專利名稱：鋼軌基座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼軌基座。
與鋪碴軌道有關(guān)的問題之一是緊靠軌道軌枕下面的道碴中空穴的形成。這是一種嚴(yán)重的問題，如不改正，可能導(dǎo)致軌道變形，最終導(dǎo)致列車脫軌。
目前的作法是通過搗實(shí)或“噴石”再次填充每根軌枕下面的空穴。這是必須定期反復(fù)進(jìn)行的成本極高的方法。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的鋼軌基座。
本發(fā)明提供一種用于在基底上方支承軌道的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)具有支承所述鋼軌的上表面和面對(duì)所述基底的下表面的基座，以及響應(yīng)于所述鋼軌和所述基底的分離保持所述下表面和所述基底之間的支承和阻止所述鋼軌向著所述基底運(yùn)動(dòng)的裝置。
在按照本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)推薦實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括一個(gè)用于在準(zhǔn)備好的地面或路基上方支承道路或鐵路車輛的基座，其形式是兩個(gè)或更多沿車輛運(yùn)行方向放置的梁或鋼軌，梁或鋼軌放置及連接于與梁成直角放置的橫向構(gòu)件上，所述橫向構(gòu)件放置在基底上，基底包括在所述準(zhǔn)備好的地面或路基上方放置的道碴或鋪路材料，在所述橫向構(gòu)件之間的空間填充顆粒材料，在剖面中所述橫向構(gòu)件的間距和尺寸，以及所述顆粒材料的粒度選擇得使所述顆粒材料可以自由流入可能在所述橫向構(gòu)件和所述道碴或鋪路材料之間形成的任何間隙，但是不能流入在所述道碴或鋪路材料內(nèi)存在的空隙中，因而可補(bǔ)償所述道碴或鋪路材料的不均勻沉降及提供一種自動(dòng)整平支承系統(tǒng)。
在按照本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)適用在粒度為50mm左右的道碴上的特別推薦的實(shí)施例中，橫向構(gòu)件具有120mm和290mm之間的、最好為150mm的寬度，以及400mm和700mm之間的、最好為550mm的中心距。橫向構(gòu)件之間放置的顆粒材料的粒度推薦為15mm和35mm之間，最好為20mm。
本發(fā)明還提供一種用于在基底上方支承軌道鋼軌的基座，該基座具有用于支承所述鋼軌的上表面和面對(duì)所述基底的下表面，以及響應(yīng)于所述鋼軌和所述基底的分離迫使所述上、下表面分開并阻止所述第一和第二表面彼此相向運(yùn)動(dòng)的裝置，從而保持所述鋼軌支承在所述基底上。
在本發(fā)明的一種推薦的形式中，基座在一對(duì)軌枕之間在基底上方支承鋼軌，基座的下表面支承在基底上。或者，基座放置在軌枕下面。
在另一個(gè)實(shí)施例中，基座在軌枕上支承鋼軌，軌枕又支承在基底上，基座的下表面支承在軌枕上。
基座最好具有彈性裝置，該彈性裝置受到偏壓，使所述上、下表面彼此背離運(yùn)動(dòng)，并阻止所述上、下表面的返回運(yùn)動(dòng)。
在按照本發(fā)明的基座的一個(gè)特別適于將鋼軌支承在道碴基底上的推薦實(shí)施例中，基座呈一個(gè)容器的形式，該容器具有用于支承所述鋼軌的上表面和面對(duì)所述道碴的下表面，并且在所述上、下表面之間容納適當(dāng)?shù)念w粒材料，所述顆粒材料可以自由地根據(jù)需要流過所述下表面上的穿孔，因而允許所述鋼軌和道碴的分開運(yùn)動(dòng)，同時(shí)阻止所述鋼軌和所述道碴的彼此相向運(yùn)動(dòng)，從而保持所述鋼軌在所述道碴上的支承。
在上述實(shí)施例的一個(gè)形式中，所述容器取代傳統(tǒng)的軌枕并支承兩條鋼軌。或者，傳統(tǒng)的軌枕可被兩個(gè)容器取代，一個(gè)容器分別支承一條鋼軌。
