一种复合层不完全覆盖的轨枕的制作方法

本实用新型涉及铁路轨道技术领域，具体而言，涉及一种复合层不完全覆盖的轨枕。

背景技术：

随着我国高速铁路建造水平的不断发展，无砟轨道结构形式由于其平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作少，而被普遍采用。无砟轨道主体部分由轨道板、道床板和轨枕等组成，轨枕采用工厂预制的方式进行生产，轨道板和道床板通过现场现浇混凝土生产。但是道床板混凝土现浇后，即使混凝土养护质量控制很到位，在轨枕的4个角上也会形成沿45°方向向外延伸的裂缝，严重的在两轨枕之间贯通，形成贯通裂缝。因为2条相邻的裂缝组成1个八字，故称八字裂缝，主要是因为预制轨枕在安装时收缩已全部完成，浇筑道床板后，道床板混凝土收缩变形受到轨枕的约束限制，致使道床板混凝土在轨枕角点处产生较大的主拉应力，进而引起该区域道床板混凝土产生开裂。道床板出现的八字裂缝必将大大降低无砟轨道的耐久性和使用寿命，严重时甚至危及行车安全。因此，如何消除道床板裂纹的出现成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种复合层不完全覆盖的轨枕，其能够消除道床板因预制轨枕约束其收缩变形而出现的裂纹，提供一种采用侧表面覆盖复合材料的轨枕，该轨枕能减缓甚至消除道床板的“八字形”裂缝。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种复合层不完全覆盖的轨枕，其包括轨枕本体(1)和不完全覆盖在轨枕本体(1) 的复合材料层(2)，复合材料层覆盖在轨枕本体(1)的四周，覆盖在轨枕本体(1)侧面的复合材料层(2)中空设置形成通槽，轨枕本体(1)的侧面中部外凸设置且与通槽相互匹配，轨枕本体通过通槽对外与道床板混凝土接触，轨枕本体(1)的边部和角点通过复合材料层(2)与道床板混凝土隔开，复合材料层(2)将轨枕本体(1)的边部和角点包裹且与轨枕本体(1)相互匹配覆盖。

在本实用新型较佳的实施例中，上述通槽的设置面面积为该复合材料层(2)侧面积的1/3～3/4。

在本实用新型较佳的实施例中，上述复合材料层(2)仅覆盖在轨枕本体(1)的四个侧面，轨枕本体(1)的顶面和底面的表面未覆盖。

在本实用新型较佳的实施例中，上述轨枕本体(1)为预制成品轨枕，预制成品轨枕包括双块式轨枕，双块式轨枕的四角处具有外圆角，复合材料层的四角处具有内圆角，外圆角和内圆角相等。

在本实用新型较佳的实施例中，上述复合材料层(2)四角处内圆角与轨枕本体(1) 四角处外圆角半径相等，外圆角半径范围为10～30mm。

在本实用新型较佳的实施例中，上述复合材料层(2)四角处外角为圆倒角，圆倒角半径范围为5～20mm。

在本实用新型较佳的实施例中，上述通槽的截面为规则形状，规则形状包括矩形、圆形、椭圆形或线段与弧形的组合。

在本实用新型较佳的实施例中，上述复合材料层(2)由有机材质制成的具有低弹性模量、耐化学腐蚀和耐老化的复合件。

在本实用新型较佳的实施例中，上述复合件包括聚脲。

在本实用新型较佳的实施例中，上述聚脲的厚度为2～20mm；进一步地，聚脲的厚度为8～12mm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过轨枕本体使用低弹性模量的复合材料层覆盖在侧表面，当道床板混凝土收缩时，复合材料层对道床板收缩变形约束效应小，从而大大降低了轨枕角点处道床板的主拉应力，避免了该位置处现浇道床板混凝的“八字形”裂缝的出现，进而提高道床板的耐久性和使用寿命；由于本实用新型可通过在现有的各种预制成品轨枕表面覆盖复合材料层，而无需重新设计或研发新的轨枕，因此大大降低了轨枕的生产成本。

主要特点如下：1、适用于无砟轨道结构形式中的各种预制轨枕，制作工艺方便，节约成本。2、克服了无砟轨道中道床板易出现轨枕周边八字裂缝缺点，能充分发挥无砟轨道形式现有的优势。既保证轨枕制作的便捷性，又提高了道床板耐久性和安全性，从而间接降低了线路后期维护费用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。

