麻面咬合連接、直立式軌枕擋肩的鐵路軌道新構造
【技術領域】
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[0001]本發(fā)明是“麻面咬合連接、直立式軌枕擋肩的鐵路軌道新構造”，屬于鐵路軌道，交通領域。
【背景技術】
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[0002]在有關無縫線路鐵路軌道的實踐中，是通過控制鋼軌溫度變化的幅度，來控制鋼軌的溫度應力，通常采用的辦法是通過放散調(diào)整鋼軌鎖定溫度或者重新設定鋼軌鎖定溫度。否則夏季和冬季容易造成軌道病害，甚至發(fā)生行車事故。在有關無縫線路鐵路軌道的實踐中，即使做了控制鋼軌溫度應力釋放的處理，也杜絕不了給鐵路軌道造成的病害。
[0003]夏季造成的病害有:
[0004](I)鋼軌受溫度應力的影響會引起爬行，軌道發(fā)生曲折，鋼軌再經(jīng)機車行走沖擊擺動擠壓鋼軌，以及連接鋼軌和軌枕上的立柱螺栓、螺母、等連接機構常時間受列車震動，引起立柱螺栓上的螺母反松。螺母反松，起連接鋼軌和軌枕上的傾斜式扣板底座順著傾斜式軌枕擋肩向上滑出脫落；或者扣板和傾斜式扣板底座一起被鋼軌擠壓，順著傾斜式軌枕擋肩的斜坡向上滑動，躍上軌枕擋肩作用面，形成扣板與扣板底座在軌枕承軌槽表面出現(xiàn)間隙、脫離的現(xiàn)象，鋼軌軌距擴大出現(xiàn)行車失穩(wěn)狀態(tài)，嚴重時混凝土軌枕擋肩薄弱的上邊緣會被擠掉塊，行車不安全。軌枕擋肩起固定鋼軌的作用，它能抵御鋼軌受列車通過時產(chǎn)生的沖擊，阻擋鋼軌橫向移，是保持鐵路軌道框架穩(wěn)定的重要部分。由于傾斜式軌枕擋肩有容易向上滑動的斜坡，傾斜式扣板底座容易受車輛行走行時產(chǎn)生的沖擊擺動，
[0005]發(fā)生脫落，失去了阻擋鋼軌抵抗車輛沖擊，產(chǎn)生的鋼軌橫移，保持鐵路軌道框架穩(wěn)定的作用。傾斜式軌枕擋肩看似美觀，但是阻擋鋼軌橫向位移的能力低，行車不安全；而且還經(jīng)常投入工時，整治傾斜式扣板底座脫落，使其歸入傾斜式軌枕擋肩原位的工作。
[0006]III彈條扣件雖然能取代軌枕擋肩，但是造價貴，維修不方便?，F(xiàn)在一般性鐵路線路，還是運用代有軌枕擋肩的混凝土軌枕。
[0007](2)鋼軌受溫度應力的影響會引起爬行，膠墊容易竄出，形成偏斜，影響車輛通過鋼軌時造成對軌枕的緩沖作用。
[0008](3)日常鐵路軌道保養(yǎng)維修施工中，由于鋼軌爬行，在有道砟軌道類型的無縫線路常發(fā)現(xiàn)軌鋼軌縱向鼓包(技術語言叫:鼓曲)。松開固定軌枕和鋼軌的連接機構，消減膠墊(絕緣墊層)的厚度，符合規(guī)定值的維修，發(fā)現(xiàn)鋼軌和軌枕沒貼著，軌枕和鋼軌之間有3-5毫米離縫，發(fā)現(xiàn)這是個虛包。這表明鋼軌爬行受阻，_軸,爬行暈聚集到某一處，拽起軌枕的現(xiàn)象。
[0009](4)鋼軌受溫度應力的影響會引起爬行，爬行移動到軌道絕緣部位，容易造成絕緣接頭頂死，造成聯(lián)電，影響行車信號，行車事故會發(fā)生。
[0010](5)鋼軌受溫度應力的影響會引起爬行，造成軌道曲折，車輛在行進時不平穩(wěn)，車輛搖擺，車輛部件容易傷損。
[0011]冬季造成的病害有:
