弹性支承结构及具有其的无砟轨道板及无砟轨道系统

摘要

本实用新型公开了一种弹性支承结构及具有其的无砟轨道板及无砟轨道系统，该弹性支承结构安装在无砟轨道板上，其包括橡胶套靴、支承块及弹性垫板，所述橡胶套靴为矩形结构且所述套靴的底部敞口设置，所述支承块为矩形结构且对应套接在所述橡胶套靴的内侧，所述支承块的顶端面为斜面且其顶端面中部固定安装钢轨；所述支承块的底部为平面，所述弹性垫板固定连接在所述支承块的底端面，所述弹性垫板的底端面及所述橡胶套靴的外侧面均与所述无砟轨道板抵接，本实用新型结构简单，安装维修方便，工序少，生产成本低，高度调节效果好，从设计和工艺上消除了弹性支承块式无砟轨道部件组装空吊问题的出现。

说明书

技术领域

本实用新型涉及无砟轨道技术领域，具体涉及一种弹性支承结构及具有其的无砟轨道板及无砟轨道系统。

背景技术

弹性支承块式无砟轨道作为我国无砟轨道结构体系中的重要型式之一，除具有高稳定、高平顺、少维修特点外，与其他无砟轨道结构相比还具有弹性好、低振动、低应力、易维修等优点。采用双层弹性设计使其整体刚度和垂向刚度匹配与有砟轨道最为接近，欧洲早期隧道内也采用了该技术。瑞士、丹麦等国家在客货共线铁路隧道内大量铺设弹性支承块式无砟轨道，客车最高设计速度250km/h，货车最大静轴重25t。

我国早期客货共线铁路隧道内弹性支承块式无砟轨道使用经验表现在两个方面：①弹性支承块式无砟轨道结构及线路状态总体情况良好，相比有砟轨道，隧道内无砟轨道的维修工作量显著减少。②个别线路隧道基底处理不当及施工质量缺陷等问题以及防排水措施不完善使得客货共线线路弹性支承块式无砟轨道产生病害。如道床板开裂、支承块伤损、承块与套靴间有空隙，形成动态空吊等病害。

根据早期客货共线铁路隧道内弹性支承块式无砟轨道应用问题和新建客货共线铁路建设需求，原铁路总公司立项多个科研课题，对旅客列车最高运行速度160km/h，货车最大静轴重27t的运营条件进行了系统研究，课题研究系列成果目前已在多条客货共线铁路隧道内被大量设计采用。但针对铁路旅客列车最高运行速度200km/h的客货共线铁路和大调整、易维修的要求仍需进一步优化设计，才能满足更全面铁路建设需求。

因此，如何针对既有结构及部件在工程应用中存在的问题，系统优化设计，提供一种可适应更高时速列车且调整能力和维修性强的弹性支承结构及具有其的无砟轨道板及无砟轨道系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种弹性支承结构，配合应用到无砟轨道板上，可适应高速列车，调整方便，且维修简单。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：弹性支承结构，安装在无砟轨道板上，包括橡胶套靴、支承块及弹性垫板，所述橡胶套靴底部敞口设置，所述橡胶套靴适配套接在所述支承块的外周侧，所述支承块的顶端面为承轨面且其为斜面，其顶端面中部固定安装钢轨；所述支承块的底部为平面，所述弹性垫板固定连接在所述支承块的底端面，所述弹性垫板的底端面及所述橡胶套靴的外侧面均与所述无砟轨道板抵接。

本实用新型的有益效果是：弹性支承结构安装在无砟轨道板上，弹性支承结构上安装钢轨，弹性支承结构包括橡胶套靴、支承块及弹性垫板，橡胶套靴套适配套接在支承块外周侧，橡胶套靴的底部敞口设置，底部敞口设置方便弹性垫板直接与无砟轨道接触，增强弹性支承结构的弹性性能，便于提高支承块上钢轨铺设的稳定性，对提高钢轨上列车的速度具有重要作用。

