一种钢混复合结构轨枕的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种钢混复合结构轨枕，其可以包括：轨枕本体；多根预应力筋；多个箍筋；多个第一配筋；至少三个第二配筋；两个第一钢架，其分别埋设在轨枕本体的上表面对应于铁路钢轨的位置处；一个第二钢架，其沿轨枕本体的长度方向埋设在轨枕本体的下表面处；多个绝缘套，其在对应于两个第一钢架的位置处埋设在轨枕本体内，并且第一钢架上设置有对应于绝缘套的通孔；两个传感器安装组件，其分别设置在两个第一钢架上，并通过螺栓螺母与绝缘套的螺纹连接配合而将所述两个传感器安装组件分别固定在所述两个第一钢架上。本实用新型提供的轨枕克服了钢结构轨枕的易腐蚀的问题，并且可以满足铁路线路机械化养护的技术要求。
【专利说明】一种钢混复合结构轨枕
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铁路轨枕，特别是一种钢混复合结构轨枕，具体来说，其是一种安装在无梁式自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混结构轨枕装置，主要应用于铁路货运车辆的装载重量的计量及超、偏载检测。
【背景技术】
[0002]目前对于铁路货运车辆货物装载重量的动态称重计量或动态超、偏载称重计量通常采用自动轨道衡或铁路货车超偏载检测装置。在自动轨道衡中，目前技术比较成熟和先进的是无承重梁自动轨道衡，也称为无梁式自动轨道衡。无论是无梁式自动轨道衡还是铁路货车超偏载检测装置，在结构上都需要安装在铁路线路上才能实现。无梁式自动轨道衡与铁路货车超偏载检测装置的结构相似，其主要区别在于，铁路货车超偏载检测装置直接安装在铁路线路的道砟上(如图1所示)，而无梁式自动轨道衡则要安装在铁路线路的混凝土基础上(如图2所示)。
[0003]上述的铁路货车超偏载检测装置和无梁式自动轨道衡所安装的铁路线路由钢轨、轨枕、轨枕基础(道砟或混凝土基础)及道床组成。另外，因应铁路线路通信信号传输的要求，在铁路线路(特别是用于运营的正规铁路线路上)的两根钢轨之间应当具有一定的直流电压，因此，保持铁路线路两根钢轨之间的绝缘是十分必要的。
[0004]早期的铁路货车超偏载检测装置采用钢结构轨枕，这样易于安装称重传感器。但是钢结构轨枕易于受到外界环境温度或者湿度影响而腐蚀。特别是在南方潮湿地带或滨海地区，由于适度较大，钢结构轨枕容易受到腐蚀。当钢结构轨枕出现一定程度的腐蚀后，不能保证钢轨之间的绝缘，使得铁路线路通信信号传输受到一定的影响，甚至难以实现信号的传输。随着铁路设备技术的发展，普通混凝土轨枕得到了改造，并且在加装压力传感器后满足了铁路线路的绝缘要求。但是由于这种改造改变了轨枕的几何外形，这将无法符合铁路有关部门对铁路线路养护的技术要求，特别是目前铁路线路养护采用机械化作业的背景下，因此给铁路线路养护带来一定的困难。
[0005]而对于无梁式自动轨道衡，由于其钢结构轨枕是预埋在混凝土基础中的，当钢结构轨枕受到腐蚀时，势必将降低无梁式自动轨道衡整个装置的使用寿命。
[0006]综上，因此有必要对铁路货车超偏载检测装置或无梁式自动轨道衡中的钢结构轨枕进行改造。
[0007]用于铁路线路中的普通轨枕，其作用是支撑线路钢轨，其对于线路钢轨的支撑通常具有三种方式:A，两侧支撑；B，中间部分支撑；C，全部支撑。对于该三种情况的受力分析如图3A-图3C所示，其中Ml、M2表示弯矩。在普通线路中，轨枕通常处于C全部支撑或A两侧支撑，在场站内特别是无梁式自动轨道衡设备中，轨枕通常处于C全部支撑。
[0008]普通III型预应力混凝土轨枕外形如图4A和图4B所示。由于在处于铁路超偏载货车检测检测装置或无梁式自动轨道衡检测区域内(如图1、2所示)的轨枕上需要安装称重传感器，这就需要对普通混凝土轨枕的挡肩部分进行改造并加装称重传感器，这样改进的结果是使得轨枕高度增加，这将影响铁路线路机械养护；如果去掉挡肩部分再加装称重传感器，经过实践证实，这样改进的结果是将减小轨枕的抗压强度。
[0009]因此，现有的不管是铁路货运车辆超偏载检测装置还是无梁式自动轨道衡，其存在着以下的问题:钢结构轨枕易腐蚀性；只对普通预应力轨枕的挡肩部分进行改造且加装传感器以后不能满足铁路线路机械化养护的技术要求。因此，需要能耐腐蚀并且在改进以后仍能满足铁路线路机械化养护的技术要求的一种轨枕。
实用新型内容
[0010]本实用新型的目的是提供一种钢混复合结构轨枕，具体是一种安装在无梁式自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混结构轨枕装置，主要应用于铁路货运车辆的装载重量的计量及超、偏载检测。