[0012](I)冬季氣溫低時，鋼軌受溫度應力的影響會引起爬行，軌道縱向壓應力增強，鋼軌收縮，鋼軌軌縫會變大，列車的車輪沖擊鋼軌軌頭的頂端，鋼軌軌頭容易受傷或出現(xiàn)裂紋、嚴重的出現(xiàn)軌頭掉塊，而且鋼軌收縮鋼軌接頭軌縫變大，列車的車輪沖擊鋼軌軌頭的頂端，鋼軌接頭下沉，形成低接頭，出現(xiàn)鋼軌不平順，造成行車失穩(wěn)；冬季由于鋼軌伸縮爬行，特別是鋼軌技術焊接接頭，經(jīng)常被鋼軌收縮拉出裂紋、(出現(xiàn)的裂紋有:垂向裂紋、斜向裂紋、縱向裂紋，俗稱“揭蓋”)。甚至鋼軌焊接接頭被拉斷，出現(xiàn)行車事故。鋼軌技術焊接接頭價錢非常昂貴，“鋁熱焊”焊接一對鋼軌接頭材料費就得2500.00多元，焊縫一旦拉出重傷裂紋或被拉斷，就要重新?lián)Q上一根新鋼軌進行重新焊接，新鋼軌兩端焊接需要另外兩根鋼軌。焊兩對鋼軌頭，不算十多個工人的配合，材料費就得5000.00多元，損失很大。
[0013](2)鋼軌夾板起連接鋼軌的作用，受列車車輪額外向下的沖擊和振動，會造成夾板受傷出現(xiàn)裂紋、乃至斷裂發(fā)生，行車有危險。(2014年法國一起事故，就是連接兩鋼軌的夾板折斷，造成很多人傷亡)造成的夾板受傷；鋼軌裂紋重傷，發(fā)現(xiàn)都會被更換，一塊夾板也有300多元，一根25米長的標準鋼軌有10000多元。這類物資的損耗，每年都給鐵路企業(yè)造成不小的經(jīng)濟損失。為避免鋼軌收縮帶來的危害，通常采用的辦法就是使用很大的外力，擰緊連接鋼軌上的夾板螺栓的螺母，60公斤鋼軌上的夾板螺栓的螺母規(guī)定扭力不低于90公斤；擰緊軌枕上的立柱螺栓的螺母，規(guī)定扭力要求在8-12公斤。在實際維修工作中，通過人力擰緊夾板螺栓上的螺母，直到緊不動為止，扭力都大于90公斤；軌枕上的立柱螺栓的螺母有時都用機器緊，有的立柱螺栓在列車行進的作用下都斷裂了，也沒有限制鋼軌爬行。
[0014]鋼軌夾板螺栓扭力很大:扣板在一根鋼軌上的數(shù)量雖然很多，但是在鋼軌溫度應力大于夾板和扣板對鋼軌伸縮的扣壓阻力，鋼軌會伸縮爬行。鋼軌伸縮爬行方向主要有:豎曲線下坡道行車方向，雙線軌道單向行車方向、伸縮區(qū)地段。理論上固定反(固定區(qū):無縫線路中間不伸縮的地段。)鎖定軌溫、鋼軌應力容易保持，鋼軌不爬行；伸縮區(qū)伸縮變化較明顯，鎖定軌溫不容易保持。在日常保養(yǎng)較好的鐵路地段，經(jīng)過實際檢測中發(fā)現(xiàn)，伸縮區(qū)一年變化爬行的幅度有10毫米以上；固定區(qū)也有2-3毫米的伸縮爬行，看似固定區(qū)只有2-3毫米伸縮爬行的變化量，但鋼軌爬行被拉斷事故多數(shù)發(fā)生在固定區(qū)，而且鋼軌斷縫的寬度有20-30毫米。每年冬季都有內(nèi)部斷軌事故的通報。
[0015]軌道雖然被很大外力鎖定，限制鋼軌隨溫度的變化自由伸縮，但是實踐證明，起到的效果有限，由于鋼軌產(chǎn)生溫度應力能引起爬行，再受機車行駛過程的震動和碾壓，鋼軌產(chǎn)生縱向移動，鋼軌會向某一端伸長和壓縮，鐵路軌道會出現(xiàn)不穩(wěn)定。鋼軌用很大的外力鎖定，不能完全控制鋼軌伸縮所帶來的危害，而且立柱螺栓有時還會在緊固過程中被緊斷；或者在列車的作用下折斷；軌枕上的螺栓被過力緊固，彈條失去彈性，還能造成軌枕裂紋。
