CN206052467U - 一种可更换式弹性长枕 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可更换式弹性长枕，包括：轨枕主体结构，其上设承轨台；弹性层，其包括底部弹性层和侧面弹性层，底部弹性层设在轨枕主体结构底部，侧面弹性层设在轨枕主体结构外部；外保护壳，其设于弹性层外部；侧面隔离层，其设在侧面弹性层内侧或在侧面弹性层外侧和外保护壳内侧之间；锚固件，其一端与保护壳固定连接，另一端埋置于道床内部，多个锚固件设置在所述外保护壳的外侧。本实用新型的有益效果为：轨道几何尺寸精度高；底部弹性不满铺，受力合理；侧面设隔离层，弹性材料不易破坏；底部随时补浆，对不均匀沉降适应性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通的轨枕技术领域，具体涉及一种可更换式弹性长枕。
背景技术
当前轨道交通领域中，由于地铁运行引起环境振动噪声超标导致居民投诉是轨道交通建设初期必须面临和解决的重要问题，为解决振动噪声超标问题，越来越多的轨道减振降噪措施得到了应用。其中，钢弹簧浮置板、减振垫床、梯式轨枕、弹性短轨枕(或称弹性套靴)、弹性长轨枕等是较为常用的减振措施。弹性短轨枕以及弹性长轨枕在以往工程应用中，能够起到预期的减振效果，但随着应用规模的不断扩大以及应用时间的不断增加，也产生的各种各样的问题。
弹性短轨枕是采用弹性包裹套将短轨枕包裹起来，包裹套一般采用橡胶材料，短轨枕底部与包裹套之间一般设有弹性垫板。施工时，两根钢轨下方各设一个弹性短轨枕，通过扣件系统将弹性短轨枕与钢轨相连，然后采用支撑架进行钢轨定位。因为钢轨长度为25m，单侧钢轨共需42块短轨枕，其轨枕自身重量较大，导致钢轨无法实现预设轨底坡，且轨距保持也易受到施工过程的影响。同时，后期包裹套内进水维修难度大，橡胶发生老化后难以更换。
弹性长轨枕是在传统混凝土轨枕下方设置弹性垫板，底部弹性垫板一般为橡胶或聚氨酯材料，下部弹性垫板并非布满轨枕的下表面，而是仅在钢轨下方的一部分区域设置，这样能够避免轨枕中部产生负弯矩。长轨枕比短轨枕能够更好的保持轨距和轨底坡等几何形位，但目前的弹性长轨枕多数用于碎石道床，目的是减轻道砟的破坏。用于无砟轨道的弹性长轨枕结构同样存在进水难修，破坏难换的问题。
目前，对弹性轨枕的改进已经被人们越来越重视。
专利CN1944793B涉及一种长轨枕外包弹性材料，用于国铁碎石道床，外包弹性材料目的是降低轨枕下部道砟应力，减少道砟粉化。但是，该专利未提及更换问题，一般情况下铁路轨枕更换是一整段更换，轨枕的寿命相对较长，而弹性材料寿命相对较短，仅更换弹性材料工作量较大。弹性材料包裹面积较大，易使轨枕产生负弯矩，对轨枕受力不利。
专利CN204080549U涉及一种长轨枕，其下方设置弹性体，用于铁道碎石道床，目的是降低振动噪声。但是该专利仅在底部设置弹性体，无法用于无砟轨道线路。尽管对弹性体的结构提出了多个权利点，但未考虑轨枕的更换问题。
专利CN103147361A涉及一种弹性轨枕，用于铁路碎石道床，目的是保护道砟。但是该专利仅在底部设置弹性体，无法用于无砟轨道线路。
专利CN201241301采用轨枕两端设置隔振套作用弹性体，弹性套是整体结构，未考虑降低剪切变形的问题。
专利CN203284697U涉及一种弹性短轨枕，其轨距轨底坡差，侧面弹性层与道床(或轨枕)之间没有设置隔离层，不能承受很大剪力，同时不能适应结构不均匀沉降。
总结来看，目前的减振轨枕主要存在以下缺点：
1、弹性短轨枕难以保证较高的轨道几何尺寸精度，特别是轨距与轨底坡，这也是当前所有短轨枕的主要缺点，一旦在施工时轨距与轨底坡达不到设计要求，极有可能会引起轮轨相互作用的不匹配，进而引起轮轨磨耗异常，产生轨道病害，不利于轮轨关系的良性发展；
2、现有弹性短/长轨枕难以实现弹性材料失效后的维修更换；
