[發(fā)明專利]鐵路道砟軌枕道床改造成內(nèi)砟外板道床附設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌距鋼軌

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910373430.0
• 申請日: 2019-05-04
• 公開（公告）號: CN110629597A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 縱超前;縱兆松;縱兆煒
• 申請（專利權(quán)）人: 縱超前;縱兆松;縱兆煒
• 主分類號: E01B5/02
• 分類號: E01B5/02;E01B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

鐵路道砟軌枕道床改造成內(nèi)砟外板道床附設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌距鋼軌，外板是包含原軌枕全路整體澆筑的縱、橫向桁架鋼筋混凝土軌道板。路基堅(jiān)實(shí)。縱、橫向軌道板包圍的道砟減緩吸收沖擊振動噪聲，并阻止軌道板位移。附設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)軌距鋼軌和原非標(biāo)準(zhǔn)軌距鋼軌共用的雙塊式軌枕與軌道板的橫向桁架澆筑在一塊。附設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)軌距鋼軌采用斜平面端面鋼軌(ZL201620156500.9)，其無縫鋼軌焊接強(qiáng)度擴(kuò)大2倍，其有縫鋼軌等同于無縫鋼軌而免設(shè)伸縮調(diào)節(jié)器。道口立交，彎道外股軌加高，用可動心軌道岔和新型菱形轍叉、II型彈條、多顯示機(jī)車信號，建供電設(shè)施。軌道穩(wěn)定平順。原非標(biāo)準(zhǔn)軌距列車和標(biāo)準(zhǔn)軌距列車都能安全平穩(wěn)快速或高速通行。原路基等資源利用，省大筆新投資。

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路道砟軌枕道床各種軌距(包括標(biāo)準(zhǔn)軌距)有縫鋼軌低速或普 速鐵路改造成內(nèi)部道砟外部鋼筋混凝土桁架軌道板道床無縫鋼軌快速或高速鐵 路，并在非標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路結(jié)合附設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌距鋼軌。

背景技術(shù)

鐵路道砟的主要作用是：(1)支承軌枕，把來自軌枕上部的巨大荷載均勻 分布到路基面上，使之不超過路基面的容許應(yīng)力，避免路基的過大變形；(2) 具有的彈性，減緩和吸收機(jī)車車輛的沖擊和振動，保障列車運(yùn)行的平穩(wěn)性，大大 改善機(jī)車車輛和鋼軌的工作條件，延長軌道的使用壽命；(3)阻止軌道縱、橫 向位移，保持軌道穩(wěn)定，但軌道的穩(wěn)定性和平順性都不夠好。

混凝土底座無砟軌道板道床具有高平順性，高穩(wěn)定性，但缺乏彈性。

常見鋼軌的端面是其橫斷面，鄰接的這種鋼軌用夾鈑和螺栓連接成的有縫 鋼軌與車輪踏面間斷接觸，車輪通過軌縫時(shí)，沖擊荷載可達(dá)非接頭區(qū)3倍以上， 以致鋼軌和車輪損毀，鋼軌因軌端損毀而抽換的數(shù)量較其他部位大2-3倍，重傷 鋼軌60％發(fā)生在接頭區(qū)，接頭區(qū)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用占養(yǎng)護(hù)維修總費(fèi)用的1/3以上，振動附 加量5分貝，噪聲接近100分貝，尤其使行車減速。

無縫鋼軌與車輪踏面不間斷平順接觸，具有高平順性和高穩(wěn)定性，適于高 速行車。端面為其橫斷面的鋼軌，焊接成的無縫鋼軌，焊接處的頂面不能保持平 順，尤其焊接強(qiáng)度不夠，焊接處難免受鐵路溫度力作用和車輪沖擊斷裂。例如， 《參考消息》2015年5月15日報(bào)道；12日9時(shí)，一列車在美國費(fèi)城彎道超速脫 軌。并引用“《科學(xué)美國人》刊文稱，從2001年到2010年，美國共發(fā)生58299 起火車事故，其中54899起——占94％——是列車脫軌造成的。斷裂的軌道和焊 點(diǎn)是造成脫軌的罪魁禍?zhǔn)祝济撥壥鹿实?5％以上。2013年火車事故在美國造成 707人死亡。”《參考消息》2015年5月18日后續(xù)報(bào)道12日費(fèi)城列車彎道“脫 軌事故已造成8人死亡，200多人受傷。”

關(guān)于鐵路的溫度力、伸縮位移與溫度變化的關(guān)系——

由于無縫線路長軌條受到扣件阻力和道床阻力的約束，當(dāng)軌溫變化時(shí)，在長 鋼軌中就產(chǎn)生軸向溫度力，軌溫上升，長軌條中產(chǎn)生軸向壓力；軌溫下降，長軌 條中產(chǎn)生軸向拉力。為了保證無縫線路安全運(yùn)行，無縫線路長鋼軌的強(qiáng)度和穩(wěn)定 性必須滿足溫度力的要求。

固態(tài)物質(zhì)當(dāng)溫度改變量Δt℃為1℃時(shí)，其長度變化Δl(mm)與0℃時(shí)長度l(mm) 的比值α稱為該物體的線膨脹系數(shù)，即鋼軌的線膨脹系數(shù)α＝ 11.8×10^-6/℃，由此推得：一根0℃時(shí)長度為l(mm)可自由伸縮的鋼軌，當(dāng)軌溫 改變量Δt℃時(shí)，其伸縮量(mm)

Δl＝α·l·Δt ①

①式表示，無縫線路鋼軌自由端伸長量Δl(mm)與軌溫變化量Δt(℃)、軌長l(mm)有關(guān)，而與鋼軌的橫斷面面積(mm²)無關(guān)。

如果將處于自由狀態(tài)的鋼軌兩端完全固定，使其不能隨軌溫的變化而自由伸 縮，則鋼軌內(nèi)部將產(chǎn)生溫度力。