CN116397465A - 一种嵌入式连续支撑道岔 - Google Patents

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CN116397465A CN202310499710.2A CN202310499710A CN116397465A CN 116397465 A CN116397465 A CN 116397465A CN 202310499710 A CN202310499710 A CN 202310499710A CN 116397465 A CN116397465 A CN 116397465A
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杨刚
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Abstract

本发明公开了一种嵌入式连续支撑道岔，其包括护轨机构，护轨机构包括护轨、调整片和多个支撑组件，支撑组件包括支撑座、横向螺栓和竖向螺栓，支撑座的内侧部位于轮缘槽、轨腰和轨底所围成的空间内且分别与轮缘槽、轨腰和轨底贴合，支撑座的内侧部通过横向螺栓与轨腰连接固定，支撑座的外侧部位于轮缘槽的外侧，护轨通过竖向螺栓与支撑座的外侧部上端连接，支撑座的外侧部上端设有限制护轨向远离轮缘槽一侧移动的挡边，护轨与挡边之间设有调整片，挡边的顶面与护轨的顶面平齐，挡边的顶部形成有凹槽，凹槽与沉头腰形孔的沉头孔连通并形成通槽，调整片的上端伸至所述通槽内。采用本发明，其结构可靠、稳定，具有更换及调整护轨功能，且操作方便。

Description

一种嵌入式连续支撑道岔
技术领域
本发明属于道岔***技术领域，具体涉及一种嵌入式连续支撑道岔。
背景技术
道岔具有构造复杂、使用寿命短、部件数量多、限制列车速度等特点，是轨道最薄弱的环节之一。目前国内轨道道岔均采用扣件离散支撑，易损部件如尖轨、辙叉等受波磨的影响较大，导致其使用寿命较短、更换困难，当磨耗到一定程度后，列车通过道岔时车轮磨耗加剧，振动和噪声更加剧烈。
嵌入式轨道***是通过高分子复合材料将钢轨包覆在承轨槽中，代替传统扣件，用来起到连续支撑和固定钢轨的作用。另外，在使用过程中，高分子复合材料还起到减振降噪的作用。
然而，道岔中的护轨是固定型辙叉的重要组成部分，设于固定型辙叉的两侧，是保证列车安全过岔的重要部件。目前，护轨普遍采用整体式合金钢护轨或堆焊式护轨，为一次性零部件，其底部埋设在高分子复合材料中。护轨发生磨损后无法更换或调整，道岔机构整体运行状态无法得到保证，给工务养护带来不便；在发生护轨报废后，需要开挖高分子复合材料进行更换，无形中增加了维修成本及维修难度；此外，护轨的轻微磨损即会影响列车的运行，因此护轨的更换频率较高，更增加了维修成本及维修难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构可靠、稳定，具有更换及调整护轨功能，且操作方便的嵌入式连续支撑道岔。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种嵌入式连续支撑道岔，其包括自下而上依次设置的混凝土底座、道岔板和钢轨***；
所述道岔板的顶部设有承轨槽，所述钢轨***嵌置在所述承轨槽内；所述钢轨***包括钢轨、辙叉和转辙机，所述钢轨在转辙区域上分别为直基本轨、曲线尖轨、曲基本轨和直线尖轨，其余区域的钢轨为基本轨；所述直线尖轨的跟端和所述曲线尖轨的跟端均通过基本轨与所述辙叉连接；所述转辙机固设在转辙区域上，所述转辙机的拉杆分别与所述曲线尖轨和所述直线尖轨连接，所述曲线尖轨和所述直基本轨在所述转辙机的驱动作用下相互密贴或逐步斥离，所述直线尖轨与所述曲基本轨在所述转辙机的驱动作用下相互密贴或逐步斥离；
