CN106638165A - 一种铁路弯道轨道及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路弯道轨道及其施工方法，属于铁道施工领域，旨进行地下直接预设支撑结构，减少后期有砟轨道单侧过度沉降的优点，其技术方案如下，包括弧形的石砟道床，向石砟道床弧心一侧倾斜的固定轨枕，固定轨枕沿石砟道床延伸方向依次排列有多个，固定轨枕上设有扣件，固定轨枕上通过扣件固定有钢轨，石砟道床上还设有若干个限位轨枕，相邻的限位轨枕之间间隔有至少2个固定轨枕，限位轨枕包括与钢轨抵触的支撑块，以及贯穿石砟道床的限位块，限位块一体设置在支撑块底部，限位块远离石砟道床弧心的侧面设有支撑柱，支撑柱远离限位块一端设有竖向支撑板。

Description

一种铁路弯道轨道及其施工方法

技术领域

本发明涉及铁道施工领域，特别涉及一种铁路弯道轨道及其施工方法。

背景技术

随着经济水平的高速发展，火车在日常客运与货运领域有有这非常巨大的优势，在火车运行中时常会碰到过弯的情况，从而对于火车过弯时需要将整个轨道设置成有较多过弯半径的弧形轨道，而且火车在弧形轨道上行驶时，由于惯性离心力作用，将机车车辆推向外轨钢轨，加大了外轨钢轨的压力，使乘客产生不适，货物位移等，且会加大外轨钢轨的损耗，导致稳定性与安全性降低，因此时常需要进行大幅度的降速，导致能源损耗。

为了解决该技术问题国内外普遍采用弧形轨道外轨超高设计，即在轨道施工时将轨枕远离弧心的一端适当的抬高，是轨枕靠近弧心的一端向下倾斜，从而使外轨略高于内轨，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，达到内外钢轨受力均匀和垂直磨损均匀，满足旅客舒适感，提高线路的温度性和安全性。

但由于机车长时间的运行，尤其是轨道安装后的初期运行时，轨道会进行一定程度的沉降，且外轨受压的力略大，从而轨道外侧最容易产生较大的沉降，从而导致轨道两侧的沉降速度不一，从而在没有区域稳定前，容易导致弧形轨道外轨超高设计的设计效用减少，为了减少这种情况大部分在施工的时候加大道床的宽度，减少沉降，但效果不大，且占用土地面积较大，植被减少，反而容易造成水土流失而加大沉降。

为了弥补弧形轨道外轨超高设计的设计效用减少的问题目前有采用抬高设备进行外轨直接补偿的，但补偿设备基本上是针对部分机车过弯速度大于原轨道预设的过弯速度进行过弯时起补偿作用，不适合长期处于工作状态，如申请号为201010576713.4的中国专利公开了一种无砟轨道超高段轨道板防滑移方法，它通过电子检查轨道位移量，再通过反向施加压力进行平衡来实现稳定轨道，这些调节的范围非常有限，在轨道沉降范围过大时往往无法满足需要，均是后期的一种补救方式，且轨道以及设备维护的成本非常的高,尤其是有砟轨道，由于弧形道床通过石砟堆叠而成，从而在车辆通过时石砟受到振动容易产生向外移动扩张，从而导致高度下降而使轨道沉降更多。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路弯道轨道及其施工方法，其进行地下直接预设支撑结构，减少后期有砟轨道单侧过度沉降的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种铁路弯道轨道，包括弧形的石砟道床，向石砟道床弧心一侧倾斜的固定轨枕，所述固定轨枕沿石砟道床延伸方向依次排列有多个，所述固定轨枕上设有扣件，所述固定轨枕上通过扣件固定有钢轨，所述石砟道床上还设有若干个限位轨枕，所述相邻的限位轨枕之间间隔有至少2个固定轨枕，所述限位轨枕包括与钢轨抵触的支撑块，以及贯穿石砟道床的限位块，所述限位块一体设置在支撑块底部，所述限位块远离石砟道床弧心的侧面设有支撑柱，所述支撑柱远离限位块一端设有竖向支撑板。

