用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道的制作方法

本发明涉及无砟轨道，特别涉及一种用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道。

背景技术：

降低轨道系统自重作用于桥梁的静荷载，降低列车通过时轨道传给桥梁和地基的振动对于满足减振要求(线路通振动敏感点时)、优化桥梁结构、提高桥梁系统的耐久性具有重要意义。

目前城市轨道交通高架桥梁在没有减振要求的地段普遍采用纵向承轨台式钢筋混凝土轨道，其结构特点是取消了满铺式钢筋混凝土整体道床轨道中心部分的混凝土，有效降低了轨道系统静荷载对高架桥梁的影响。

参照图9，现有纵向承轨台式钢筋混凝土轨道结构包括横向独立设置的左侧纵向承轨台和右侧纵向承轨台，分别于左侧纵向承轨台和右侧纵向承轨台上沿纵向成对、间隔设置短轨枕，短轨枕下部嵌入现浇左侧道床和右侧道床时所形成的嵌入凹槽内，道床在短轨枕底部和四周形成受力面。和钢筋混凝土整体道床结构相比较，相当于取消了轨道中心部分的混凝土，从而降低轨道系统作于桥梁的静荷载。列车运行时产生的动荷载由短轨枕与左侧道床、右侧道床嵌入凹槽的接触面承受，竖向动荷载由嵌入凹槽底面以下的混凝土承受，纵向动荷载由嵌入凹槽纵向两侧的混凝土承受，横向动荷载则由嵌入凹槽横向两侧的混凝土承受。

由于现有纵向承轨台式钢筋混凝土轨道左、右纵向承轨台的宽度不足，按当前弹性短轨枕减振轨道的结构型式，弹性短轨枕无法埋入纵向承轨台式钢筋混凝土轨道。因此减振性能可达高等减振水平的轨枕减振措施(减振能力为5dB～10dB)，很少用于高架桥梁轨道减振。在高架桥上广泛使用减振能力为中等减振水平(减振能力≤5dB)的扣件减振措施和减振能力可达特殊减振水平(减振能力≥10dB)的道床减振措施。

当线路通过有高等减振要求的振动敏感点地段，且扣件减振措施无法满足要求时，往往采用弹性道床垫或钢弹簧浮置板等具有特殊减振性能的道床减振措施，倒逼轨道结构必须采用比普通整体道床更厚的满铺型式，轨道自重比现有纵向承轨台式钢筋混凝土轨道显著增大，桥梁结构为了满足更高的承载要求，需要重新检算设计，造成浪费；采用具有更高减振能力的特殊减振措施，其工程造价远高于具有高等减振性能的轨枕减振措施，也造成浪费。

从既保持纵向承轨台整体道床轨道结构自重小的优点，又能满足高等减振需要，完善高架桥梁减振轨道措施体系的理念出发，发明了用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道，其减振效果达到高等减振措施的要求，该轨道自重作用于桥梁的静荷载与目前普遍采用纵向承轨台式钢筋混凝土轨道相当，列车通过时，其减振性能不低于现有的弹性短轨枕减振轨道，且作用于桥梁的动荷载比现有普遍采用的纵向承轨台式钢筋混凝土轨道显著降低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道，包括横向间隔设置的左侧纵向承轨台、右侧纵向承轨台，在左侧纵向承轨台、右侧纵向承轨台上沿线路方向间隔设置短轨枕，短轨枕下部嵌于左侧纵向承轨台、右侧纵向承轨台的承轨凹槽内，其特征是：所述承轨凹槽在左侧纵向承轨台、右侧纵向承轨台的两横向侧壁各形成开口；所述短轨枕的横截面沿长度方向呈变截面状，其两纵向侧壁、底面与承轨凹槽的两纵向侧壁、底面之间设置有弹性减振部件；弹性减振部件和短轨枕构成弹性异形短枕，其下部嵌入承轨凹槽内。

所述短轨枕的中部横截面的面积大于两侧部横截面的面积。

所述弹性减振部件包括弹性包覆层、枕下弹性垫，弹性包覆层包围短轨枕底面和两纵向侧壁下部，且与之粘结形成密封；枕下弹性垫设置于短轨枕的底面与弹性包覆层的底部之间。

本发明的有益效果体现在如下几个方面：

弹性短枕式纵向承轨台减振轨道作为适用于高架桥梁，具有高等减振性能的轨枕减振措施，是对高架桥梁轨道减振措施体系的必要补充。弹性短枕式纵向承轨台减振轨道采用独立设置的纵向承轨台轨道结构，保持了普通纵向承轨台式钢筋混凝土轨道对桥梁静荷载小的优点，由于弹性异形短枕的减振作用，列车通过时轨道对桥梁的动力作用显著降低，传给桥梁和地基(振动敏感点)的振动也显著降低；

弹性异型短轨枕与承轨凹槽1形成的受力面可有效承受竖向、横向动荷载，允许弹性异形短枕的竖向减振位移，确保弹性异形短枕不会脱出承轨凹槽；短轨枕两端露出承轨台侧面，可将渗入弹性减振部件的积水直接排出，有效防止弹性减振部件的老化；

