CN213507829U - 一种减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于城市轨道交通技术领域，具体提供了一种减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，包括混凝土岔枕，沿着混凝土岔枕的纵向内设有多个预埋铁座，还包括强化筋结构及螺杆，强化筋结构与预埋铁座沿着混凝土岔枕的纵向错开间隔布置，强化筋结构内设有螺纹套管，螺杆与螺纹套管螺纹连接并穿过混凝土岔枕抵紧在外设地基上。将预制铁座预埋到岔枕中，配合上部的双层非线性减振扣件，实现“单层铁垫板、双层弹性体减振”的独特结构设计，降低了成本，简化了结构；另一方面，通过螺杆可以便捷的调节岔枕的高度。最后，强化筋结构与预埋铁座分别承受岔枕的震动纵向力及横向力，使得整个岔枕更加牢固。

Description

一种减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕

技术领域

本实用新型属于城市轨道交通技术领域，具体涉及一种减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕。

背景技术

传统混凝土岔枕配合双层非线性减振扣件，通过双层铁垫板(上铁垫板、下铁垫板)加双层弹性垫板(钢轨下部弹性垫板和两层铁垫板中间的弹性垫板)来降低扣件系统刚度从而实现减振降噪。在实际使用过程中，仍存在一些不足之处，在传统混凝土岔枕上安装双层非线性减振扣件，由于双层铁垫板减振扣件需要两层金属铁垫板来发挥不同的作用，双层铁垫板减振扣件比普通扣件多了一层铁垫板和固定连接上下两层铁垫板的零部件或者工序，成本上大幅增加，这也违背了“线路扣件需尽量简化、少一个部件是一个”的设计理念。

传统混凝土岔枕上安装的双层铁垫板减振扣件安装高度较高，通常为 58-78mm以上，而普通扣件一般为40mm；安装高度的增加会侵占有限的隧道高度空间，导致隧道其他施工作业受限，或者需要将隧道的截面高度增加，从而增加隧道的施工建造成本；此外，钢轨到轨枕面的高度越高，钢轨的横向稳定性越差，对整个系统的安全性和稳定性带来不利影响，双层铁垫板减振扣件的零部件与普通扣件不能完全通用，这都给线路运营维保带来诸多不便。

传统岔枕上的双层铁垫板减振扣件依靠锚固道钉加盖板实现对于承轨垫板的锁紧，道钉的长度与普通扣件相比，长度增加，道钉承受的横向弯矩增加，在后期使用过程中，道钉存在受剪的风险，给行车安全带来隐患。道钉与岔枕的连接配合是通过预埋在岔枕中的带有螺纹的尼龙套管来实现，尼龙套管的材质为塑料，除了塑料自身的蠕变特性外，塑料的强度、耐磨性能都大大低于金属材质的锚固道钉，在扣件运营和养护维修过程中，道钉反复拆卸和拧紧后尼龙套管的螺纹便出现失效现象，造成扣件无法牢固地固定。此外，扣件横向力主要依靠铁垫板与轨枕之间摩擦力和道钉传递，提供的横向力有限，在高速行车条件下，轨距动态保持能力不强，在减振的同时也降低了扣件系统的横向刚度，加上道钉与尼龙套管配合的间隙，导致双层铁垫板减振扣件在小曲线地段容易发生异常波磨。

目前针对适用于中等减振的岔枕、方便调节轨枕高度的综合性高强度轨枕还没有，且市场急需。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中道岔减震结构复杂冗余的问题。

为此，本实用新型提供了一种减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，包括混凝土岔枕，沿着所述混凝土岔枕的纵向内设有多个预埋铁座，还包括强化筋结构及螺杆，所述强化筋结构与所述预埋铁座沿着所述混凝土岔枕的纵向错开间隔布置，所述强化筋结构内设有螺纹套管，所述螺杆与所述螺纹套管螺纹连接并穿过所述混凝土岔枕抵紧在外设地基上。

