开式弹性短轨枕减振轨道结构的制作方法

本发明涉及无砟轨道，特别涉及一种开式弹性短轨枕减振轨道结构。

背景技术：

为了降低列车通过时引起的环境振动对轨道交通沿线振动敏感点的影响，最直接有效的方法是提高轨道系统的弹性，减振元件(如弹性垫层等)可以置于钢轨下、轨枕下或道床下，由此可以分为钢轨下减振轨道、轨枕下减振轨道和道床下减振轨道三类。弹性短轨枕减振轨道是典型的轨枕下减振轨道。

参照图9，现有弹性短轨枕减振轨道的特点是，由短轨枕、弹性垫层、弹性包套组成弹性减振部件，在现浇道床时将弹性减振部件埋入混凝土整体道床。轨道减振性能由短轨枕的质量和弹性垫层的刚度和阻尼确定，短轨枕的质量越大，弹性垫层的刚度越小，则减振性能越好。理论上是一种性价比较高的减振轨道型式。当列车通过时，弹性包套的作用是迅速排出短轨枕快速下移挤出的空气，允许短轨枕相对于整体道床的竖向减振位移，且确保短轨枕不得脱出道床。由于短轨枕埋入道床部分均由弹性包套包覆封闭，所以可称之为闭式弹性短轨枕减振轨道。

闭式弹性短轨枕减振轨道存在如下的问题，弹性包套四周必须存在排气通道，由于短轨枕的振动，长期运营会使弹性包套出现磨耗，水容易通过弹性包套的缝隙进入弹性减振部件的内部，但弹性减振部件整体埋入混凝土整体道床，水一旦进入则无法排出，会降低轨道的减振性能，并加速弹性垫层的老化。在施工时，必须保证弹性包套的排气通道畅通，短轨枕不可与包套密封粘接，因此对施工工艺的要求较高。由于弹性减振部件的排气特点、不排水缺点，短轨枕底部的弹性垫层不宜做成沟槽状或突台状。上述特点成为现有闭式弹性短轨枕减振轨道的致命弱点。虽然闭式弹性短轨枕减振轨道的造价较低，但由于上述不足，目前在工程应于中受到很大限制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种开式弹性短轨枕减振轨道结构，为弹性减振部件提供高效和通畅的排气排水通道，提高减振性能和使用寿命，有效解决长期影响弹性短轨枕减振轨道推广应用的技术难题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的开式弹性短轨枕减振轨道结构，包括整体道床和沿线路延伸方向间隔设置的弹性减振部件，弹性减振部件由短轨枕、弹性包套和弹性垫层构成，弹性包套套装套装在短轨枕的外侧壁上，弹性垫层设置于短轨枕底面与弹性包套底面之间，弹性减振部件嵌入现浇整体道床时所形成的嵌入凹槽内，其特征是：所述短轨枕的横截面沿长度方向呈变截面状，所述嵌入凹槽、弹性包套的外则端具有与整体道床横向侧面平齐的开口。

本发明的有益效果体现在如下几个方面：

弹性包套、嵌入凹槽于整体道床侧面均具有开口端，该开口端作为弹性减振部件的排气通道和排水通道，进入弹性减振部件的积水和短轨枕振动时产生的气体可高效和顺畅地从开口端排出，可有效防止弹性垫层和弹性包套的老化；同时可以适应短轨枕下弹性垫层更大的变形量，和弹性垫层不同的结构型式，从而获得更大的弹性。使开式弹性短轨枕减振轨道结构具有更高的减振性能和使用寿命。有效解决了长期影响弹性短轨枕减振轨道推广应用的技术难题。

短轨枕采用变截面型式，且外侧一端露出整体道床侧面，短轨枕纵向侧面与其对应的嵌入凹槽纵向侧面形成受力面，平衡短轨枕受到来自列车的横向动荷载，充分发挥了道床混凝土的受力潜能。短轨枕横向外侧一端外露，可使短轨枕的尺寸增加，增大弹性减振部件的参振质量，从而提高轨道系统的减振能力；

短轨枕竖向运动时，弹性减振部件中的空气通过弹性包套开口端排出，弹性包套仅提供适当横向弹性，弹性包套的侧壁上无需设置排气通道，短轨枕可与弹性包套密封粘接，可以简化施工质量要求并提高短轨枕与道床混凝土的结合效果，有效防止短轨枕空吊现象的发生；

