CN116145476A - 聚氨酯弹性道床块和装配式道床及其装配组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚氨酯弹性道床块和装配式道床及其装配组装方法，该聚氨酯弹性道床块包括：聚氨酯块，聚氨酯块的两侧以及其中一端设置有围挡并围合形成半封闭腔体结构，聚氨酯块的上表面设置为轨枕平台。该聚氨酯弹性道床块用于配合轨枕组装装配式道床，可以克服现有技术中的预制固化道床生产效率低、运输成本高、产能和运输都无法满足现场需求，以及无法大批量生产应用的难题。

Description

聚氨酯弹性道床块和装配式道床及其装配组装方法

技术领域

本发明涉及铁路工务技术领域，具体地，涉及一种聚氨酯弹性道床块和装配式道床及其装配组装方法。

背景技术

聚氨酯固化道床目前主要有两种：

一种是现场浇注型，即在原有砟铁路的基础上，对道砟进行简单的冲洗、烘干后，再浇入聚氨酯，在道砟内发泡固化，对道砟固化。因为整个过程是在现场进行，即聚氨酯发泡质量会受到环境(如温度、湿度)的影响，雨雪天气无法施工，同时对道砟冲洗、烘干的工序复杂、浇注后聚氨酯发泡在道砟内部空间不受限，形成的固化道床质量不稳定，且现场道砟温度、湿度也会影响聚氨酯熟化的质量。

另一种是工厂预制型，即将轨枕、道砟、聚氨酯预先在工厂浇注后形成一个整体，再到现场进行铺设。这种固化道床可以解决前述的环境对质量的影响，同时道砟在固定的模具中，可以控制聚氨酯在道砟内部的发泡空间，发泡质量及稳定性可以保证，且在熟化过程中，可以控制温度，熟化的速度、质量都可控。但是此种道床因为要将轨枕、道砟、聚氨酯预制为一个整体，生产工艺复杂，产量低、且运输、储存都要增加一根轨枕，降低了效率，增加了运输和仓储费用。

这种方式由于轨枕重量和体积较大，生产过程中增加了轨枕的倒运和生产后的倒运，效率降低、工作量增大，且占用工厂大量空间。另外，轨枕总量占总重量的30％以上，运输成本增大，运输效率降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚氨酯弹性道床块和装配式道床及其装配组装方法，该聚氨酯弹性道床块用于配合轨枕组装装配式道床，可以克服现有技术中的预制固化道床生产效率低、运输成本高、产能和运输都无法满足现场需求，以及无法大批量生产应用的难题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种聚氨酯弹性道床块，该聚氨酯弹性道床块包括：聚氨酯块，所述聚氨酯块的两侧以及其中一端设置有围挡并围合形成半封闭腔体结构，所述聚氨酯块的上表面设置为轨枕平台。

优选地，所述聚氨酯块及所述围挡为通过碎石道砟和发泡聚氨酯混合浇注的一体成型结构。

本发明第二方面提供一种装配式道床，该装配式道床包括：轨枕和对称设置于所述轨枕两端并用于承载所述轨枕的两个所述聚氨酯弹性道床块，所述轨枕与所述轨枕平台及所述围挡之间通过弹性体连接层连接。

本发明第三方面提供一种使用所述聚氨酯弹性道床组装装配式道床的装配组装方法，该装配组装方法包括以下步骤：

S1)抓取两个所述聚氨酯弹性道床块并对向固定在工装装置上；

S2)根据轨枕的长度调整两个所述聚氨酯弹性道床块的间距；

S3)将轨枕两端放置在相应的轨枕平台上并横向微调距离；

S4)通过工装装置调整两个所述聚氨酯弹性道床块的高度以调水平；

S5)将半封闭腔体结构开口的一端与轨枕间的缝隙密封；

S6)向所述聚氨酯弹性道床块与轨枕的间隙中浇注弹性体材料；

S7)固化成型。

优选地，所述工装装置安装在横向轨道上并通过驱动机构驱动后能够沿着轨道方向移动，所述工装装置上设置有用于配合安装所述聚氨酯弹性道床块的承载座，所述承载座设置为能够竖向调节高度。

