一种用于山地轨道的抗滑装置及其施工方法与流程

1.本发明涉及一种用于山地轨道的抗滑装置及其施工方法。


背景技术：

2.随着山地轨道在国内兴起，还未有一种成熟的山地轨道抗滑装置。在山地轨道中常常遇见大坡度路段，而列车行驶在该路段时，钢轨提供的牵引力不足，需要在轨枕上安装一种特殊的齿条提供额外的牵引力。该齿条主要为列车提供上坡加速的动力或下坡减速的制动力，同时还要承受列车重力的分力、列车对轨道产生的摩檫力。由于作用在齿条上的合力较大，而安装齿条的轨枕没有固定在地基上，只有道砟提供较小的阻力，整个轨道存在发生向下滑移的风险。因此，需要设计一种用于阻止整个轨道延斜面向下滑移的装置，保证列车行驶安全。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种用于山地轨道的抗滑装置及其施工方法，具有防止轨道向下发生滑移的功能。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于山地轨道的抗滑装置，包括连接板、连接杆、减震部件、防松部件和桩体，其中：所述桩体插入地基之中，所述连接杆一端与桩体连接，另一端与固定在齿条上的连接板连接。
5.本发明还提供了一种用于山地轨道的抗滑装置施工方法，包括如下步骤：
6.步骤一、钻孔：
7.(1)在铺设道砟前先确定轨枕的位置，然后在完成钻孔，并通过保护套的方式防止铺设的底砟将孔填埋；或者，
8.(2)在底砟铺设、轨枕放置后，进行钻孔点位的清砟并钻孔，通过保护套的方式防止后续铺设的肩砟将孔填埋；或者，
9.(3)在所有道砟铺设完成后，进行钻孔点位的清砟并钻孔；
10.步骤二、安装连接板：在齿条安装的过程中，将连接板与齿条固定板一同安装在齿条上；
11.步骤三、安装桩体和连接杆：将桩体放入步骤一钻的孔中，桩体带有条形孔的一端朝上并外露，连接杆一端穿过桩体的条形孔，然后将桩体沿轴向进行调节，使连接杆的另一端连接在连接板上；
12.步骤四、浇筑混凝土：将混凝土注入桩体所在的孔中，待混凝土凝固后，进行混凝养护；
13.步骤五、安装配件并预紧：混凝土养护完成后在连接杆与桩体连接处的外端安装减震部件和防松部件，并进行预紧。
14.与现有技术相比，本发明的积极效果是：
15.1)本发明提供了一种用于山地轨道的抗滑装置，可在大坡度路段，防止轨道向下
滑移。此装置可以持续向轨道提供一个阻止其向下滑移的力。且具有抗震动、防松脱的功能，满足轨道长期使用的要求。
16.2)本发明的配件——桩体径向截面不局限于任何形式，根据材料成本、使用地段的设计需求有较大的包容性；
17.3)本发明的配件——桩体设计上带有条形孔，避免在连接杆安装、拆卸过程中与钢轨、齿条的干涉；
18.4)本发明带有减震部件，可大幅吸收列车在行驶过程中对抗滑装置产生的冲击能量，提高抗滑装置的寿命；
19.5)本发明带有防松部件，可防止列车等原因来带的震动导致连接杆与桩体的连接发生松动、失效；
20.6)本发明配件桩体外面包裹混凝土，可增大受力面积，提高抗滑装置的稳定性；
21.7)本发明安装完成后呈对称分布，可避免轨道受力不均、产生横向偏移，有效提高轨道的稳定性。
附图说明
22.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
23.图1是本发明的抗滑装置的结构示意图；
24.图2是桩体(以钢管为例)的结构示意图；
25.图3是本发明的抗滑装置与齿条连接的局部示意图；
26.图4是本发明在使用过程中的载荷传递示意图；