优选的，所述支承块的顶端面位于所述橡胶套靴的外侧且向外延伸预定距离，所述支承块的底部端面位于所述橡胶套靴的内侧。

优选的，所述支承块的顶端面向外延伸预定距离为40～150mm，所述支承块的顶端面相对于水平面倾斜1～10°。

优选的，所述支承块的顶部设置预埋铁座，或者设置预埋套管。

优选的，所述支承块为混凝土浇筑成型，且所述支承块内设置钢筋网，所述支承块的四周侧面连接处圆角过渡。

优选的，所述弹性垫板的上表面固定连接铁丝网，或者所述弹性垫板的上表面一体设有多个铆钉结构，所述弹性垫板与所述支承块通过混凝土粘结。

优选的，所述弹性垫板内具有多个微孔，且材质为发泡橡胶，所述弹性垫板的厚度为10～40mm。

本实用新型还公开了一种无砟轨道板，包括弹性支承结构和无砟轨道板体，所述无砟轨道板体上沿长度方向间隔设有多个凹槽，且多个凹槽成两列布置，所述橡胶套靴及支承块对应放置在所述凹槽内，且所述凹槽的内侧槽壁与所述橡胶套靴的外侧壁紧密抵接，所述弹性垫板的底端面抵接所述凹槽的槽底，所述凹槽的槽口对应所述橡胶套靴的顶端；所述支承块对应所述橡胶套靴顶端的四周环设有密封条，且所述密封条分别与所述支承块及无砟轨道板固定连接；所述无砟轨道板体上的两列所述支承块的顶端斜面相对布置。

优选的，所述无砟轨道板内设置钢筋加强网，且所述无砟轨道板与地基基础通过钢筋固定连接。

优选的，所述无砟轨道板体上的一列所述凹槽之间的间距与另一列凹槽之间的间距相同或者不同，所述无砟轨道板体上相对两列所述凹槽的槽底深度相同或者不同。

本实用新型还公开了一种无砟轨道系统，多个所述无砟轨道板沿长度方向铺设在隧道内的地基基础上，且隧道中距离洞口预定距离内采用分段布置的无砟轨道板，每一分段设置预定长度，相邻的无砟轨道板之间设置伸缩缝，所述伸缩缝内填充聚乙烯泡沫板，所述伸缩缝表面涂覆防水嵌缝胶，距离隧道口预定距离外的地段采用连续的无砟轨道板铺设。

附图说明

图1为本实用新型一种弹性支承结构示意图；

图2为本实用新型一种弹性支承结构及具有其的无砟轨道板示意图；

图3为本实用新型一种弹性支承结构及具有其的无砟轨道板局部示意图；

图4为本实用新型一种弹性支承结构的支承块剖视图；

图5为本实用新型一种弹性支承结构俯视图；

图6为本实用新型一种弹性支承结构的带有铁丝网的弹性垫板示意图；

图7为本实用新型一种弹性支承结构的带有铆钉结构的弹性垫板示意图；

图8为本实用新型一种无砟轨道系统俯视图；

图9为本实用新型一种弹性支承结构带有预埋管的结构视图；

图10为本实用新型一种弹性支承结构密封条示意图。

1橡胶套靴、2支承块、3弹性垫板、4密封条、5无砟轨道板、6钢轨、7铁丝网、8铆钉结构、9钢筋网、10预埋铁座、11预埋套管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅本实用新型附图1至10，根据本实用新型实施例一种弹性支承结构，安装在无砟轨道板上，包括橡胶套靴1、支承块2及弹性垫板3，橡胶套靴的底部为敞口无底设置，橡胶套靴1的截面为矩形，橡胶套靴1适配套接在支承块2的外周侧，支承块2的顶端为承轨面，承轨面为斜面，其顶端面中部固定安装钢轨6；支承块2的底部为平面，弹性垫板3固定连接在支承块2的底端面，弹性垫板3的底端面及橡胶套靴的外侧面均与无砟轨道板抵接。