通过采用上述技术方案，限位轨枕的支撑块***石砟道床并与底面进行接触，从而支撑块能有效的支撑刚轨，且产生的振动作用能有效的传递分散到位于支撑块侧面的石砟上，部分振动力能直接传递到地面上，且由于支撑块远离弧形石砟道床远离弧心一侧设置了支撑杆，且支撑杆另一端支撑在位于泥土里的竖向支撑板，泥土对竖向支撑板有良好的支撑作用，从而竖向支撑板具有良好的稳定性，当弧形道床受压时，能有效的受到限位柱提供的支撑限位作用，从而减少了火车经过时产生的受压效果，减少轨道运行初期的沉降幅度，且火车经过时的振动力也能沿着限位柱进行传递，从而通过限位柱与竖向支撑板进行分散，从而使火车能平稳的经过，且由于限位轨枕为实心的，且直接与钢轨接触，从而火车经过时产生的振动能直接通过钢轨传递到限位轨枕上，再通过支撑柱传递到竖向支撑板上，泥土对竖向支撑板有良好的支撑作用，从而竖向支撑板具有良好的稳定性，当弧形道床受压时，能有效的受到限位柱提供的支撑限位作用，从而减少了火车经过时产生的受压效果，减少轨道运行初期的沉降幅度，且火车经过时的振动力也能沿着限位柱进行传递，从而通过限位柱与竖向支撑板进行分散，从而使火车能平稳的经过。

进一步的，所述支撑柱远离限位块一端倾斜向下设置，所述倾斜角度至少30度。

通过采用上述技术方案，当火车经过时限位轨枕分别受到向下的压力以及横向的推力，从而两个力产生的合力刚好倾斜向下，从而是导致外侧轨道沉降的主要原因，从而具有倾斜的支撑柱能有效的对限位轨枕产生支撑作用，且力也能方便的通过支撑柱进行传递，提高扩散效果。

进一步的，所述相邻的两个支撑柱远离限位块一端相互抵触。

通过采用上述技术方案，两个支撑柱一端相互抵触形成V字性，而两个支撑柱的另一端通过限位轨枕以及钢轨进行连接，从而整体形成了一个三角形，从而有效的提高了支撑时的稳定性，提高支撑效果。

进一步的，所述限位块宽度小于支撑块宽度。

通过采用上述技术方案，限位块安装后部分底面能直接抵触在石砟道床上表面，从而部分振动力与压力能直接传递到石砟道床上，从而能快速的扩散振动力。

一种铁路弯道轨道的施工方法，

步骤一：路基成型：通过挖掘机械在底面上挖掘出凹陷底面至少0.2米的弧形的铁路路基，并通过压路机械将铁路路基压实；

步骤二：固定沟挖掘：在铁路路基远离弧心至少0.5米的位置通过挖掘机械挖掘出固定沟；

步骤三：竖向支撑板成型安装：通过直接对固定沟浇筑水泥形成竖向支撑板，或者预制竖向支撑板放入固定沟进行安装；

步骤四：支撑柱安装：在铁路路基靠近竖向支撑板一侧面进行向竖向支撑板打限位孔，限位孔倾斜角度至少为30度，再将支撑柱***限位孔内直到抵触在竖向支撑板上；

步骤五：限位轨枕安装：将限位轨枕沿铁路路基延伸方向间隔放置到铁路路基上，且使限位块远离铁路路基弧心的侧面与支撑柱抵触；

步骤六：石砟道床堆叠：将石砟倒入铁路路基内，将铁路路基进行填充，直到石砟填充至支撑块底部，并且将高于铁路路基的石砟截面垒成梯形；

步骤七：固定轨枕安装：将固定轨枕沿铁路路基延伸方向间隔放置到石砟道床上；

步骤八：钢轨扣接：钢轨沿石砟道床延伸方向放置在固定轨枕和支撑块上，再通过固定轨枕和支撑块上的扣件完成与固定轨枕和支撑块。

通过采用上述技术方案，挖掘高铁路基有效的将表层松软的土层挖去，并通过压实提高泥土结实程度，减少后期沉降，挖掘固定沟安装竖向支撑板，有效的使竖向支撑板各个位置受到固定，提高固定效果，支撑柱有效的进行有效的支撑，提高支撑效果，施工难度低，且施工方便。