27.图5为连接板的结构示意图，其中：(1)为剖视图；(2)为主视图；
28.图中附图标记包括：连接板1、连接杆2、减震部件3、防松部件4、桩体5、轨枕6、道砟7、混凝土8、齿条9、固定板10、内螺纹管头11。
具体实施方式
29.一种用于山地轨道的抗滑装置，如图1所示，包括：连接板1、连接杆2、减震部件3、防松部件4、桩体5等，其中：
30.所述桩体5插入地基之中，在桩体5周围浇筑有混凝土8，通过减震部件3、防松部件4、连接杆2、连接板1与齿条连接。
31.如图2所示，桩体5带有条形孔，便于连接杆安装、拆卸：鉴于钢轨、齿条之间空间有限，根据使用地段具体的设计不同，连接杆2存在无法实现安装、拆卸的情况。通过在桩体5外露端开设条形孔，确保连接杆2可以随时安装、拆卸。桩体5不局限于管材或棒材：桩体只需满足使用地段所需的设计长度，径向截面不局限于任何形式。即该桩体可以是管材、棒材、角钢、工字钢等。
32.减震部件3可提高抗滑装置的寿命：减震部件3可吸收在行驶中的列车对抗滑装置的冲击能量，降低了抗滑装置疲劳破坏的风险，提升了使用寿命。
33.防松部件4可防止齿条与桩体5的连接出现松动，导致抗滑装置失效：抗滑装置的桩体5与连接杆2的连接位置设有防松部件4，防松部件可保证连接位置不易松脱，增大了使用的可靠性，防松结构形式不限。
34.如图3所示，连接板1与齿条9连接无需对现有齿条进行加工：现有齿条上开有通孔，用于齿条9与固定板10通过螺栓进行连接，固定板10安装在轨枕6上。抗滑装置的连接板1可与齿条9的固定板10一同通过螺栓与齿条9连接，无需重新在齿条上进行加工，保证了齿条的强度。
35.在桩体5周围采用混凝土8浇筑，可降低材料成本、施工成本：桩体5外面包裹混凝土的目的是增大抗滑装置与地基、道砟7的接触面积，可以增强抗滑装置的稳定性。
36.每组抗滑装置呈对称分布，具有较高的稳定性：通过在齿条左右两端设置桩体，确保轨道在左右受力不均时，不会发生横向偏移。
37.本发明的抗滑装置的安装过程：
38.1)钻孔：分为三种方案：
①
在铺设道砟7前确定轨枕6位置，完成钻孔，通过保护套的方式防止铺设的底砟等将孔填埋；
②
在底砟铺设、轨枕放置后，进行钻孔点位的清砟并钻孔，通过保护套的方式防止后续铺设的肩砟等将孔填埋；
③
在所有道砟铺设完成后，进行钻孔点位的清砟并钻孔。
39.2)安装连接板1：在齿条9安装的过程中，将连接板1与固定板10一同安装在齿条9上，如图3所示。
40.3)安装桩体5、连接杆2：将桩体5放入孔中，桩体5带有条形孔的一端朝上并外露，连接杆2穿过桩体5的条形孔，然后将桩体5沿轴向进行调节，使连接杆2连接在连接板1上。
41.进一步地，连接板1的结构如图5所示，连接板1具有自带的内螺纹管头11，连接杆2的一端具有外螺纹，用于与内螺纹管头11进行螺纹连接。
42.4)浇筑混凝土8：将混凝土注入桩体5所在的孔中，若桩体为中空桩体，如管钢、方钢等，也需在桩体5中注入混凝土。待混凝土凝固后，进行混凝养护。
43.5)安装配件并预紧：混凝土养护完成后安装减震部件3、防松部件4，并进行预紧，提供一定的预紧力。
44.本发明的工作原理：
45.如图1至图4所示，齿条9所受的载荷通过连接板1传递到连接杆2，再通过连接杆2传递到桩体5之上，桩体5通过混凝土8将载荷传递到道床之中，这样，通过抗滑装置提供的抗滑力，有效地分解抵销了作用在齿条上的合力(包括列车重力的分力、列车上坡加速/下坡减速的摩檫力、列车上坡加速所需的动力/下坡减速所需的制动力的反作用力)，从而实现防止轨道向下发生滑移的功能。