3、现有弹性短/长轨枕对线路不均匀沉降的适应性较差，一旦线路发生不均匀沉降，修复难度极大；
4、现有弹性短/长轨枕在施工时，弹性材料直接与道床混凝土相贴合，在轨枕长时间的上下浮动变形下，弹性材料的变形率极易超过疲劳变形率，加速度弹性材料的老化甚至破坏，严重影响使用年限。
实用新型内容
针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种可更换式弹性长轨枕，解决当前城市轨道交通弹性长轨枕在列车荷载反复作用下，弹性长/短轨枕底部及外侧弹性材料失效后难以实现维修更换的技术难题，解决当前采用短轨枕或弹性短轨枕难以保证轨道几何尺寸精度的难题。解决弹性长轨枕侧面弹性材料在荷载反复作用下，剪切变形率超过允许值易产生破坏的问题。解决当前弹性长轨枕无法适应线路不均匀沉降的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种可更换式弹性长枕，包括：
轨枕主体结构，其上设有承轨台；
弹性层，其包括底部弹性层和侧面弹性层，所述底部弹性层设置在所述轨枕主体结构的底部，所述侧面弹性层设置在所述轨枕主体结构的外部，其中，所述底部弹性层的宽度与所述轨枕主体结构的宽度相同，所述侧面弹性层的高度为所述轨枕主体结构的高度和所述底部弹性层的厚度之和；
外保护壳，其设于所述弹性层的外部；
侧面隔离层，其设置在所述侧面弹性层的内侧，且与所述侧面弹性层的内侧相接；或，所述侧面隔离层设置在所述侧面弹性层的外侧和所述外保护壳的内侧之间，且与所述侧面弹性层的外侧和所述外保护壳的内侧相接；
锚固件，其一端与所述外保护壳固定连接，所述锚固件另一端埋置于道床内部，多个锚固件设置在所述外保护壳的外侧。
作为本实用新型进一步改进，所述锚固件与所述外保护壳的固定连接方式为焊接或整铸或车铣。
作为本实用新型进一步改进，还包括底部隔离层，所述底部隔离层设置在所述底部弹性层的内侧，且与所述底部弹性层的内侧相接；或，所述底部隔离层设置在所述底部弹性层的外侧和所述外保护壳的内侧之间，且与所述底部弹性层的外侧和所述外保护壳的内侧相接。
作为本实用新型进一步改进，所述侧面隔离层为介质隔离层或涂油隔离层。
作为本实用新型优选的，所述介质隔离层为编织袋、无纺布、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或多种组合，所述涂油隔离层为黄油层或润滑油层。
作为本实用新型进一步改进，所述承轨台上设置坡度为1:20或1:30或1:40的轨底坡。
作为本实用新型进一步改进，所述外保护壳为金属或非金属材料通过焊接或整铸或车铣制成。
作为本实用新型优选的，所述外保护壳为硬质铁片或钢板或铜板。
作为本实用新型进一步改进，所述底部弹性层和所述侧面弹性层为橡胶或聚氨酯或现浇弹性体。
作为本实用新型进一步改进，所述锚固件为导电及强度高的金属件。
作为本实用新型优选的，所述锚固件为钢筋或铜棒。
本实用新型的有益效果为：
1、轨道几何尺寸精度高；
2、底部弹性支撑材料不满铺，防止中间负弯矩的产生，受力更合理；
3、可随时补充注入弹性体材料，底部随时补浆，能够较好的适应结构不均匀沉降；
4、轨枕侧面设有隔离层，防止弹性材料剪切变形过大，产生破坏，也便于轨枕后期的维修及更换，具体为：当侧面及底部弹性材料发生老化或破坏，而轨枕主体结构完好时，可以轻松实现底部弹性材料的更换，保证轨枕的隔振功能；当轨枕主体发生破坏时，可在一个天窗时间内实现30m左右长度的轨枕更换。
附图说明
图1为现有弹性短轨枕的示意图；
图2为现有弹性长轨枕的示意图；
图3为本实用新型隔离层在弹性层内侧的可更换弹性长轨枕的结构示意图；
图4为本实用新型隔离层在弹性层外侧的可更换弹性长轨枕的结构示意图。
图中：
1、轨枕主体结构；2、承轨台轨底坡；3、底部弹性层；4、侧面弹性层；5、外保护壳；6、侧面隔离层；7、锚固件；8、底部隔离层。
