一种用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构的制作方法

1.本实用新型属于道床病害整治领域，具体涉及一种用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构。


背景技术：

2.随着我国轨道交通产业的不断发展，轨道交通结构的设计形式也越来越多样，其中便包括利用无枕式整体道床设置轨道结构的轨道交通形式。
3.在无枕式整体道床中，应用较为广泛的产品为钢弹簧浮置板道床，其具有良好的减振降噪效果，因而在城市轨道交通中受到广泛使用。不过，由于城市轨道交通的特殊性及复杂性，使得钢弹簧浮置板道床经一段时间的运营使用后，不可避免地会产生一些问题和不足，导致无枕式整体道床失效，进而导致一系列的问题，例如轨下净空不足和扣件状态异常等。其中，轨下净空不足问题将影响钢轨急救器、小型液压起道器、锯轨机等轨道工程设备的正常使用，对相关轨道工程的安装维护工作影响较大；同时，轨下净空不足使隔振器与钢轨距离过近，万一弹条或螺栓漏在轨上，会使钢轨对地短路，导致安全事故。扣件状态异常问题主要表现为扣件底部垫板开裂、扣件下陷、套管歪斜，甚至扣件失效，这将引起轨道几何参数变化，影响行车平稳性，严重时可能导致安全事故。
4.目前，针对无枕式道床直埋垫板的失效整治，现有的处理方法一般是将有问题路段的道床凿除，重新布置钢筋、浇筑混凝土，或对道床空洞位置钻孔、注浆填充抬升等。此类方法不仅成本高、耗时长、投入大，而且施工难度大、施工周期长，而城市轨道交通天窗点一般较短，导致现有的方法很难满足已运营线路的整治需求。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构，能有效实现无枕式道床直埋垫板的失效整治，降低已运营线路的无枕式道床直埋垫板的失效整治难度，缩短施工周期。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构，其包括轨枕主体，
7.所述轨枕主体的厚度方向上依次设置有埋设部和调高部；
8.所述埋设部设置在所述轨枕主体的底部，用于该轨枕主体在无枕式道床直埋垫板顶面上的埋设，且所述埋设部的厚度不大于所述无枕式道床直埋垫板顶面与该无枕式道床直埋垫板中道床钢筋的最小距离；
9.所述调高部设置在所述轨枕主体的顶部，其在所述埋设部埋设后突出于所述无枕式道床直埋垫板的顶面，用于钢轨高度的调整。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述轨枕主体背离所述轨枕挡肩的一侧设置有若干轨枕钢筋；
11.所述轨枕钢筋的一端突出于所述埋设部的端面，另一端预埋在所述轨枕主体内。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述轨枕钢筋背离所述轨枕主体的一端设置为弯折形式，使得所述埋设部埋设时所述轨枕钢筋可挂设在所述道床钢筋上。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述调高部的厚度通常为5mm～55mm，可根据实际需求进行增加。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述调高部的厚度等级分为5mm、15mm、25mm、35mm、45mm、55mm等以此类推。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述轨枕主体以钢筋混凝土成型而成，其埋设部的厚度为40mm～60mm。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述轨枕主体以复合材料制作而成，其埋设部的设置厚度为20mm～40mm。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述轨枕钢筋端部的弯折结构处于所述轨枕主体的横向竖直面内或者纵向竖直面内。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述轨枕主体上沿厚度方向设置有预埋套管，用于扣件的连接设置。
19.作为本实用新型的进一步改进，所述调高部背离所述埋设部的一侧成对设置有挡肩。