优选地，所述混凝土岔枕的横截面为倒梯形。

优选地，所述强化筋结构包括钢筋组及侧面焊接S型连接筋，所述钢筋组包含多个沿着所述混凝土岔枕纵向延伸的非预应力钢筋，多个所述非预应力钢筋分别位于所述混凝土岔枕上部和道床板内，上部的非预应力钢筋与道床板内的非预应力钢筋之间通过侧面焊接S型连接筋连接。

优选地，道床板内的两个非预应力钢筋分别与上部的一个非预应力钢筋通过侧面焊接S型连接筋连接形成桁架结构，所述桁架结构的横截面为 A字型。

优选地，所述螺纹套管的延伸方向与所述混凝土岔枕底面垂直。

优选地，所述预埋铁座的下部设有凸起结构，所述凸起结构埋入所述混凝土岔枕内。

优选地，所述预埋铁座的上部设有自锁柱，所述自锁柱竖直向设有用于连接倒T型螺栓的倒T型盲孔，所述倒T型螺栓的顶部穿过承轨板后通过螺母连接。

优选地，所述螺杆的顶端设有用于扭转受力的螺帽。

优选地，所述混凝土岔枕的下方的外设基地上设有与螺杆适配的凹槽，螺杆穿过所述混凝土岔枕的螺纹套管后抵接于所述凹槽内。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，包括混凝土岔枕，沿着混凝土岔枕的纵向内设有多个预埋铁座，还包括强化筋结构及螺杆，强化筋结构与预埋铁座沿着混凝土岔枕的纵向错开间隔布置，强化筋结构内设有螺纹套管，螺杆与螺纹套管螺纹连接并穿过混凝土岔枕抵紧在外设地基上。将预制铁座预埋到岔枕中，配合上部的双层非线性减振扣件，实现“单层铁垫板、双层弹性体减振”的独特结构设计，降低了成本，简化了结构；另一方面，通过螺杆可以便捷的调节岔枕的高度。最后，强化筋结构与预埋铁座分别承受岔枕的震动纵向力及横向力，使得整个岔枕更加牢固。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕的纵截面结构示意图；

图2是本实用新型减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕的俯视示意图；

图3是本实用新型减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕的预埋铁座结构三维图；

图4是本实用新型减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕的预埋铁座的剖视图；

图5是本实用新型减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕的强化筋结构。

附图标记说明：混凝土岔枕1，预埋铁座2，螺纹套管3，螺杆4，岔枕横截面上部纵向非预应力筋5，岔枕横截面下部纵向非预应力筋6，岔枕底面纵向非预应力筋7，岔枕横截面预应力钢丝8，螺纹筋9，箍筋10，S 型波纹连接筋11，自锁柱12，定位凸起13，倒T型盲孔14，预连接孔15。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型实施例提供了一种减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，如图1和图2所示，包括混凝土岔枕1，沿着所述混凝土岔枕1的纵向内设有多个预埋铁座2，还包括强化筋结构及螺杆4，所述强化筋结构与所述预埋铁座2沿着所述混凝土岔枕1的纵向错开间隔布置，所述强化筋结构内设有螺纹套管3，所述螺杆4与所述螺纹套管3螺纹连接并穿过所述混凝土岔枕1抵紧在外设地基上。

混凝土岔枕1全长为2.35m～5.0m；本实例岔枕长2.35m，高130mm，底面宽2900mm，上表面宽260mm。通过在混凝土岔枕1(即岔枕)内设置沿竖直方向布置的螺纹套管3和可以旋转的螺杆4，当需要调整轨枕高度时，旋转螺杆4使螺纹套管3产生竖直方向上的移动，螺纹套管3进而带动岔枕进行竖直方向上的移动，由此岔枕上铺设的钢轨能够跟随岔枕一起上下移动，由此实现钢轨高度的调节。该方案岔枕替代了支撑架托举轨枕上的钢轨进行上下移动，减小了轨道的整体重量，极大的方便轨道的架设与施工调整，解决了现有的道岔铺设技术主要采用道岔支撑架的“架枕法”导致的支撑重量大，岔枕的架设与调整施工不方便的问题。

