一种重载铁路曲线段用轨枕的制作方法

本实用新型属于重载铁路辅助设备技术领域，具体涉及一种重载铁路曲线段用轨枕。

背景技术：

重载铁路是货运专线铁路的特殊类型，专门用于运输大型货物，对列车的载重运量要求很大，需要满足牵引质量8000t及以上、轴重为270kn及以上、在至少150km线路区段上年运量大于40mt三项条件中两项的铁路，具有轴重大、牵引质量大、运量大的特点，大多采用单元、组合等列车编组形式，因此在使用过程中列车对轨道的压力就会更大，轨枕需要承受的压力也就越大，现目前广泛采用的重载轨枕是预应力混凝土轨枕，通过合理的配筋设计，能够达到重载轨枕的使用要求，而且混凝土轨枕的生产简单，成本较低，而在铁路铺设的过程中，存在大量曲线段，列车在经过曲线段时，会受到较大的离心力，对于重载列车，这种离心力也就更大，为避免倾覆，在设计层面就有多种限定条件，比如：在《修建性详细规划》中就对不同速度的等级的铁路规定了车辆可以安全通过的圆曲线最小半径，另外还可以通过小半径曲线轨距加宽或是设计缓和曲线等方法来保证安全通过曲线段，其中外轨超高也是一种安全过弯的技术手段，外轨超高是指曲线外轨顶面与内轨顶面水平高度之差，曲线超高的大小由列车通过时离心力的大小确定，曲线外轨适当抬高，可使机车车辆的自身重力产生一个向心的水平分力，以抵消离心惯性力。

现有技术在设置外轨超高时，主要有外轨提高法和线路中心高度不变法两种方法，外轨提高法是保持内轨标高不变而只抬高外轨的方法；线路中心高度不变法是内外轨分别各降低和抬高超高值一半而保证线路中心标高不变的方法，重载列车在直线段运行的过程中，列车与轨道顶部的水平面是充分接触的，而在曲线段，即使设置外轨超高，但是轨道顶面仍旧是水平的，列车在通过时，列车车轮与轨道之间存在夹角，接触面积较小，也就加快了轨道的磨损，同时不均衡的受力会导致轨道发生变形，为此，将轨道倾斜一定角度，使列车在经过曲线段时与轨道表面接触能够减小对轨道的磨损，而在实际生产过程中也没有稳定支撑轨道倾斜的产品。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种重载铁路曲线段用轨枕，不仅能够稳定支撑轨道的倾角，而且还能够有效分配载荷，避免力的集中。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种重载铁路曲线段用轨枕，包括轨道、枕块、抵块、挡块、安装机构，其中枕块包括：承力板、承托桩，所述枕块的顶面设置有承轨槽，枕块内部设置有承力板，所述承力板与枕块底面平行，固定在枕块中，承轨槽底面设置有向下延伸并连通至承力板顶面的通道，在该通道中放置有承托桩，承托桩截面形状与该通道的截面形状相同，且承托桩的底面是水平面，顶面是倾斜的平面，轨道底面通过安装机构固定在承托桩顶面；

所述抵块位于轨道的背侧，包括：接触面、固定通道，接触面与轨道背侧接触，接触面是与轨道背侧形状相同的曲面，所述固定通道位于抵块中，是与水平面垂直的圆形通孔，且枕块与固定通道底部出口对应的位置设置有螺孔，且固定通道靠近底部出口的一段上设置有相同的螺纹，通过螺栓将抵块固定在枕块上；

所述挡块位于轨道倾斜侧，挡块与轨道倾斜侧接触的位置设置有挡面，挡面的形状与轨道倾斜侧的形状相同，所述挡块内同样设置有若干固定通道，固定通道的结构与抵块中固定通道的结构相同，将挡块固定在枕块上。

进一步地，还包括倾斜通道，所述倾斜通道的截面为长方形，并分为两段，其中一段位于抵块中，倾斜向下延伸，另一部分位于枕块中，两段倾斜通道相互连通，并向下延伸至承力板位置。