施工可采用成熟可靠、使用广泛的轨排现浇法施工，因此便于推广应用。

附图说明

本说明书包括如下九幅附图：

图1是本发明开式弹性短轨枕减振轨道结构的横向剖视图；

图2是本发明开式弹性短轨枕减振轨道结构的俯视图；

图3是本发明开式弹性短轨枕减振轨道结构的局部横向剖视图；

图4是本发明开式弹性短轨枕减振轨道结构中道床的局部横向剖视图；

图5是本发明开式弹性短轨枕减振轨道结构中弹性包套的横向剖视图；

图6是本发明开式弹性短轨枕减振轨道结构中短轨枕的俯视图；

图7是本发明开式弹性短轨枕减振轨道结构中弹性包套的俯视图；

图8是本发明开式弹性短轨枕减振轨道结构中弹性垫层的俯视图；

图9是现有闭式弹性短轨枕减振轨道结构的横向剖视图。

图中示出构件和对应的标记：整体道床10，嵌入凹槽11，短轨枕20，弹性包套21，弹性垫层22，开口K。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1、图2和图3，本发明的开式弹性短轨枕减振轨道结构，包括整体道床10和沿线路延伸方向间隔设置的弹性减振部件，弹性减振部件由短轨枕20、弹性包套21和弹性垫层22构成，弹性包套21套装套装在短轨枕20的外侧壁上，弹性垫层22设置于短轨枕20底面与弹性包套21底面之间，弹性减振部件嵌入现浇整体道床10时所形成的嵌入凹槽11内。所述短轨枕20的横截面沿长度方向呈变截面状，所述嵌入凹槽11、弹性包套21的外则端具有与整体道床10横向侧面平齐的开口K。

参照图2和图6，短轨枕20采用变截面型式，且横向外侧一端露出整体道床横向侧面，短轨枕20纵向侧面与其对应的嵌入凹槽11纵向侧面形成受力面，平衡短轨枕20受到来自列车的横向动荷载，充分发挥了道床混凝土的受力潜能。短轨枕20横向外侧一端外露，可使短轨枕20的尺寸增加，增大短枕的参振质量，从而提高轨道系统的减振能力。

参照图4、图5和图6、图7，弹性包套21、嵌入凹槽11于整体道床10横向一侧均具有开口端K，该开口端K作为弹性减振部件的排气通道和排水通道，进入弹性减振部件的积水和短轨枕20振动时产生的气体可高效和顺畅地从开口端K排出，可有效防止弹性垫层和弹性包套21的老化，同时可以适应短轨枕20下弹性垫层22更大变形量，和弹性垫层22不同的结构型式，从而获得更大的弹性，提高减振性能和使用寿命，有效解决了长期影响弹性短轨枕减振轨道推广应用的技术难题。

短轨枕20的变截面可能有多种形式，只要当承受列车动荷载时，短轨枕20在嵌入凹槽11内仅发上垂向减振位移即可。参照图2和图6，所述短轨枕20的内侧横截面的面积大于外侧横截面的面积，从俯视方向上看，短轨枕20为一楔形体，在整体道床10上同侧各短轨枕20的楔形面同向。所述短轨枕20的中部横截面的面积也可以大于外侧横截面的面积，从俯视方向上看，短轨枕20为切去长轴端的椭圆形体。

参照图2、图3，通常所述短轨枕20的外侧端与整体道床10的横向侧面平齐。在确保嵌入凹槽11在道床侧面开口的情况下，所述短轨枕20的外侧端相对于整体道床10的横向侧面伸出或者内缩，都对排气排水通道不构成影响。所述短轨枕20由钢筋混凝土预制而成，或者由树脂合成材料预制而成

参照图3、图5和图7，所述弹性包套21包覆短轨枕20底面和下部除开口K侧外的三个侧面，且与该三个侧面粘结形成密封。短轨枕20竖向运动时，弹性减振部件中的空气通过弹性包套21开口端K排出，弹性包套21仅提供适当横向弹性，弹性包套21的侧壁上无需设置排气通道，短轨枕20可与弹性包套21密封粘接，可以简化施工质量要求并提高短轨枕20与道床混凝土的结合效果，有效防止短轨枕空吊现象的发生。

参照图8，所述弹性垫层22的板面形状与弹性包套21和短轨枕20的底面形状相一致，短轨枕20沿其纵向采用变截面形状，可以有效防止弹性垫层22在列车荷载作用下发生窜动。弹性垫层22由橡胶或复合材料制成，或采用发泡工艺制成光面垫板。为提高其减振性能，弹性垫层22板面上可布设沟槽结构或者点台结构，或者在弹性垫层22设置空腔，在空腔内灌注气体或液体阻尼材料。

以上所述只是用图解说明本发明开式弹性短轨枕减振轨道结构的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。