一种格构形玻璃钢轨枕的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种格构形玻璃钢轨枕，包括轨枕本体(1)和设于轨枕本体(1)两端的端盖(2)，轨枕本体(1)为带有格构形腔体(4)的长方体结构，端盖(2)的一侧表面设有格构形突起(22)，端盖(2)与轨枕本体(1)两端相嵌合，且嵌合后使得格构形突起(22)与轨枕本体(1)内的格构形腔体(4)形成配合并封闭轨枕本体(1)的两端。本实用新型具有弹性好、强度高、使用寿命长、耐腐蚀、加工容易、重量轻、铺设更换方便、绝缘性能好等优点。
【专利说明】一种格构形玻璃钢轨枕
【技术领域】
[0001]本实用新型属于铁路工程建筑施工领域，尤其涉及一种铁轨铺设施工用的、具有特殊异形结构的玻璃钢轨枕。
【背景技术】
[0002]目前我国铁路线路工程中使用的枕木主要是木枕和混凝土枕两种，但混凝土枕由于本身重量过大，安装和更换起来很不方便，因此在铁路桥梁明桥面、木岔枕等特殊地段通常使用木枕。木枕造价低、弹性好、形状简单、加工容易、重量轻、铺设更换方便、绝缘性能较好。然而，现有满足尺寸要求的木材越来越少，且木材不耐腐蚀，通常需要经过防腐处理，且处理过程中所产生的化学物质对环境具有一定的危害性。尽管如此，经过防腐处理的木枕，使用寿命仍可高达15年左右，但如果货流加大、速度和载量提高，木枕使用寿命将降至8?10年,木枕更换的成本较高。
[0003]由于传统枕木本身存在上述难以克服的缺点，世界各国都在研发通过新型枕木来替代传统枕木。其中，玻璃钢枕木既有木枕易加工的优点，又具有耐腐蚀性、耐候性、耐疲劳性和耐电气绝缘性，且本身不需要进行防腐处理，减少了环境污染，同时玻璃钢枕木还具有50年以上的使用寿命，其相比木枕具有稳定性能好、使用年限长等优点。
[0004]现在国外有开发出聚氨酯的合成枕木，并在高速铁路上进行成功应用，但其生产需要造价高昂的专门设备方可进行，此外，其原材料成本也一直居高不下，推广缓慢。而玻璃钢空心枕木除了具备聚氨酯合成轨枕的优点外，还具有设备要求低，原材料来源广泛易得、成本低廉等优点，近来已引起人们的关注。例如CN 102296494号中国专利文献就公开了一种“皿”字形结构的轨枕，其进一步降低了生产成本，但该技术在应用于较大高度的轨枕时，容易造成失稳，结构的受力不够均匀，其耐疲劳和抗腐蚀性能还有待进一步提高。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上【背景技术】中提到的不足和缺陷，提供一种弹性好、强度高、使用寿命长、耐腐蚀、加工容易、重量轻、铺设更换方便、绝缘性能好的格构形玻璃钢轨枕。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为一种格构形玻璃钢轨枕，所述玻璃钢轨枕包括轨枕本体和设于轨枕本体两端的端盖，所述轨枕本体为带有格构形腔体的长方体结构，所述端盖的一侧表面设有格构形突起，所述端盖与轨枕本体两端相嵌合，且嵌合后使得格构形突起与轨枕本体内的格构形腔体形成配合并封闭轨枕本体的两端。
[0007]上述的格构形玻璃钢轨枕，优选的:所述格构形腔体为一“田”字形中空腔体，包括被分隔成的四个大小相同、且平行布置的长方体中空通道，所述端盖上的格构形突起为一与前述“田”字形中空腔体相配合的“田”字形矩阵突起。
[0008]上述的格构形玻璃钢轨枕，优选的:所述长方体中空通道的四条侧棱边为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面，且从轨枕本体的横截面上看，圆角半径为2?10mm。
[0009]上述的格构形玻璃钢轨枕，优选的:所述端盖上的“田”字形矩阵突起包括四个长方体状的突起单元，且四个突起单元呈两两对称分布，每个突起单元的底面积与所述长方体中空通道的横截面大小基本相同，所述突起单元的厚度为30mm?100mm。
[0010]上述的格构形玻璃钢轨枕，优选的:所述的“田”字形矩阵突起是设置在端盖的基板上，所述基板呈长方体状，所述基板的底面积与所述轨枕本体的横截面大小基本相同，其横截面的宽度优选为200mm?300mm,高度为180mm?250mm,且所述基板的厚度为1mm?20mmo
[0011]上述的格构形玻璃钢轨枕，优选的:分隔四个所述长方体中空通道的十字形隔板的厚度为8mm?20mm,且位于格构形腔体外侧的所述轨枕本体的外壳壁厚均为8mm?20mmo