优选地，在步骤S4)中，通过承载座的竖向延伸调整整体的水平。

优选地，在步骤S5)中，使用密封条或密封带密封半封闭腔体结构开口的一端与轨枕间的缝隙。

优选地，所述弹性体材料为聚氨酯弹性体，并通过转速为500-1000r/min的搅拌机搅拌10-15min后制得。

优选地，在步骤S6)浇注过程中，采用间歇式浇注方法，相邻两次浇注中间停留一预设时间。

优选地，在步骤S6)浇注过程中，采用两次浇注，两次浇注中间停留10-15min，且首次浇注的液位至少将轨枕的底面与轨枕平台之间的间隙淹没。

根据上述技术方案，本发明中的聚氨酯弹性道床块用于配合轨枕组装装配式道床，可以克服现有技术中的预制固化道床生产效率低、运输成本高、产能和运输都无法满足现场需求，以及无法大批量生产应用的难题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是聚氨酯弹性道床块的一种优选实施方式的结构示意图；

图2是装配式道床的一种优选实施方式的俯视图；

图3是装配式道床的一种优选实施方式的截面视图。

附图标记说明

1-聚氨酯块；2-围挡；3-轨枕平台；4-轨枕；5-弹性体连接层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1-3所示的聚氨酯弹性道床块，该聚氨酯弹性道床块包括：聚氨酯块1，所述聚氨酯块1的两侧以及其中一端设置有围挡2并围合形成半封闭腔体结构，所述聚氨酯块1的上表面设置为轨枕平台3。

通过上述技术方案的实施，该聚氨酯弹性道床块用于配合轨枕4组装装配式道床，可以克服现有技术中的预制固化道床生产效率低、运输成本高、产能和运输都无法满足现场需求，以及无法大批量生产应用的难题。

具体的说，在运输时，聚氨酯弹性道床块不需要与轨枕4连接，可以将聚氨酯弹性道床块和轨枕4分别从不同的工厂运输到施工现场后，现场进行铺设时，再将聚氨酯弹性道床块和轨枕4组装在一起，从而解决了目前预制固化道床存在的生产效率低、运输成本高、产能和运输都无法满足现场需求，无法大批量生产应用的难题，该聚氨酯弹性道床块可以在工厂快速生产、转运，提高了生产效率和运输效率，降低了运输成本，有利于该产品批量推广应用。

本发明的聚氨酯弹性道床块可以单独生产，单块体积仅为现有预制固化道床的三分之一，与现有预制固化道床必须两个道床块和轨枕4一体生产相比，生产过程简单、强度低、效率大大提高。

在该实施方式中，为进一步提供一种聚氨酯弹性道床块，所述聚氨酯块1及所述围挡2为通过碎石道砟和发泡聚氨酯混合浇注的一体成型结构。通过这样的一体式浇注生产的聚氨酯弹性道床块具有良好的稳定性，所形成的半封闭腔体结构与轨枕4两端结构一致，且可以与半封闭腔体结构的侧壁以及底壁之间形成缝隙，以便浇注弹性体材料，当然，为了使得半封闭腔体结构的底壁与轨枕4之间可以有更好的粘接性能，也可以在半封闭腔体结构的底壁和/或轨枕4的底壁设置凹槽结构，如并列设置的多个条形槽，或交叉设置的多个条形槽，以便于弹性体材料更好的流入底部形成良好的粘接效果。

本发明第二方面提供一种装配式道床，该装配式道床包括：轨枕4和对称设置于所述轨枕4两端并用于承载所述轨枕4的两个所述聚氨酯弹性道床块，所述轨枕4与所述轨枕平台3及所述围挡2之间通过弹性体连接层5连接。

