橡膠套靴失效的整治方法及新型彈性支承塊組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種橡膠套靴失效的整治方法及應(yīng)用于該方法的新型彈性支承塊組件。
【背景技術(shù)】
[0002]彈性支承塊式無砟軌道系統(tǒng)主要是由鋼軌、扣件、彈性支承塊及混凝土道床板構(gòu)成。其中彈性支承塊是該系統(tǒng)的重要組成部分，在支承塊的周圍包裹橡膠套靴，以提供高彈性。彈性支承塊式無砟軌道系統(tǒng)軌下及塊下剛度易于調(diào)整，可進(jìn)行雙層彈性的合理匹配，從而有效吸收輪軌沖擊，具備減振降噪與延緩輪軌磨耗等優(yōu)良性能。其在國(guó)內(nèi)外鐵路及城市軌道交通隧道內(nèi)得到大量應(yīng)用。然而隨著我國(guó)高速、重載鐵路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，輪軌系統(tǒng)的動(dòng)力作用加劇，對(duì)列車運(yùn)行的舒適性和安全性要求更高、各部件的變形失效明顯加快。在高速列車動(dòng)荷載及溫度荷載的反復(fù)作用下，若設(shè)計(jì)、施工、材料和養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)處置不當(dāng)，或出現(xiàn)偶發(fā)的自然災(zāi)害，彈性支承塊式無砟軌道則不可避免地會(huì)產(chǎn)生各種病害，將給軌道結(jié)構(gòu)受力和行車安全帶來隱患。
[0003]經(jīng)調(diào)查，如圖1，運(yùn)行數(shù)年后的彈性支承塊式無砟軌道已出現(xiàn)以下明顯問題:支承塊與道床的粘結(jié)部分失效，支承塊與道床之間出現(xiàn)空隙，即支承塊出現(xiàn)脫空現(xiàn)象；脫空后，支承塊豎向約束失效，在列車荷載作用下產(chǎn)生向上的位移，即出現(xiàn)支承塊上拔現(xiàn)象；出現(xiàn)上述間隙后，橡膠套靴易進(jìn)水，微孔發(fā)泡膠墊板壓縮變形，橡膠套靴老化，剛度增大減振性能下降。由于以上問題的客觀存在，不僅會(huì)影響軌道結(jié)構(gòu)的耐久性，行車平穩(wěn)性，還可能給行車造成安全隱患?，F(xiàn)有技術(shù)方案中只有關(guān)于彈性支承塊式無砟軌道關(guān)于更換支承塊的力學(xué)性能分析，并沒有支承塊脫空橡膠套靴失效等相關(guān)問題的整治方法。所以迫切需要提出一套完整的針對(duì)彈性支承塊脫空橡膠套靴失效的整治方法。
[0004]基于上述的支承塊脫空橡膠套靴失效的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了能解決上述技術(shù)問題的橡膠套靴失效的整治方法，以及提供了適用于該方法的新型彈性支承塊組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種防治橡膠套靴失效的方法橡膠套靴失效的整治方法，以解決傳統(tǒng)的支承塊脫空橡膠套靴失效的技術(shù)問題。
[0006]發(fā)明的目的還在于提供一種新型彈性支承塊組件，以解決傳統(tǒng)的支承塊脫空橡膠套靴失效的技術(shù)問題。
[0007]基于上述第一目的，本發(fā)明提供了一種橡膠套靴失效的整治方法，包括如下步驟:
[0008]確定原有彈性支承塊組件的脫空位置，所述原有彈性支承塊組件包括第一支承塊和包裹在所述支承塊外的第一橡膠套靴，所述橡膠套靴用于提供一定彈性并與道床貼合；
[0009]松開扣件系統(tǒng)；