在一些具体实施例中，支承块2的顶端面位于橡胶套靴1的外侧且向外延伸预定距离120mm，支承块2的底部端面位于橡胶套靴1的内侧，预留弹性垫板的安装空间。

具体的，顶端面为斜面，与水平面的相对角度为5°。

具体的，弹性垫板3内具有多个微孔，且材质为发泡橡胶，弹性垫板3的厚度为20mm。弹性垫板可以有良好的弹性。使得列车经过时支承块有效吸收振动能量，提高列车驶过的稳定性，便于列车提速。

在另一些实施例中，弹性垫板3上表面固定连接铁丝网7，或者弹性垫板3的上表面一体设有多个铆钉结构8，弹性垫板3与支承块2通过混凝土粘接固定，设置铁丝网或者铆钉结构都是便于混凝土浇筑，将支承块与弹性垫板直接振捣粘结。增加其粘结能力。

更具体的，支承块2为混凝土浇筑成型，且支承块2内设置钢筋网，支承块2的四周侧面连接处圆角过渡，具体的增加圆角的直径，减小应力集中，避免支承块开裂，设置钢筋网增强支承块的结构性能，提高支承块的支撑能力。

更具体的，支承块2的顶部设置有预埋铁座10，或者设置有预埋套管11，可以相应的固定安装钢轨6。

支承块的周侧连接处增大倒圆直径，进一步减少与无砟轨道板的接触应力，降低无砟轨道板八字裂纹产生的概率。

此外，本实用新型公开了一种无砟轨道板，无砟轨道板体5上沿长度方向间隔设有多个凹槽，且多个凹槽成两列布置，橡胶套靴1及支承块2对应放置在凹槽内，且凹槽的内侧槽壁与橡胶套靴1的外侧壁紧密抵接，弹性垫板3的底端抵接凹槽的槽底，凹槽的槽口对应橡胶套靴1的顶端；支承块2对应橡胶套靴1顶端的四周环设有密封条4，且密封条4分别与支承块2及无砟轨道板固定连接；无砟轨道板体5上的两列支承块2的顶端斜面相对布置。便于安装钢轨，两列支承块的顶端斜面相对设置，便于提高支承块支撑钢轨的能力，密封条为橡胶材料或者聚氨酯材料等具有一定弹性和密封功能的材料，密封条的设置防止污染物进入套靴，影响弹性垫板的弹性，进而影响整体结构的弹性性能和稳定性。

具体的，无砟轨道板体5内设置钢筋加强网，且无砟轨道板体5与地基基础通过钢筋固定连接，设置钢筋加强网提高无砟轨道板的强度。

更具体的，无砟轨道板体5上的一列凹槽之间的间距与另一列凹槽之间的间距相同或者不同，无砟轨道板体5上相对两列凹槽的槽底高度相同或者不同，槽底的高度在平直段设置成相同，在拐弯处设置成不同高度，便于列车拐弯行驶，防止侧翻。

采用异型结构设计，具有多种高度级差，进而实现大调量轨道结构，适合多种地形。

更具体的，支承块的支撑中心与钢轨的轴线中心共线，保证有最大的支撑能力。

本实用新型还公开了一种无砟轨道系统，多个无砟轨道板沿长度方向铺设在隧道内的地基基础上，且隧道内距离洞口200m内采用分段布置的无砟轨道板，分段长度为16m，无砟轨道板5相邻之间的伸缩缝宽度为20mm，伸缩缝内填充聚乙烯泡沫板，伸缩缝表面涂覆防水嵌缝胶，距离隧道口200m外的地段采用连续的无砟轨道板铺设(隧道沉降缝等位置断开)，便于隧道内的无砟轨道板铺设，降低地形环境对无砟轨道板的影响，便于维修和维护。