通过将预制铁座预埋到岔枕中，配合上部的双层非线性减振扣件，实现“单层铁垫板、双层弹性体减振”的独特结构设计，打破了传统岔枕上安装减振扣件两层铁垫板的设计，解决传统双层减振扣件安装高度高、零部件多、造价成本高的一系列缺陷，充分发挥了双层非线性减振扣件的特点和优势。混凝土岔枕1为预应力钢筋混凝土结构，即混凝土岔枕1中有承受主要应力的强化筋结构。通过预应力钢丝强化岔枕以承受列车通过道岔的复杂受力，满足列车运行需要。

优选的方案，混凝土岔枕1的横截面为倒梯形。混凝土岔枕1横截面为梯形，以提高岔枕稳定性。

优选的方案，如图5所示，所述强化筋结构包括钢筋组及侧面焊接S 型连接筋，所述钢筋组包含多个沿着所述混凝土岔枕1纵向延伸的非预应力钢筋，多个所述非预应力钢筋分别位于所述混凝土岔枕1上部和道床板内，上部的非预应力钢筋与道床板内的非预应力钢筋之间通过侧面焊接S 型连接筋连接。混凝土岔枕1通过预应力钢丝强化岔枕以承受列车通过道岔的复杂受力，满足列车运行需要。混凝土岔枕1通过设置四根较大的承受主要应力的纵向非预应力钢筋，四根强化预应力钢丝，非预应力钢筋通过侧面焊接S型波纹连接筋11与底面四根较小的非预应力钢筋相连组成桁架结构，使之与道床板紧密连接，保证连接的牢固性。

在一个具体的实施场景中，岔枕横截面上部纵向非预应力筋5直径 14mm；岔枕横截面下部纵向非预应力筋6直径14mm；岔枕底面纵向非预应力筋7直径14mm；岔枕横截面预应力钢丝8直径7mm；螺纹套管3内设有螺纹筋9，其直径5mm；箍筋10直径6mm；S型波纹连接筋11直径 8mm。

优选的方案，道床板内的两个非预应力钢筋分别与上部的一个非预应力钢筋通过侧面焊接S型连接筋连接形成桁架结构，所述桁架结构的横截面为A字型。混凝土岔枕1横截面中有四根预应力钢丝、四根纵向非预应力螺纹钢筋，混凝土岔枕1底面有四根纵向非预应力螺纹钢筋，其中岔枕横截面下部的两根非预应力钢筋的侧面通过S型波纹连接筋11与底面的两根非预应力钢筋连接，岔枕横截面下部的两根非预应力钢筋和岔枕底面的四根非预应力钢筋在混凝土岔枕1断面中形成“A”字型，岔枕横截面上部的两根非预应力钢筋通过箍筋10相连形成钢筋笼。混凝土岔枕1中的两个螺纹套管3位置设有螺旋筋。

优选的方案，螺纹套管3的延伸方向与所述混凝土岔枕1底面垂直。螺纹套管3的延伸方向与岔枕底面垂直，使螺杆4与岔枕的底面垂直，便于调整螺杆4后岔枕的高差测量计算；螺纹套管33距离岔枕短边边缘为 15cm，螺纹套管3的设置对称于岔枕的中心轴，可以只对岔枕的一侧进行高度调节，也可对岔枕两侧的高度进行同步调节，保证岔枕两侧的调整方位能够准确的进行计算和调整。

优选的方案，螺杆4的顶端设有用于扭转受力的螺帽。螺杆4顶端设置有螺帽，便于螺杆4的受力，有利于外部调整器对螺杆4上的螺帽受力，以便对螺杆4进行旋转调整。

优选的方案，如图3和图4所示，预埋铁座2的下部设有凸起结构，所述凸起结构埋入所述混凝土岔枕1内。预埋铁座2的上部设有自锁柱12，所述自锁柱12竖直向设有用于连接倒T型螺栓的倒T型盲孔14，所述倒T 型螺栓的顶部穿过承轨板后通过螺母连接。