与所述辙叉两侧相对的两条基本轨的内侧分别设有护轨机构，所述护轨机构包括护轨、调整片和多个支撑组件，所述护轨与所述直基本轨平行，多个所述支撑组件沿所述护轨的纵向均匀间隔布置，所述支撑组件包括支撑座、横向螺栓和竖向螺栓，所述基本轨包括轨头、轨腰和轨底，所述轨头的内侧设有轮缘槽，所述支撑座的内侧部位于所述轮缘槽、所述轨腰和所述轨底所围成的空间内且分别与所述轮缘槽、所述轨腰和所述轨底贴合，所述支撑座的内侧部通过所述横向螺栓和螺母固定在所述轨腰上，所述轨腰上设有与所述横向螺栓的六角螺栓头的侧面相抵的限位块，所述支撑座的外侧部位于所述轮缘槽的外侧，所述护轨上设有沉头腰形孔，所述沉头腰形孔呈横向布置，所述支撑座的外侧部上端设有螺纹孔，所述竖向螺栓穿过所述沉头腰形孔与所述螺纹孔螺纹连接并将所述护轨固定在所述支撑座上，所述支撑座的外侧部上端设有用于限制所述护轨向远离所述轮缘槽一侧移动的挡边，所述护轨与所述挡边之间设有调整片，所述挡边的顶面与所述护轨的顶面平齐，所述挡边的顶部形成有凹槽，所述凹槽与所述沉头腰形孔的沉头孔连通并形成通槽，所述调整片的上端伸至所述通槽内。
作为本发明的优选方案，所述道岔板包括多个沿其纵向依次对齐排列的道岔板单元；所述道岔板的一侧宽边为直线边，所述道岔板的另一侧宽边为其到所述直线边的宽度沿纵向逐渐增大的曲线边。
作为本发明的优选方案，所述道岔板的底部浇筑有自密实混凝土层，所述道岔板的底部留置有伸入所述自密实混凝土层的钢筋；所述混凝土底座的上表面设有隔离层。
作为本发明的优选方案，所述自密实混凝土层的底部设有限位凸起，所述混凝土底座上设有与所述限位凸起匹配的限位凹槽。
作为本发明的优选方案，所述直基本轨和所述曲线尖轨的跟端之间以及所述曲基本轨与所述直线尖轨的跟端之间均设置有限位构件，所述限位构件用于限制所述直基本轨和所述曲线尖轨之间以及所述曲基本轨与所述直线尖轨之间的相对位移。
作为本发明的优选方案，所述限位构件为由110mm厚NM400钢板和70mm厚Q345钢板焊接而成合金钢腔体。
作为本发明的优选方案，所述曲线尖轨的跟端与其相应的限位构件之间连接有用于防止曲线尖轨纵向爬行的定位销轴，所述曲线尖轨的跟端的侧面设有能对跟端提供竖向压力的可拆卸锲形挡块；所述直线尖轨的跟端与其相应的限位构件之间连接有用于防止直线尖轨纵向爬行的定位销轴，所述直线尖轨的跟端的侧面设有能对跟端提供竖向压力的可拆卸锲形挡块。
作为本发明的优选方案，所述辙叉为由80mm厚NM400钢板和100mm厚Q345钢板焊接而成；所述辙叉上的轮缘槽的槽深大于与其相连的基本轨的槽深。
作为本发明的优选方案，所述曲线尖轨的尖端和所述直线尖轨的尖端均水平藏尖结构。
作为本发明的优选方案，所述承轨槽内填充有将所述钢轨的侧部和底部包覆的高分子浇注料，所述钢轨的底面与所述高分子浇注料之间自上而下依次布置有标高垫板和弹性垫板。
实施本发明提供的一种嵌入式连续支撑道岔，与现有技术相比，其有益效果在于：
(1)本发明采用组合式护轨代替整体式合金钢护轨或堆焊式护轨，护轨与基本轨之间通过支撑座连接，并由螺栓进行紧固，使得道岔具有更换护轨的功能，在护轨磨损严重时可进行更换，避免相关技术需要开挖高分子浇注料更换护轨的弊端，能够有效降低轨道***的养护难度，大大降低维修成本及维修难度；
(2)本发明通过在支撑座的外侧部上端设置挡边，能够限制护轨向远离所述轮缘槽一侧移动，进而保证护轨与基本轨之间有效的工作距离，避免护轨在列车的压迫下外移，结构可靠、稳定；
(3)本发明通过在护轨与挡边之间设置调整片，从而能够通过安装不同厚度的调整片实现轮缘槽宽度的调整；同时，由于调整片的上端伸至通槽内，为工人提供取放的手持部位，调整护轨时，只需拧松竖向螺栓就能轻易取放调整片，实现调整片快速更换；更换调整片过程中，无需将竖向螺栓完成拆出，并通过沉头腰形孔与竖向螺栓配合，移动护轨贴靠调整片进行定位，随后拧紧竖向螺栓，完成护轨调整，操作方便且易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明实施例提供的一种嵌入式连续支撑道岔的结构示意图；
图2是于图1所示结构中A-A向的剖视图；
图3是于图2所示结构中D区域的放大图；
图4是于图1所示结构中B-B向的剖视图；
图5是于图1所示结构中C-C向的剖视图；
图6是于图1所示结构中E区域的放大图。
图中标记：
混凝土底座1，限位凹槽11，隔离层12；
道岔板2，钢筋21，承轨槽22，转辙机安装槽23；
