一种用于市域铁路浮置板道床的轨面平顺性保持结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于市域铁路浮置板道床的轨面平顺性保持结构，包括钢弹簧浮置板地段、两段预拱过渡路段和两段非减振路段，钢弹簧浮置板地段上的轨道为第一轨道，每段预拱过渡路段上的轨道均为第二轨道，每段非减振路段上的轨道均为第三轨道；第一轨道的轨面高于每段第三轨道的轨面；第二轨道通过多个第二扣件与轨下基础连接；沿着第三轨道到第一轨道的方向，这些第二扣件的高度逐渐变大并且刚度逐渐变小，以让车轮中心与轨面平顺性基准线的竖直距离保持在设定范围内。本发明专利技术可以提高浮置板道床地段的轨面平顺性，提高列车通过钢弹簧浮置板地段的平稳性和安全性，从而适应更高速度的特殊减振需求，填补市域铁路特殊减振轨道结构的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种用于市域铁路浮置板道床的轨面平顺性保持结构
本专利技术属于轨道设计领域，更具体地，涉及一种市域铁路浮置板道床结构。
技术介绍
轨道交通工程减振设计是轨道系统设计的重点和难点。一般情况下，减振等级按照环评预测超标量分为中等减振，高等减振和特殊减振三个等级。其中，特殊减振措施采用钢弹簧浮置板减振道床。在传统城市轨道交通地铁项目中浮置板轨道应用广泛，设计技术方案成熟可靠，但车辆运行速度不超过100km/h，车辆轴重不超过16H。随着城市轨道交通的迅速发展，列车最大运行速度达到100km/h～160km/h，车辆轴重采用17H，较传统城市轨道交通车辆运行速度较大幅度提高，轴重增大，对浮置板道床的轨面平顺性提出了更高的要求。专利CN110700023A提出了一种基于轨道工程的钢弹簧浮置板整体道床，该方案中钢弹簧浮置板道床与不减振地段无有效过渡措施，当列车经过浮置板道床与不减振道床的分界处时，由于刚度的变化，轨顶面会形成一个较大的不平顺，导致列车通过时有跳车等影响运行安全的现象发生。专利CN203475237U提出了一种预制式钢弹簧浮置板，通过端部凸台传递浮置板之间的横向力，浮置板之间通过铰接的方式连接。该方案通过端部内置铰接的方式，强行过渡浮置板之间及浮置板与一般道床之间的轨面不平顺。该方案中的浮置板过渡处竖向力均由铰接提供，对浮置板的铰接装置受力不友好，存在安全隐患。端部铰接的方式使得预制浮置板在发生病害时不能够被方便取出，需要同时抬升多块浮置板，才能实现浮置板更换维修，工作量大。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种用于市域铁路浮置板道床的轨面平顺性保持结构，可提高浮置板道床区段的轨面平顺性，适应更高速度条件下的特殊减振需求。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种用于市域铁路浮置板道床的轨面平顺性保持结构，其特征在于，包括钢弹簧浮置板地段、两段预拱过渡路段和两段非减振路段，其中：所述钢弹簧浮置板地段上的轨道为第一轨道，每段所述预拱过渡路段上的轨道均为第二轨道，每段所述非减振路段上的轨道均为第三轨道，所述第一轨道的每端分别通过一段所述第二轨道与一段所述第三轨道的一端连接；所述第一轨道和每条所述第三轨道均水平设置，两条所述第三轨道的轨面的高度一致；所述第一轨道的轨面高于每段所述第三轨道的轨面并且它们的高度差为第一轨道的预拱值H；所述第一轨道通过多个第一扣件与浮置板连接，所述第二轨道通过多个第二扣件与轨下基础连接，所述第三轨道通过多个第三扣件与轨下基础连接；沿着所述第三轨道到第一轨道的方向，这些第二扣件的高度逐渐变大并且刚度逐渐变小，以让列车在第一轨道、第二轨道和第三轨道上行驶时，车轮中心与轨面平顺性基准线的竖直距离保持在设定范围内；其中，所述轨面平顺性基准线为设定的一段水平的基准线。优选地，通过列车和浮置板的实际参数仿真计算，得到第一轨道的预拱值的设置建议值；通过现场监测及试验评估第一轨道的预拱值的实施效果进行调整，以弥补仿真计算的偏差，使得第一轨道的预拱值有效保持列车通过钢弹簧浮置板地段的轨面平顺性。优选地，在第一轨道铺设精调前，基于线路的轨道结构及运营的列车的实际参数，仿真计算列车通过钢弹簧浮置板地段时的第一轨道的竖向位移，以所述第一轨道的竖向位移获得第一轨道的预拱值。优选地，第一轨道的预拱值根据列车轴重、列车运营速度及浮置板刚度，采用轮轨动力学进行确定。优选地，所有的所述第一扣件的刚度相同，所有的所述第三扣件的刚度相同。优选地，各预拱过渡段的水平长度L根据列车行车速度确定。优选地，各所述预拱过渡段的水平长度L不小于12m。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，能够取得下列有益效果：1)通过本专利技术的实施，可以提高浮置板道床地段的轨面平顺性，提高列车通过钢弹簧浮置板地段的平稳性和安全性，从而适应更高速度(100km/h～160km/h)的特殊减振需求，填补市域铁路特殊减振轨道结构的空白，同时也可以运用在城际、地铁等线路上。2)通过列车和浮置板的实际参数仿真计算，得到预拱值的设置建议值；通过现场监测及试验评估预拱值的实施效果进行调整，以弥补仿真计算的偏差，使得预拱值有效保持列车通过钢弹簧浮置板地段的轨面平顺性。