无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强设计制造技术

本发明专利技术公开了一种无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，其特征在于：在埋入轨枕块(1)的空心钢管距离开口端100mm‑200mm的位置起、在小于50mm的长度范围内具有径向宽度缩小部(3)，且在空心钢管埋入道床的中间段部分也具有径向宽度缩小部(3)，在空心钢管灌注的过程中，径向宽度缩小部(3)也灌满混凝土，并在轨枕块(1)的浇筑过程中与轨枕块(1)浇筑为一体，在道床的浇筑过程中与道床浇筑为一体。采用缩径的方式将钢管端部和中部直径缩小，在受外荷载作用时，钢管混凝土构件位于轨枕中的部分与轨枕块卡紧，在道床的部分与道床混凝土卡紧，更好的抵抗荷载作用，使得钢管混凝土轨枕结合性能加强。

Strengthening design of connection between concrete-filled steel tube and sleeper block of ballastless track

The invention discloses a connection reinforcement structure of the concrete filled steel tube component of ballastless track and the sleeper block, which is characterized in that: the hollow steel tube embedded in the sleeper block (1) has a radial width reduction part (3) within a length range of less than 50 mm from the position of 100 mm \u2011 200 mm from the opening end, and the middle part of the hollow steel tube embedded in the track bed also has a radial width reduction part (3), which is empty During the pouring process of the steel pipe, the radial width reduction part (3) is also filled with concrete, and the pouring process of the sleeper block (1) is integrated with the pouring of the sleeper block (1), and the pouring process of the track bed is integrated with the pouring of the track bed. The diameter of the end and the middle of the steel tube is reduced by reducing the diameter. When subjected to the external load, the part of the concrete-filled steel tube component located in the sleeper is clamped with the sleeper block, and the part of the track bed is clamped with the concrete of the track bed, so as to better resist the load effect and enhance the binding performance of the concrete-filled steel tube sleeper.

