橡胶铸铁轨枕板式减振系统的制作方法

本发明涉及轨道工程领域，具体是一种橡胶铸铁轨枕板式减振系统，适用于既有线路改造和新建线路轨道结构高度受限的减振地段。

背景技术：

普通轨道结构在地下段一般由钢轨、扣件、轨枕和整体道床组成，轨枕和道床采用钢筋混凝土组成。考虑混凝土结构的受力及施工问题，混凝土结构需要具有一定的厚度，方可满足轨道结构承载力和耐久性的要求。依据经典振动理论，轨道减振措施一般为减小轨道刚度和增加参振质量。钢轨及扣件质量基本没有变化，轨枕和道床采用钢筋混凝土结构，密度相对较低，因此构成轨枕或道床的钢筋混凝土体积不宜过小。综合以上因素，即使在矩形断面下，地铁常规轨道结构最小轨道高度一般也需560mm以上，在圆形及马蹄形断面需求更大。根据振动理论可知，增加道床或轨枕的质量，可以提供足够的惯性质量来抵消车辆产生的动荷载，使得传至基础结构和扩散的动荷载明显减小从而达到减振的目的。但是，在改造既有减振轨道和新建减振轨道高度受限时，构成轨枕或道床的钢筋混凝土体积受到限制，因此，亟需解决在减振轨道改造和新建减振轨道高度受限时轨枕和道床的减振问题。

技术实现要素：

本发明提供一种橡胶铸铁轨枕板式减振系统，其目的在于解决在改造既有减振轨道和新建减振轨道高度受限时，采用普通钢筋混凝土轨道结构所需的轨道高度较大，无法满足减振要求的技术问题。

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种橡胶铸铁轨枕板式减振系统，包括钢轨、扣件、扣件垫板、轨枕、道床，所述的轨枕为铸铁轨枕，所述扣件垫板与所述铸铁轨枕一体成型；所述的轨枕底面对称设置橡胶减振垫，并且所述的轨枕设置橡胶包套包裹所述橡胶减振垫的底部并向上延伸到包裹所述轨枕的侧面；所述橡胶包套下设所述道床，所述的道床由自密实砂浆类垫层或普通钢筋混凝土垫层构成；所述自密实砂浆类垫层或普通钢筋混凝土垫层在所述橡胶包套下方及侧面四周填充。

所述扣件垫板采用与铸铁轨枕相同的材料，所述扣件垫板设置1/40轨底坡。

所述铸铁轨枕两端对称设置为多棱台形状。

所述铸铁轨枕标准型式长2200mm，宽500mm，所述铸铁轨枕厚度为60mm、100mm、150mm或200mm。

所述自密实砂浆类垫层为高流动性高性能自密实砂浆类垫层。

所述高流动性高性能自密实砂浆类垫层为自密实混凝土或高强砂浆；采用现场浇注或灌注方式铺设。

所述的轨枕中部底部为排水沟，所述的轨枕两端的底面对称设置橡胶减振垫，并且所述的轨枕两端对称设置橡胶包套包裹所述橡胶减振垫的底部并向上延伸到包裹所述轨枕的侧面；在所述的排水沟位置不设橡胶减振垫及橡胶包套；所述的橡胶包套与铸铁轨枕粘接。

所述铸铁密度为7800kg/m3。

发明的效果

本发明铸铁轨枕密度高7800kg/m3，远大于钢筋混凝土密度2500kg/m3，在同样质量时，能够大幅度的降低参振质量的体积，从而达到大幅度降低轨道结构高度的目的，来满足改造既有减振轨道和新建减振轨道高度受限时设置轨道减振的需求；本发明扣件铁垫板采用与铸铁轨枕相同的材料且与轨枕一体成型，不设地脚螺栓，铁垫板带1/40轨底坡，减少了施工难度同时缩短了施工时间；本发明橡胶包套与铸铁轨枕粘接，提供了缓冲作用；本发明橡胶减振垫提供了减振作用；本发明枕下自密实砂浆类垫层采用现场浇注或灌注等方式铺设，可作为调整层，增加施工精度的同时减小了施工难度。铸铁轨枕两端设置为棱台形状为轨枕提供了纵横向限位功能，阻止钢轨的纵、横向移动，本发明解决了新建工程减振高需求地段的轨道高度受限的问题；改造工程中，本系统极大的减少了既有轨道钢筋混凝土的破除难度及工作量，解决了天窗时间不足导致的施工难度加大、造价增加的问题。