3)通过上述预拱值的设计，优化了传统了钢弹簧浮置板地段的轨面线型，使得列车通过钢弹簧浮置板地段时，在列车载荷作用下，轨道产生竖向位移后，始终能够保持在轨面平顺性基准线附近。提高了列车通过时浮置板道床的轨面平顺性，从而提高列车运行的平顺性，减缓轨道波磨，延长使用寿命，减少养护维修工作量。4)在不减振地段与钢弹簧浮置板地段之间设置预拱过渡段，实现轨道结构刚度和预拱值的平稳过渡。5)当列车运行在预拱过渡段和钢弹簧浮置板地段时，由于预拱值的存在，列车载荷引起的轨道竖向位移将回到轨面平顺性基准线附近，从而实现钢弹簧浮置板地段轨面平顺性的保持技术。附图说明图1是本专利技术在没有列车经过时的结构示意图；图2是列车通过预拱过渡段时的结构示意图；图3是列车经过钢弹簧浮置板地段时的结构示意图。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以相互组合。如图1～图3所示，一种用于市域铁路浮置板道床的轨面平顺性保持结构，包括钢弹簧浮置板地段1、两段预拱过渡路段2和两段非减振路段33并且它们共同承接列车行驶轨道，其中：所述列车行驶轨道在所述钢弹簧浮置板地段1上的轨道为第一轨道11，所述列车行驶轨道在每段所述预拱过渡路段2上的轨道均为第二轨道21，所述列车行驶轨道在每段所述非减振路段33上的轨道均为第三轨道31，所述第一轨道11的每端分别通过一段所述第二轨道21与一段所述第三轨道31的一端连接；从图中可以看出，从左至右，轨道的连接顺利是第三轨道31-第二轨道21-第一轨道11-第二轨道21-第三轨道31，它们依次连接，钢弹簧浮置板地段1在两段预拱过渡路段2之间，两段预拱过渡路段2在两段非减振路段33之间。两条第二轨道21左右对称设置在第一轨道11的左右两端，两条第三轨道31也左右对称设置。所述第一轨道11和每条所述第三轨道31均水平设置，两条所述第三轨道31的轨面(轨面均指上表面，下同)的高度一致；所述第一轨道11的轨面高于每段所述第三轨道31的轨面并且它们的高度差H作为第一轨道的预拱值；“预拱”可以理解为预先给一个相对于第三轨道的轨面抬高的“高度”，在钢弹簧浮置板地段1的范围内，预拱值通过钢弹簧浮置板地段1的浮置板顶升时预设。所述第一轨道11通过多个第一扣件12与浮置板连接，所述第二轨道21通过多个第二扣件22与轨下基础本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于市域铁路浮置板道床的轨面平顺性保持结构，其特征在于，包括钢弹簧浮置板地段、两段预拱过渡路段和两段非减振路段，其中：/n所述钢弹簧浮置板地段上的轨道为第一轨道，每段所述预拱过渡路段上的轨道均为第二轨道，每段所述非减振路段上的轨道均为第三轨道，所述第一轨道的每端分别通过一段所述第二轨道与一段所述第三轨道的一端连接；/n所述第一轨道和每条所述第三轨道均水平设置，两条所述第三轨道的轨面的高度一致；/n所述第一轨道的轨面高于每段所述第三轨道的轨面并且它们的高度差为第一轨道的预拱值H；/n所述第一轨道通过多个第一扣件与浮置板连接，所述第二轨道通过多个第二扣件与轨下基础连接，所述第三轨道通过多个第三扣件与轨下基础连接；/n沿着所述第三轨道到第一轨道的方向，这些第二扣件的高度逐渐变大并且刚度逐渐变小，以让列车在第一轨道、第二轨道和第三轨道上行驶时，车轮中心与轨面平顺性基准线的竖直距离保持在设定范围内；其中，所述轨面平顺性基准线为设定的一段水平的基准线。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于市域铁路浮置板道床的轨面平顺性保持结构，其特征在于，包括钢弹簧浮置板地段、两段预拱过渡路段和两段非减振路段，其中：
所述钢弹簧浮置板地段上的轨道为第一轨道，每段所述预拱过渡路段上的轨道均为第二轨道，每段所述非减振路段上的轨道均为第三轨道，所述第一轨道的每端分别通过一段所述第二轨道与一段所述第三轨道的一端连接；
所述第一轨道和每条所述第三轨道均水平设置，两条所述第三轨道的轨面的高度一致；
所述第一轨道的轨面高于每段所述第三轨道的轨面并且它们的高度差为第一轨道的预拱值H；
所述第一轨道通过多个第一扣件与浮置板连接，所述第二轨道通过多个第二扣件与轨下基础连接，所述第三轨道通过多个第三扣件与轨下基础连接；
沿着所述第三轨道到第一轨道的方向，这些第二扣件的高度逐渐变大并且刚度逐渐变小，以让列车在第一轨道、第二轨道和第三轨道上行驶时，车轮中心与轨面平顺性基准线的竖直距离保持在设定范围内；其中，所述轨面平顺性基准线为设定的一段水平的基准线。


2.根据权利要求1所述的一种用于市域铁路浮置板道床的轨面平顺性保持结构，其特征在于，通过列车和浮置板的实际参数仿真计算，得到第一轨道的预拱值的设置建议值；通过现场监...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋义，韩志刚，周磊，杨尚福，孙立，王森荣，朱彬，杨健，
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