一种轨枕式减振结构、无砟轨道及维修方法技术

本发明专利技术公开了一种轨枕式减振结构，包括承轨槽，承轨槽用于设置轨枕，承轨槽上相对设置的两个侧壁分别与承轨槽的槽底构成倾角α和β，α和β均位于承轨槽槽体内，且90°＜α≤135°，90°＜β≤135°，两个侧壁上分别连接有弹性垫板，两个弹性垫板均连接轨枕，轨枕的底面与槽底具有间隙。运用该轨枕式减振结构，弹性垫板设于承轨槽的两个倾斜侧壁，列车与轨道之间发生动力作用时，弹性垫板受剪切力，由于弹性垫板的剪切模量远小于压缩模量，使轨枕更易发生竖向减振位移，弹性垫板吸收更多的振动能量，其余振动能量沿两倾斜侧壁传递，向两侧传递的振动波也会相互抵消能量，该结构简单可靠，设置安装方便，使用效果良好，便于推广。

Sleeper type vibration damping structure, ballastless track and maintenance method

The invention discloses a sleeper type damping structure, including the support rail groove, support rail groove for setting the sleeper, bearing two side walls disposed opposite rail slot on the support rail groove respectively and the bottom angle alpha and beta, alpha and beta are located in the rail groove body, and more than 90 degree alpha less than or equal to 135 degrees, 90 degrees < p less than or equal to 135 degrees, two side walls are respectively connected with an elastic plate, two elastic plate is connected with the bottom surface of the sleeper, the sleeper and the bottom of the gap. The sleeper type damping structure, two inclined side wall plate is arranged on the support rail groove, in force between the train and the rail, plate shearing force, the elastic shear modulus plate is much smaller than the modulus of compressibility, the sleeper more susceptible to vertical plate vibration displacement, vibration energy absorbed more, rest the vibration energy along the two inclined side wall, vibration wave propagates toward both sides will offset the energy, the structure is simple and reliable, convenient installation, good effect, convenient popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种轨枕式减振结构、无砟轨道及维修方法
本专利技术涉及轨道交通
，特别涉及一种轨枕式减振结构、无砟轨道及维修方法。
技术介绍
采用减振轨道降低列车与轨道之间发生动力作用时的环境振动是体现轨道交通环境友好特征的重要环节。随着国家和社会对环境保护和绿色发展的日益重视，减振轨道在城市轨道交通中已被广泛采用。我国轨道交通发展迅猛，市域轨道交通、客运专线、高速铁路接入城市人口密集区的案例越来越多，轨道减振措施在上述速度更高的轨道交通采用，降低振动、噪声的影响已是大势所趋。减振轨道是将减振部件(如弹性垫层等)置于钢轨下、轨枕下或道床下，为轨道系统提供必要的弹性以获得减振性能，由此可以分为钢轨下减振轨道、轨枕下减振轨道和道床下减振轨道三类，一般道床下减振轨道性能最好，轨枕下减振轨道性能次之，钢轨下减振轨道性能最次，但是道床下减振轨道造价高昂，轨枕下减振轨道和钢轨下减振轨道造价接近，轨枕下减振措施的性价比较高，轨枕下减振轨道被普遍使用。现有轨枕式减振结构体系，是在道床的承轨槽底部设置弹性垫层，弹性垫层上设置轨枕，轨枕用于设置扣件，连接钢轨，这种减振结构，限制了轨枕六个空间自由度中的五个自由度，仅允许轨枕发生必要的竖向减振位移，轨枕下弹性垫层起减振作用，其减振性能由轨枕的质量、弹性垫层的刚度和阻尼确定，弹性垫层的刚度决定列车与轨道之间发生动力作用时其发生的压缩变形量；如图1所示，列车与轨道之间发生动力作用时引起的振动，一部分振动能量被弹性垫层120阻尼吸收，另一部能量仍然通过承轨槽100底面直接向下传给地基，引起线路周围的环境造成振动，这种减振轨道结构由于轨枕110下弹性垫层120阻尼吸收的振动能量有限，且振动通过承轨槽100的底面直接向下传给地基，影响了减振性能的充分发挥。