在另一實(shí)施例中，所述容器在一對(duì)傳統(tǒng)的軌枕之間將一條鋼軌或兩條鋼軌支承在道碴上方。
最好設(shè)置根據(jù)需要用顆粒材料再次填充容器的裝置，一個(gè)承盤設(shè)置在所述容器下面，以便將道碴與任何穿過容器下表面穿孔的顆粒材料分開。
現(xiàn)在對(duì)照以下附圖以舉例的方式進(jìn)一步描述本發(fā)明。


圖1是軌道一部分的平面圖，表示每條軌道由按照本發(fā)明的推薦形式的鋼軌基座支承；圖2是圖1所述基座的局部剖開的視圖；圖3是按照本發(fā)明的基座的第二實(shí)施例的視圖4是一部分軌道的平面圖，表示按照本發(fā)明的安裝在橫向構(gòu)件上的鋼軌；圖5是圖4橫向構(gòu)件A-A剖面的剖視圖；圖6是一部分軌道的平面圖，表示由按照本發(fā)明的基座的另一實(shí)施例支承的鋼軌；圖7是圖6基座A-A剖面的剖視圖；圖8是一部分軌道的側(cè)視圖，表示由按照本發(fā)明的基座的另一實(shí)施例支承的鋼軌；圖9是圖8基座A-A剖面的剖視圖；圖10是圖8基座B-B剖面的剖視圖；圖11是按照本發(fā)明的基座的另一實(shí)施例的剖視圖。
首先參閱圖1，該圖表示帶有由軌枕18,20支承的兩條鋼軌14,16的軌道12的一部分的平面圖。借助一對(duì)設(shè)置在軌枕18,20之間鋼軌下面的基座24形成鋼軌14,16的附加支承。
顯然，基座24可個(gè)別地或成對(duì)地使用。
圖2表示鋼軌基座24，它在鋼軌的道碴28上方支承圖1中看去的左側(cè)鋼軌14。
基座24具有上、下殼部30,32，它們分別具有上、下表面34,36。通過調(diào)節(jié)殼部30,32的相對(duì)位置可以調(diào)節(jié)上、下表面34,36之間的間距。殼部可滑動(dòng)地彼此接合，使上、下殼部可以彼此相向或相背地滑動(dòng)。這種接合最好是簡(jiǎn)單的伸縮式接合。
如圖所示，上、下殼部30,32方便地呈圓筒形，即，在平面圖中為圓形，不過，也可以采用任何適當(dāng)?shù)男螤睢?br> 一個(gè)撓性容器38，方便地呈適當(dāng)材料的袋的形式，容納在基座24內(nèi)，使其在下殼部32上方支承上殼部30。雖然容器38最好是撓性的，但是，顯然也可以使用彈性材料或六角手風(fēng)琴或伸縮式的容器。然而重要之處在于，容器應(yīng)該是不透水的，其原因下文將作描述。
容器38內(nèi)裝液壓流體，并具有入口/出口管或管道40，管道裝有止回閥42。管道40可以連接于壓力高于大氣壓力的液壓流體源。
在使用中，當(dāng)列車沿軌道12經(jīng)過時(shí)，每根鋼軌凹下，道碴28被壓實(shí)，從而導(dǎo)致在軌枕和基座下面的道碴內(nèi)形成空穴。
在列車經(jīng)過后，鋼軌再次升起，在鋼軌和基座24之間留下一個(gè)空間，或在基座24下面的道碴內(nèi)留下空穴。液壓流體源內(nèi)的壓力下的液壓流體通過止回閥42壓入容器38中，使容器膨脹，使上、下殼部30,32分開移動(dòng)，占據(jù)鋼軌14和基座24之間形成的空間或道碴28內(nèi)空穴形成的空間。因此，由于容器內(nèi)的流體是不可壓縮的，基座24使受支承的鋼軌14保持在需要的水平上。
作為原來的液壓流體源的替代，容器38可以從一個(gè)單獨(dú)的液壓流體源充注，該液壓流體源由檢查軌道的操作者使用，在需要時(shí)向容器38添加液壓流體。
現(xiàn)在參閱圖3，該圖表示按照本發(fā)明的基座50的另一實(shí)施例?；?0具有兩個(gè)分別支承鋼軌14,16的支承裝置52,54。由于支承裝置是基本相同的，因而只描述左側(cè)的支承裝置。
支承裝置52具有三個(gè)楔形構(gòu)件56,58和60。上部構(gòu)件56具有一個(gè)上表面62，該上表面一般是平的，支承鋼軌14。下部構(gòu)件60具有一個(gè)支承在道碴上的下表面64。
構(gòu)件56,60的兩個(gè)面對(duì)的表面66,68形成向內(nèi)向著鋼軌14,16之間的空間逐漸縮減的楔形間隙。中間構(gòu)件58位于上述楔形空間內(nèi)，上、下表面抵靠表面66,68。