图1为本实用新型复合层不完全覆盖的轨枕第一实施例的正视示意图；

图2为本实用新型复合层不完全覆盖的轨枕第一实施例的侧视示意图；

图3为本实用新型复合层不完全覆盖的轨枕第一实施例的俯视示意图；

图4为本实用新型复合层不完全覆盖的轨枕第二实施例的正视示意图；

图5为本实用新型复合层不完全覆盖的轨枕第二实施例的侧视示意图；

图标：1-轨枕本体；2-复合材料层；3-复合材料层外圆角半径；4-轨枕本体外圆角半径。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种复合层不完全覆盖的轨枕，其包括轨枕本体1和不完全覆盖在轨枕本体1的复合材料层2，复合材料层2覆盖在轨枕本体1的四周，覆盖在轨枕本体1侧面的复合材料层2中空设置形成通槽，轨枕本体1的侧面中部外凸设置且与通槽相互匹配，轨枕本体1通过通槽对外与道床板混凝土接触，轨枕本体1的边部和角点通过复合材料层2与道床板混凝土隔开，复合材料层2将轨枕本体1的边部和角点包裹且与轨枕本体1相互匹配覆盖；轨枕本体1使用低弹性模量的复合材料层2覆盖在侧表面，当道床板混凝土收缩时，复合材料层2对道床板收缩变形约束效应小，从而大大降低了轨枕角点处道床板的主拉应力，避免了该位置处现浇道床板混凝的“八字形”裂缝的出现。

请参照图2，复合材料层2仅覆盖在轨枕本体1的四周与道床板混凝土接触的部位，并且在轨枕四个侧面覆盖的复合材料层2中部呈镂空状，镂空处为通槽，该轨枕本体1的侧面向外凸设并与该通槽相互匹配，轨枕本体1的侧面中部凸设为长方体状，该部位相对的复合材料层2的通槽呈长方体状，轨枕本体1的两端中部凸设为正方体状，该部位相对的复合材料层2的通槽呈正方形，该设置保证了道床板混凝土与轨枕直接接触，轨枕本体 1四个角点则通过复合材料层2与道床板混凝土隔绝，四角处复合材料层2内圆角半径与轨枕本体外圆角半径4相等，复合材料层2四角处为圆倒角。

请参照图3，轨枕本体1为预制成品轨枕，预制成品轨枕为现有技术的双块式轨枕，轨枕本体1包括下本体和上本体，上本体连接至下本体的顶部，上本体为支撑铁轨的部位，下本体呈长方体状，其具有4个侧面，侧面两两相对，两个侧面为长方形，另外两个侧面为正方形，长方形面的轨枕本体1中部向外凸设形成长方体状的凸起，正方形面的轨枕本体1中部向外凸设形成正方体状的凸起，4个凸起正好与复合材料层2的通槽相互匹配卡紧，且该长方体的横截面具有4个角点，复合材料层2仅覆盖在轨枕本体1的四个侧面，轨枕本体1的顶面和底面的表面未覆盖，复合材料层2呈环形围绕轨枕本体1的一周涂覆形成；复合材料层2具有4个侧面，4个侧面分别设置有通槽，通槽的设置面面积为该复合材料层2侧面积的1/3，通槽的截面为规则形状，该规则形状为矩形和方形；双块式轨枕的四角处具有外圆角，对应轨枕本体外圆角半径4，复合材料层2的四角处具有内圆角，轨枕本体外圆角半径4和复合材料层2内圆角半径相等；四角处复合材料层2内圆角半径与轨枕本体外圆角半径4相等，轨枕本体外圆角半径4为10mm；复合材料层2四角处外角为圆倒角，对应复合材料层外圆角半径3，复合材料层外圆角半径3为10mm。

该复合材料覆盖层具有低弹性模量、耐化学腐蚀、耐老化等特性，复合材料层2由有机材质制成的具有低弹性模量、耐化学腐蚀和耐老化的复合件，该复合件包括聚脲，聚脲的厚度为5mm。聚脲在涂覆前，首先对轨枕本体1进行抛丸处理，或者用角磨机、高压水枪等清除表面的灰尘、浮渣，待底材完全干燥进行喷涂或浇筑覆盖。