另外，现有轨枕式减振结构体系中，特别是现浇道床的轨道，弹性垫层失效后需要更换时，需将轨枕四周道床上的混凝土凿开取出轨枕，重新设置新的弹性垫层并放置轨枕，采用与道床混凝土亲和性好的材料进行修补，其过程费时、费工，特别是城市轨道交通作为一个城市的交通大动脉，白天几乎不可能停运维修，晚上的维修天窗时间非常有限，因此需要一种快速的轨枕式减振结构维修方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的轨枕式减振结构仅由轨枕下弹性垫层提供弹性和阻尼，列车动荷载直接通过轨枕底部向下传给地基，对振动能量吸收有限的上述不足，提供一种弹性更易获得，阻尼耗能作用面更多，荷载传递路径优化，减振性能更优秀、养护维修更加方便的的轨枕式减振结构、无砟轨道及维修方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种轨枕式减振结构，包括承轨槽，所述承轨槽用于设置轨枕，所述承轨槽上相对设置的两个侧壁分别与所述承轨槽的槽底构成倾角α和β，所述α和所述β均位于所述承轨槽槽体内，且90°＜α≤135°，90°＜β≤135°，两个所述侧壁上分别连接有弹性垫板，两个所述弹性垫板均连接所述轨枕，所述轨枕的底面与所述槽底具有间隙。其中，所述间隙满足所述轨枕在所述承轨槽中竖向位移所需的空间。采用本专利技术所述的一种轨枕式减振结构，用于减振的弹性垫板设于承轨槽的两个倾斜侧壁，列车与轨道之间发生动力作用时弹性垫板主要受剪切力，由于弹性垫板的剪切模量远小于压缩模量，使轨枕更易发生竖向减振位移，两个弹性垫板共同作用，吸收更多的振动能量，轨枕传递给地基的振动能量更小；另外两倾斜侧壁受压支撑轨枕，振动能量通过两倾斜侧壁传给道床，相对现有结构向下传递的路径增大了振动波传递到地基的路程，使传递过程中承轨槽两侧的道床参与吸收更多的振动能量，向两侧传递的振动波也会相互抵消一部分能量，该轨枕式减振结构相对现有技术具有更好的减振效果，该结构简单可靠，设置安装和养护维修方便，使用效果良好，便于大规模推广。优选地，所述间隙的距离为H，且H≥3mm。优选地，3mm≤H≤6mm。优选地，92°≤α≤120°，92°≤β≤120°。优选地，所述α和所述β的值相等。采用这种结构设置，便于该轨枕式减振结构均匀传力和衰减振动波，有效增加结构的稳定性和使用寿命。优选地，所述轨枕相对设置的两个侧面分别与所述底面构成倾角γ和δ，所述γ和所述δ均位于所述轨枕枕体内，且90°＜γ≤135°，90°＜δ≤135°，两个所述侧面分别连接于对应的所述弹性垫板。所述轨枕的两个所述侧面分别与对应所述弹性垫板面适配，所述轨枕制造时，其侧面可以所述弹性垫板为模板浇注成形。优选地，92°≤γ≤120°，92°≤δ≤120°。优选地，γ≤α，δ≤β。优选地，所述γ和所述δ的值相等。优选地，两个所述侧面分别平行于对应的所述侧壁。采用这种结构设置，轨枕和承轨槽适配更简单，生产使用和养护维修更加方便。优选地，每个所述弹性垫板连接对应所述侧壁和所述轨枕的两个表面上均设有若干个凸起，所有所述凸起均嵌入对应所述侧壁和所述轨枕中，每个所述凸起呈横向条状设置。优选地，嵌入所述侧壁中的每个所述凸起包括一段弧面一，所有所述弧面一朝向下方，嵌入所述轨枕中的每个所述凸起包括一段弧面二，所有所述弧面二朝向上方。采用这种结构设置，凸起受力的一边为弧形，能够有效减小应力集中，增加结构的稳定性和使用寿命。优选地，每个所述凸起上设有至少一个凹槽。采用这种结构设置，凹槽能够限制弹性垫板的左右位移，保证轨枕减振过程中，弹性垫板不会从承轨槽左右两侧窜出。优选地，每个所述弹性垫板的横截面为变截面形状，如其横截面中部厚两端薄。采用这种结构设置，能够限制弹性垫板的左右位移，保证轨枕减振过程中，弹性垫板不会从承轨槽左右两侧窜出。优选地，所述弹性垫板包括橡胶垫或者聚氨酯垫。优选地，所述轨枕为钢筋混凝土结构件或者树脂合成材料结构件。本专利技术还提供了一种复合轨枕式减振结构，包括如以上任一所述的轨枕式减振结构，所述间隙的距离为G，且G≥10mm，所述间隙内设有至少一个弹性支撑垫，每个所述弹性支撑垫上表面接触所述底面，每个所述弹性支撑垫下表面接触所述槽底。其中，所述弹性支撑垫的上表面形状适配所述轨枕底面形状，下表面形状适配所述槽底形状，所述弹性支撑垫两侧与所述承轨槽侧壁之间预留形变空间。采用本专利技术所述的一种复合轨枕式减振结构，在保证上述轨枕式减振结构优点的同时，下部设置的弹性支撑垫进一步承担阻尼减振吸能作用，另外将原振动波向两倾斜侧壁方向的传递变为三个方向，进一步将荷载均衡分配，可获得更好的减振效果，并使整体结构更加稳定合理，增加该结构的使用寿命，该结构简单可靠，设置安装方便，使用效果良好，便于大规模推广。优选地，10mm≤G≤50mm。优选地，所述弹性支撑垫包括10-30mm厚的橡胶垫，或者10-50mm厚的气压囊，或者10-50mm厚的液压囊。本专利技术还提供了一种无砟轨道，所述无砟轨道的轨道基础上铺设有道床，所述道床上设有若干个呈阵列分布的如以上任一所述的轨枕式减振结构或者复合轨枕式减振结构，所有所述轨枕通过扣件连接钢轨。