂材料因其具有与天然木材相似的结构，并且，具有优异性能的连续纤维增强复合材料拉挤型材，取代了木材或钢筋混凝土作为建筑装饰材料、交通设施的制造材料。例如，公开号为CN104775334A的中国发明专利，提供了纤维增强复合材料合成轨枕，是通过将浸粘有树脂组合物的纤维增强材料缠绕至磨具上，经挤压、固化成型，脱模得到的空心轨枕；其中，所述纤维增强材料包括无捻粗纱、多轴向编织布和纤维连续缝编毡；所述空心轨枕的内表面和外表面为多轴向编织布，无捻粗纱和纤维连续缝编毡分布在内壁与外壁之间，且无捻粗纱布置在多轴向编织布与纤维连续缝编毡之间，以及相邻两层纤维连续缝编毡之间，无捻粗纱沿所述空心轨枕的纵向布置。该发明的合成轨枕力学性能好，静载破坏强度达到600KN以上，疲劳强度复合何在230KN/46KN、加载频率5.0Hz，加载200万次无破坏的要求。适用于大铁路的纤维增强复合材料合成轨枕。但是，上述数据仅限于实验数据，现场土质、地质、海拔高度、气候等均千差万别，铁轨的承载量，列车的通过量等也不同，因此，空心轨枕很容易因强度不足以承受载荷量，因大量的列车通过经受不断的强震动，而导致轨枕被破坏。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种合成轨枕，采用纤维增强复合材料制成下壳体和上盖，在下壳体内设置填充构件，在填充构件和上盖之间设置弹性构件，上盖与填充构件通过螺栓连接，下壳体设有至少两个销柱，填充构件设有与销柱配合的销孔，销柱和销孔之间填充混凝土浆料，解决了空心轨枕很容易因强度不足以承受载荷量，因大量的列车通过经受不断的强震动，而导致轨枕被破坏等的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种合成轨枕，包括：下壳体，具有上开口，所述下壳体通过纤维增强复合材料制成；
填充构件，固定于所述下壳体内部；
上盖，扣合在所述下壳体的上开口上，并且所述上盖与所述下壳体和所述填充构件固定连接，所述上盖通过纤维增强复合材料制成，轨道固定于所述上盖的背离所述下壳体的表面；
弹性构件，设置于所述填充构件和所述上盖之间。
进一步的，所述弹性构件为板簧，所述板簧呈弧状，所述弹性构件的两端与所述填充构件抵接，所述弹性构件的顶部与所述上盖抵接。
进一步的，在所述填充构件上设有至少两个螺栓，所述螺栓的螺纹部分朝向所述上盖方向延伸。
进一步的，在所述弹性构件上设有与所述螺栓对应的长型孔。
进一步的，在所述下壳体内设有至少两个销柱，所述填充构件设有与所述销柱对应的销孔；
所述填充构件放入所述下壳体后，通过粘结剂固定连接所述销柱和所述销孔。
进一步的，所述填充构件通过在所述下壳体内浇筑混凝土浆料形成。
进一步的，所述填充构件为混凝土预制件，所述粘结剂为混凝土浆料。
进一步的，靠近所述上盖的两端具有凸起部，在两个所述凸起部之间为凹陷部；
在两个所述凸起部各设有一个凹槽，所述轨道在所述凹槽内与所述上盖固定连接。
进一步的，在每个所述凹槽内设有两个通孔，所述螺栓穿过所述弹性构件和所述通孔通过螺母固定。
进一步的，所述上盖与所述下壳体之间间隔预设间隙地固定连接。
相对于现有技术，本发明所述的一种合成轨枕，具有以下优势：
本技术方案优点在于采用纤维增强复合材料制成下壳体和上盖，在下壳体内设置填充构件，增强了轨枕的强度，在填充构件和上盖之间设置弹性构件，增加了轨枕的缓冲力，减弱了列车对轨枕的震动，上盖与填充构件通过螺栓连接，下壳体设有至少两个销柱，填充构件设有与销柱配合的销孔，销柱和销孔之间填充混凝土浆料，将下壳体、填充构件和上盖连接为一体，增加了轨枕整体强度。
附图说明
图1为本发明所述的合成轨枕的立体图；
图2为本发明所述的合成轨枕的分解图；
图3为本发明所述的下壳体的立体图；
图4为本发明所述的填充构件的立体图；
图5为本发明所述的上盖的立体图；
图6为本发明所述的弹性构件的立体图。
附图标记说明：
100-下壳体，110-销柱，200-上盖，210-凹槽，220-通孔，230-凹陷部，240-凸起部，300-填充构件，310-销孔，320-螺栓，400-弹性构件，410-长型孔。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图1和图2所示，一种合成轨枕包括：下壳体100、填充构件300、上盖200和弹性构件400。下壳体100具有上开口，所述下壳体100通过纤维增强复合材料制成。填充构件300固定于所述下壳体100内部。上盖200扣合在所述下壳体100的上开口上，并且所述上盖200与所述下壳体100和所述填充构件300固定连接，所述上盖200通过纤维增强复合材料制成，轨道固定于所述上盖200的背离所述下壳体100的表面。弹性构件400设置于所述填充构件300和所述上盖200之间。
轨枕的外壳体的下壳体100和上盖200通过纤维增强复合材料制成，改善了轨枕的弹性，增加了刚度，不受特定区域或位置的局限。制成壳体形状的轨枕，可以在内部填充填充构件300，增加轨枕的强度。在填充构件300和上盖200之间设置弹性构件400，有利于消除列车的振动。