具体实施方式
实施例1，如图3所示，本实用新型实施例的一种可更换式弹性长枕，包括轨枕主体结构1、弹性层、外保护壳5、侧面隔离层6、锚固件7。
轨枕主体结构1上设有承轨台2，承轨台上轨底坡可为1:20或1:30或1:40。
弹性层，其包括底部弹性层3和侧面弹性层4，底部弹性层3设置在轨枕主体结构1的底部，侧面弹性层4设置在轨枕主体结构1的外部，其中，底部弹性层3的宽度与轨枕主体结构1的宽度相同，侧面弹性层4的高度为轨枕主体结构1的高度和底部弹性层3的厚度之和。底部弹性层3的弹性材料不满铺，仅设置在承轨台下方。底部弹性层3和侧面弹性层4为橡胶或聚氨酯或现浇弹性体，现浇弹性体材料为双组份材料。
侧面隔离层6设置在侧面弹性层4的内侧，且与侧面弹性层4的内侧相接。侧面隔离层6位于侧面弹性层4内侧时，侧面弹性层4外侧与道床紧密结合。侧面隔离层6为介质隔离层或涂油隔离层。在实现时，介质隔离层为编织袋、无纺布、聚乙烯、聚氯乙烯等或其他能够起到隔离作用的化学制品中的一种或多种组合；涂油隔离层可以是黄油、润滑油等具有润滑隔离作用的产品。
外保护壳5设于弹性层的外部。外保护壳5侧面板的高度与轨枕上表面齐平或略低，但不低于道床上表面。外保护壳5为形状保持能力强的金属或非金属材料制成的片状结构，优选采用硬质铁片或钢板或铜板。外保护壳5可以是一体也可以是分体结构，采用分体结构组装时，侧面保护壳可以兼作隔离层，侧面可以不再另设侧面隔离层，优选采用钢筋或铜棒。
锚固件7的一端与外保护壳5固定连接，锚固件7另一端埋置于道床内部。可更换式弹性长枕可设置多个锚固件7，这些锚固件7设置在外保护壳5的外侧。锚固件7为导电及强度高的金属件。优选采用钢筋或铜棒。
注浆孔设置在轨枕主体结构1的下方和侧面，用于将现浇弹性体材料注入轨枕下方及侧面。
实施例2，如图4所示，与实施例1不同之处在于，侧面隔离层6设置在侧面弹性层4的外侧和外保护壳5的内侧之间，且与侧面弹性层4的外侧和外保护壳5的内侧相接。侧面隔离层6位于侧面弹性层4外侧时，侧面弹性层4内侧与轨枕紧密相结合。
实施例3，如图3所示，与实施例1不同之处在于，还包括底部隔离层8，底部隔离层8设置在底部弹性层3的内侧，且与底部弹性层3的内侧相接。底部隔离层8位于底部弹性层3内侧时，底部弹性层3外侧与道床紧密结合。底部隔离层8为介质隔离层或涂油隔离层。在实现时，介质隔离层为编织袋、无纺布、聚乙烯、聚氯乙烯等或其他能够起到隔离作用的化学制品中的一种或多种组合；涂油隔离层可以是黄油、润滑油等具有润滑隔离作用的产品。
实施例4，如图4所示，与实施例3不同之处在于，底部隔离层8设置在底部弹性层3的外侧和外保护壳5的内侧之间，且与底部弹性层3的外侧和外保护壳5的内侧相接。底部隔离层8位于底部弹性层3外侧时，底部弹性层3内侧与轨枕紧密相结合。
本实用新型的弹性长枕在侧面弹性层及底部弹性层发生老化或破坏，而轨枕主体结构1完好时，可以轻松实现底部弹性层的更换，保证轨枕的隔振功能。具体做法是：首先松开轨枕上方前后各30m左右扣件，使钢轨处于自由状态，然后通过轨撑将钢轨向两侧顶开，再将轨枕抬起取出，用切割工具将现有弹性材料切除，随后将轨枕放于原位，恢复扣件及调整轨道几何尺寸，最后将现浇弹性体材料注入轨枕下方及侧面。这样仅更换了弹性材料，保留主体结构，可最大限度提高轨枕利用率，节约成本。
本实用新型的弹性长轨枕在轨枕主体结构1发生破坏时，可在一个天窗时间内实现30m左右长度的轨枕更换。更换方式与上述基本相同，不同之处在于将轨枕取出后用新轨枕进行更换。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可更换式弹性长枕，其特征在于，包括：
轨枕主体结构(1)，其上设有承轨台(2)；