钢轨***3，钢轨31，辙叉32，直基本轨311，曲线尖轨312，曲基本轨313，直线尖轨314，轨头31a，轨腰31b，轨底31c，轮缘槽31d；
自密实混凝土层4，限位凸起41；
护轨机构5，护轨51，调整片52，支撑座53，横向螺栓54，竖向螺栓55，沉头腰形孔56，挡边57，沉头孔561，凹槽571，螺母58，限位块59，螺纹孔510；
限位构件6；
可拆卸锲形挡块7。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
如图1至图6所示，本发明优选实施例提出的技术方案具体如下：
一种嵌入式连续支撑道岔，其包括自下而上依次设置的混凝土底座1、道岔板2和钢轨***3。
所述道岔板2包括多个沿其纵向依次对齐排列的道岔板单元，所述道岔板2的一侧宽边为直线边，所述道岔板2的另一侧宽边为其到所述直线边的宽度沿纵向逐渐增大的曲线边。
所述道岔板2的底部浇筑有自密实混凝土层4，所述道岔板2的底部留置有伸入所述自密实混凝土层4的钢筋21。所述自密实混凝土层4的底部设有限位凸起41，所述混凝土底座1上设有与所述限位凸起41匹配的限位凹槽11。这样，自密实混凝土层4与道岔板2之间紧密结合，钢筋21加强了道岔板2与自密实混凝土层4的连接强度，形成了牢固的复合板结构，当列车紧急制动时，钢轨***3所受的纵向应力转化为上述复合板结构与混凝土底座1的摩擦力；同时，通过限位凸起41与限位凹槽11的配合，使得上述复合板结构在混凝土底座1上实现快速定位安装，也使得上述复合板结构能为钢轨***3所受的纵向应力时提供相反的作用力。
进一步地，所述混凝土底座1的上表面设有隔离层12，所述隔离层12优选为土工布隔离层。土工布隔离层12的设置，一方面能够使上述复合板结构与混凝土底座1独立分离，将混凝土底座1的温度应力与上述复合板结构的温度应力分离，保证各自的相对独立性和稳定性，同时，独立分离的结构又解决了整体嵌入式道岔在地基不均匀沉降时维修难度大的问题；另一方面能够减弱列车过岔时产生的振动噪声。
所述道岔板2的顶部设有承轨槽22，所述钢轨***3嵌置在所述承轨槽22内。所述钢轨***3包括钢轨31、辙叉32和转辙机(图中未指示)，所述钢轨31在转辙区域上分别为直基本轨311、曲线尖轨312、曲基本轨313和直线尖轨314，其余区域的钢轨31为基本轨；所述直线尖轨314的跟端和所述曲线尖轨312的跟端均通过基本轨与所述辙叉32连接；所述转辙机固设在转辙机安装槽23上，所述转辙机的拉杆分别与所述曲线尖轨312和所述直线尖轨314连接，所述曲线尖轨312和所述直基本轨311在所述转辙机的驱动作用下相互密贴或逐步斥离，所述直线尖轨314与所述曲基本轨313在所述转辙机的驱动作用下相互密贴或逐步斥离。其中，基本轨包括轨头31a、轨腰31b和轨底31c，轨头31a的内侧设有轮缘槽31d。
与所述辙叉32两侧相对的两条基本轨的内侧分别设有护轨机构5，所述护轨机构5包括护轨51、调整片52和多个支撑组件，所述护轨51与所述直基本轨311平行，多个所述支撑组件沿所述护轨51的纵向均匀间隔布置；所述支撑组件包括支撑座53、横向螺栓54和竖向螺栓55，所述支撑座53的内侧部位于所述轮缘槽31d、所述轨腰31b和所述轨底31c所围成的空间内且分别与所述轮缘槽31d、所述轨腰31b和所述轨底31c贴合，所述支撑座53的内侧部通过所述横向螺栓54和螺栓58固定在所述轨腰31b上，所述轨腰31b上设有与所述横向螺栓54的六角螺栓头的侧面相抵的限位块59，该限位块59用于防止横向螺栓54转动，拆卸时可从螺母一侧进行拆卸；所述支撑座53的外侧部位于所述轮缘槽31d的外侧，所述护轨51上设有沉头腰形孔56，所述沉头腰形孔56呈横向布置，所述支撑座53的外侧部上端设有螺纹孔510，所述竖向螺栓55穿过所述沉头腰形孔56与所述螺纹孔510螺纹连接并将所述护轨51固定在所述支撑座53上，所述支撑座53的外侧部上端设有用于限制所述护轨51向远离所述轮缘槽31d一侧移动的挡边57，所述护轨51与所述挡边57之间设有调整片52，所述挡边57的顶面与所述护轨51的顶面平齐，所述挡边57的顶部形成有凹槽571，所述凹槽571与所述沉头腰形孔56的沉头孔561连通并形成通槽，所述调整片52的上端伸至所述通槽内。
