用於鐵道路基上部結構的框式軌枕及它的製造方法
2023-06-03 08:25:01 2
專利名稱：用於鐵道路基上部結構的框式軌枕及它的製造方法
技術領域：
本發明涉及由具有兩個延伸在鋼軌下面的縱向支架的兩個橫向軌枕組成的、用於鐵道碎石路基上部結構的框式軌枕及該軌枕的製造方法。
由橫向軌枕及延伸在鋼軌下面的縱向支架組成的單體預應力軌枕-以下稱之為框式軌枕-以由各種實施方式公知。它相對傳統的僅具有橫向軌枕的路基上部結構的優點在於，一方面在路基上增大了支承面，另一方面提高了單個軌枕的橫向移動阻力及改善了路軌的水平框架承載功能。
但根據DE198 42 312或AT408 774公知的框式軌枕在軌道中塞緊工作方面顯示出明顯的缺點。
通常橫向軌枕在每個鋼軌的兩側上連續地用一個在軌道上行駛的機器塞緊。在此情況下僅是鋼軌下面的窄區域不能達到，因為從上面作用的塞緊鎬不能達到該區段。框式軌枕的寬縱向支架加大了該不能達到的區域及由此明顯加重地妨礙了橫向軌枕下面所需的碎石路基的壓實。因此在框式軌枕中寬的縱向支架對於作為第一工序執行的橫向軌枕塞緊是不利的。
此外在框式軌枕的情況下需要用於壓實縱向支架下面的路基碎石的第二塞緊過程，它接在橫向軌枕塞緊後面藉助第二專用機器來進行。因此提高了用於塞緊工作的費用及時間消耗。
另一缺點的產生則在於，在橫向軌枕塞緊過程中達到了軌道的精確高度位置。但在接著的縱向支架塞緊時通過強烈的塞緊可能無意地抬高了整個框式軌枕。因此兩個塞緊過程對於軌枕的高度位置來說有著相互的影響。通過縱向支架不符合實際的塞緊引起的軌道位置的變差不能被消除。
作為單體框式軌枕的缺點還在於，在軌道維護較差時將出現局部的空心位置，這將導致框架的扭轉直至其損壞。迄今該缺點僅可通過對框架施加強烈的兩軸線的預應力來排除。但為此所需的製造裝置昂貴及增高了成本。
單體支承部件形式的框式軌枕的製造還需要製造出新型的製造裝置，該裝置可實現在縱向及橫向上同時的、雙軸線的預應力。用於製造橫向軌枕的現有裝置不可被使用。因此在製造上不能達到協調作用。
因此本發明的任務在於，得到一種框式軌枕，通過它可簡化及改善用於高效塞緊工作所需的邊界條件，其中由於框式軌枕扭轉引起的損壞危險被顯著減小及可使用現有的橫向軌枕製造裝置來製造。
該任務將通過本發明的權利要求1及9的特徵來解決。
本發明基於這樣的認識，即上述框式軌枕的缺點最好通過縱向支架節省空間的構型來排除，該構型一方面在水平方向上達到橫向軌枕之間儘可能抗移動的連接及另一方面允許橫向軌枕的相互扭轉。此外縱向支架可事後地及與橫向軌枕製造無關地被製造。
通過本發明提出的以多個桁架及框架形式的對角杆實施的縱向支架的解決方案可用以下的方式實現該任務。
在軌枕輪廓線內的對角杆的桁架形式的結構將導致以下一系列的優點-公知的框式軌枕的寬縱向支架將由至少兩個對角杆來代替，它們小的位置需要量基本上不超過鋼軌基部的寬度。因此可實現橫向軌枕不受阻礙及有效的塞緊。可取消縱向支架的塞緊及由此排除了軌道位置無意地半差的危險。
-由水平框架承載作用形成的橫向軌枕之間的移動力通過起桁架作用的對角杆可靠地轉移。
-對角杆的固定不是在橫向軌枕的高負荷的支承區域中進行，而由於對角杆撐在其側面在小負荷的區域中進行。
在垂直方向上對角杆則最好彼此上下地位於兩個水平的平面中及由此導致以下的框式軌枕的特性-彈性的對角杆與橫向軌枕一起構成一個框架，它在橫向軌枕相互扭轉時吸收大的垂直變形而無部件的過載。由此可顯著減小在出現局部空心位置時損壞的危險。