进一步的，固定轨枕安装后，再将石砟倒入固定轨枕之间的缝隙进行填充，以及支撑块与固定轨枕之间的缝隙进行填充。

通过采用上述技术方案，有效的提高了石砟和固定轨枕、固定轨枕的接触面积，有效的提高了振动力的扩散。

进一步的，石砟道床每堆叠0.1米后通过振动夯进行夯实。

通过采用上述技术方案，从而有效的夯实石砟道床，有效的减少后期的沉降。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、在石砟道床侧面提高预支撑力，有效降低沉降速度，总体减少沉降量；

2、有效减少了后期外轨与内轨的预设高度差产生大幅度的变化，提高使用效果；

3、提高火车通过弧形弯时的平稳性。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是图1中A-A的剖视图；

图3是图1中B-B的剖视图；

图4是本发明的施工步骤图；

图5是本发明的施工后状态图。

图中，1、石砟道床；2、固定轨枕；21、扣件；3、钢轨；4、限位轨枕；41、支撑块；42、限位块；5、支撑柱；6、竖向支撑板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种铁路弯道轨道，如图1、2所示，包括弧形的石砟道床1，向石砟道床1弧心一侧倾斜的固定轨枕2，固定轨枕2沿石砟道床1延伸方向依次排列有多个，固定轨枕2上设有扣件21，固定轨枕2上通过扣件21固定有钢轨3，钢轨3有效的固定在轨枕上，由于固定轨枕2靠近弧形的石砟道床1弧心位置向下倾斜，从而钢轨3固定后，外轨的高度略高于内轨的高度，形成了弧形轨道外轨超高设计，当火车经过时，车轮向外轨进行偏移，由于外轨略高，从而对离心力的产生反作用力，从而有效的提高过程过弯时的稳定性，提高乘客乘坐时的舒适度，减少货物过弯时产生较大的偏移，但火车通过时对外轨的压力较大，且离心力直接传递到石砟道床1上，从而易使石砟道床1外侧沉降严重，或者产生横向的偏移。

如图1、3所示，石砟道床1上还设有若干个限位轨枕4，相邻的限位轨枕4之间间隔有至少2个固定轨枕2，限位轨枕4包括与钢轨3抵触的支撑块41，以及贯穿石砟道床1的限位块42，限位块42一体设置在支撑块41底部，限位轨枕4的限位块42直接***石砟道床1内，从而提高了与石砟道床1的接触面积，有效的提高了振动力的传递扩散作用，且限位块42能直接抵触在泥土上，提高了对钢轨3的支撑作用。

如图1、3所示，限位块42远离石砟道床1弧心的侧面设有支撑柱5，支撑柱5远离限位块42一端设有竖向支撑板6，支撑柱5远离限位块42一端倾斜向下设置，当火车经过时，钢轨3受到火车产生的力的作用，钢轨3欲偏移产生横向的推力以及钢轨3欲沉降产生的推力通过支撑柱5的导向作用推力向竖向支撑板6移动，由于竖向支撑板6均受到泥土的支撑，且板状的竖向支撑板6支撑面积较大，从而通过支撑柱5传递到竖向支撑板6的推力能沿竖向支撑板6进行扩散，再通过竖向支撑板6推力直接作用在竖向支撑板6远离石砟道床1远离弧心的一面的泥土上，从而泥土产生了较大的反推力，整体的缓冲面积有了非常大的提升，能快速的分散推力以及振动力，大大提升了对限位轨枕4的支撑力，从而有效的减少了限位轨枕4的偏移以及沉降作用，减少了钢轨3外轨超高设计后产生沉降以及位置偏移而影响火车通过的稳定性，且火车对轨道的压力也能沿着轨道支撑的方向传递，减少了轨道产生弯折、磨损的情况，有效的提高了使用寿命，减少了维护成本。

如图1、3所示，倾斜角度至少30度，相邻的两个支撑柱5远离限位块42一端相互抵触，限位块42宽度小于支撑块41宽度，当火车经过时限位轨枕4分别受到向下的压力以及横向的推力，从而两个力产生的合力刚好倾斜向下，从而是导致外侧轨道沉降的主要原因，从而具有倾斜的支撑柱5能有效的对限位轨枕4产生支撑作用，且力也能方便的通过支撑柱5进行传递，提高扩散效果，两个支撑柱5一端相互抵触形成V字性，而两个支撑柱5的另一端通过限位轨枕4以及钢轨3进行连接，从而整体形成了一个三角形，从而有效的提高了支撑时的稳定性，提高支撑效果，限位块42安装后部分底面能直接抵触在石砟道床1上表面，从而部分振动力与压力能直接传递到石砟道床1上，从而能快速的扩散振动力。

