一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)及其鋼軌支撐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)及其鋼軌支撐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市軌道交通和高速鐵路大量采用無(wú)砟軌道，鋼軌采用離散支撐固定，相較于有砟軌道無(wú)砟軌道大大提高了軌道的平順性，減小了軌道的維修維護(hù)量，延長(zhǎng)了軌道的維護(hù)使用周期。但由于無(wú)砟軌道通常為整體道床鋼軌和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間缺少了道砟減振耗能層，這使得輪軌振動(dòng)難以在軌道內(nèi)部耗散釋放，輪軌振動(dòng)在沿鋼軌方向傳播更遠(yuǎn)，向下傳遞給基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)向上傳遞給車(chē)輛結(jié)構(gòu)的能量更大。長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)積累使得輪軌容易出現(xiàn)周期性磨耗，產(chǎn)生鋼軌波磨和車(chē)輪高階不圓，從而進(jìn)一步加劇輪軌高頻動(dòng)作用。
[0003]輪軌周期型磨耗引起的高頻動(dòng)作用，加劇輪軌振動(dòng)和環(huán)境振動(dòng)污染，影響列車(chē)的乘坐舒適性和軌道交通線路周?chē)娜司迎h(huán)境質(zhì)量。另外嚴(yán)重的輪軌周期振動(dòng)還會(huì)引起列車(chē)和軌道結(jié)構(gòu)的疲勞破壞，彈條斷裂、扣件失效、列車(chē)軸箱損壞、構(gòu)架裂紋時(shí)有發(fā)生，對(duì)列車(chē)行車(chē)安全造成巨大隱患。為了治理鋼軌波磨和車(chē)輪不圓鐵路軌道管理部門(mén)和列車(chē)運(yùn)營(yíng)部門(mén)需要進(jìn)行大量的人力物力投入。
[0004]為了減小輪軌振動(dòng)噪聲，控制輪軌周期性磨耗，工程人員研發(fā)了多種減振吸振產(chǎn)品，最為典型的就是鋼軌動(dòng)力吸振器和靜音鋼軌。譬如，在專(zhuān)利號(hào)為ZL201120437186.9的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了一種鋼軌動(dòng)力吸振器，在專(zhuān)利號(hào)為ZL201520404496.9的實(shí)用新型專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)了一種軌道交通用鋼軌吸振裝置，這兩種鋼軌動(dòng)力吸振器都利用了調(diào)諧質(zhì)量(TMD)原理，通過(guò)在鋼軌軌腰兩側(cè)設(shè)置質(zhì)量塊并將質(zhì)量塊與鋼軌彈性連接，形成T M D或多重T M D裝置，來(lái)吸收鋼軌振動(dòng)，達(dá)到減小輪軌周期磨耗的目的。在專(zhuān)利號(hào)為ZL201110348940.6的發(fā)明專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中則公開(kāi)了一種交叉式靜音鋼軌，其原理式是在鋼軌表面貼附迷宮式阻尼體，通過(guò)阻尼體的剪切變形來(lái)耗散鋼軌的振動(dòng)能量，從而到高減小鋼軌振動(dòng)噪聲的目的。但上述實(shí)用新型專(zhuān)利或者實(shí)用新型專(zhuān)利均是在鋼軌本體上設(shè)置減振裝置，TMD原理的吸振裝置只能對(duì)單個(gè)或多個(gè)目標(biāo)頻率的振動(dòng)實(shí)現(xiàn)抑振，對(duì)非目標(biāo)頻率的振動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)有效抑制，且TMD裝置的主要作用是抑制結(jié)構(gòu)諧振，而輪軌振動(dòng)往往表現(xiàn)為一種非穩(wěn)態(tài)的寬頻振動(dòng)。在鋼軌上貼附阻尼層主要作用是抑制鋼軌的高頻振動(dòng)噪聲，對(duì)鋼軌低階結(jié)構(gòu)振動(dòng)難以起到有效作用。