20.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
21.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
22.(1)本实用新型的用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构，其通过轨枕主体中埋设部和调高部的对应设置，利用各部位尺寸的优选设计，实现了无枕式道床直埋垫板失效整治，避免因道床损坏造成轨道几何尺寸发生变化、轨下净空不足，从而影响行车安全，保证了无枕式道床直埋垫板失效整治后的可靠性和稳定性，优化了车辆-轨道-道床之间的整体受力情况，防止后续病害情况的发生；
23.(2)本实用新型的用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构，其通过轨枕主体上轨枕钢筋的对应设置，使得无枕式道床直埋垫板失效整治时，轨枕主体与直埋垫板之间可以实现稳定连接，保证薄型轨枕设置后的可靠性和稳定性，避免预埋套管的歪斜，提升薄型轨枕设置的精度；
24.(3)本实用新型的用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构，其通过优选薄型轨枕的尺寸和材质，使得薄型轨枕可在不同应用环境下得到应用，扩大薄型轨枕的应用范围，降低无枕式道床直埋垫板的失效整治成本；
25.(4)本实用新型的用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构，其结构简单，设置简便，相较于现有的无枕式道床直埋垫板失效整治方案而言，能在确保轨道结构整治后结构强度、设置精度、使用可靠性的前提下，大幅缩短无枕式道床直埋垫板的失效整治周期，降低施工的成本，具有较好的应用前景和推广价值。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例中薄型轨枕结构的整体结构示意图；
27.图2是本实用新型实施例1中薄型轨枕结构在无枕式道床直埋垫板上的安装示意
图；
28.图3是本实用新型实施例2中薄型轨枕结构在无枕式道床直埋垫板上的安装示意图；
29.图4是本实用新型实施例中利用薄型轨枕结构实现无枕式道床直埋垫板失效整治后的结构示意图；
30.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：
31.1、薄型轨枕；101、轨枕主体；102、轨枕挡肩；103、轨枕钢筋；104、预埋套管；
32.2、无枕式道床直埋垫板；201、道床板体；202、道床钢筋；
33.3、钢轨；4、扣件。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型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。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
36.此外，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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.实施例：
40.请参阅图1～3，本实用新型优选实施例中的用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构包括呈块状结构的轨枕主体101，轨枕主体101顶面的横向两侧分别设置有轨枕挡肩102，使得钢轨3在设置时可以通过扣件4固定在两轨枕挡肩102之间。
41.具体而言，优选实施例中的薄型轨枕1旨在保证钢轨固定强度的情况下，不切断无枕式道床直埋垫板2失效整治部位中的道床钢筋202。实际设置时，轨枕主体101包括竖向上依次设置的埋设部和调高部；前者用于埋设于无枕式道床直埋垫板2中，后者用于突出无枕式道床直埋垫板2的表面，用于钢轨3的调高。
42.如图2中所示，不难看出，轨枕主体101的厚度d等于埋设部的厚度d1加上调高部的厚度d2。实际设置时，埋设部的厚度d1优选处于20mm～60mm之间。