【技术实现步骤摘要】
无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强设计
本专利技术属于无砟轨道混凝土轨枕领域，具体涉及一种无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，以及具有该连接加强结构的无砟轨道的钢管混凝土轨枕。
技术介绍
在铁路无砟轨道系统中，有一种预制的轨枕，轨枕安装在道床中或者采用混凝土与道床浇筑为一体，用来安装扣件，进一步固定上方的钢轨，并需要与道床保持良好的连接性能，但还存在如下缺陷：1、现有钢管混凝土表面为较为光滑的钢材面，其直接埋入混凝土等材料后，与其接触的握裹力有限，钢管混凝土与轨枕块之间的结合不够牢固，容易出现松动脱离。2、空心钢管的直径较小，钢管内灌注混凝土非常困难，管内密实度不够，钢管出口处与轨枕块的密实度也不够，给整体轨枕结构带来病害隐患，后期养护维修成本高。
技术实现思路
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本专利技术提供了一种无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，采用缩径的方式将钢管端部和中部直径缩小，在受外荷载作用时，钢管混凝土构件位于轨枕中的部分与轨枕块卡紧，在道床的部分与道床混凝土卡紧，更好的抵抗荷载作用，使得钢管混凝土轨枕结合性能加强。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，用于无砟轨道的钢管混凝土轨枕中，所述钢管混凝土轨枕包括两个或更多轨枕块和连接上述轨枕块的多根钢管混凝土，所述轨枕块由混凝土浇筑而成，所述钢管混凝土由空心钢管灌注混凝土而成，且布置于彼此相邻的两个轨枕块的制造模具内，在所述轨枕块的浇筑过程中与所述轨枕块浇筑为一体；其中：在埋入所述轨枕块的所述空心钢管距离开口端100mm-200mm的位置起、在小于50mm的长度范围内具有径向宽度缩小部，且在所述空心钢管埋入道床的中间段部分也具有径向宽度缩小部，在所述空心钢管灌注的过程中，所述径向宽度缩小部也灌满混凝土，并在所述轨枕块的浇筑过程中与所述轨枕块浇筑为一体，在所述道床的浇筑过程中与所述道床浇筑为一体。优选地，所述径向宽度缩小部的横截面为圆形、椭圆形或长条形。优选地，所述空心钢管为两根，其分布在轨枕块的预埋件的两侧；或者所述空心钢管为三根，上述三根空心钢管按以下方式布置：所述三根空心钢管的横截面的中心连线构成三角形。为实现上述目的，按照本专利技术的另一方面，还提供了一种无砟轨道的钢管混凝土轨枕，包括两个或更多轨枕块和连接上述轨枕块的多根钢管混凝土，还具有如前所述的无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构。为实现上述目的，按照本专利技术的另一方面，还提供了一种如前所述的无砟轨道的钢管混凝土轨枕的施工方法，其中，包括如下步骤：步骤一：选取根长2000mm，外径40mm的空心钢管；步骤二:在空心钢管距离开口端100mm-200mm的位置起、在0-50mm的长度范围内挤压缩小至外径37mm，形成若干径向宽度缩小部；且在空心钢管埋入道床的中间段部分、在0-50mm的长度范围内挤压缩小至外径37mm，形成若干径向宽度缩小部；步骤三：从空心钢管一端向另一端喷射灌注高压混凝土填充材料，并将所有径向宽度缩小部也用混凝土填充密实；步骤四：养护钢管混凝土构件，以此形成预制好的若干钢管混凝土；步骤五：钢管混凝土、钢筋笼放入轨枕生产用模具，浇筑混凝土材料，使得钢管混凝土浇筑进入轨枕块；步骤六：在道床的浇筑过程，包括径向宽度缩小部在内的钢管混凝土中间段部分与道床浇筑为一体。为实现上述目的，按照本专利技术的另一方面，还提供了一种无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，用于无砟轨道的钢管混凝土轨枕中，所述钢管混凝土轨枕包括两个或更多轨枕块和连接上述轨枕块的多根钢管混凝土，所述轨枕块由混凝土浇筑而成，所述钢管混凝土构造为利用空心钢管布置于彼此相邻的两个轨枕块的制造模具内，在所述轨枕块的浇筑过程中与所述轨枕块浇筑为一体，同时所述空心钢管内灌满混凝土；其中：在埋入所述轨枕块的所述空心钢管距离开口端100mm-200mm的位置起、在小于50mm的长度范围内具有径向宽度缩小部，且在所述空心钢管埋入道床的中间段部分也具有径向宽度缩小部，在所述空心钢管灌注的过程中，所述径向宽度缩小部也灌满混凝土，并在所述轨枕块的浇筑过程中与所述轨枕块浇筑为一体，在所述道床的浇筑过程中与所述道床浇筑为一体。优选地，所述径向宽度缩小部的横截面为圆形、椭圆形或长条形。优选地，所述空心钢管为两根，其分布在轨枕块的预埋件的两侧；或者所述空心钢管为三根，上述三根空心钢管按以下方式布置：所述三根空心钢管的横截面的中心连线构成三角形。为实现上述目的，按照本专利技术的另一方面，还提供了一种无砟轨道的钢管混凝土轨枕，包括两个或更多轨枕块和连接上述轨枕块的多根钢管混凝土，还具有如前所述的无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构。为实现上述目的，按照本专利技术的另一方面，还提供了一种如前所述的无砟轨道的钢管混凝土轨枕的施工方法，其中，包括如下步骤：步骤一：选取根长2000mm，外径40mm的空心钢管；步骤二：在空心钢管距离开口端100mm-200mm的位置起、在0-50mm的长度范围内挤压缩小至外径37mm，形成若干径向宽度缩小部；且在空心钢管埋入道床的中间段部分、在0-50mm的长度范围内挤压缩小至外径37mm，形成若干径向宽度缩小部；步骤三：以此形成预制好的若干空心钢管；步骤四：将空心钢管、钢筋笼放入轨枕生产用模具，从空心钢管的一端向另一端喷射高压混凝土填充材料，直到填满另一端的轨枕块模腔和所有的径向宽度缩小部，然后继续填满本侧的轨枕块模腔，使得钢管混凝土浇筑进入轨枕块；步骤五：养护钢管混凝土轨枕；步骤六：在道床的浇筑过程，包括径向宽度缩小部在内的钢管混凝土中间段部分与道床浇筑为一体。上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本专利技术的无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，由于钢管是圆形较光滑的表面，直接埋入混凝土其接触的握裹力有限，荷载作用下可能出现窜动的情况，钢管灌注填充材料之前将钢管端部或中部采用加工机械缩小外径，然后在钢管内灌满砂浆填充材料，再将钢管混凝土构件与轨枕块浇筑在一起，使得钢管混凝土构件与轨枕块结合牢固。采用缩径的方式将钢管端部和中部直径缩小，在受外荷载作用时，钢管混凝土构件位于轨枕中的部分与轨枕块卡紧，在道床的部分与道床混凝土卡紧，更好的抵抗荷载作用，使得钢管混凝土轨枕结合性能加强。2、本专利技术的无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，同时轨枕浇筑进入道床后，与道床混凝土卡紧，更好的抵抗荷载的作用。附图说明图1是本专利技术实施例的无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构的空心钢管的示意图；图2是图1中A-A截面的剖视示意图；图3是图1中B-B截面的剖视示意图；图4是本专利技术实施例的无砟轨道的钢管混凝土轨枕的示意图。上述附图中，尺寸标记的单位为mm。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，用于无砟轨道的钢管混凝土轨枕中，所述钢管混凝土轨枕包括两个或更多轨枕块(1)和连接上述轨枕块(1)的多根钢管混凝土(2)，所述轨枕块(1)由混凝土浇筑而成，所述钢管混凝土(2)由空心钢管灌注混凝土而成，且布置于彼此相邻的两个轨枕块(1)的制造模具内，在所述轨枕块(1)的浇筑过程中与所述轨枕块(1)浇筑为一体；其特征在于：在埋入所述轨枕块(1)的所述空心钢管距离开口端100mm‑200mm的位置起、在小于50mm的长度范围内具有径向宽度缩小部(3)，且在所述空心钢管埋入道床的中间段部分也具有径向宽度缩小部(3)，在所述空心钢管灌注的过程中，所述径向宽度缩小部(3)也灌满混凝土，并在所述轨枕块(1)的浇筑过程中与所述轨枕块(1)浇筑为一体，在所述道床的浇筑过程中与所述道床浇筑为一体。