进一步的，如图1、图2和图6所示，所述弹性构件400为板簧，所述板簧呈弧状，所述弹性构件400的两端与所述填充构件300抵接，所述弹性构件400的顶部与所述上盖200抵接。
利用板簧作为弹性构件400，结构简单，安装维护方便。
进一步的，如图1、图2和图4所示，在所述填充构件300上设有至少两个螺栓320，所述螺栓320的螺纹部分朝向所述上盖200方向延伸。
填充构件300固定于下壳体100的内部，通过固定于填充构件300内部的螺栓320连接上盖200和填充构件300，使得下壳体100、填充构件300和上盖200形成一体。
进一步的，如图6所示，在所述弹性构件400上设有与所述螺栓320对应的长型孔410。
设置长型孔410避免板簧受力被压缩或恢复自由状态性状时发生变形时与螺栓320发生干涉。
进一步的，如图1至图4所示，在所述下壳体100内设有至少两个销柱110，所述填充构件300设有与所述销柱110对应的销孔310。所述填充构件300放入所述下壳体100后，通过粘结剂固定连接所述销柱110和所述销孔310。
设置销孔310和销柱110，限制了填充构件300的移动，增加了填充构件300与下壳体100的结合力。
作为一种实施方式，所述填充构件300通过在所述下壳体100内浇筑混凝土浆料形成。
在施工现场将混凝土浇筑在下壳体100内部实现填充构件300和下壳体100的结合，降低了填充构件300在运输过程中的难度，在浇筑的过程中，在混凝土内部设置与上盖200连接的螺栓320，螺栓320优选采用地脚螺栓，增加了填充构件300和上盖200之间的连接强度。填充构件300与下壳体100的销柱110相对应的销孔310无需预先制作，销孔310与销孔110之间结合的粘结剂无需特殊准备，填充混凝土后自然形成了通过粘结剂连接销孔310和销柱110的结构。
作为另一种实施方式，所述填充构件300为混凝土预制件，所述粘结剂为混凝土浆料。
事先在厂家制作好填充构件300，运输到现场，将填充构件300放入下壳体100内，通过混凝土浆料填充销孔310和销柱110之间的空隙，实现填充构件300和下壳体100之间的结合。填充构件300也可以现场制作，但是会延长施工工期。
进一步的，如图1、图2和图5所示，靠近所述上盖200的两端具有凸起部240，在两个所述凸起部240之间为凹陷部230。在两个所述凸起部240各设有一个凹槽210，所述轨道在所述凹槽210内与所述上盖100固定连接。
凹陷部230形成过水槽。设置凹槽210，便于轨道的安装。
优选的，在每个所述凹槽210内设有两个通孔220，所述螺栓320穿过所述弹性构件400和所述通孔220通过螺母固定。
填充构件300与上盖200连接用的螺栓320同时用来固定轨道，简化了轨枕的结构，降低了成本。
进一步的，所述上盖200与所述下壳体100之间间隔预设间隙地固定连接。
间隔预设间隙，使得上盖200和下壳体100之间具有间隙，有利于通过弹性构件400消除振动，同时，在一年四季在不同的温度下，有利于防止因热胀冷缩破坏轨枕。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种合成轨枕，其特征在于，包括：
下壳体，具有上开口，所述下壳体通过纤维增强复合材料制成；
填充构件，固定于所述下壳体内部；
上盖，扣合在所述下壳体的上开口上，并且所述上盖与所述下壳体和所述填充构件固定连接，所述上盖通过纤维增强复合材料制成，轨道固定于所述上盖的背离所述下壳体的表面；
弹性构件，设置于所述填充构件和所述上盖之间。
2.根据权利要求1所述的合成轨枕，其特征在于，
所述弹性构件为板簧，所述板簧呈弧状，所述弹性构件的两端与所述填充构件抵接，所述弹性构件的顶部与所述上盖抵接。
3.根据权利要求2所述的合成轨枕，其特征在于，
在所述填充构件上设有至少两个螺栓，所述螺栓的螺纹部分朝向所述上盖方向延伸。
4.根据权利要求3所述的合成轨枕，其特征在于，
在所述弹性构件上设有与所述螺栓对应的长型孔。
5.根据权利要求4所述的合成轨枕，其特征在于，
在所述下壳体内设有至少两个销柱，所述填充构件设有与所述销柱对应的销孔；
所述填充构件放入所述下壳体后，通过粘结剂固定连接所述销柱和所述销孔。
6.根据权利要求5所述的合成轨枕，其特征在于，
所述填充构件通过在所述下壳体内浇筑混凝土浆料形成。
7.根据权利要求5所述的合成轨枕，其特征在于，
所述填充构件为混凝土预制件，所述粘结剂为混凝土浆料。
8.根据权利要求4所述的合成轨枕，其特征在于，
靠近所述上盖的两端具有凸起部，在两个所述凸起部之间为凹陷部；
在两个所述凸起部各设有一个凹槽，所述轨道在所述凹槽内与所述上盖固定连接。
9.根据权利要求8所述的合成轨枕，其特征在于，
在每个所述凹槽内设有两个通孔，所述螺栓穿过所述弹性构件和所述通孔通过螺母固定。
10.根据权利要求1所述的合成轨枕，其特征在于，
所述上盖与所述下壳体之间间隔预设间隙地固定连接。
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