在安装前，自锁柱12旁侧的侧孔即预连接孔15用于预安装定位作用。先在自锁柱12外套上连接套，连接套有凸起对应侧孔实现预紧作用，连接套压在轨枕连接板上。安装时，预埋铁座2下半部分的凸起嵌入岔枕中，倒T型螺栓穿过轨枕连接板然后伸入倒T型盲孔14内，最后旋转卡住，并通过拧紧螺母将轨枕连接板压紧在预埋铁座2上即可完成连接。

通过预埋铁座2上的自锁柱12结构不至于使岔枕上部扣件扣压太紧导致橡胶减振垫刚度发生变化；同时下部的定位凸起13能加强与岔枕的连接和方便扣件定位与安装。该方案岔枕安装双层减振扣件能够在钢轨安装高度上降低一层铁垫板的厚度，与线路上的其他普通扣件完全对接，统一全线扣件形式，大大减少备品种类数量，大大降低了运营维修工作量，整体造价低；在主体结构不变的情况下，扣件系统既可设计为刚度较大的普通扣件，也可设计为刚度较小的中等减振扣件，两种刚度设计采用具有同样的尺寸设计和接口设计，扣件的安装高度保持一致，在其作为普通扣件使用的路段，后期遇到减振升级改造需求时，仅需要更换板下弹性垫板即可实现从普通扣件到减振扣件的改造，避免目前减振升级改造中需要对扣件进行整体更换的问题，同时还需要考虑高度过渡，为后期运营改造提供了巨大便利。

该方案岔枕通过预埋铁座2承担轮轨横向力，将原有双层减振扣件依靠下铁板与岔枕间摩擦力和道钉承受横向力改为依靠预埋铁座2来承担横向力，扣件与岔枕机械联结更可靠，抗拔力、横向和抗扭刚度更大；轨距保持能力和安全性更高，避免了道钉受剪风险，提高了岔区轨道动态轨距稳定性；同时预埋在岔枕中的预埋件替代锚固道钉与尼龙套管，安装扣件系统时不需再反复拆卸道钉；零部件数量减少，扣件系统可靠性提高，运营维保工作量降低，安装更简单、维保更便捷。扣件与岔枕的连接采用预埋形式，避免了尼龙套管与锚固螺栓发生失效现象的同时，钢轨的横向刚度进一步增加，从而控制钢轨的动态轨头偏转，对于保持轨距、控制钢轨波磨都起到有益效果，提高可靠性和稳定性。

本技术方案的有益效果：

1.一种减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，包括混凝土岔枕、预埋铁座、螺纹套管、螺杆、岔枕横截面上部纵向非预应力筋、岔枕横截面下部纵向非预应力、岔枕底面纵向非预应力筋、岔枕横截面预应力钢丝、螺纹钢筋、箍筋、S型波纹连接筋、自锁柱、定位凸起等。其特征在于：

将预制铁座预埋到岔枕中，通过预埋铁座上的自锁柱结构不至于使岔枕上部扣件扣压太紧导致橡胶减振垫刚度发生变化；同时下部的定位凸起能加强与岔枕的连接和方便扣件定位与安装，配合上部的双层非线性减振扣件，实现“单层铁垫板、双层弹性体减振”的独特结构设计，充分发挥了双层非线性减振扣件的特点。通过预埋铁座承担轮轨横向力，扣件与岔枕机械联结更可靠，抗拔力、横向和抗扭刚度更大，通过预应力钢丝强化岔枕以承受列车通过道岔的复杂受力，满足列车运行需要。通过设置四根较大的纵向非预应力钢筋和四根强化预应力钢丝，非预应力钢筋通过侧面焊接S 型连接筋与底面四根较小的非预应力钢筋相连组成桁架结构，使之与道床板紧密连接，保证连接的牢固性。通过在岔枕内设置沿竖直方向布置的螺纹套管和可以旋转的螺杆，当需要调整轨枕高度时，旋转螺杆使螺纹套管产生竖直方向上的移动，螺纹套管进而带动岔枕进行竖直方向上的移动，由此岔枕上铺设的钢轨能够跟随岔枕一起上下移动，由此实现钢轨高度的调节。

