一种用于地铁车辆段库内线的钢轨减振扣件的制作方法

本发明属于城市轨道交通减振扣件技术领域，涉及钢轨减振扣件，具体涉及一种用于地铁车辆段库内线的钢轨减振扣件。

背景技术：

在对已投入正常运营使用的地铁车辆段进行上盖物业开发时，盖上建筑物由于地铁运营而发生振动超标现象，这时一种有效的治理措施是将库内普通扣件更换为具有较好隔振能力的减振扣件。

在库内运行的列车不仅速度低，而且是空载，因此库内线一般都采用较小的50kg/m钢轨，且不作无缝处理，而所用扣件和轨枕也轻质小巧，例如djk5-1型扣件或i型扣件，等等。

目前已有的减振扣件几乎都是用于正线。在正线上运行的列车不仅速度高，且负荷大，因此正线一般都采用较大的60kg/m钢轨，且作无缝处理，而所用扣件及其轨枕的几何外形都较大且敦实，例如英国的先锋减振扣件和德国的科隆蛋减振扣件等。这些已有的适于正线的减振扣件是无法直接替换车辆段库内现有的普通扣件，具体表现为：正线减振扣件和库内轨枕的锚固螺栓孔不匹配，无法安装；正线减振扣件底面积一般比库内轨枕顶面大，会出现悬空状态；正线减振扣件一般厚度大，会让库内线被抬高，而轨顶标高是供电等系统的设计基准高度，它的改变会引发一系列的调整，等等。简而言之，现有的正线减振扣件无法直接更换库内线普通扣件，除非将库内线的轨道基础凿掉后进行配套性地重新浇筑才行。

对于已投入运营的车辆段而言，将轨道基础凿掉并进行重新浇筑会严重干涉车辆段的正常运营。为此，最好的办法是做出一种减振扣件，其底面尺寸不超过现有的轨枕，能利用库内已有的螺旋道钉孔进行安装，且扣件高度需保证轨顶标高不变。利用该扣件替换原有的普通扣件时仅涉及扣件的拆除和安装工作，对车辆段的正常运营影响很小。

获得这种减振扣件目前只有两种方法，一为对已有的减振扣件，例如先锋扣件和科隆蛋扣件等进行尺寸缩小设计，二为有针对地进行全新的减振扣件专项设计。对于第二种方法，如何在狭小的空间里设计出一种全新的减振扣件，既满足安装条件限值和扣件高度限制，又能保证行车安全性，同时经久耐用还具有良好的隔振性能就成为上盖物业开发中对既有线路进行扣件改造的一个难题。

技术实现要素：

本发明解决了现有技术的不足，提供一种结构设计合理、新颖的用于地铁车辆段库内线的钢轨减振扣件，不仅能直接替换地铁车辆段库内线现有的普通扣件，而且在不增加轨头的横向位移量下能加大钢轨的缓冲下沉量，既保证了行车安全性，又具有较高的隔振能力，可有效地解决上盖物业开发中列车运行所致的环境振动污染问题。

本发明所采用的技术方案是：一种用于地铁车辆段库内线的钢轨减振扣件，所述钢轨减振扣件包括：底座，设置在轨枕上，所述底座具有底座铁垫板和从所述底座铁垫板侧向延伸出来的挡肩，所述底座铁垫板上开设有中字型空腔；板下垫板，夹持在底座铁垫板与轨枕间；隔振垫，夹持在底座铁垫板与板下垫板间，所述隔振垫为中字型结构；且所述隔振垫从中字型空腔内伸出；浮置铁垫板，设置在底座上；侧向位移约束层，夹持在浮置铁垫板侧壁与挡肩间；所述隔振垫与侧向位移约束层将浮置铁垫板浮置起来，即浮置铁垫板与底座铁垫板之间不接触；轨下垫板，夹持在浮置铁垫板与钢轨之间；

弹条，其两肢通过绝缘轨距块压在钢轨上，其尾部放置在浮置铁垫板上；双头螺旋道钉，底部设置在轨枕中，并且所述双头螺旋道钉的底部从轨枕向上穿出并依次穿过所述板下垫板、底座、浮置铁垫板及轨下垫板，双头螺旋道钉的顶部依次设有绝缘衬套、平垫圈、预压弹簧及自锁螺母。