实施例2：一种铁路弯道轨道的施工方法，

步骤一：路基成型：通过挖掘机械在底面上挖掘出凹陷底面至少0.2米的弧形的铁路路基，并通过压路机械将铁路路基压实；

步骤二：固定沟挖掘：在铁路路基远离弧心至少0.5米的位置通过挖掘机械挖掘出固定沟；

步骤三：竖向支撑板成型安装：通过直接对固定沟浇筑水泥形成竖向支撑板6，或者预制竖向支撑板6放入固定沟进行安装；

步骤四：支撑柱安装：在铁路路基靠近竖向支撑板6一侧面进行向竖向支撑板6打限位孔，限位孔倾斜角度至少为30度，再将支撑柱5***限位孔内直到抵触在竖向支撑板6上；

步骤五：限位轨枕安装：将限位轨枕4沿铁路路基延伸方向间隔放置到铁路路基上，且使限位块42远离铁路路基弧心的侧面与支撑柱5抵触；

步骤六：石砟道床堆叠：将石砟倒入铁路路基内，将铁路路基进行填充，直到石砟填充至支撑块41底部，并且将高于铁路路基的石砟截面垒成梯形；

步骤七：固定轨枕安装：将固定轨枕2沿铁路路基延伸方向间隔放置到石砟道床1上；

步骤八：钢轨扣接：钢轨3沿石砟道床1延伸方向放置在固定轨枕2和支撑块41上，再通过固定轨枕2和支撑块41上的扣件21完成与固定轨枕2和支撑块41。

如图4、5所示，挖掘高铁路基有效的将表层松软的土层挖去，并通过压实提高泥土结实程度，减少后期沉降，挖掘固定沟安装竖向支撑板6，有效的使竖向支撑板6各个位置受到固定，提高固定效果，支撑柱5有效的进行有效的支撑，提高支撑效果，施工难度低，且施工方便。

竖向支撑板6通过混凝土直接倒入固定沟内形成板状，且混凝土没有固化前能与固定沟外表面贴合，从而减少空隙，提高固定效果，且固定沟外表面凹凸不平，从而混凝土固化后的连接强度较大，且也提高了混凝土固化后外表面由于凹凸不平从而提高了与限位柱的摩擦力，从而使限位柱抵触后不容易产生打滑现象。

而当竖向支撑板6通过混凝土预制时，预制的竖向支撑板6直接***固定沟内，在通过泥土与石子将竖向固定沟进行填充压实，且供限位柱抵触的凹槽也能预先制作，从而有效的缩短了施工的工期，提高施工效率。

实施例3：一种铁路弯道轨道的施工方法，

步骤一：路基成型：通过挖掘机械在底面上挖掘出凹陷底面至少0.2米的弧形的铁路路基，并通过压路机械将铁路路基压实；

步骤二：固定沟挖掘：在铁路路基远离弧心至少0.5米的位置通过挖掘机械挖掘出固定沟；

步骤三：竖向支撑板成型安装：通过直接对固定沟浇筑水泥形成竖向支撑板6，或者预制竖向支撑板6放入固定沟进行安装；

步骤四：支撑柱安装：在铁路路基靠近竖向支撑板6一侧面进行向竖向支撑板6打限位孔，限位孔倾斜角度至少为30度，再将支撑柱5***限位孔内直到抵触在竖向支撑板6上；

步骤五：限位轨枕安装：将限位轨枕4沿铁路路基延伸方向间隔放置到铁路路基上，且使限位块42远离铁路路基弧心的侧面与支撑柱5抵触；

步骤六：石砟道床堆叠：将石砟倒入铁路路基内，将铁路路基进行填充，直到石砟填充至支撑块41底部，并且将高于铁路路基的石砟截面垒成梯形，石砟道床1每堆叠0.1米后通过振动夯进行夯实；

步骤七：固定轨枕安装：将固定轨枕2沿铁路路基延伸方向间隔放置到石砟道床1上，固定轨枕2安装后，再将石砟倒入固定轨枕2之间的缝隙进行填充，以及支撑块41与固定轨枕2之间的缝隙进行填充；