弹性异形短枕的造价低，出于降低轨道对桥梁的动荷载，提高桥梁的使用寿命考虑，弹性短枕式纵向承轨台减振轨道可在高架桥上替代现有的普通纵向承轨台式钢筋混凝土轨道使用。

用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道可采用成熟可靠、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是本发明用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道的横向剖视图；

图2是本发明用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道的俯视图；

图3是本发明用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道的局部横向剖视图；

图4是本发明用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道中左侧纵向承轨台的横向剖视图；

图5是本发明用于高架桥梁的低动力作用混凝土道床中弹性包覆层的横向剖视图；

图6是本发明用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道中短轨枕的俯视图；

图7是本发明用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道中弹性包覆层的俯视图；

图8是本发明用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道中枕下弹性垫的俯视图；

图9是现有纵向承轨台式钢筋混凝土轨道结构的横向剖视图。

图中示出构件和对应的标记：左侧纵向承轨台10a，右侧纵向承轨台10b，承轨凹槽11，短轨枕20，弹性包覆层21，枕下弹性垫22，开口端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，本发明用于高架桥梁的弹性短枕式纵向承轨台减振轨道，包括横向独立设置的左侧纵向承轨台10a、右侧纵向承轨台10b，在左侧纵向承轨台10a、右侧纵向承轨台10b上沿线路方向间隔设置短轨枕20，短轨枕20下部嵌于左侧纵向承轨台10a、右侧纵向承轨台10b的承轨凹槽11内。所述承轨凹槽11在左侧纵向承轨台10a、右侧纵向承轨台10b的两横向侧壁各形成开口K。所述短轨枕20的横截面沿长度方向呈变截面状，其两纵向侧壁、底面与承轨凹槽11的两纵向侧壁、底面之间设置有弹性减振构件。弹性减振部件与短轨枕20构成弹性异形短枕，其下部嵌入承轨凹槽11内，给轨道结构提供竖向弹性，可显著降低传给桥梁的动荷载以及线路周边振动敏感点的振动影响。

参照图4和图3，承轨凹槽11横向具有两个开口K，使短轨枕20嵌入左侧纵向承轨台10a或右侧纵向承轨台10b的承轨凹槽11后两侧露头，可将渗入承轨凹槽11、弹性减振部件内的积水直接排出，有效防止弹性减振构件的老化。

短轨枕20的变截面可采取多种形式，只要承受列车动荷载时，弹性异形短枕的下部被嵌入承轨凹槽11内，允许弹性异形短枕发生竖向减振位移，弹性异形短枕纵向和横向稳定即可。参照图2和图6，一种优选的结构是所述短轨枕20的中部横截面的面积大于两侧部横截面的面积，即从俯视方向上看短轨枕20为切去长轴端的椭圆形体。

对应于短轨枕20，弹性减振部件也可以有多种结构形式。图2、图3、图5和图7示出的是一种具体的设置方式，所述弹性减振部件包括弹性包覆层21、枕下弹性垫22，弹性包覆层21包围短轨枕20底面和两纵向侧壁下部，且与之粘结形成密封。枕下弹性垫22设置于短轨枕20的底面与弹性包覆层21的底部之间。所述枕下弹性垫22的板面形状和弹性包覆层21的底部、短轨枕20的底面形状相一致。

参照图1、图2和图9，所述弹性短枕式纵向承轨台减振轨道与现有弹性短轨枕减振轨道同属轨枕减振措施(具有高等减振性能)，轨枕质量越大，弹性垫板弹性越大，减振效果越好，现有弹性短轨枕减振轨道属于高等减振措施(减振能力为5dB～10dB)。由于弹性短枕式纵向承轨台减振轨道的短轨枕嵌入道床部分沿其纵向采用变截面型式，与短轨枕贴合的承轨凹槽侧面起限制短轨枕横向和纵向自由度的作用。承轨凹槽可以采用拉通型式，可使弹性短枕式纵向承轨台减振轨道的短轨枕可采用与现有弹性短轨枕减振轨道的短轨枕相等或更大的质量。所述弹性包覆层21采用三面包覆，使短轨枕20两端外露，便于短轨枕20发生垂向减振位移时减振部件内的气体和渗入减振部件的积水通过纵向承轨台道床侧面的开口端K排出，可有效防止弹性材料的老化，对发挥和保持轨下弹性垫板的弹性具有积极作用。因此所述弹性短枕式纵向承轨台减振轨道具有与现有弹性短轨枕减振轨道相当或更优的减振效果。

所述枕下弹性垫22由橡胶或复合材料制成，或者为采用发泡工艺制成的光面弹性垫板。为提高其减振效果，枕下弹性垫22的板面上分布产生弹性的沟槽结构或者点台结构，或者在枕下弹性垫22内设置空腔，在空腔内灌注气体或液体阻尼材料。

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。

以上所述只是用图解说明本发明的一些原理，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。