[0005]連續(xù)彈性支撐鋼軌在減振抑振方面是一種理想鋼軌固定結(jié)構(gòu)，不會(huì)產(chǎn)生由離散支撐二次彎曲所引起的動(dòng)應(yīng)力，降低輪軌噪音，延長(zhǎng)了鋼軌壽命減少了維護(hù)工作量。但常規(guī)的連續(xù)支撐鋼軌調(diào)高，調(diào)距則比較困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)，以有效解決由于輪軌振動(dòng)所引發(fā)的輪軌周期性磨耗、輪軌噪音、環(huán)境振動(dòng)污染等問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型解決以上技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下:
[0008]本實(shí)用新型的一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)，包括鋼軌和軌下基礎(chǔ)，沿鋼軌延伸方向間隔設(shè)置扣件系統(tǒng)，通過(guò)扣件系統(tǒng)使鋼軌和軌下基礎(chǔ)形成固定連接，其特征是:所述鋼軌和軌下基礎(chǔ)之間，在兩相鄰扣件系統(tǒng)之間設(shè)置有鋼軌支撐裝置，該鋼軌支撐裝置具有豎向彈性和耗能結(jié)構(gòu)。
[0009]本實(shí)用新型所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種上述無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)所使用的鋼軌支撐裝置，以有效抑制鋼軌彈性振動(dòng)，并耗散鋼軌振動(dòng)能量。
[0010]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下:
[0011]本實(shí)用新型的鋼軌支撐裝置包括固定裝置、彈性體和調(diào)高底座，固定裝置與鋼軌形成連接，調(diào)高底座坐落在軌下基礎(chǔ)上，彈性體設(shè)置在固定裝置下方，耗能結(jié)構(gòu)設(shè)置在彈性體和調(diào)高底座之間。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是，對(duì)傳統(tǒng)無(wú)砟軌道離散式鋼軌支撐方式的革新，通過(guò)在相鄰扣件之間，軌道板上表面和鋼軌間設(shè)置支撐裝置，改變了鋼軌振動(dòng)形態(tài)，有效抑制離散支撐導(dǎo)致的鋼軌彎曲振動(dòng)，可以近似實(shí)現(xiàn)鋼軌連續(xù)支撐;與常規(guī)的連續(xù)支撐鋼軌相比較，調(diào)高，調(diào)距非常方便;鋼軌支撐裝置含有耗能結(jié)構(gòu)，有效的提高了無(wú)砟軌道系統(tǒng)的耗能能力，對(duì)輪軌振動(dòng)有很強(qiáng)的抑振耗能作用，對(duì)改善輪軌周期性磨耗，改善車(chē)輪高階不圓和鋼軌波磨，控制輪軌高頻動(dòng)作用具有顯著作用，可有效降低鐵路運(yùn)營(yíng)部門(mén)為了治理鋼軌波磨和車(chē)輪不圓的維護(hù)投入;鋼軌支撐方式可以對(duì)現(xiàn)有無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)完全兼容，因此既可以直接應(yīng)用于已建成的無(wú)砟軌道，也可以應(yīng)用與新設(shè)無(wú)砟軌道。
【附圖說(shuō)明】

[0013]本說(shuō)明書(shū)包括如下五幅附圖:
[0014]圖1是本實(shí)用新型中一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)的軸側(cè)圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型中一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)的橫斷面圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型中鋼軌支撐裝置的軸側(cè)圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型中鋼軌支撐裝置的橫斷面圖；
[0018]圖5是本實(shí)用新型中鋼軌支撐裝置安裝方式的橫斷面圖；