[0011]为了达到上述目的，本实用新型提供一种安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕，其包括:轨枕本体；多根预应力筋，所述多根预应力筋沿轨枕本体的长度方向预埋在轨枕本体内；多个箍筋，所述多个箍筋以预定间隔沿所述预应力筋的长度方向分别套设在所述多根预应力筋上；多个第一配筋，其成U形，所述多个第一配筋以开口向上或开口向下的方式沿轨枕本体的长度方向预埋在轨枕本体内；至少三个第二配筋，其成U形，并且以开口向上或开口向下的方式等间距地预埋在轨枕本体内；两个第一钢架，其分别埋设在轨枕本体的上表面对应于铁路钢轨的位置处，并且所述第一钢架的上表面与轨枕本体的上表面齐平；一个第二钢架，其沿轨枕本体的长度方向埋设在轨枕本体的下表面处，并且所述第二钢架的下表面与轨枕本体的下表面齐平；多个绝缘套，其在对应于所述两个第一钢架的位置处埋设在轨枕本体内，并且所述第一钢架上设置有对应于所述绝缘套的通孔；两个传感器安装组件，其分别设置在所述两个第一钢架上，并通过螺栓螺母与所述绝缘套的螺纹连接配合而将所述两个传感器安装组件分别固定在所述两个第一钢架上。
[0012]在上述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕中，所述传感器安装组件包括有用于测量压力的传感器。
[0013]在上述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕中，所述传感器安装组件的上表面设置有用于安装铁路钢轨的安装结构。
[0014]在上述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕中，所述预应力筋采用16根，直径范围为7mm-7.2mm，所采用的材料的拉伸强度为1579N/mm2，其基本均匀地布置所述轨枕本体内；所述箍筋采用12个，直径范围为5mm-7mm，所采用的材料的拉伸强度为1479N/mm2 ;所述第一配筋米用8个,直径范围为所米用的材料的拉伸强度> 1579N/mm2 ;所述第二配筋采用6个，直径范围为所采用的材料的拉伸强度> 1479N/W。
[0015]在上述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕中，所述绝缘套为8个，直径为22mm。
[0016]在上述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕中，所述轨枕本体内还埋设有用于容纳电线或信号线的穿线管。
[0017]由于采取以上技术方案，本实用新型的优点在于:克服了钢结构轨枕的易腐蚀的问题，并且本实用新型提供的轨枕其几何外形与普通混凝土III型轨枕的外形基本一致，因此可以满足铁路线路机械化养护的技术要求。从而，提高了轨枕的使用寿命并且降低了铁路养护的费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为铁路货车超偏载检测装置的示意图；其中I为轨枕，2为钢轨，3为剪力传感器，4为压力传感器。
[0019]图2为无梁式自动轨道衡及整体道床示意图；其中I为轨枕，2为钢轨，3为剪力传感器，4为压力传感器，5为混凝土基础。
[0020]图3A-图3C为普通轨枕受力分析的示意图；其中图3A线路钢轨的支撑为两侧支撑，图3B线路钢轨的支撑为中间部分支撑，图3C线路钢轨的支撑为全部支撑。
[0021]图4A和图4B为普通III型预应力混凝土轨枕外形的示意图。
[0022]图5A为本实用新型提供的钢混复合结构轨枕的截面示意图，其中设置有铁路钢轨。
[0023]图5B为本实用新型提供的钢混复合结构轨枕的另一截面示意图，其中设置有铁路钢轨，并且没有显示传感器安装组件和穿线管。
[0024]图6为本实用新型提供的钢混复合结构轨枕的立体外观示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将详细参考本实用新型的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。
[0026]参考图5A、图5B和图6所示，本实用新型提供了一种钢混复合结构轨枕，特别是一种安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕，其包括:
[0027]轨枕本体10，其由混凝土制成；
[0028]多根预应力筋11，所述多根预应力筋11沿轨枕本体10的长度方向预埋在轨枕本体10内；
[0029]多个箍筋12，所述多个箍筋12以预定间隔沿预应力筋11的长度方向分别套设在所述多根预应力筋11上；
[0030]多个第一配筋13，其成U形，所述多个第一配筋13以开口向上或开口向下的方式沿轨枕本体10的长度方向预埋在轨枕本体10内；
[0031]至少三个第二配筋14，其成U形，并且以开口向上或开口向下的方式等间距地预埋在轨枕本体10内；
[0032]两个第一钢架15，其分别埋设在轨枕本体10的上表面101对应于铁路钢轨的位置处，并且所述第一钢架15的上表面与轨枕本体的上表面101齐平；
[0033]一个第二钢架16，其沿轨枕本体10的长度方向埋设在轨枕本体10的下表面102处，并且所述第二钢架的下表面与轨枕本体的下表面102齐平；
[0034]多个绝缘套17，其在对应于所述两个第一钢架15的位置处埋设在轨枕本体10内，并且第一钢架15上设置有对应于绝缘套17的通孔151 ；
[0035]两个传感器安装组件18，其分别设置在两个第一钢架15上，并通过螺栓181、螺母182与绝缘套17的螺纹连接配合而将所述两个传感器安装组件18分别固定在两个第一钢架15上。