楔形構(gòu)件58借助彈性機(jī)構(gòu)70連接于右側(cè)的支承裝置的楔形構(gòu)件58，所述彈性機(jī)構(gòu)相向偏壓楔形構(gòu)件58。彈性機(jī)構(gòu)70方便地是保持在張力下的螺簧。該螺簧可以圍繞一個(gè)成形器(未畫出)纏繞，最好裝在一個(gè)護(hù)罩內(nèi)，該護(hù)罩可以呈最簡(jiǎn)單的管狀(未畫出)。
當(dāng)列車在支承裝置52,54上經(jīng)過時(shí)，壓實(shí)道碴并支承裝置中的一個(gè)或兩個(gè)下面形成一個(gè)或多個(gè)空穴，一旦列車過后，鋼軌或兩根鋼軌將上升回到其原來的高度。彈性機(jī)構(gòu)70然后用來彼此相向拉動(dòng)楔形構(gòu)件58，使支承裝置的上、下表面62,64分開移動(dòng)，占據(jù)鋼軌和道碴之間已形成的松弛空間。
每個(gè)基座的上部構(gòu)件56最好固定在鋼軌14上，以防止其從鋼軌下面移出。上、下構(gòu)件56,60最好以某種方式連接起來，以防止其除相向和相背以外的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。它們可以方便地裝在一個(gè)殼體或部分的殼體中，以防止當(dāng)彈性機(jī)構(gòu)70相向拉動(dòng)楔形構(gòu)件58時(shí)它們的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。
一個(gè)水平調(diào)節(jié)螺釘80固定在一個(gè)托架上，該托架又固定在地面上，方便地借助一個(gè)短樁進(jìn)行，可以用來顯示軌枕的水平，以及鋼軌的水平是否已經(jīng)下落。這可以用來指示圖2的支承裝置是否需要添加液壓流體，或者圖3的支承裝置是否已達(dá)到其充分的調(diào)節(jié)程度，或者也許已經(jīng)發(fā)生故障。
另外，如果在圖2情形中的流體壓力或圖3情形中的彈簧拉力大得足以克服鋼軌和軌枕的組合重量，那么，在軌枕和水平調(diào)節(jié)螺釘80之間的間隙將總是被減小至零。
為了將鋼軌支承在軌枕上，基座可以設(shè)置在軌枕和鋼軌之間。其操作與上面的描述完全相同，這是由于支承在道碴上的軌枕因其下面的道碴中形成空穴，也會(huì)相對(duì)于鋼軌下沉。
在圖4所示另一實(shí)施例中，該圖是軌道412的一部分的平面圖，該軌道帶有兩根支承并連接于橫向構(gòu)件418上的鋼軌414,416。圖5以剖面圖表示兩個(gè)在道碴428上方支承鋼軌414,416的橫向構(gòu)件418。
如圖所示，在剖面圖中，橫向構(gòu)件比傳統(tǒng)的鐵路軌枕寬得多，在橫向構(gòu)件之間的空間填充顆粒材料430，一些顆粒材料已流到橫向構(gòu)件418下面?？蛇x用的網(wǎng)426將道碴428與顆粒材料430分開。在沒有網(wǎng)時(shí)，任何在橫向構(gòu)件418下的顆粒材料都直接抵靠在道碴428上。
在使用中，當(dāng)列車沿軌道412經(jīng)過時(shí)，道碴428會(huì)被壓實(shí)，鋼軌下沉。當(dāng)列車已過去時(shí)，鋼軌會(huì)再次上升，從而加大鋼軌和道碴之間的間隙。由于橫向構(gòu)件連接于鋼軌，當(dāng)鋼軌上升時(shí)，橫向構(gòu)件將上升，從而使顆粒材料可以流到橫向構(gòu)件下面，因而防止了在橫向構(gòu)件418下面形成空穴。這樣，橫向構(gòu)件418和顆粒材料430一起構(gòu)成了一種自動(dòng)整平支承系統(tǒng)。
在另一種設(shè)計(jì)(未畫出)的情形中，道碴428由鋪路材料取代，鋼軌由支承板而形成連續(xù)路面的連續(xù)梁替代，這樣，形成道路車輛的自動(dòng)整平支承系統(tǒng)。
在另一個(gè)替代實(shí)施例中，圖6是軌道612的一部分的平面圖，所述軌道帶有兩根支承在基座618上的鋼軌614,616?；?18的形式是在每個(gè)端部620敞開的中空箱形梁。它取代了傳統(tǒng)木材、混凝土或鋼的軌枕。圖7以剖面圖表示在道碴628上方支承鋼軌614,616的鋼軌基座618。