-在車輪負荷下橫向軌枕繞其縱向軸線不希望的偏轉如在公知的框式軌枕上那樣可這樣地儘量被排除框架的作用可防止兩個連接的橫向軌枕相互的扭轉。
-作為對橫向軌枕偏轉的響應在對角杆中形成拉力及壓力。在此情況下，在橫向軌枕縱軸線方向上的對角杆的力分量相互補償。為了實現該力補償對角杆必需相對軌道縱向軸線對稱地布置。
-上下疊置的對角杆構成了用於激發垂直作用在軌道上的路基碎石的阻力的一個足夠大的垂直面。由此相對公知的實施形式根據本發明的框式軌枕的橫向移動阻力進一步地保持。
對角杆的應用在所需的製造裝置方面導致以下的優點-由於根據本發明的使用對角杆的縱向支架的方案可取消迄今在單體框式軌枕上所需的雙軸線預應力。因此可預先用現有的裝置來製造單軸線預應力的橫向軌枕。在另外的製造步驟中再進行對框式軌枕的組裝。
-根據本發明的製造方法由於限制在公知的單個步驟上，例如安裝對角杆及對其擠壓砂漿而導致了簡單的工作過程及用於製造的投資少。
以下將藉助附圖來詳細描述本發明的進一步的細節。附圖表示
圖1由兩個普通的預應力混凝土橫向軌枕及兩個為上下疊置的、在中間交叉的對角杆形式的縱向支架組成的框式軌枕的俯視圖；圖2對角杆的區域中的框式軌枕的橫截面a-a；圖3用於橫向軌枕與對角杆組裝的的可翻轉的製造平臺的原理圖。
圖1及2所示的、根據本發明的框式軌枕一方面由兩個普通的預應力混凝土橫向軌枕1及另一方面由兩個位於鋼軌下面的交叉的對角杆2組成。使用帶有尾部的鋼筋杆的形式的杆件3作為對角杆2，這些杆件終止在橫向軌枕1的管形孔4中及在那裡與擠壓砂漿通過附著被錨固。在橫向軌枕1之間每個鋼筋杆通過由塑料、鋼或這兩種材料的組合構成的堅固的保護管保護以抗機械的侵襲及腐蝕，其中在保護管5與鋼筋杆之間的空間也可用擠壓砂漿注入，以進一步提高抗腐蝕強度。
作為橫向軌枕1可視要求而定使用任意類型的軌枕。待設置的對角杆2的數目及尺寸一方面取決於框式軌枕的應力。另一方面橫向軌枕1中的預應力鋼筋的長度也有重要作用，因為管形孔4必需在橫向軌枕1的各個預應力件之間找到其位置。
保護管5終止在作為管形孔4的分開部分的圓錐形接口件7中。為了密封接縫可在接口件7與保護管之間設置密封圈作為端部密封。
根據本發明的框式軌枕的另一實施形式在於，作為杆件3使用普通的具有合乎要求的橫截面形狀的杆型材。如果在該型材選擇時已考慮了一個預計的鏽蝕餘量，則可取消保護管5的安裝。
圖3以原理圖表示適合根據本發明的製造方法的製造平臺8，在該製造平臺上在一個高架位置上成對地放置已製造好的橫向軌枕1，其中橫向軌枕1的鋼軌支承被鎖定在對準的反支承上。接著將保護管5-如果有的話-裝上及插入杆件3。
隨著製造平臺繞中性旋轉軸線9的偏轉，這時位於上面的橫向軌枕的重量將作用在支撐在下面的橫向軌枕上，及在此情況下產生出對於可能設有的密封圈所需的擠壓力。然後通過擠壓砂漿接口10自下向上升高地注入擠壓砂漿6。為了避免在擠壓砂漿6中夾帶空氣，製造平臺8的偏轉角最好應相對水平線達到至少45°。在擠壓過程結束後管形孔4的端部用可再生的塞子封閉。
接著將製造平臺8轉回到水平位置及立即地將框式軌枕轉換到一個硬化的位置上，它被保持在該位置上直到擠壓砂漿6被足夠硬化為止。
在橫向軌枕1中管形孔4的製造可根據加工量及在橫向軌枕1中預應力鋼筋的長度以不同的方式進行。
在小的加工量及橫向軌枕1的預應力鋼筋之間的位置小時，孔4可合乎目的地通過裝入部件、例如普通的具有專門圓錐形接口件的波紋套管來得到，這些套管在澆灌混凝土前被置入在模板模中。