本实用新型一种弹性支承结构及具有其的无砟轨道板及无砟轨道系统，与传统的无砟轨道结构相比，改变了弹性套靴的结构，弹性套靴底部为敞口的无底结构设置，便于弹性垫板直接与无砟轨道板接触，结构弹性好，减振效果好、集中应力小，易维修，也增大了轨道高度的可调整量，降低了生产制造难度，解决轨枕动态空吊问题。

本实用新型具体的实施方式：

对于本实用新型而言，支承块2采用C50普通钢筋混凝土结构，支承块的顶面(承轨面)设置与水平面为5°的坡度，支承块的顶端面向外延伸的预定距离为H，可以通过改变高度H来调整支承块的承轨高度，进而实现轨道结构的大调高，支承块调整能力高度级差20mm，初步调整能力：﹣20mm，﹢40mm。支承块周侧连接处的倒圆标准为R10～R50。

在弹性垫板上表面设置铁丝网或者带有多个铆钉结构，进而在支承块浇筑成型后，直接振捣粘结，彻底解决支承块动态空吊隐患问题；简化弹性支承结构的组装方式和工序，消除混凝土支承块打磨工序。

橡胶套靴包裹支承块，便于施工和维修，使支承块可以相对无砟轨道板发生微量位移，提高轨道的侧向或者纵向的弹性能力，使轮轨载荷可在纵向较长范围内分布，具体的，在养护维修时，橡胶套靴替换可采用液体橡胶或树脂灌注固化替代既有套靴，实现无离缝替换，或仍然采用既有敞口式筒状橡胶套靴。

密封条带有一定的弹性不会影响支承块在受力状态下的横向和纵向位移，不会因为动态载荷而容易损坏。

无砟轨道系统的布置，在距离隧道洞口200m范围以外无砟轨道板纵向连续浇筑。遇隧道结构变形缝时，地基道床对应设置20mm宽横向伸缩缝，伸缩缝中心与变形缝中心对齐。伸缩缝前后适当调整扣件节点间距使伸缩缝位于相邻的弹性支承结构中间，扣件节点间距调整范围575～650mm。填充聚乙烯泡沫板，上层灌注树脂防水嵌缝胶。距离隧道洞口200m范围内的分块无砟轨道板与隧道仰拱回填层或结构底板(地基基础)通过钢筋固定连接。每个弹性支承结构间距内设置1排钢筋，每排4根，位于相邻弹性支承结构间距的正中间。钢筋采用“L”形状，总高度为400mm，其中植入下部隧道结构的长度为200mm，外露的平直段长度为100mm。距隧道洞口大于200m范围道床伸缩缝前后连续浇筑轨道板端部仰拱回填层或结构底板植入8排螺纹钢筋，每排4根，位于弹性支承结构正中间。通过植入钢筋的方式使轨道板与下部结构连接正一体结构，增强轨道系统的整体性，稳定性。

无砟轨道板内设置普通钢筋，钢筋可采用树脂钢筋或绝缘涂层、绝缘卡等措施，以满足轨道电路绝缘的技术要求。作为替代方案和特别有利的形式是采用普通钢筋与预应力钢筋相结合的预应力结构，可有效防止无砟轨道板产生裂纹。

对于曲线地段，两列弹性支承结构可沿曲线对称设置，此时，一列弹性支承结构中的每个支承块之间的间距大于另一列弹性支承块中的每个支承块之间的间距，这样，在不影响轨道运行稳定的前提下减少了支承块的数量，进而节约了成本。

在无砟轨道板制造时，根据曲线超高的设置要求，调整无砟轨道板顶面设置的两列支承块的高度，来实现曲线地段超高变化和轨向调整的要求，并可以减少后期轨道精调的工作量。

一列弹性支承结构与另一列弹性支承结构之间的轨距是变化的。以此可适应部分轨距加宽地段的使用。

对于实施例公开的装置和使用方法而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。