步骤八：钢轨扣接：钢轨3沿石砟道床1延伸方向放置在固定轨枕2和支撑块41上，再通过固定轨枕2和支撑块41上的扣件21完成与固定轨枕2和支撑块41。

如图4、5所示，挖掘高铁路基有效的将表层松软的土层挖去，并通过压实提高泥土结实程度，减少后期沉降，挖掘固定沟安装竖向支撑板6，有效的使竖向支撑板6各个位置受到固定，提高固定效果，支撑柱5有效的进行有效的支撑，提高支撑效果，施工难度低，且施工方便。

石砟倒入固定轨枕2之间的缝隙进行填充，有效的夯实石砟道床1，有效的减少后期的沉降，石砟道床1每堆叠0.1米后通过振动夯进行夯实，有效的提高了石砟和固定轨枕2、固定轨枕2的接触面积，有效的提高了振动力的扩散。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种铁路弯道轨道，包括弧形的石砟道床(1)，向石砟道床(1)弧心一侧倾斜的固定轨枕(2)，所述固定轨枕(2)沿石砟道床(1)延伸方向依次排列有多个，所述固定轨枕(2)上设有扣件(21)，所述固定轨枕(2)上通过扣件(21)固定有钢轨(3)，其特征是：所述石砟道床(1)上还设有若干个限位轨枕(4)，所述相邻的限位轨枕(4)之间间隔有至少2个固定轨枕(2)，所述限位轨枕(4)包括与钢轨(3)抵触的支撑块(41)，以及贯穿石砟道床(1)的限位块(42)，所述限位块(42)一体设置在支撑块(41)底部，所述限位块(42)远离石砟道床(1)弧心的侧面设有支撑柱(5)，所述支撑柱(5)远离限位块(42)一端设有竖向支撑板(6)。

2.根据权利要求1所述的一种铁路弯道轨道，其特征是：所述支撑柱(5)远离限位块(42)一端倾斜向下设置，所述倾斜角度至少30度。

3.根据权利要求2所述的一种铁路弯道轨道，其特征是：所述相邻的两个支撑柱(5)远离限位块(42)一端相互抵触。

4.根据权利要求3所述的一种铁路弯道轨道，其特征是：所述限位块(42)宽度小于支撑块(41)宽度。

5.一种铁路弯道轨道的施工方法，其特征是：

步骤一：路基成型：通过挖掘机械在底面上挖掘出凹陷底面至少0.2米的弧形的铁路路基，并通过压路机械将铁路路基压实；

步骤二：固定沟挖掘：在铁路路基远离弧心至少0.5米的位置通过挖掘机械挖掘出固定沟；

步骤三：竖向支撑板成型安装：通过直接对固定沟浇筑水泥形成竖向支撑板(6)，或者预制竖向支撑板(6)放入固定沟进行安装；

步骤四：支撑柱安装：在铁路路基靠近竖向支撑板(6)一侧面进行向竖向支撑板(6)打限位孔，限位孔倾斜角度至少为30度，再将支撑柱(5)***限位孔内直到抵触在竖向支撑板(6)上；

步骤五：限位轨枕安装：将限位轨枕(4)沿铁路路基延伸方向间隔放置到铁路路基上，且使限位块(42)远离铁路路基弧心的侧面与支撑柱(5)抵触；

步骤六：石砟道床堆叠：将石砟倒入铁路路基内，将铁路路基进行填充，直到石砟填充至支撑块(41)底部，并且将高于铁路路基的石砟截面垒成梯形；

步骤七：固定轨枕安装：将固定轨枕(2)沿铁路路基延伸方向间隔放置到石砟道床(1)上；

步骤八：钢轨扣接：钢轨(3)沿石砟道床(1)延伸方向放置在固定轨枕(2)和支撑块(41)上，再通过固定轨枕(2)和支撑块(41)上的扣件(21)完成与固定轨枕(2)和支撑块(41)。

6.根据权利要求5所述的一种高铁弯道轨道的施工方法，其特征是：固定轨枕(2)安装后，再将石砟倒入固定轨枕(2)之间的缝隙进行填充，以及支撑块(41)与固定轨枕(2)之间的缝隙进行填充。

7.根据权利要求5所述的一种高铁弯道轨道的施工方法，其特征是：石砟道床(1)每堆叠0.1米后通过振动夯进行夯实。