通过上述技术方案的实施，该装配式道床通过将聚氨酯弹性道床块和轨枕4分别从不同的工厂运输到施工现场后，现场进行铺设时，再将聚氨酯弹性道床块和轨枕4组装在一起，而形成。

此外，本发明第三方面提供一种使用所述聚氨酯弹性道床组装装配式道床的装配组装方法，该装配组装方法包括以下步骤：

S1)抓取两个所述聚氨酯弹性道床块并对向固定在工装装置上；如采用机械手将两块聚氨酯弹性道床块放置在固定的工装位置上，开口方向相对，其中心线在同一直线上；

S2)根据轨枕4的长度调整两个所述聚氨酯弹性道床块的间距；其中，间距根据轨枕4长度确定，工装装置位置可调，间距一般控制在50-80cm之间；

S3)将轨枕4两端放置在相应的轨枕平台3上并横向微调距离；轨枕4放置后，通过微调工装装置的间距来移动聚氨酯道床块，确保轨枕4中心线与聚氨酯道床块中心线重合，误差不大于5mm；

S4)通过工装装置调整两个所述聚氨酯弹性道床块的高度以调水平；由于聚氨酯道床块的高度会有一定的误差，该误差在道床安装调平过程中可以解决，此外，可通过上下微调工装装置来上下调节聚氨酯弹性道床块，使其水平，误差控制在5mm；

S5)将半封闭腔体结构开口的一端与轨枕4间的缝隙密封；通过这样可以防止浇注时弹性体材料渗漏；

S6)向所述聚氨酯弹性道床块与轨枕4的间隙中浇注弹性体材料；

S7)固化成型。

通过上述技术方案的实施，可在现场将聚氨酯弹性道床块和轨枕4快速组合，在不影响铺设的前提下，因采用了弹性体材料连接层，可提高轨枕4与道床块的粘接性以及提高弹性。而现有技术因为是直接生产一个整体，无连接层，仅为发泡的聚氨酯连接，与发泡聚氨酯相比，聚氨酯弹性体连接层5的弹性、强度大大提高。

在该实施方式中，为了进一步提供一种工装装置，所述工装装置安装在横向轨道上并通过驱动机构驱动后能够沿着轨道方向移动，所述工装装置上设置有用于配合安装所述聚氨酯弹性道床块的承载座，所述承载座设置为能够竖向调节高度。通过该工装装置可以调整两个聚氨酯弹性道床块之间的横向距离以及相对高度。驱动机构可以为液压伸缩杆，竖向调节高度也可以由液压缸提供动力。

在该实施方式中，为了进一步提供一种承载座的竖向延伸调整方式，在步骤S4)中，通过承载座的竖向延伸调整整体的水平。

在该实施方式中，在步骤S5)中，使用密封条或密封带密封半封闭腔体结构开口的一端与轨枕4间的缝隙。

在该实施方式中，为了获得更好的粘接和弹性效果，所述弹性体材料为聚氨酯弹性体，并通过转速为500-1000r/min的搅拌机搅拌10-15min后制得。

在该实施方式中，为了获得更加充分的浇注效果，在步骤S6)浇注过程中，采用间歇式浇注方法，相邻两次浇注中间停留一预设时间。

进一步的，在步骤S6)浇注过程中，采用两次浇注，两次浇注中间停留10-15min，且首次浇注的液位至少将轨枕4的底面与轨枕平台3之间的间隙淹没。例如：将配置好的弹性体材料沿着轨枕4和聚氨酯弹性道床块的围挡2间的缝隙缓慢浇注，轨枕4底部本身为非平面，与道床块轨枕平台3间有缝隙，先浇注一半，以便弹性体充分流平，将轨枕4底部与道床块轨枕平台3充分充满聚氨酯弹性体材料，流平10-15min后再浇注另一半。每块聚氨酯道床块浇注10-20kg，以聚氨酯弹性体与聚氨酯道床块平面保持一致为准，且高低误差不超过3mm。