第二实施例

请参照图4，本实施例提供一种复合层不完全覆盖的轨枕，其包括轨枕本体1和不完全覆盖在轨枕本体1的复合材料层2，复合材料层2覆盖在轨枕本体1的四周，覆盖在轨枕本体1侧面的复合材料层2中空设置形成通槽，轨枕本体1的侧面中部外凸设置且与通槽相互匹配，轨枕本体1通过通槽对外与道床板混凝土接触，轨枕本体1的边部和角点通过复合材料层2与道床板混凝土隔开，复合材料层2将轨枕本体1的边部和角点包裹且与轨枕本体1相互匹配覆盖；轨枕本体1使用低弹性模量的复合材料层2覆盖在侧表面，当道床板混凝土收缩时，复合材料层2对道床板收缩变形约束效应小，从而大大降低了轨枕角点处道床板的主拉应力，避免了该位置处现浇道床板混凝的“八字形”裂缝的出现。

第二实施例和第一实施例部分相同，不同之处在于轨枕本体1的侧面凸设形状和通槽的形状。

请参照图5，复合材料层2仅覆盖在轨枕本体1的四周与道床板混凝土接触的部位，并且在轨枕四个侧面覆盖的复合材料层2中部呈镂空状，镂空处为通槽，该轨枕本体1的侧面向外凸设并与该通槽相互匹配，轨枕本体1的侧面中部凸设为两端窄中部宽的梭状，该部位相对的复合材料层2的通槽呈相匹配的梭状，轨枕本体1的两端中部凸设为四角呈弧形的方体状，该部位相对的复合材料层2的通槽呈相匹配的四角弧形的方形，该设置保证了道床板混凝土与轨枕直接接触，轨枕本体1四个角点则通过复合材料层2与道床板混凝土隔绝，四角处复合材料层2内圆角半径与轨枕本体外圆角半径4相等，复合材料层2 四角处为圆倒角。

请参照图3，轨枕本体1为预制成品轨枕，预制成品轨枕为现有技术的双块式轨枕，轨枕本体1包括下本体和上本体，上本体连接至下本体的顶部，上本体为支撑铁轨的部位，下本体呈长方体状，其具有4个侧面，侧面两两相对，两个侧面为两端窄中部宽的梭状，另外两个侧面为四角圆弧的方形，梭形面的轨枕本体1中部向外凸设形成梭状的凸起，四角圆弧的方形面的轨枕本体1中部向外凸设形成方体状的凸起，4个凸起正好与复合材料层2的通槽相互匹配卡紧，且该长方体的横截面具有4个角点，复合材料层2仅覆盖在轨枕本体1的四个侧面，轨枕本体1的顶面和底面的表面未覆盖，复合材料层2呈环形围绕轨枕本体1的一周涂覆形成；复合材料层2具有4个侧面，4个侧面分别设置有通槽，通槽的设置面面积为该复合材料层2侧面积的1/3，通槽的截面为规则形状，该规则形状为梭形和四角圆弧的方形；双块式轨枕的四角处具有外圆角，对应轨枕本体外圆角半径4，复合材料层2的四角处具有内圆角，轨枕本体外圆角半径4和复合材料层2内圆角半径相等；四角处复合材料层2内圆角半径与轨枕本体外圆角半径4相等，轨枕本体外圆角半径 4为8mm；复合材料层2四角处外角为圆倒角，对应复合材料层外圆角半径3，复合材料层外圆角半径3为12mm。

该复合材料覆盖层具有低弹性模量、耐化学腐蚀、耐老化等特性，复合材料层2由有机材质制成的具有低弹性模量、耐化学腐蚀和耐老化的复合件，该复合件包括聚脲，聚脲的厚度为5mm。聚脲在涂覆前，首先对轨枕本体1进行抛丸处理，或者用角磨机、高压水枪等清除表面的灰尘、浮渣，待底材完全干燥进行喷涂或浇筑覆盖。

综上，本实用新型实例通过轨枕本体使用低弹性模量的复合材料层覆盖在侧表面，当道床板混凝土收缩时，复合材料层对道床板收缩变形约束效应小，从而大大降低了轨枕角点处道床板的主拉应力，避免了该位置处现浇道床板混凝的“八字形”裂缝的出现，进而提高道床板的耐久性和使用寿命。由于本实用新型可通过在现有的各种预制成品轨枕表面覆盖复合材料层，而无需重新设计或研发新的轨枕，因此大大降低了轨枕的生产成本。

本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。