由此，根据上述护轨51机构5的设计，具有以下优点：第一，采用组合式护轨51代替整体式合金钢护轨51或堆焊式护轨51，护轨51与基本轨之间通过支撑座53连接，并由螺栓进行紧固，使得道岔具有更换护轨51的功能，在护轨51磨损严重时可进行更换，避免相关技术需要开挖高分子浇注料更换护轨51的弊端，能够有效降低轨道***的养护难度，大大降低维修成本及维修难度；第二，通过在支撑座53的外侧部上端设置挡边57，能够限制护轨51向远离所述轮缘槽31d一侧移动，进而保证护轨51与基本轨之间有效的工作距离，避免护轨51在列车的压迫下外移，结构可靠、稳定；第三，通过在护轨51与挡边57之间设置调整片52，从而能够通过安装不同厚度的调整片52实现轮缘槽31d宽度的调整；同时，由于调整片52的上端伸至通槽内，为工人提供取放的手持部位，调整护轨51时，只需拧松竖向螺栓55就能轻易取放调整片52，实现调整片52快速更换；更换调整片52过程中，无需将竖向螺栓55完成拆出，并通过沉头腰形孔56与竖向螺栓55配合，移动护轨51贴靠调整片52进行定位，随后拧紧竖向螺栓55，完成护轨51调整，操作方便且易于实现。
示例性的，所述直基本轨311和所述曲线尖轨312的跟端之间以及所述曲基本轨313与所述直线尖轨314的跟端之间均设置有限位构件6，所述限位构件6用于限制所述直基本轨311和所述曲线尖轨312之间以及所述曲基本轨313与所述直线尖轨314之间的相对位移。
示例性的，所述限位构件6为由110mm厚NM400钢板和70mm厚Q345钢板焊接而成合金钢腔体。该合金钢腔体呈三角形，连接于尖轨的根端一侧，充当基本轨和挡轨，能够对可单独更换的尖轨连续支承，改善尖轨的受力状况，增加尖轨的使用寿命。
示例性的，所述曲线尖轨312的跟端与其相应的限位构件6之间连接有定位销轴，该定位销轴能够防止曲线尖轨312纵向爬行，同时曲线尖轨312可绕定位轴销转动，以实现曲线尖轨312位置的转换；所述曲线尖轨312的跟端的侧面设有可拆卸锲形挡块7，该可拆卸锲形挡块7能对曲线尖轨312的跟端提供竖向压力。
示例性的，所述直线尖轨314的跟端与其相应的限位构件6之间连接有定位销轴，该定位销轴能够防止曲线尖轨312纵向爬行，同时直线尖轨314可绕定位轴销转动，以实现直线尖轨314位置的转换；所述直线尖轨314的跟端的侧面设有可拆卸锲形挡块7，该可拆卸锲形挡块7能对直线尖轨314的跟端提供竖向压力。
示例性的，所述辙叉32为由80mm厚NM400钢板和100mm厚Q345钢板焊接而成；所述辙叉32上的轮缘槽的槽深大于与其相连的基本轨的槽深。采用深槽设计，相比于浅糟设计，能够避免车辆正线过岔需限速的弊端。
示例性的，所述曲线尖轨312的尖端和所述直线尖轨314的尖端均水平藏尖结构。尖轨采用水平藏尖设计，尖轨尖端自然降低，能够保证低轮缘高度车轮安全通过，且平稳性得到增强。
示例性的，所述承轨槽22内填充有将所述钢轨31的侧部和底部包覆的高分子浇注料(图中未指示)，所述钢轨31的底面与所述高分子浇注料之间自上而下依次布置有标高垫板和弹性垫板。根据钢轨31件底面宽度和有限元分析计算，为尽量保证刚度均匀，在岔心处(即两条钢轨交叉点处)和尖轨处采用刚度要求为小于或等于5KN/mm的弹性垫板，在基本轨处采用小于或等于8KN/mm的弹性垫板，且在岔心处和尖轨处的弹性垫板的刚度要求小于在基本轨处的弹性垫板的刚度要求。此外，标高垫板和高分子浇注料均采用有轨电车通用材料。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，包括自下而上依次设置的混凝土底座、道岔板和钢轨***；
所述道岔板的顶部设有承轨槽，所述钢轨***嵌置在所述承轨槽内；所述钢轨***包括钢轨、辙叉和转辙机，所述钢轨在转辙区域上分别为直基本轨、曲线尖轨、曲基本轨和直线尖轨，其余区域的钢轨为基本轨；所述直线尖轨的跟端和所述曲线尖轨的跟端均通过基本轨与所述辙叉连接；所述转辙机固设在转辙区域上，所述转辙机的拉杆分别与所述曲线尖轨和所述直线尖轨连接，所述曲线尖轨和所述直基本轨在所述转辙机的驱动作用下相互密贴或逐步斥离，所述直线尖轨与所述曲基本轨在所述转辙机的驱动作用下相互密贴或逐步斥离；