聚氨酯弹性体材料的常温养护，一般在5-40℃范围内，非雨雪天气的室外即可，如遇雨雪天气，只要雨雪不接触到聚氨酯弹性体即可。

由于采用了单独的聚氨酯道床块的结构，使得生产过程中无需混凝土轨枕4，从而带来了道床块生产工序减少、工艺简化、无需周转轨枕4、生产效率大大提高，同时产品周转也为单独道床块，周转效率提高，仓储及运输费用大大降低，运输效率也有很大提高。

由于采用了聚氨酯弹性体作为道床块和混凝土轨枕4组装的连接层，通过液体浇注的方法，降低了道床块及轨枕4的定位精度要求，使得组装工艺简单方便、可操作性强，组装后的聚氨酯固化道床因为聚氨酯弹性层而增加了整体的弹性、且道床块与轨枕4的连接更稳定，不易在轨枕4界面开裂。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种聚氨酯弹性道床块，其特征在于，所述聚氨酯弹性道床块包括：聚氨酯块(1)，所述聚氨酯块(1)的两侧以及其中一端设置有围挡(2)并围合形成半封闭腔体结构，所述聚氨酯块(1)的上表面设置为轨枕平台(3)。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯弹性道床块，其特征在于，所述聚氨酯块(1)及所述围挡(2)为通过碎石道砟和发泡聚氨酯混合浇注的一体成型结构。

3.一种装配式道床，其特征在于，所述装配式道床包括：轨枕(4)和对称设置于所述轨枕(4)两端并用于承载所述轨枕(4)的两个如权利要求1或2所述的聚氨酯弹性道床块，所述轨枕(4)与所述轨枕平台(3)及所述围挡(2)之间通过弹性体连接层(5)连接。

4.一种使用权利要求1或2所述的聚氨酯弹性道床组装权利要求3所述的装配式道床的装配组装方法，其特征在于，所述装配组装方法包括以下步骤：

S1)抓取两个所述聚氨酯弹性道床块并对向固定在工装装置上；

S2)根据轨枕(4)的长度调整两个所述聚氨酯弹性道床块的间距；

S3)将轨枕(4)两端放置在相应的轨枕平台(3)上并横向微调距离；

S4)通过工装装置调整两个所述聚氨酯弹性道床块的高度以调水平；

S5)将半封闭腔体结构开口的一端与轨枕(4)间的缝隙密封；

S6)向所述聚氨酯弹性道床块与轨枕(4)的间隙中浇注弹性体材料；

S7)固化成型。

5.根据权利要求4所述的装配式道床的装配组装方法，其特征在于，所述工装装置安装在横向轨道上并通过驱动机构驱动后能够沿着轨道方向移动，所述工装装置上设置有用于配合安装所述聚氨酯弹性道床块的承载座，所述承载座设置为能够竖向调节高度。

6.根据权利要求5所述的装配式道床的装配组装方法，其特征在于，在步骤S4)中，通过承载座的竖向延伸调整整体的水平。

7.根据权利要求4所述的装配式道床的装配组装方法，其特征在于，在步骤S5)中，使用密封条或密封带密封半封闭腔体结构开口的一端与轨枕(4)间的缝隙。

8.根据权利要求4所述的装配式道床的装配组装方法，其特征在于，所述弹性体材料为聚氨酯弹性体，并通过转速为500-1000r/min的搅拌机搅拌10-15min后制得。

9.根据权利要求4所述的装配式道床的装配组装方法，其特征在于，在步骤S6)浇注过程中，采用间歇式浇注方法，相邻两次浇注中间停留一预设时间。

10.根据权利要求9所述的装配式道床的装配组装方法，其特征在于，在步骤S6)浇注过程中，采用两次浇注，两次浇注中间停留10-15min，且首次浇注的液位至少将轨枕(4)的底面与轨枕平台(3)之间的间隙淹没。

Images