專利名稱：混凝土軌枕承軌槽部位直坡溝槽擋肩結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鐵路標準軌距混凝土軌枕承軌槽擋肩結構的改進，以改善承軌槽部位擋肩的受力分布狀況，防止扣件在橫向力的作用下產生上爬，提高混凝土軌枕和扣件的壽命。
背景技術：
據申請人的專業所知鐵路高速化和重載化發展，致使列車產生比較大的橫向力。原有結構已不能滿足需要，過大的橫向力不僅使軌道幾何尺寸難以保持，而且降低軌道部件使用壽命，嚴重時造成軌道部件的破壞，特別是對混凝土擋肩的擠壓和剪切破壞。原有結構如圖1及圖2所示原有結構主要側重解決提高軌下及枕中截面的承載力、提高縱橫向阻力和穩定性，存在軌距擋板座易松脫，致使混凝土擋肩遭受嚴重破損問題。在列車橫向作用力F軌枕a上的軌距擋板座b及振動條件下，軌距擋板座b經常會出現上爬c現象。擋肩橫向推力試驗也表明，當橫向作用力F為60kN時，軌距擋板座b將上爬，使彈條扣件處于非正常工作狀態，無法提供有效的扣壓力。正因為軌距擋板座b的上爬c，將使擋肩破損。在橫向作用力F及其垂直作用分力F1和水平作用分力F2的作用下，軌距擋板座b沿擋肩斜坡方向上爬、上爬嚴重時，與軌枕接觸面積減少，接觸面積減少，剪切應力將增大，致使剪切應力超過混凝土的強度而破裂。可見，只有改變擋肩的結構型式及受力狀態，才能從根本上解決擋肩破損問題。
實用新型內容本實用新型的目的意在尋求一種解決上述現有技術中存在的問題，設制出一種受力性能和經濟性能均較好的混凝土軌枕承軌槽部位擋肩結構。
本實用新型的目的是基于這樣的考慮來實現一方面從軌枕幾何尺寸，在滿足技術和經濟要求前提下，盡量將軌枕端部混凝土加高；另一方面從結構形式，在不影響扣件各部受力前提下，改變混凝土軌枕擋肩的結構形式，進而改變擋板座的傳力方式，使擋板座傳遞于擋肩上的橫向力從水平方向向豎直方向傾斜。其技術解決方案是一種混凝土軌枕承軌槽部位直坡溝槽擋肩結構，包括螺紋道釘的結構和扣件、軌距調整、高低調整，其特征在于軌枕端部至擋肩混凝土加高20mm，軌距擋板厚為10mm，橡膠墊板厚為14mm；擋板座的形狀與承軌槽的溝槽形狀相適配、其厚度視組裝要求增加，軌距擋板與擋板座溝槽吻合。
所述擋肩結構，其擋肩在正立面的投影由一斜線、一豎直線和一圓弧線組成，其中斜線長為17-18mm，豎直線長為29-31mm，承軌槽端部溝深為8-10mm、寬為17-19mm，采用T形擋板座結構。
所述擋肩在正立面的投影的斜線長為17.5mm，豎直線長為30mm。
所述承軌槽端部溝深為9mm，寬為18mm。
本實用新型與原有結構相比較，其有益效果原有結構在橫向力和豎向力的共同作用下，擋肩混凝土和擋板座的應力都很大，受力狀況欠缺合理性，本直坡溝槽結構，受力比較合理，溝槽處與螺紋道釘之間有足夠的空間，便于螺旋鋼筋的布置，道釘周圍混凝土沒有過大應力，從而減少維修和破壞，能保證軌枕的長期有效使用。該結構受力性能與原結構對比詳見表1，該結構部件用料對比詳見表2、生產技術對比詳見表3。
表1 該結構受力性能與原結構對比