与所述辙叉两侧相对的两条基本轨的内侧分别设有护轨机构，所述护轨机构包括护轨、调整片和多个支撑组件，所述护轨与所述直基本轨平行，多个所述支撑组件沿所述护轨的纵向均匀间隔布置，所述支撑组件包括支撑座、横向螺栓和竖向螺栓，所述基本轨包括轨头、轨腰和轨底，所述轨头的内侧设有轮缘槽，所述支撑座的内侧部位于所述轮缘槽、所述轨腰和所述轨底所围成的空间内且分别与所述轮缘槽、所述轨腰和所述轨底贴合，所述支撑座的内侧部通过所述横向螺栓和螺母固定在所述轨腰上，所述轨腰上设有与所述横向螺栓的六角螺栓头的侧面相抵的限位块，所述支撑座的外侧部位于所述轮缘槽的外侧，所述护轨上设有沉头腰形孔，所述沉头腰形孔呈横向布置，所述支撑座的外侧部上端设有螺纹孔，所述竖向螺栓穿过所述沉头腰形孔与所述螺纹孔螺纹连接并将所述护轨固定在所述支撑座上，所述支撑座的外侧部上端设有用于限制所述护轨向远离所述轮缘槽一侧移动的挡边，所述护轨与所述挡边之间设有调整片，所述挡边的顶面与所述护轨的顶面平齐，所述挡边的顶部形成有凹槽，所述凹槽与所述沉头腰形孔的沉头孔连通并形成通槽，所述调整片的上端伸至所述通槽内。
2.根据权利要求1所述的嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，所述道岔板包括多个沿其纵向依次对齐排列的道岔板单元；所述道岔板的一侧宽边为直线边，所述道岔板的另一侧宽边为其到所述直线边的宽度沿纵向逐渐增大的曲线边。
3.根据权利要求2所述的嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，所述道岔板的底部浇筑有自密实混凝土层，所述道岔板的底部留置有伸入所述自密实混凝土层的钢筋；所述混凝土底座的上表面设有隔离层。
4.根据权利要求3所述的嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，所述自密实混凝土层的底部设有限位凸起，所述混凝土底座上设有与所述限位凸起匹配的限位凹槽。
5.根据权利要求1所述的嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，所述直基本轨和所述曲线尖轨的跟端之间以及所述曲基本轨与所述直线尖轨的跟端之间均设置有限位构件，所述限位构件用于限制所述直基本轨和所述曲线尖轨之间以及所述曲基本轨与所述直线尖轨之间的相对位移。
6.根据权利要求5所述的嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，所述限位构件为由110mm厚NM400钢板和70mm厚Q345钢板焊接而成合金钢腔体。
7.根据权利要求1所述的嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，所述曲线尖轨的跟端与其相应的限位构件之间连接有用于防止曲线尖轨纵向爬行的定位销轴，所述曲线尖轨的跟端的侧面设有能对跟端提供竖向压力的可拆卸锲形挡块；所述直线尖轨的跟端与其相应的限位构件之间连接有用于防止直线尖轨纵向爬行的定位销轴，所述直线尖轨的跟端的侧面设有能对跟端提供竖向压力的可拆卸锲形挡块。
8.根据权利要求1所述的嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，所述辙叉为由80mm厚NM400钢板和100mm厚Q345钢板焊接而成；所述辙叉上的轮缘槽的槽深大于与其相连的基本轨的槽深。
9.根据权利要求1所述的嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，所述曲线尖轨的尖端和所述直线尖轨的尖端均水平藏尖结构。
10.根据权利要求1所述的嵌入式连续支撑道岔，其特征在于，所述承轨槽内填充有将所述钢轨的侧部和底部包覆的高分子浇注料，所述钢轨的底面与所述高分子浇注料之间自上而下依次布置有标高垫板和弹性垫板。
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