43.进一步具体地，在通常情况下，埋设部的厚度处于40mm～60mm之间，此时，位于无枕式道床直埋垫板2厚度方向上最顶层的道床钢筋202距道床板体201顶面的距离不小于埋设部的厚度(即埋设部的厚度不大于无枕式道床直埋垫板2顶面与道床钢筋202的最小距离)以此确保埋设部的埋设不会破坏道床钢筋202，从而确保薄型轨枕1设置后无枕式道床直埋垫板2的结构受力稳定性，对无枕式道床直埋垫板2的承载能力及整体性能影响较小。
44.在特殊情况下，位于无枕式道床直埋垫板2厚度方向上最顶层的道床钢筋202距道床板体201顶面的距离较小，此时，为了避免薄型轨枕1设置后对道床钢筋202的破坏，埋设部的设置厚度优选为20mm～40mm；不过，由于此时埋设部的埋设深度较低，为了保证薄型轨枕1与无枕式道床直埋垫板2之间的结合力满足设计要求，将薄型轨枕1的制备材质由普通钢筋混凝土更换为高强复合材料，增加薄型轨枕自身的强度，避免薄型轨枕1与无枕式道床直埋垫板2之间出现结合力较小的问题。
45.在优选实施例中，薄型轨枕1调高部的厚度d2通常为5mm～55mm，使得薄型轨枕1承载部位(即轨枕主体101)的厚度约为50mm～110mm之间。不过，根据实际施工的需要，调高部的厚度也可对应超出上述范围，例如，在某些极端病害的治理情况下，调高部的厚度尺寸甚至可以达到或者超过150mm，这可以根据实际情况进行优选。另外，在实际制备时，优选设置多种尺寸的薄型轨枕1备选，不同薄型轨枕1之间的轨枕主体101的厚度不同。同时，优选实施例中根据埋设部的厚度不同分为普通型和特殊型，如前述内容所示。
46.其次，在优选实施例中，根据调高部厚度的不同，分为不同调整量级的薄型轨枕1，进一步优选分为6级，即5mm级、15mm级、25mm级，以此类推，直到55mm级。当调高量处于0～10mm时，选用5mm级的薄型轨枕1，当调高量处于10～20mm时，选用15mm级的薄型轨枕1，以此类推。
47.可以理解，上述薄型轨枕调高部厚度范围为常用实例，根据实际需求可增加。
48.此外，轨枕挡肩宽度b1、挡肩角度θ可根据线路曲线半径及列车行驶速度、轴重等因素综合考虑设计，曲线半径较小、速度较快、轴重较大的线路，设置较大的挡肩宽度、角度，反之亦然，故在此不做赘述。而且，根据不同线路及扣件类型，薄型轨枕也可不设轨枕挡肩。
49.进一步地，如图2、图3中所示，优选实施例中轨枕主体101背离轨枕挡肩102的一侧设置有若干轨枕钢筋103，其一端预埋在轨枕主体101中，另一端伸出轨枕主体101的底面，并在薄型轨枕1设置时伸入无枕式道床直埋垫板2中，以此增加薄型轨枕1与无枕式道床直埋垫板2之间的结合力和抗拉拔力，保证薄型轨枕1的设置可靠性和稳定性。
50.优选地，轨枕钢筋103背离轨枕主体101的端部设置为弯折形式，使得薄型轨枕1在无枕式道床直埋垫板2上设置时，轨枕钢筋103可以在竖向上挂设于道床钢筋202上，如图3中所示。同时，在优选实施例中，端部设置为弯折形式的轨枕钢筋103包括处于轨枕主体101
横向竖直面内和纵向竖直面内的两种，用于分别挂设在沿横向布置和沿纵向布置的道床钢筋202上。此外，为了进一步提升薄型轨枕1的设置可靠性，将轨枕钢筋103与道床钢筋202连接设置，两者的连接方式包括但不限于钢筋绑扎和焊接。
51.进一步地，如图1中所示，优选实施例中的轨枕主体101中还预埋设置有预埋套管104，其沿轨枕主体101的厚度方向贯穿轨枕主体101，一端突出埋设部的端面，另一端不突出于调高部的端面。同时，预埋套管104与轨枕钢筋103分别在薄型轨枕1成型时一体成型，用于薄型轨枕1设置时扣件4的连接。
52.当无枕式道床直埋垫板2在使用过程中发生部分沉降时，例如图4中虚线所围区域，此时，可以将扣件4从无枕式道床直埋垫板2上取下，并在扣件4设置位置开设相应的嵌设槽，之后将对应的薄型轨枕1嵌入嵌设槽中，将薄型轨枕1的轨枕钢筋103与道床钢筋202连接，之后将薄型轨枕1与无枕式道床直埋垫板2浇筑为一体；待浇筑成型后，将钢轨3复原，从而完成无枕式道床直埋垫板2的部分失效整治。
53.本实用新型中的用于无枕式道床直埋垫板失效整治的薄型轨枕结构，其结构简单，设置简便，相较于现有的无枕式道床直埋垫板失效整治方案而言，能在确保轨道结构整治后结构强度、设置精度、使用可靠性的前提下，大幅缩短无枕式道床直埋垫板的失效整治周期，降低施工的成本，具有较好的应用前景和推广价值。
54.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。