[0019]圖中示出構(gòu)件名稱(chēng)及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:鋼軌11，扣件系統(tǒng)12，鋼軌支撐裝置13，軌下基礎(chǔ)14，鋼軌連接板21，橡膠體22，摩擦板23，剛性楔塊24，橡膠楔塊25，調(diào)節(jié)螺母26，調(diào)節(jié)螺柱27。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而非全部實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型的一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)，包括鋼軌11和軌下基礎(chǔ)14，沿鋼軌11延伸方向間隔設(shè)置扣件系統(tǒng)12，通過(guò)扣件系統(tǒng)12使鋼軌11和軌下基礎(chǔ)14形成固定連接?？奂到y(tǒng)12起到固定鋼軌，調(diào)整軌道高度，保持軌距和軌道平順性的作用。軌下基礎(chǔ)14可以采用軌道板、框架板、梯形軌枕或者縱向臺(tái)等形式。所述鋼軌11和軌下基礎(chǔ)14之間，在兩相鄰扣件系統(tǒng)12之間設(shè)置有鋼軌支撐裝置13，該鋼軌支撐裝置13具有豎向彈性和耗能結(jié)構(gòu)。支撐裝置13使得鋼軌11的固定方式更加接近于連續(xù)支撐，并通過(guò)其豎向彈性和摩擦耗能結(jié)構(gòu)耗散輪軌振動(dòng)能量，減小輪軌周期性磨耗，抑制輪軌噪音。
[0022]參照?qǐng)D1，所述相鄰兩扣件系統(tǒng)12之間，鋼軌支撐裝置13的設(shè)置數(shù)量為一個(gè)，或者間隔設(shè)置多個(gè)。
[0023]參照?qǐng)D3和圖5，本實(shí)用新型的鋼軌支撐裝置13包括固定裝置、彈性體和調(diào)高底座，固定裝置與鋼軌11形成連接，調(diào)高底座坐落在軌下基礎(chǔ)14上，彈性體設(shè)置在固定裝置下方，耗能結(jié)構(gòu)設(shè)置在彈性體和調(diào)高底座之間。
[0024]參照?qǐng)D4和圖5，所述固定裝置為與鋼軌11底部形成卡接的鋼軌連接板21，所述彈性體為底面具有倒錐形楔形斜面的橡膠體22，橡膠體22底面外設(shè)置同樣具有倒錐形楔形斜面的摩擦板23，鋼軌連接板21、橡膠體22和摩擦板23固定連接為一體。所述調(diào)高底座包括沿鋼軌11橫向相間隔的左側(cè)支座、右側(cè)支座，左側(cè)支座、右側(cè)支座的頂面各具有一與摩擦板23底面相對(duì)應(yīng)的楔形斜面，左側(cè)支座、右側(cè)支座由沿鋼軌11延伸方向間隔設(shè)置的螺栓組件連接為一體。左側(cè)支座、右側(cè)支座各包括多塊沿鋼軌11橫向間隔設(shè)置的剛性楔塊24，以及設(shè)置在相鄰兩塊剛性楔塊24之間的橡膠楔塊25，各剛性楔塊24、橡膠楔塊25連接為一體，各剛性楔塊24的頂面與摩擦板23的底面形成摩擦耗能結(jié)構(gòu)。
[0025]參照?qǐng)D5，螺栓組件包括調(diào)節(jié)螺母26和調(diào)節(jié)螺柱27。通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺母26可以調(diào)整左側(cè)支座、右側(cè)支座之間的距離，進(jìn)而調(diào)整鋼軌支撐裝置13的高度，安裝后通過(guò)調(diào)整調(diào)高螺母26使得鋼軌支撐裝置13和鋼軌11之間產(chǎn)生一定的預(yù)緊力。當(dāng)鋼軌11發(fā)生振動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致橡膠體22發(fā)生彈性變形，進(jìn)而帶動(dòng)摩擦板23發(fā)生振動(dòng)，通過(guò)摩擦板23底面的摩擦面?zhèn)鬟f作用力推動(dòng)左側(cè)支座、右側(cè)支座中的橡膠楔塊25發(fā)生變形。橡膠體22和橡膠楔塊25共同作用，對(duì)鋼軌11起到彈性支撐作用，抑制輪軌動(dòng)作用引起的鋼軌彈性振動(dòng)。
[0026]參照?qǐng)D5，摩擦耗能結(jié)構(gòu)由摩擦板23的底面和各剛性楔塊24的頂面組成。當(dāng)鋼軌11發(fā)生彈性振動(dòng)，帶動(dòng)橡膠體22發(fā)生彈性變形，從而引起摩擦板23底面和各剛性楔塊24的頂面之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，其摩擦作用將會(huì)吸收耗散鋼軌振動(dòng)能量達(dá)到減振吸振作用。