优选的，所述底座铁垫板边缘底板上设置有加强筋，并且在底座铁垫板对角边上开设有供双头螺旋道钉穿过的安装孔ⅰ，所述挡肩底部设有凸台。

优选的，所述浮置铁垫板具有浮置底板及其从浮置底板侧向延伸出的异型台，所述异型台上交叉设有弹条尾部安装槽)和t型螺栓安装槽，且其异型台对角边上设有供双头螺旋道钉穿过的安装孔ⅱ，所述安装孔ⅱ边缘对称开设有绝缘衬套安装槽，所述异型台外侧壁为侧向位移约束工作面，所述侧向位移约束工作面底部开设有与凸台相对应的限位槽。

优选的，所述双头螺旋道钉上端设有上螺纹段，其下端设有下螺纹段，所述双头螺旋道钉中部设有六角挡块，其顶部设有方头。

优选的，所述隔振垫外轮廓与中字型空腔相匹配。

优选的，所述双头螺旋道钉的上螺纹段与绝缘衬套间预留有间隙。

相较于现有技术，本发明具有的有益效果：

1、可以用它直接替换车辆段库内已有的普通扣件，经久耐用通过轨道隔振保护盖上建筑物；

2、该扣件能对钢轨的横向运动和竖向运动分别进行约束，即隔振垫约束钢轨的竖向缓冲量，而侧向位移约束层限制轨头的横向运动。这两个约束相互之间的影响较低，可让扣件在这两个方向的刚度值依据实际需要而进行独立设计，从而在保证行车安全性下具有较好的隔振能力。

3、能在保证行车安全性下实现高等级的隔振性能，解决了列车经过时对周边环境的振动污染问题。

4、在狭小的空间里设计的一种全新的减振扣件，既满足安装条件限值和扣件高度限制，又能保证行车安全性。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明分解结构示意图；

图3是本发明底座的结构示意图；

图4是本发明浮置铁垫板的结构示意图；

图5是本发明双头螺旋道钉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种用于地铁车辆段库内线的钢轨减振扣件，结构如图1、图2所示，所述钢轨减振扣件包括：

底座1，设置在轨枕4上，所述底座1具有底座铁垫板11和从所述底座铁垫板侧向延伸出来的挡肩12，挡肩12用来限制浮置铁垫板2的横向位移，所述底座铁垫板11上开设有中字型空腔13；板下垫板3，夹持在底座铁垫板11与轨枕4间；底座铁垫板11和板下垫板3通过双头螺旋道10钉紧固在轨枕4上；

隔振垫6，夹持在底座铁垫板11与板下垫板3间，所述隔振垫6为中字型结构；且所述隔振垫6从中字型空腔13内伸出；隔振垫6放置在中字型空腔13后不仅不影响隔振垫6的功能，而且相比于无空腔的底板情形，可以降低整体扣件的高度，起到约束钢轨的竖向缓冲量的作用，所述隔振垫6外轮廓与中字型空腔13相匹配。浮置铁垫板2，设置在底座1上；侧向位移约束层7，夹持在浮置铁垫板10侧壁与挡肩12间；所述隔振垫6与侧向位移约束层7将浮置铁垫板2浮置起来，即浮置铁垫板2与底座铁垫板11之间不接触；其中侧向位移约束层7限制轨头的横向运动。

轨下垫板9，夹持在浮置铁垫板2与钢轨5之间；

弹条8，其两肢通过绝缘轨距块28压在钢轨5上，其尾部放置在浮置铁垫板2上；双头螺旋道钉10，底部设置在轨枕4中，并且所述双头螺旋道钉10的底部从轨枕2向上穿出并依次穿过所述板下垫板3、底座1、浮置铁垫板2，双头螺旋道钉10的顶部依次设有绝缘衬套17、平垫圈18、预压弹簧19及自锁螺母20。预压弹簧19通过自锁螺母20将浮置铁垫板2和隔振垫6进行预压，而双头螺旋道钉10与浮置铁垫板2之间利用绝缘衬套7进行电绝缘。