[0010]抬起鋼軌；
[0011]取出原有彈性支承塊組件；
[0012]安裝新型彈性支承塊組件，所述新型彈性支承塊組件包括新型的第二支承塊，位于所述第二支承塊底部的彈性墊板，以及包裹在和所述彈性墊板所述第二支承塊外的第二橡膠套靴，在第二橡膠套靴的四周設(shè)置有用于與道床貼合的環(huán)氧樹脂層。
[0013]可選的，所述松開扣件系統(tǒng)的步驟中，松開扣件的鋼軌范圍為支承塊脫空位置前后各12m內(nèi)。
[0014]可選的，所述抬起鋼軌的步驟中，所述鋼軌的抬起高度為16cm。
[0015]可選的，所述抬起鋼軌的步驟中，所述鋼軌的溫度不超過鎖定軌溫以上+6°C。
[0016]可選的，所述取出原有彈性支承塊組件的步驟中，所述第一支承塊整體取出。
[0017]可選的，所述安裝新型彈性支承塊組件的步驟中，所述新型彈性支承塊組件安裝方法為，先將裝配好第二橡膠套靴和彈性墊板的第二支承塊放入道床中，然后安裝扣件系統(tǒng)將鋼軌扣緊，在第二橡膠套靴與道床的縫隙間插入膠管，所述膠管位于所述第二支承塊的四個(gè)角點(diǎn)處；然后用修補(bǔ)膠修平整所述第二支承塊周圍的縫隙，最后撒上干燥石英砂；待修補(bǔ)膠固化后，由膠管向縫隙中加壓灌注調(diào)制好的環(huán)氧樹脂，所述環(huán)氧樹脂固化后除掉外露的膠管，并涂刷賽柏斯?jié)饪s劑封堵膠管口。
[0018]可選的，注入環(huán)氧樹脂的壓力保持在0.5?1.0Mpa，環(huán)境溫度保持在8°C?30°C。
[0019]可選的，安裝好所述新型彈性支承塊組件后，清理所述新型彈性支承塊組件表面。
[0020]可選的，一種用于橡膠套靴失效的整治方法的新型彈性支承塊組件，所述新型彈性支承塊組件包括豎直放置的第二支承塊，所述第二支承塊包括上下兩部分，所述第二支承塊的上下兩部分為尺寸不同的方形柱；位于上部分的所述方形柱的上端面設(shè)置有承軌臺(tái)；位于下部分的所述方形柱的外徑小于位于上部分的所述方形柱的外徑；所述第二支承塊底部設(shè)置有彈性墊板，所述第二支承塊的下部分以及所述彈性墊板被第二橡膠套靴完全包裹，所述第二橡膠套靴的外徑與位于上部分的所述方形柱的外徑相等；所述第二橡膠套靴及所述第二支承塊的上部分的四周粘結(jié)有環(huán)氧樹脂層。
[0021]可選的，位于上部分的所述方形柱長(zhǎng)度為615mm、寬度為310mm，位于下部分的所述方形柱長(zhǎng)度為590mm、寬度為280mm ;所述環(huán)氧樹脂層的厚度為1cm。
[0022]本發(fā)明提供的橡膠套靴失效的整治方法，在新型的第二支承塊周圍包裹環(huán)氧樹脂層。環(huán)氧樹脂粘接能力強(qiáng)。通過環(huán)氧樹脂層與道床粘結(jié)，能夠防止第二支承塊與道床的粘結(jié)部分失效，從而防止第二支承塊與道床之間出現(xiàn)空隙，進(jìn)而防止第二支承塊脫空，橡膠套靴被水浸泡失效。同時(shí)，環(huán)氧樹脂收縮率小，不易收縮，也不會(huì)與道床產(chǎn)生縫隙。
[0023]再者，通過環(huán)氧樹脂層，將所述第二橡膠套靴包裹在內(nèi)，進(jìn)一步避免所述第二橡膠套靴被水浸泡失效。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1示出了第一支承塊脫空示意圖；
[0026]圖2示出了松扣件的鋼軌范圍示意圖；
[0027]圖3示出了彈性支承塊式無砟軌道起道模型；
[0028]圖4不出了第一位未松開扣件的反力；
[0029]圖5示出了不同工況下鋼軌的最大垂向位移；
[0030]圖6示出了用起道器將鋼軌和第一支承塊抬起的示意圖；