表2 該結構部件用料與原結構對比

表3 該結構生產技術與原結構對比


圖1是原有結構軌距擋板座上爬示意圖。
圖2是軌距擋板座上爬對擋肩受力影響示意圖。
圖3是本實用新型直坡溝槽結構半剖視示意圖。
具體實施方式
參見圖3本實用新型包括螺紋道釘1(及螺母2、平墊圈3)的結構和材料、扣件(彈條4)、軌距調整、高低調整。擋肩至軌枕端部混凝土加高20mm，擋肩在正立面的投影由一斜線、一豎直線和一圓弧線組成，其中斜線長為17-18mm，豎直線長為29-31mm，承軌槽端部溝深為8-10mm、寬為17-19mm，加厚的軌距擋板5厚為10mm，橡膠墊板7厚為14mm，采用T形擋板座6。擋肩在正立面的投影的最佳斜線長為17.5mm，豎直線最佳長為30mm。承軌槽端部溝深最佳為9mm，寬最佳為18mm。現有的橡膠墊板在動力作用下不能有效緩沖減震，降低了軌道部件的使用壽命，加速了鋼軌的波形磨耗和道床永久變形的積累。為此改進后將橡膠墊板7由現有的7mm增至14mm，以便其充分發揮緩沖減震性能。鑒于彈條的受力性能較為復雜技術改進后扣件仍采用60Si2CrA制造的II型彈條，并且保證彈條4的工作狀態不發生改變。軌距擋板5厚度從8mm增加到10mm，以便線路提速后產生更大橫向力作用時，軌距擋板5也能滿足使用要求。用擋板座6的結構形式和厚度的變化來適應軌枕擋肩結構形式的變化和墊板7厚度的增加，在滿足結構要求的前提下考慮擋板座6的翻轉使用。螺紋道釘的結構和材料不作改動，其與混凝土的聯接仍采用硫磺錨固方式。改動擋肩結構時考慮螺栓的受力狀態，避免改動后螺栓本身受力狀況惡化和螺栓周邊混凝土應力增加，同時保證橫向力不傳遞到螺紋道釘上。軌距調整采用不同號碼軌距擋板和擋板座相配合來實現，高低調整采用在軌底加設調高墊片來實現，軌距和高低的調整量均不得低于現有扣件的調整量。
由于采取上述技術結構措施，特別是改變混凝土軌枕擋肩的結構，進而改變擋板座的傳力方式，使擋板座傳遞于擋肩上的橫向力從水平方向向豎直方向傾斜。該結構擋肩在豎向力和橫向力的聯合作用下，各處應力不大，應力集中不明顯，受力較為合理。溝槽處與螺紋道釘之間有足夠的空間，便于螺旋鋼筋的布置，道釘周圍混凝土沒有過大的應力。缺點是軌枕在制造上技術要求較高，不容易脫模，擋板座不能翻轉使用，須配置較多的號碼來適應不同軌距的要求。
權利要求1.一種混凝土軌枕承軌槽部位直坡溝槽擋肩結構，包括螺紋道釘的結構和扣件、軌距調整、高低調整，其特征在于軌枕端部至擋肩混凝土加高20mm，軌距擋板厚為10mm，橡膠墊板厚為14mm；擋板座的形狀與承軌槽的溝槽形狀相適配、其厚度視組裝要求增加，軌距擋板與擋板座溝槽吻合。
2.根據權利要求1所述的混凝土軌枕承軌槽部位直坡溝槽擋肩結構，其特征在于所述擋肩結構，其擋肩在正立面的投影由一斜線、一豎直線和一圓弧線組成，其中斜線長為17-18mm，豎直線長為29-31mm，承軌槽端部溝深為8-10mm、寬為17-19mm，采用T形擋板座結構。
3.根據權利要求2所述的混凝土軌枕承軌槽部位直坡溝槽擋肩結構，其特征在于所述擋肩在正立面的投影的斜線長為17.5mm，豎直線長為30mm。
4.根據權利要求1或2所述的混凝土軌枕承軌槽部位直坡溝槽擋肩結構，其特征在于所述承軌槽端部溝深為9mm，寬為18mm。
專利摘要本實用新型提供了一種混凝土軌枕承軌槽部位直坡溝槽擋肩結構。它是對原有混凝土軌枕擋肩結構的改進。包括螺紋道釘的結構和扣件、軌距調整、高低調整，其特點是軌枕端部至擋肩混凝土加高20mm，軌距擋板厚加厚至10mm，橡膠墊板厚加厚至14mm；擋板座的形狀與承軌槽的溝槽形狀相適配、其厚度視組裝要求增加，軌距擋板與擋板座溝槽吻合。可采用T形擋板座，弧形或瓢形擋板座。其有益效果原有結構在橫向力和豎向力的共同作用下，擋肩混凝土和擋板座的應力都很大，受力狀況欠缺合理性，本實用新型受力比較合理，從而減少維修和破壞，能保證軌枕的長期有效使用，是一種比較經濟適用的技術解決方案。
文檔編號E01B9/30GK2665195SQ20032011510
公開日2004年12月22日 申請日期2003年11月28日 優先權日2003年11月28日
發明者王斌, 王平, 古鐘亮, 周家鳴, 黃為, 郭凱, 王勇, 余志敬 申請人:王斌, 王平, 古鐘亮, 周家鳴, 黃為, 郭凱, 王勇, 余志敬