进一步地，所述挡块与枕块之间也设置有倾斜通道，挡块中的倾斜通道与抵块中倾斜通道的结构相同，但是互为镜像。

进一步地，所述承力板与倾斜通道出口接触的位置设置有倾斜的槽，槽的倾斜方向与倾斜通道的倾斜方向相同。

进一步地，所述安装机构包括连接凸板、配合凹板，其中连接凸板的顶面固定在轨道的底面，连接凸板的底面上均匀设置有若干向外伸出的柱状凸起，所述配合凹板固定在承托桩的倾斜顶面上，配合凹板上设置有位置与连接凸板对应的凹孔，凹孔的截面形状与连接凸板的柱状凸起的结构相同。

本实用新型至少具有以下有益效果：

（1）取消传统的扣件固定轨道的形式，通过抵块或者挡块来将轨道固定，而二者与工字钢的腰部充分接触，在工字钢倾斜时，腰部不均衡的受力被抵块和挡块接收，减少工字钢变形的情况的发生。

（2）抵块与挡块与枕块连通的倾斜通道中设置长板，利用销连接限制抵块以及挡块的运动。

（3）枕块中设置有承力板，与轨道连接的承托桩与承力板接触，将受到的力传递到承力板上，由承力板进行分散，减小力的集中。

（4）与轨道连接的承托桩顶面有一定倾斜角度，更换顶面倾斜角度不同的承托桩就可以改变轨道倾斜角度的不同。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本实用新型的结构示意图；

图2示意性示出了图1中a部分的结构示意图；

图3示意性示出了图1中b部分的结构示意图；

图4示意性示出了本实用新型中抵块的结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-枕块，11-承力板，12-承托桩，13-倾斜通道，2-抵块，21-接触面，22-固定通道，23-螺纹孔，3-挡块，31-挡面，32-螺栓孔，4-轨道，51-连接凸板，52-配合凹板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例

如图1~4所示的是一种重载铁路曲线段用轨枕，用于重载铁路的曲线段，通过倾斜轨道4使之与列车的轮面接触，减少对轨道4的磨损；其结构包括：枕块1、抵块2、挡块3、安装机构，安装机构将轨道4固定在承轨槽中的承托桩12上，承托桩12的顶面有一定倾斜角度，从而使得轨道4也发生相同程度的倾斜，使轨道4的顶面与过弯时列车的轮面接触，轨道4腰部两侧通过抵块2和挡块3进行固定，抵块2与挡块3与轨道4腰部充分接触，在轨道4受力时，分摊大部分的载荷，避免轨道4发生变形，另外，承托桩12底部还设置有承力板11，承力板11面积较大，将受到的承托桩12部分的载荷分散，避免应力集中，使轨枕受力更加均衡。

如图1所示，枕块1的顶面设置有承轨槽，枕块1内部设置有承力板11，所述承力板11与枕块1底面平行，固定在枕块1中，承轨槽底面设置有垂直向下延伸并连通至承力板11顶面的方形通道，在该通道中放置有截面形状与之相同的承托桩12，因此承托桩12受到的重力会传递到承力板11上，承力板11面积更大，能够将受到的力分散，有效避免现有技术中轨道4受到的重力在轨道4与轨枕接触的部分集中，进而导致轨枕磨损的情况发生，承托桩12并不是固定在轨枕中的，可以从承轨槽中抽出，从而进行更换，承托桩12的底面是水平面，与承力板11充分接触，而顶面是倾斜的平面，因此可以通过更换不同倾斜顶面的承托桩12来改变轨道4的倾斜角度，使用更加灵活。