[0031]圖7示出了支承塊組件取出示意圖；
[0032]圖8示出了放入第二支承塊過程示意圖；
[0033]圖9示出了注入環(huán)氧樹脂過程示意圖；
[0034]圖10示出了新型支承塊組件更換完成狀態(tài)示意圖；
[0035]圖11示出了新型彈性支承塊組件主視圖。
[0036]附圖標(biāo)記:
[0037]1-第二支承塊；2_第二橡膠套靴；3_彈性墊板；
[0038]4-環(huán)氧樹脂層；5-扣件系統(tǒng)； 6-道床；
[0039]7-膠管；8-第一支承塊；9-第一橡膠套靴；
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0042]對(duì)于本實(shí)施例中采用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”等方位詞，
僅是便于清楚地說明本發(fā)明各部件的相對(duì)位置關(guān)系，不應(yīng)該理解為對(duì)技術(shù)方案及權(quán)利要求保護(hù)范圍的直接限定。
[0043]下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0044]橡膠套靴失效的整治方法實(shí)施例
[0045]結(jié)合圖1-7，本發(fā)明提供了一種橡膠套靴失效的整治方法，包括如下步驟:
[0046]步驟一:確定原有彈性支承塊組件脫空位置，
[0047]如圖丨，所述原有彈性支承塊組件中的第一支承塊8與道床的粘結(jié)部分失效，第一支承塊8與道床之間出現(xiàn)空隙，即第一支承塊8出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。脫空后，第一支承塊8豎向約束失效，在列車荷載作用下產(chǎn)生向上的位移，即出現(xiàn)第一支承塊8上拔現(xiàn)象。出現(xiàn)上述間隙后，第一橡膠套靴9易進(jìn)水，由微孔發(fā)泡膠制成的彈性墊板3壓縮變形，第一橡膠套靴9老化，剛度增大，減振性能下降。首先確定需要更換的原有的彈性支承塊組件的準(zhǔn)確位置。
[0048]步驟二，松開扣件系統(tǒng)5 ;扣件系統(tǒng)即為鋼軌與軌枕間的連接組件，扣件系統(tǒng)必須具有足夠的、耐久性和一定的彈性，能夠長(zhǎng)期有效的保證鋼軌與軌枕的可靠連接，組織鋼軌相對(duì)于軌枕的移動(dòng)，并在動(dòng)力作用下充分發(fā)揮其緩沖減振性能，延緩軌道殘余變形累積。如圖2，圖中，A為要更換的支承塊，L為松扣件的長(zhǎng)度。松扣件范圍就是需要松開扣件的那一段鋼軌的長(zhǎng)度為了確定更換原有彈性支承塊組件時(shí)合理松扣件范圍以及施工的允許軌溫，為施工作業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)，本實(shí)施例做了以下的分析計(jì)算。
[0049]首先，由于原有彈性支承塊組件的嵌入深度為16cm，為將原有彈性支承塊組件整體取出，所以取出支承塊的最小起道量為16cm ;然后運(yùn)用有限元法建立了疊合梁模型進(jìn)行計(jì)算。模型中鋼軌簡(jiǎn)化為彈性梁?jiǎn)卧⒖紤]重力的作用，將扣件和支承塊系統(tǒng)的垂向支承串聯(lián)簡(jiǎn)化為一個(gè)非線性的彈簧，模型如圖3所示，其中F為鋼軌抬軌力，a為鋼軌起道量，L為松開扣件的范圍，模型全長(zhǎng)為270m。
[0050]本專利計(jì)算了在起道量為16cm時(shí)，起道所需抬軌力、鋼軌的最大正彎矩、最大負(fù)彎矩和第一位未松開扣件的反力。為保證起