弹性层，其包括底部弹性层(3)和侧面弹性层(4)，所述底部弹性层(3)设置在所述轨枕主体结构(1)的底部，所述侧面弹性层(4)设置在所述轨枕主体结构(1)的外部，其中，所述底部弹性层(3)的宽度与所述轨枕主体结构(1)的宽度相同，所述侧面弹性层(4)的高度为所述轨枕主体结构(1)的高度和所述底部弹性层(3)的厚度之和；
外保护壳(5)，其设于所述弹性层的外部；
侧面隔离层(6)，其设置在所述侧面弹性层(4)的内侧，且与所述侧面弹性层(4)的内侧相接；或，所述侧面隔离层(6)设置在所述侧面弹性层(4)的外侧和所述外保护壳(5)的内侧之间，且与所述侧面弹性层(4)的外侧和所述外保护壳(5)的内侧相接；
锚固件(7)，其一端与所述外保护壳(5)固定连接，所述锚固件(7)另一端埋置于道床内部，多个锚固件(7)设置在所述外保护壳(5)的外侧。
2.根据权利要求1所述的可更换式弹性长枕，其特征在于，所述锚固件(7)与所述外保护壳(5)的固定连接方式为焊接或整铸或车铣。
3.根据权利要求1所述的可更换式弹性长枕，其特征在于，还包括底部隔离层(8)，所述底部隔离层(8)设置在所述底部弹性层(3)的内侧，且与所述底部弹性层(3)的内侧相接；或，所述底部隔离层(8)设置在所述底部弹性层(3)的外侧和所述外保护壳(5)的内侧之间，且与所述底部弹性层(3)的外侧和所述外保护壳(5)的内侧相接。
4.根据权利要求1所述的可更换式弹性长枕，其特征在于，所述侧面隔离层(6)为介质隔离层或涂油隔离层。
5.根据权利要求4所述的可更换式弹性长枕，其特征在于，所述介质隔离层为编织袋、无纺布、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或多种组合，所述涂油隔离层为黄油层或润滑油层。
6.根据权利要求1所述的可更换式弹性长枕，其特征在于，所述承轨台(2)上设置坡度为1:20或1:30或1:40的轨底坡。
7.根据权利要求1所述的可更换式弹性长枕，其特征在于，所述外保护壳(5)为金属或非金属材料通过焊接或整铸或车铣制成。
8.根据权利要求7所述的可更换式弹性长枕，其特征在于，所述外保护壳(5)为硬质铁片或钢板或铜板。
9.根据权利要求1所述的可更换式弹性长枕，其特征在于，所述底部弹性层(3)和所述侧面弹性层(4)为橡胶或聚氨酯或现浇弹性体。
10.根据权利要求1所述的可更换式弹性长枕，其特征在于，所述锚固件(7)为导电及强度高的金属件。
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|---|---|---|---|
| CN201620998925.4U CN206052467U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种可更换式弹性长枕 |
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112538796A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 广州地铁设计研究院股份有限公司 | 一种弹性短轨枕快速改造方法 |
| CN114318957A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-12 | 北京市市政工程设计研究总院有限公司 | 一种双层隔离结构的降低减振能力损耗的弹性长枕道床 |
| CN117090082A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-21 | 北京市市政工程设计研究总院有限公司 | 减振轨道组件、减振轨道结构及其施工、维护方法 |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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