[0016]鋼軌內(nèi)部存在的溫度應力相當大，夏季容易出現(xiàn)軌道曲折、股道位移，軌道鼓包、膠墊竄出、扣板底座容易被鋼軌從軌枕擋肩內(nèi)擠出、脫落。冬季鋼軌軌縫拉大，夾板容易受傷、折斷；鋼軌軌頭容易受傷或者鋼軌被拉斷，進行線路搶修，造成列車不能正點行駛或中斷的事故，每年都有內(nèi)部通報。
[0017]本發(fā)明人在其中的小單位工作20多年，冬季親身經(jīng)歷斷軌事故的搶修達6起。單位每年都組織防斷軌工作，還投入探傷檢測車，對檢測出有傷的焊接接頭進行鉆孔、上夾板、螺栓連接預先防范。即使發(fā)生斷軌情況，由于鋼軌夾板連接，列車也不會掉道；有的斷軌情況沒有鋼軌夾板的連接，沒有出意外，是平時維修工作標準高，沒有其他的軌道病害，斷軌發(fā)現(xiàn)的急時，否則后果不可想象；鋼軌焊接接頭被拉出裂紋受重傷被換下那年都有；發(fā)現(xiàn)鋼軌軌縫拉大，引起鋼軌接頭夾板受車輛沖擊而產(chǎn)生裂紋，被換下的事件非常多。全國這類的事件有多少？多大的經(jīng)濟損失？
[0018]由于鐵路軌道框架阻力底，受溫度應力的影響，引起鋼軌脹軌爬行、出現(xiàn)的鋼軌軌距擴大、線路曲折方向、膠墊竄出和傾斜式扣板底座的竄出進行的維修非常多；還有列車的車輪沖擊鋼軌軌頭的頂端，鋼軌接頭下沉，形成低接頭，....這些維修占一年總維修量的多數(shù)。本技術在原有扣壓力軌道連接的基礎上，增加了麻面咬合設計和直立式軌枕擋肩設計，能極大地減少爬行造成的鐵路軌道危害。本技術能控制“脹軌”，不會引起“脹軌跑道”
[0019]“脹軌”與“脹軌跑道”的區(qū)別:
[0020]“脹軌”與“脹軌跑道”理論上是兩種情況:“脹軌”是鋼軌受溫度變化鋼軌發(fā)生曲折叫脹軌?！懊涇壟艿馈笔敲涇壍膭×仪闆r?！懊涇壟艿馈笔卿撥壋霈F(xiàn)塑性彎曲變形，軌枕破裂，石砟拋散......”。
[0021]“脹軌跑道”這種想法是多慮的，只能作為假想。無縫線路全世界的發(fā)達國家都采用此技術，從來沒出現(xiàn)過這種劇烈的事故發(fā)生?！坝《葒背霈F(xiàn)過氣溫近50度，鋼軌軌溫能達到近70度(夏季鋼軌的溫度高于氣溫15度左右)，也沒有“脹軌跑道”解釋的鋼軌出現(xiàn)塑性彎曲變形，軌枕破裂，石砟拋散。如果真有劇烈爬行的如此軌道狀況,軌道框架都被破壞，空氣溫度要升高多少？人還能活嗎？還有沒有行車意義？。什么時候看見過，水壺的水開了，水壺塑性彎曲變形？所以說“脹軌跑道”不會被“當事人”發(fā)現(xiàn)，理論不存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0022]為克服現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提供一種“麻面咬合連接、直立式軌枕擋肩的鐵路軌道新構造”其分別是:
[0023]第一:利用麻面咬合連接的鋼軌軌道阻力結構。
[0024]第二:重新設定軌枕擋肩的角度，使軌枕擋肩基本直立，以及對本新結構的連接部件進行配套設計。
[0025]第一:利用麻面咬合連接的鋼軌軌道阻力結構，包括墊板和安裝在墊板上的鋼軌，該鋼軌通過緊固機構的立柱螺栓、螺母、平墊圈、彈條、扣板、扣板底座、調(diào)解套筒?？郯宓暮蠖伺c扣板底座連接，扣板底座分別置入與軌枕擋肩側擋和軌枕擋肩正擋的凹槽之中，通過緊固機構把鋼軌固定在軌枕的承軌槽上:相鄰兩鋼軌之間通過連接機構夾板、螺桿、平墊圈、螺母連接在一起，
[0026]所述的緊固機構，立柱螺栓的底部安裝在軌枕上，在該立柱螺栓從下至上分別套