在相反的條件下，最好在製造好的橫向軌枕1上鑽出孔4，其中應照顧到鑽孔到預應力件足夠的距離及鑽孔壁有足夠的粗糙度。
根據本發明的框式軌枕的製造不被限制在這裡所提出的方法上。該軌枕也可用公知的方法在以單級的工序來製造。
一個優選的單級製造方式例如在於在兩個並列布置的模之間置入對角杆2及然後同時地澆灌兩個軌枕。通過槽伸入模中的對角杆2的端部隨著橫向軌枕混凝土的固化達到粘附地固定。孔4的製造及隨後的擠壓過程可被取消。
權利要求
1.框式軌枕，它由兩個橫向軌枕及兩個基本上延伸在鋼軌下面的縱向支架單元組成，其特徵在於在橫向軌枕(1)之間每個縱向支架單元由至少兩個設置成桁架的對角杆(2)組成，它們在橫向軌枕(1)之間的距離的中點上相交叉。
2.根據權利要求1的框式軌枕，其特徵在於對角杆(2)彼此上下地位於至少兩個水平的平面中。
3.根據權利要求1或2的框式軌枕，其特徵在於對角杆(2)相對軌道軸線對稱地布置。
4.根據權利要求1至3中一項的框式軌枕，其特徵在於每個對角杆(2)由至少一個杆件(3)組成，它的兩側藉助擠壓砂漿(6)通過附著被錨固至橫向軌枕(1)的管形孔(4)中。
5.根據權利要求4的框式軌枕，其特徵在於杆件(3)被構成普通的鋼筋。
6.根據權利要求5的框式軌枕，其特徵在於由普通鋼筋組成的每個杆件(3)具有一個設置在橫向軌枕(1)之間的保護管(5)。
7.根據權利要求6的框式軌枕，其特徵在於由普通鋼筋組成的每個杆件(3)在其整個長度上被擠壓砂漿(6)包封。
8.根據權利要求4的框式軌枕，其特徵在於每個杆件(3)由鋼杆型材組成。
9.用於製造根據權利要求1至8的框式軌枕的方法，其特徵在於在第一製造步驟中，用公知的製造裝置製造任意結構形式的橫向軌枕(1)及附加地構成管形孔(4)，用於以後穿入及錨固杆件(3)；在第二製造步驟中，將每兩個橫向軌枕(1)放置在一個可翻轉的製造平臺(8)上的高架位置上，預定地對準及裝上杆件(3)；在第三製造步驟中，使製造平臺(8)繞旋轉軸線(9)相對水平線偏轉至少45°，及在該位置是以由下向上的流動方向進行杆件(3)的擠壓注砂漿；及在第四製造步驟中，在製造平臺(9)迴轉到水平位置後使框式軌枕放置到相鄰的硬化位置上，以便保留在那裡直到擠壓砂漿(6)足夠地硬化。
10.根據權利要求9的方法，其特徵在於橫向軌枕(1)中的管形孔(4)通過裝入部件得到，該裝入部件在橫向軌枕(1)澆灌混凝土前被安裝在模板模中。
11.根據權利要求9的方法，其特徵在於管形孔(3)事後在製造好的橫向軌枕(1)中被鑽出。
全文摘要
對於它由兩個橫向軌枕(1)及兩個延伸在鋼軌下面的縱向支架組成的框式軌枕，本發明提出每個縱向支架單元由至少兩個設置成桁架形式的對角杆(2)組成，它們彼此上下地位於至少兩個水平的平面中，在橫向軌枕(1)之間的中點上相交叉及相對軌道軸線對稱地布置。作為對角杆(2)設置鋼筋杆或鋼杆型材形式的杆件(3)，這些杆件在橫向軌枕(1)的管形孔(4)中用擠壓砂漿(6)固定。對於其製造方法，本發明提出用公知的製造裝置製造任意結構形式的橫向軌枕(1)，接著在製造平臺(8)上裝上杆件(3)及其它的裝入部件，然後將製造平臺偏轉至少45°及在該位置上對杆件(3)擠壓砂漿。
文檔編號E01B3/38GK1981088SQ200580020440
公開日2007年6月13日 申請日期2005年4月15日 優先權日2004年4月21日
發明者彼德·普利薩, 塞巴斯蒂安·普利薩 申請人:彼德·普利薩