【技术特征摘要】
1.一种无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，用于无砟轨道的钢管混凝土轨枕中，所述钢管混凝土轨枕包括两个或更多轨枕块(1)和连接上述轨枕块(1)的多根钢管混凝土(2)，所述轨枕块(1)由混凝土浇筑而成，所述钢管混凝土(2)由空心钢管灌注混凝土而成，且布置于彼此相邻的两个轨枕块(1)的制造模具内，在所述轨枕块(1)的浇筑过程中与所述轨枕块(1)浇筑为一体；其特征在于：在埋入所述轨枕块(1)的所述空心钢管距离开口端100mm-200mm的位置起、在小于50mm的长度范围内具有径向宽度缩小部(3)，且在所述空心钢管埋入道床的中间段部分也具有径向宽度缩小部(3)，在所述空心钢管灌注的过程中，所述径向宽度缩小部(3)也灌满混凝土，并在所述轨枕块(1)的浇筑过程中与所述轨枕块(1)浇筑为一体，在所述道床的浇筑过程中与所述道床浇筑为一体。2.如权利要求1所述的无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，其特征在于：所述径向宽度缩小部(3)的横截面为圆形、椭圆形或长条形。3.如权利要求1所述的无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构，其特征在于：所述空心钢管为两根，其分布在轨枕块的预埋件的两侧；或者所述空心钢管为三根，上述三根空心钢管按以下方式布置：所述三根空心钢管的横截面的中心连线构成三角形。4.一种无砟轨道的钢管混凝土轨枕，包括两个或更多轨枕块(1)和连接上述轨枕块(1)的多根钢管混凝土(2)，还具有如权利要求1-3任一项所述的无砟轨道的钢管混凝土构件与轨枕块的连接加强结构。5.一种如权利要求4所述的无砟轨道的钢管混凝土轨枕的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：选取根长2000mm，外径40mm的空心钢管；步骤二:在空心钢管距离开口端100mm-200mm的位置起、在0-50mm的长度范围内挤压缩小至外径37mm，形成若干径向宽度缩小部(3)；且在空心钢管埋入道床的中间段部分、在0-50mm的长度范围内挤压缩小至外径37mm，形成若干径向宽度缩小部(3)；步骤三：从空心钢管一端向另一端喷射灌注高压混凝土填充材料，并将所有径向宽度缩小部(3)也用混凝土填充密实；步骤四：养护钢管混凝土构件，以此形成预制好的若干钢管混凝土(2)；步骤五：钢管混凝土(2)、钢筋笼放入轨枕生产用模具，浇筑混凝土材料，使得钢管混凝土(2)浇筑进入轨枕块(1)；步骤六：在道床的浇筑过程，包括径向宽度缩小部(3)在内的钢管混凝土(2)中间段部分与道床浇筑为一体。6.一种无砟轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立，张育红，王森荣，李秋义，杨艳丽，朱彬，张世杰，李启航，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42