[0036]在本实用新型的具体实施方案中，所述传感器安装组件18用于将称重压力传感器固定在本实用新型的轨枕上，称重轨传感器对钢轨20起支撑作用。并且，传感器安装组件18的上表面设置有用于安装铁路钢轨20的安装结构，该安装结构为传统的安装结构，因此不再赘述。
[0037]在本实用新型的具体实施方案中，所述预应力筋11采用16根，直径范围为7mm-7.2mm，所采用的材料的拉伸强度为1579N/mm2，其基本均匀地布置所述轨枕本体内；所述箍筋12采用12个，直径范围为5mm-7mm，所采用的材料的拉伸强度为1479N/mm2 ;所述第一配筋13采用8个，直径范围为6mm-8mm，所采用的材料的拉伸强度> 1579N/mm2 ;所述第二配筋14采用6个，直径范围为所采用的材料的拉伸强度> 1479N/mm2。其中，如图中所示，第一配筋13和第二配筋14布置的角度不同，在优选的实施方案中，其彼此互成90。布置。另外，在图示的实施方案中，第一配筋13是开口向下布置的，但是在其它实施方案中，其也可以是开口向上布置，而第二配筋14优选的是与第一配筋13的开口方向相反地布置，但这并不是绝对的，第二配筋14开口方向也可以与第一配筋13的开口方向相同。具体来说，本实用新型中的第一配筋13主要用于增加轨枕的抗压力，而本实用新型中的第二配筋14以及第一钢架15和第二钢架16主要用于增加轨枕的抗弯矩。
[0038]在本实用新型的具体实施方案中，绝缘套17为8个，直径为22mm。并且，轨枕本体10内还埋设有用于容纳电线或信号线的穿线管19。
[0039]如图6所示，采用上述实施方案制成的钢混复合结构轨枕的几何外形与普通混凝土 III型轨枕的外形基本一致，这可以满足铁路线路机械化养护的技术要求，从而降低了铁路养护的成本。并且，本实用新型还克服了钢结构轨枕的易腐蚀的问题。
【权利要求】
1.一种安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕，其特征在于，包括: 轨枕本体； 多根预应力筋，所述多根预应力筋沿轨枕本体的长度方向预埋在轨枕本体内； 多个箍筋，所述多个箍筋以预定间隔沿所述预应力筋的长度方向分别套设在所述多根预应力筋上； 多个第一配筋，其成U形，所述多个第一配筋以开口向上或开口向下的方式沿轨枕本体的长度方向预埋在轨枕本体内； 至少三个第二配筋，其成U形，并且以开口向上或开口向下的方式等间距地预埋在轨枕本体内； 两个第一钢架，其分别埋设在轨枕本体的上表面对应于铁路钢轨的位置处，并且所述第一钢架的上表面与轨枕本体的上表面齐平； 一个第二钢架，其沿轨枕本体的长度方向埋设在轨枕本体的下表面处，并且所述第二钢架的下表面与轨枕本体的下表面齐平； 多个绝缘套，其在对应于所述两个第一钢架的位置处埋设在轨枕本体内，并且所述第一钢架上设置有对应于所述绝缘套的通孔； 两个传感器安装组件，其分别设置在所述两个第一钢架上，并通过螺栓螺母与所述绝缘套的螺纹连接配合而将所述两个传感器安装组件分别固定在所述两个第一钢架上。
2.根据权利要求1所述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕，其特征在于:所述传感器安装组件包括有用于测量压力的传感器。
3.根据权利要求1所述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕，其特征在于:所述传感器安装组件的上表面设置有用于安装铁路钢轨的安装结构。
4.根据权利要求1所述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕，其特征在于: 所述预应力筋采用16根，直径范围为7mm-7.2mm，所采用的材料的拉伸强度为1579N/_2，其均匀地布置所述轨枕本体内； 所述箍筋采用12个，直径范围为5mm-7mm，所采用的材料的拉伸强度为1479N/mm2 ； 所述第一配筋采用8个,直径范围为所采用的材料的拉伸强度> 1579N/mm2 ； 所述第二配筋采用6个，直径范围为所采用的材料的拉伸强度> 1479N/mm2 ο
5.根据权利要求1所述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕，其特征在于，所述绝缘套为8个，直径为22mm。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕，其特征在于:所述轨枕本体内还埋设有用于容纳电线或信号线的穿线管。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的安装在自动轨道衡、超偏载检测设备上的钢混复合结构轨枕，其特征在于:所述轨枕本体由混凝土制成。
【文档编号】E01B3/46GK204238071SQ201420372085
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】姜会增, 吴俊 , 冯化中, 白露 申请人:北京华横新技术开发公司