2.将预制铁座预埋到岔枕中，通过预埋铁座上的自锁柱结构不至于使岔枕上部扣件扣压太紧导致橡胶减振垫刚度发生变化；同时下部的定位凸起能加强与岔枕的连接和方便扣件定位与安装，配合上部的双层非线性减振扣件，实现“单层铁垫板、双层弹性体减振”的独特结构设计，充分发挥了双层非线性减振扣件的特点。

3.通过预埋铁座承担轮轨横向力，扣件与岔枕机械联结更可靠，抗拔力、横向和抗扭刚度更大，轨距保持能力和安全性更高，无道钉受剪风险，能够提高岔区轨道动态轨距稳定性。

4.通过预应力钢丝强化岔枕以承受列车通过道岔的复杂受力，满足列车运行需要。通过设置四根较大的纵向非预应力钢筋和四根强化预应力钢丝，非预应力钢筋通过侧面焊接S型连接筋与底面四根较小的非预应力钢筋相连组成桁架结构，使之与道床板紧密连接，保证连接的牢固性。

5.通过在岔枕内设置沿竖直方向布置的螺纹套管和可以旋转的螺杆，当需要调整轨枕高度时，旋转螺杆使螺纹套管产生竖直方向上的移动，螺纹套管进而带动岔枕进行竖直方向上的移动，由此岔枕上铺设的钢轨能够跟随岔枕一起上下移动，由此实现钢轨高度的调节。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，包括混凝土岔枕，沿着所述混凝土岔枕的纵向内设有多个预埋铁座，其特征在于：还包括强化筋结构及螺杆，所述强化筋结构与所述预埋铁座沿着所述混凝土岔枕的纵向错开间隔布置，所述强化筋结构内设有螺纹套管，所述螺杆与所述螺纹套管螺纹连接并穿过所述混凝土岔枕抵紧在外设地基上。

2.根据权利要求1所述的减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，其特征在于：所述混凝土岔枕的横截面为倒梯形。

3.根据权利要求1所述的减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，其特征在于：所述强化筋结构包括钢筋组及侧面焊接S型连接筋，所述钢筋组包含多个沿着所述混凝土岔枕纵向延伸的非预应力钢筋，多个所述非预应力钢筋分别位于所述混凝土岔枕上部和道床板内，上部的非预应力钢筋与道床板内的非预应力钢筋之间通过侧面焊接S型连接筋连接。

4.根据权利要求3所述的减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，其特征在于：道床板内的两个非预应力钢筋分别与上部的一个非预应力钢筋通过侧面焊接S型连接筋连接形成桁架结构，所述桁架结构的横截面为A字型。

5.根据权利要求1所述的减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，其特征在于：所述螺纹套管的延伸方向与所述混凝土岔枕底面垂直。

6.根据权利要求1所述的减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，其特征在于：所述预埋铁座的下部设有凸起结构，所述凸起结构埋入所述混凝土岔枕内。

7.根据权利要求1或6所述的减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，其特征在于：所述预埋铁座的上部设有自锁柱，所述自锁柱竖直向设有用于连接倒T型螺栓的倒T型盲孔，所述倒T型螺栓的顶部穿过承轨板后通过螺母连接。

8.根据权利要求1所述的减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，其特征在于：所述螺杆的顶端设有用于扭转受力的螺帽。

9.根据权利要求1所述的减振道岔用预埋铁座式混凝土岔枕，其特征在于：所述混凝土岔枕的下方的外设基地上设有与螺杆适配的凹槽，螺杆穿过所述混凝土岔枕的螺纹套管后抵接于所述凹槽内。

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