[0027]本實(shí)用新型一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)及其鋼軌支撐裝置不僅局限于實(shí)施例給出的結(jié)構(gòu)，對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)原理范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)，包括鋼軌(11)和軌下基礎(chǔ)(14)，沿鋼軌(11)延伸方向間隔設(shè)置扣件系統(tǒng)(12)，通過(guò)扣件系統(tǒng)(12)使鋼軌(11)和軌下基礎(chǔ)(14)形成固定連接，其特征是:所述鋼軌(11)和軌下基礎(chǔ)(14)之間，在兩相鄰扣件系統(tǒng)(12)之間設(shè)置有鋼軌支撐裝置(13)，該鋼軌支撐裝置(13)具有豎向彈性和耗能結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)，其特征是:所述相鄰兩扣件系統(tǒng)(12)之間，鋼軌支撐裝置(13)的設(shè)置數(shù)量為一個(gè)，或者間隔設(shè)置多個(gè)。3.用于如權(quán)利要求1所述一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)的鋼軌支撐裝置，其特征是:所述鋼軌支撐裝置(13)包括固定裝置、彈性體和調(diào)高底座，固定裝置與鋼軌(11)形成連接，調(diào)高底座坐落在軌下基礎(chǔ)(14)上，彈性體設(shè)置在固定裝置下方，耗能結(jié)構(gòu)設(shè)置在彈性體和調(diào)高底座之間。4.如權(quán)利要求3所述的鋼軌支撐裝置，其特征是:所述固定裝置為與鋼軌(11)底部形成卡接的鋼軌連接板(21)，所述彈性體為底面具有倒錐形楔形斜面的橡膠體(22)，橡膠體(22)底面外設(shè)置同樣具有倒錐形楔形斜面的摩擦板(23)，鋼軌連接板(21)、橡膠體(22)和摩擦板(23)固定連接為一體。5.如權(quán)利要求4所述的鋼軌支撐裝置，其特征是:所述調(diào)高底座包括沿鋼軌(II)橫向相間隔的左側(cè)支座、右側(cè)支座，左側(cè)支座、右側(cè)支座的頂面各具有一與摩擦板(23)底面相對(duì)應(yīng)的楔形斜面，左側(cè)支座、右側(cè)支座由沿鋼軌(11)延伸方向間隔設(shè)置的螺栓組件連接為一體；左側(cè)支座、右側(cè)支座各包括多塊沿鋼軌(11)橫向間隔設(shè)置的剛性楔塊(24)，以及設(shè)置在相鄰兩塊剛性楔塊(24)之間的橡膠楔塊(25)，各剛性楔塊(24)、橡膠楔塊(25)連接為一體，各剛性楔塊(24)的頂面與摩擦板(23)的底面形成摩擦耗能結(jié)構(gòu)。
【專(zhuān)利摘要】一種無(wú)砟軌道鋼軌固定結(jié)構(gòu)及其鋼軌支撐裝置，以有效抑制鋼軌彈性振動(dòng)，并耗散鋼軌振動(dòng)能量，解決由于輪軌振動(dòng)所引發(fā)的輪軌周期性磨耗、輪軌噪音、環(huán)境振動(dòng)污染等問(wèn)題。鋼軌固定結(jié)構(gòu)，包括鋼軌和軌下基礎(chǔ)，沿鋼軌延伸方向間隔設(shè)置扣件系統(tǒng)，通過(guò)扣件系統(tǒng)使鋼軌和軌下基礎(chǔ)形成固定連接，鋼軌和軌下基礎(chǔ)之間在兩相鄰扣件系統(tǒng)之間設(shè)置有鋼軌支撐裝置，該該鋼軌支撐裝置具有豎向彈性和耗能結(jié)構(gòu)。鋼軌支撐裝置包括固定裝置、彈性體和調(diào)高底座，固定裝置與鋼軌形成連接，調(diào)高底座坐落在軌下基礎(chǔ)上，彈性體設(shè)置在固定裝置下方，耗能結(jié)構(gòu)設(shè)置在彈性體和調(diào)高底座之間。
【IPC分類(lèi)】E01B19/00, E01B9/58
【公開(kāi)號(hào)】CN205387642
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521134237
【發(fā)明人】李忠繼, 林紅松, 顏華, 楊吉忠, 蔡文鋒, 徐浩, 胡連軍, 馮讀貝
【申請(qǐng)人】中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年7月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日