如圖所示，基座618內(nèi)裝顆粒材料630，一些顆粒材料已通過基座下表面624上的穿孔進(jìn)入承盤626。鋼軌614,616連接于基座618的上表面622，基座618的下表面放在已經(jīng)通過基座的下表面上的穿孔634的顆粒材料630上?？蛇x用的承盤626將道碴628與顆粒材料630分開。在沒有承盤的情形中，基座618下面的任何顆粒材料都直接放置在道碴628上。
在使用中，當(dāng)列車沿軌道612經(jīng)過時(shí)，道碴628可被壓實(shí)，鋼軌下沉。當(dāng)列車已經(jīng)過去時(shí)，鋼軌再次升起，從而加大了鋼軌和道碴之間的間隙。由于基座連接于鋼軌，因而當(dāng)鋼軌升起時(shí)，基座也將升起，使顆粒材料可流過基座下表面上的穿孔634，從而可防止在基座下形成空穴。任何已流過穿孔的顆粒材料將被下一個(gè)列車的重量壓實(shí)，因而不能通過穿孔流回。因此，基座618保持將鋼軌614,616支承在其需要的水平上，而無需搗實(shí)或“噴石”操作。
基座618的上表面622最好設(shè)有可封閉的檢修孔(未畫出)，使基座可根據(jù)需要再次填充顆粒材料。另一種設(shè)計(jì)(未畫出)的基座只支承鋼軌614,616之一，其它方面與上面描述的基座618相似，在平面圖中可以呈圓形或方形，但是也可采用任何適當(dāng)?shù)男螤睢?br> 基座618或上述另一種設(shè)計(jì)也可以放置在任何兩根傳統(tǒng)的木材、混凝土或鋼的軌枕之間。
在圖8所示的實(shí)施例中，一根鋼軌816支承在混凝土板形式的基底800上。這種支承裝置的工作方式與圖3的支承裝置相似，圖3的楔形構(gòu)件被圖8中的楔形構(gòu)件858取代。如圖10所示，一根高度調(diào)節(jié)棒804錨固在板800下面的深度上，并設(shè)有調(diào)節(jié)螺母806，其用于在基底上方最初調(diào)節(jié)鋼軌的高度。
也可以構(gòu)想出基座的其它彈性裝置，例如，如圖2所示的那種，或者彈簧(未畫出)。
在圖11所示的實(shí)施例中，一根鋼軌1116支承在軌枕1118上，該軌枕沿鋼軌的長(zhǎng)度延伸，而不是作為上面描述的實(shí)施例中的橫向構(gòu)件?？v向軌枕支承在道碴基底上，自動(dòng)整平機(jī)構(gòu)的工作方式與圖4的自動(dòng)整平機(jī)構(gòu)相似。
權(quán)利要求
1．用于在基底上方支承鋼軌軌道的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)具有用于支承所述鋼軌的上表面和面對(duì)所述基底的下表面的基座，以及響應(yīng)于所述鋼軌和所述基底的分離保持所述下表面和所述基底之間的支承，并且阻止所述鋼軌向著所述基底的運(yùn)動(dòng)的裝置。
2．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，它包括一個(gè)用于在準(zhǔn)備好的地面或路基上方支承道路或軌道車輛的基座，其形式為沿車輛運(yùn)行方向放置的兩根或更多平行連續(xù)梁或鋼軌，所述連續(xù)梁或鋼軌放置并連接于與梁成直角放置的橫向構(gòu)件，所述橫向構(gòu)件放置在包括放置在所述準(zhǔn)備好的地面或路基上方的道碴或鋪路材料的基底上，所述橫向構(gòu)件之間的空間填充顆粒材料，所述橫向構(gòu)件在剖面中的間距和尺寸，以及所述顆粒材料粒度選擇得使所述顆粒材料可以自由流入在所述橫向構(gòu)件和所述道碴或鋪路材料之間可能形成的任何間隙中，但是不能流入所述道碴或鋪路材料內(nèi)存在的空隙中，因而補(bǔ)償了所述道碴或鋪路材料的不均勻沉降，提供了一種自動(dòng)整平的系統(tǒng)。
3．如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述橫向構(gòu)件具有120mm和290mm之間的寬度。
4．如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述橫向構(gòu)件具有150mm的寬度。