其中，所述道床为预制混凝土结构件或者现浇混凝土结构件。采用所述轨枕式减振结构的道床浇筑时，将轨枕和弹性垫板、间隙辅助垫(形成轨枕底面与承轨槽底面之间的间隙)、隔离垫(将轨枕端面和与其相接的所述道床隔离，避免浇筑所述道床的混凝土与所述轨枕粘结)粘接组成减振部件，隔离垫与弹性垫板可采用一体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨枕式减振结构，包括承轨槽(100)，所述承轨槽(100)用于设置轨枕(110)，其特征在于，所述承轨槽(100)上相对设置的两个侧壁(101)分别与所述承轨槽(100)的槽底(102)构成倾角α和β，且90°＜α≤135°，90°＜β≤135°，两个所述侧壁(101)上分别连接有弹性垫板(120)，两个所述弹性垫板(120)均连接所述轨枕(110)，所述轨枕(110)的底面(112)与所述槽底(102)具有间隙(130)。

【技术特征摘要】
1.一种轨枕式减振结构，包括承轨槽(100)，所述承轨槽(100)用于设置轨枕(110)，其特征在于，所述承轨槽(100)上相对设置的两个侧壁(101)分别与所述承轨槽(100)的槽底(102)构成倾角α和β，且90°＜α≤135°，90°＜β≤135°，两个所述侧壁(101)上分别连接有弹性垫板(120)，两个所述弹性垫板(120)均连接所述轨枕(110)，所述轨枕(110)的底面(112)与所述槽底(102)具有间隙(130)。2.根据权利要求1所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，所述间隙(130)的距离为H，且H≥3mm。3.根据权利要求1所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，92°≤α≤120°，92°≤β≤120°。4.根据权利要求1所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，所述α和所述β的值相等。5.根据权利要求1所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，所述轨枕(110)相对设置的两个侧面(111)分别与所述底面(112)构成倾角γ和δ，且90°＜γ≤135°，90°＜δ≤135°，两个所述侧面(111)分别连接于对应的所述弹性垫板(120)。6.根据权利要求5所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，92°≤γ≤120°，92°≤δ≤120°。7.根据权利要求5所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，γ≤α，δ≤β。8.根据权利要求7所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，两个所述侧面(111)分别平行于对应的所述侧壁(101)。9.根据权利要求1-8任一所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，每个所述弹性垫板(120)连接对应所述侧壁(101)和所述轨枕(110)的两个表面上均设有若干个凸起(121)，所有所述凸起(121)均嵌入对应所述侧壁(101)和所述轨枕(110)中。10.根据权利要求9所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，嵌入所述侧壁(101)中的每个所述凸起(121)包括一段弧面一(122)，所有所述弧面一(122)朝向下方，嵌入所述轨枕(110)中的每个所述凸起(121)包括一段弧面二(123)，所有所述弧面二(123)朝向上方。11.根据权利要求9所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，每个所述凸起(121)上设有至少一个凹槽(124)。12.根据权利要求9所述的一种轨枕式减振结构，其特征在于，每个所述弹性垫板(120)的横截面为变截面形状。13.一种复合轨枕式减振结构，包括如权利要求1-12任一所述的轨枕式减振结构，其特征在于，所述间隙(130)的距离为G，且G≥10mm，所述间隙(130)内设有至少一个弹性支撑垫(200)，每个所述弹性支撑垫(200)上表面接触所述底面(112)，每个所述弹性支撑垫(200)下表面接触所述槽底(102)。14.根据权利要求13所述的一种复合轨枕式减振结构，其特征在于，所述弹性支撑垫(200)包括10-30mm厚的橡胶垫，或者10-50mm厚的气压囊，或者10-50mm厚的液压囊。15.一种无砟轨道，其特征在于，所述无砟轨道上铺设有道床(300)，所述道床(300)上设有若干个呈阵列分布的如权利要求1-12任一所述的轨枕式减振结构或者如权利要求13-14任一所述的复合轨枕式减振结构，所有所述轨枕(110)连接钢轨。16.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：和振兴，
申请(专利权)人：和振兴，
类型：发明
国别省市：四川,51