参考图3，所述底座铁垫板11边缘底板上设置有加强筋15，底座铁垫板11掏成中字型空腔13后边缘单薄，通过加强筋15提高其抗弯扭能力。并且在底座铁垫板11对角边上开设有供双头螺旋道钉10穿过的安装孔ⅰ16，锚固螺钉的安装孔ⅰ16位置与车辆段库内已有短轨枕上套管位置相对应，利用安装孔ⅰ16并通过双头螺旋道钉10将底座铁垫板11紧固在轨枕2上。所述挡肩12底部设有凸台14。凸台14用来增强挡肩12的抗弯能力，同时限制浮置铁垫板2沿着钢轨5方向的纵向位移。

参考图4，所述浮置铁垫板2具有浮置底板21及其从浮置底板21侧向延伸出的异型台22，所述异型台22上交叉设有弹条尾部安装槽25和t型螺栓安装槽24，且其异型台22对角边上设有供双头螺旋道钉10穿过的安装孔ⅱ23，所述安装孔ⅱ23边缘对称开设有绝缘衬套安装槽28，所述异型台22外侧壁为侧向位移约束工作面26，所述侧向位移约束工作面26底部开设有与凸台14相对应的限位槽27。其中，限位槽27防止浮置铁垫板2发生纵向位移

参考图5，所述双头螺旋道钉10上端设有上螺纹段101，其下端设有下螺纹段102，所述双头螺旋道钉10中部设有六角挡块103，其顶部设有方头104。其中下螺纹段102与车辆段库内轨枕里已有的预埋套管螺纹相匹配，上螺纹段101与自锁螺母20相匹配。

所述隔振垫6外轮廓与中字型空腔13相匹配，即隔振垫6与中字型空腔13外形一致而尺寸略小，是由弹性材料所组成，例如聚氨酯、橡胶或热塑性弹性材料等。隔振垫6是决定扣件隔振能力的核心元件，放置在底座铁垫板11的中字型空腔13里，且在浮置垫板2的正下方。可以依据参数设计需求选用合适的材料型号和空间结构形式，例如实心的聚氨酯板，或者由多个锥形组成的橡胶板，以及带有孔槽的热塑性材料等等。

侧向位移约束层7可以为橡胶材料，通过硫化方法与底座铁垫板11的挡肩12和浮置铁垫板2侧向位移约束工作面26紧密相连。侧向位移约束层也可以表面具有一定硬度，低摩擦系数和耐磨的弹性垫层，该垫层仅与底座铁垫板11的挡肩12进行固定连接，而它与浮置铁垫板2的侧向位移约束工作面26之间依靠弹性自然紧靠。列车经过时，浮置铁垫板2的侧向位移约束工作面26与侧向位移约束层7二者之间是以滑动摩擦形式进行配合。侧向位移约束层7的这两种方式都能使浮置铁垫板2竖直运动的约束力较小，而对其横向运动和翻转运动的约束力较大，有利于保证行车安全性下提高隔振性能。

扣件安装时，底座铁垫板11和板下垫板3利用双头螺旋道钉10的下螺纹段102和六角挡块103固定在轨枕2上，并用绝缘衬套17、平垫圈18、预压弹簧19及自锁螺母20对浮置铁垫板2进行预压。双头螺旋道钉10和绝缘衬套17之间具有较大间隙，即浮置铁垫板2发生微小的横向位移时双头螺旋道钉10和绝缘衬套17侧壁之间不直接接触，防止浮置铁垫板2在振动过程中对双头螺旋道钉10产生较大的横向剪切力。

钢轨5安装时，通过t型螺栓30、弹条8、平垫圈18和螺母将钢轨紧固在浮置铁垫板2上，其中t型螺栓30仅安装在浮置铁垫板2上，与底座铁垫板11不相连。

本发明提供的减振扣件，能在保证行车安全性下实现高等级的隔振性能，解决了列车经过时对周边环境的振动污染问题。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。