5．如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述橫向構(gòu)件具有400mm和700mm之間的中心距。
6．如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述橫向構(gòu)件具有550mm的中心距。
7．如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于放置在橫向構(gòu)件之間的顆粒材料的粒度為15mm和35mm之間。
8．如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于放置在橫向構(gòu)件之間的顆粒材料的粒度為20mm。
9．用于在道碴上方支承軌道的鋼軌的鋼軌基座，所述基座具有用于支承所述鋼軌的上表面和面對(duì)所述道碴的下表面，以及響應(yīng)于所述鋼軌和所述道碴的分離迫使所述上、下表面分開，并且阻止所述第一和第二表面彼此相向運(yùn)動(dòng)，從而保持所述鋼軌在所述道碴上的支承的裝置。
10．如權(quán)利要求9所述的鋼軌基座，其特征在于所述基座在一對(duì)軌枕之間的道碴上方支承所述鋼軌，基座的下表面承載在道碴上。
11．如權(quán)利要求9所述的鋼軌基座，其特征在于所述基座位于軌枕下面。
12．如權(quán)利要求9所述的鋼軌基座，其特征在于所述基座在軌枕上支承所述鋼軌，軌枕又支承在道碴上，基座下表面承載在軌枕上。
13．如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋼軌基座，其特征在于所述基座具有彈性裝置，所述彈性裝置受到偏壓，使所述上、下表面可相互背離運(yùn)動(dòng)并可阻止所述上、下表面的返回運(yùn)動(dòng)。
14．用于在道碴基底上支承鋼軌的基座，其特征在于所述基座呈容器形式，具有用于支承所述鋼軌的上表面和面對(duì)所述道碴的下表面，并且所述上、下表面之間容納適當(dāng)?shù)念w粒材料，所述顆粒材料可根據(jù)需要自由流過所述下表面上的穿孔，從而使所述鋼軌和道碴可分開運(yùn)動(dòng)，同時(shí)阻止所述鋼軌和所述道碴彼此相向運(yùn)動(dòng)，從而保持所述鋼軌在所述道碴上的支承。
15．如權(quán)利要求14所述的基座，其特征在于所述容器支承兩根鋼軌。
16．如權(quán)利要求14所述的基座，其特征在于它包括兩個(gè)容器，一個(gè)容器支承一根鋼軌。
17．如權(quán)利要求14所述的基座，其特征在于所述容器在一對(duì)傳統(tǒng)的軌枕之間在道碴上方支承一根或兩根鋼軌。
18．如權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的基底，其特征在于它還包括根據(jù)需要用顆粒材料再次填充容器的裝置。
19．如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的基座，其特征在于它還包括一個(gè)設(shè)置在所述容器下面的承盤，以便使穿過容器的穿孔下表面的任何顆粒材料與道碴分開。
20．如權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的基座，其特征在于它在混凝土基底上支承鋼軌。
全文摘要
一種支承系統(tǒng)將軌道的鋼軌支承在基底上方。該系統(tǒng)包括一個(gè)具有用于支承鋼軌的上表面和面對(duì)基底的下表面的基座。該系統(tǒng)也包括響應(yīng)于鋼軌和基底的分離而保持下表面和基底之間的支承,且阻止鋼軌向著基底運(yùn)動(dòng)的裝置。
文檔編號(hào)E01B9/62GK1309739SQ9980858
公開日2001年8月22日 申請(qǐng)日期1999年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月9日
發(fā)明者邁克爾·J·基德韋爾 申請(qǐng)人:考文垂大學(xué)