附图说明：

图1为本发明整体结构断面示意图；

图2为图1局部放大图；

图3为本发明轨道结构平面示意；

附图编号说明：

钢轨1、扣件2、扣件垫板3、轨枕4、减振垫5、橡胶包套6、自密实砂浆类垫层或普通钢筋混凝土垫层7、排水沟8、基础9；基础9可以为土建结构；

具体实施方式：

参见图1-2所示，本发明的一种橡胶铸铁轨枕板式减振系统，包括钢轨1、扣件2、扣件垫板3、轨枕4、道床，所述的轨枕4为铸铁轨枕，铸铁密度为7800kg/m3，所述扣件垫板3与所述铸铁轨枕一体成型；所述的轨枕4底面对称设置橡胶减振垫5，并且所述的轨枕4设置橡胶包套6包裹所述橡胶减振垫5的底部并向上延伸到包裹所述轨枕4的侧面；所述橡胶包套6下设所述道床，所述的道床由自密实砂浆类垫层或普通钢筋混凝土垫层7构成；所述自密实砂浆类垫层或普通钢筋混凝土垫层在所述橡胶包套6下方及侧面四周填充。

所述扣件垫板3采用与铸铁轨枕相同的材料，所述扣件垫板设置1/40轨底坡。

所述铸铁轨枕两端对称设置为多棱台形状见图3。

所述铸铁轨枕标准型式长2200mm，宽500mm，所述铸铁轨枕厚度为60mm、100mm、150mm或200mm。

所述自密实砂浆类垫层为高流动性高性能自密实砂浆类垫层。

所述高流动性高性能自密实砂浆类垫层为自密实混凝土或高强砂浆，采用现场浇注或灌注方式铺设。

所述的轨枕4中部底部为排水沟时，所述的轨枕4两端的底面对称设置橡胶减振垫5，并且所述的轨枕4两端对称设置橡胶包套6包裹所述橡胶减振垫5的底部并向上延伸到包裹所述轨枕4的侧面；在所述的排水沟位置不设橡胶减振垫5及橡胶包套6；所述的橡胶包套6与铸铁轨枕粘接连接。

本发明包括扣件2、扣件垫板3、铸铁轨枕4、减振垫5和橡胶包套6及自密实砂浆类垫层7构成的系统，适用于改造既有减振轨道和新建减振轨道高度受限的情况。根据振动理论可知，增加道床或轨枕的质量，可以提供足够的惯性质量来抵消车辆产生的动荷载，使得传至基础结构和扩散的动荷载明显减小从而达到减振的目的。由于铸铁密度为7800kg/m³，远大于钢筋混凝土密度2500kg/m³，在同样质量时，铸铁的体积将只有钢筋混凝土的三分之一，大幅度的降低了参振质量的体积。在改造既有减振轨道和新建减振轨道高度受限时，本发明橡胶铸铁轨枕板式减振系统可以极大程度的降低轨道结构高度，提高减振效果，减振效果5～15db，减振效果5～15db是指本发明比普通道床能够减少振动5～15db，相比较于普通道床结构，减振效果可达5～15db。同时减小既有轨道钢筋混凝土的破除工作量，对于减少施工难度和施工时间具有显著的效果。

另外，铸铁轨枕4、橡胶减振垫5、橡胶包套6及自密实砂浆类垫层7组成的减振轨道系统，大幅度降低了轨道结构的高度。本发明的橡胶减振垫具有减振性能，橡胶包套则为铸铁轨枕与周围结构的动力接触提供了缓冲作用，自密实砂浆类垫层或混凝土作为铸铁轨枕与其他结构的连接与支撑。

钢轨一般采用60kg/m钢轨，也可根据线路实际情况选取其余轨型；扣件与钢轨配套使用，采用ⅱ型w弹条类，铸铁轨枕长2200mm，宽500mm，厚度根据减振需求设置60mm、100mm、150mm、200mm的标准厚度板，也可以根据现场情况选取非标准厚度和非标准宽度；铸铁轨枕4两端分别下设橡胶减振垫5，橡胶减振垫5底面及轨枕三侧面包裹橡胶包套6，侧面包裹可以胶粘以防脱落；铸铁轨枕两端设置为棱台形状见图3，四周及下方填充高流动性高性能自密实自密实砂浆类垫层7，条件允许时采用普通钢筋混凝土，此垫层采用现场浇注或灌注等方式铺设，可作为调整层，增加施工精度的同时减小了施工难度，对宽枕起到纵向及横向限位功能。

橡胶铸铁轨枕板式减振系统造价略高于一般钢筋混凝土长枕，但其减小了既有线改造破除混凝土的体量、解决了新建线路预留轨道高度不足的问题，大幅度节约了施工成本。

施工步骤：一般采用轨排法施工，先将钢轨、扣件、铸铁轨枕安装为一体后架起。然后，将减振垫和橡胶包套包裹在铸铁轨枕两端，为方便施工及防止杂物进入轨枕与橡胶包套之间，应将橡胶包套粘贴在轨枕侧边，减振垫及底面橡胶包套不粘贴。最后，在轨枕周围及底面浇注自密实砂浆层条件允许时可采用一般钢筋混凝土。