在轨道4腰部两侧分别设置有抵块2、挡块3，二者替代了现有技术中的扣件，通过抵块2与挡块3将轨道4固定在枕块1上的承托桩12上，在图1中，轨道4向右侧倾斜，为方便描述，将图1中轨道4腰部的右侧侧面称为倾斜侧，轨道4的左侧侧面称为背侧，抵块2固定在轨道4的背侧一侧并与背侧接触，挡块3固定在轨道4的倾斜侧并与之接触，所述抵块2的结构如图4所示，包括：接触面21、固定通道22、螺纹孔23，接触面21是与轨道4背侧形状相同的曲面，在使用时紧贴轨道4侧面，增加与轨道4侧面的接触面积，参照图1及图4可知，抵块2的底面设置有与承轨槽深度相同的凸块，使得抵块2底面凸块固定在承轨槽底部，而底面的其余部分位于枕块1顶面，抵块2内还设置有固定通道22以及螺纹孔23，固定通道22是圆形通孔，固定通道22与水平面垂直，其底部出口位于抵块2底面的凸块位置，且承轨槽底部与固定通道22底部出口对应的位置设置有螺孔，如图2所示，在固定通道22靠近底部出口的一段上设置有相同的螺纹，将螺栓旋入螺孔，就可以将抵块2与枕块1固定，如图4所示，在抵块2上设置有多个固定通道22，保证固定的稳定性，另外，还设置有倾斜通道13，倾斜通道13的截面为长方形，并分为两段，其中一段位于抵块2中，并倾斜向下延伸，另一部分位于枕块1中，两段倾斜通道13相互连通，并向下延伸至承力板11位置，在安装时，将倾斜通道13对准以后就可以向其中插入一个截面形状与倾斜通道13相同的长板，将该长板称为限位板，如图1所示，插入限位板以后，抵块2水平方向的运动都会受到限制，来抵消掉列车重力在水平方向的分力；另外，在抵块2远离轨道4且位于枕块1顶面的一侧设置有多个螺纹孔23，向螺纹孔23中旋入螺栓，将抵块2固定在枕块1上。

需要说明的是：在承力板11与倾斜通道13出口接触的位置设置有倾斜的槽，槽的倾斜方向与倾斜通道13的倾斜方向相同，在插入限位板以后，限位板底部能够卡在承力板11的倾斜槽内，保证连接的稳定性。

所述挡块3位于轨道4倾斜侧，如图1所示，挡块3与轨道4倾斜侧接触的位置设置有挡面31，挡面31的形状与轨道4倾斜侧的形状相同，也就增大了与轨道4倾斜侧的接触面积，挡块3的底面固定在轨道4另一侧的枕块1顶面，在挡块3远离挡面31的一侧同样设置有螺栓孔32，通过螺栓将挡块3固定在枕块1上，所述挡块3与与枕块之间同样设置有固定通道22以及倾斜通道13，挡块3中固定通道22的结构与抵块2中固定通道22的结构相同，而倾斜通道13与抵块2中倾斜通道13的结构相同，但是位向上是互为镜像的。

所述轨道4通过安装机构固定在承托桩12的顶面，其中安装机构包括连接凸板51、配合凹板52，如图3所示，连接凸板51的顶面固定在轨道4的底面，连接凸板51的底面上均匀设置有若干向外伸出的柱状凸起，所述配合凹板52固定在承托桩12的倾斜顶面上，配合凹板52上设置有位置与连接凸板51对应的凹孔，凹孔的截面形状与连接凸板51的柱状凸起的结构相同，在使用时，将二者相配合，就可以将轨道4固定在承托桩12上了，再安装上抵块2和挡块3就可以将轨道4紧固。

本实用新型在使用时，轨道4会受到列车的重力，轨道4受到的力部分会通过与之连接的承托桩12传递到承力板上，被承力板分散，另一部分会通过与之接触的抵块以及挡块传递，由于轨道4是倾斜的，抵块2或者挡块3受到的力也是倾斜的，根据力学知识，这个力可以分解为水平方向和垂直向下方向的两个分力，竖直向下的分力被枕块1承受，而水平方向的分力被固定通道中的螺栓连接以及限位板的销连接而分散到枕块1上，通过上述结构，避免了力集中在轨道4与枕块1连接的部分，受力更均匀。

在本实施例中，所述枕块是混凝土材质的，使用者可根据对应的国家标准或行业标准选择适当强度等级的混凝土，且混凝土枕块的浇注以及养护等方法均为本领域技术人员常用的技术手段，因此不做详细说明。