[0012]上述的格构形玻璃钢轨枕，优选的:所述轨枕本体的四条侧棱边为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面，且从轨枕本体的横截面上看，四个柱状弧面的圆角半径为2?10mm。
[0013]上述的格构形玻璃钢轨枕，优选的:所述端盖与所述轨枕本体的端部是通过胶粘结和/或紧固件连接(例如螺钉铆接、螺栓连接等)嵌合成一整体。当端盖与轨枕本体的端部是通过胶粘结封闭时，端盖与轨枕本体端部内外表面贴合的部位均需涂胶。当端盖与轨枕本体的端部通过紧固件连接封闭时，将端盖中基板与轨枕本体的外壳端部贴合部位键入紧固件后闭合即可。
[0014]上述的格构形玻璃钢轨枕，优选的:所述玻璃钢轨枕的内、外表面涂覆有双组份聚氨酯防水涂层。
[0015]上述的格构形玻璃钢轨枕，优选的:所述轨枕本体的横截面的高度略小于其横截面的宽度，且减小的尺寸不超过横截面宽度尺寸的15%。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0017]I)本实用新型的玻璃钢轨枕采用了格构形腔体结构，且轨枕本体与端盖采用组合拼接方式，这不仅成模简单、制作加工方便、受力性能好，而且能够防止雨水等的腐蚀，提高玻璃钢轨枕的使用寿命；
[0018]2)本实用新型优选的方案中通过采用“田”字形中空腔体，不仅明显改善了现有常规中空腔体或“皿”字形中空腔体受力不够均匀、容易失稳等缺陷，而且加工成模更加方便、简单，制作成本更低，强度高、弹性好；其开孔型结构还能起到良好的吸音、消声效果；刚度小，有良好的减振降噪作用，且增加了乘客的舒适性；
[0019]3)本实用新型的玻璃钢轨枕弹性好、强度高、使用寿命长、耐腐蚀、加工容易、重量轻、铺设更换方便、绝缘性能好；
[0020]4)本实用新型的玻璃钢轨枕具有更优异的力学性能和耐腐蚀性能，自然环境下不易腐蚀；耐候性好，可在紫外线强的区域长期使用；
[0021]5)本实用新型的玻璃钢轨枕具有较好的耐高低温性，可以在_40°C到70°C环境下长期使用；
[0022]6)本实用新型的玻璃钢轨枕具有优异的绝缘性能和耐疲劳性能；
[0023]7)本实用新型的玻璃钢轨枕易加工，可根据所需打孔或对其长度进行切割；通过拉挤工艺可实现本实用新型玻璃钢轨枕的连续和大批量生产；且周期费用低，周期费用低于木枕(算上更换成本)和聚氨酯泡沫合成轨枕。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本实用新型【具体实施方式】中格构形玻璃钢轨枕的立体分解图。
[0026]图2为本实用新型【具体实施方式】中轨枕本体的立体结构示意图。
[0027]图3为本实用新型【具体实施方式】中轨枕本体的主视图。
[0028]图4为本实用新型【具体实施方式】中轨枕本体的侧视图。
[0029]图5为本实用新型【具体实施方式】中端盖的主视图。
[0030]图6为本实用新型【具体实施方式】中端盖的侧视图。
[0031]图例说明
[0032]1、轨枕本体；2、端盖；21、基板；22、格构形突起；3、柱状弧面；4、格构形腔体。
【具体实施方式】
[0033]为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0034]需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
[0035]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。
[0036]实施例1:
[0037]一种如图1?图6所示本实用新型的格构形玻璃钢轨枕，包括轨枕本体I和设于轨枕本体I两端的端盖2，轨枕本体I为带有格构形腔体4的长方体结构，端盖2的一侧表面设有格构形突起22，端盖2与轨枕本体I两端相嵌合，且嵌合后使得格构形突起22与轨枕本体I内的格构形腔体4形成配合并封闭轨枕本体I的两端。
[0038]如图2?图4所示。本实施例的格构形玻璃钢轨枕中，格构形腔体4为一“田”字形中空腔体，包括被分隔成的四个大小形状接近相同、且平行布置的长方体中空通道，四个长方体中空通道两两对称分布，如图5?图6所示，端盖2上的格构形突起22为一与前述“田”字形中空腔体相配合的“田”字形矩阵突起。前述每个长方体中空通道的四条侧棱边(阴角)均为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面3，且从轨枕本体I的横截面上看，该圆角半径r为3mm。端盖2上的“田”字形矩阵突起包括四个长方体状的突起单元，且四个突起单元呈两两对称分布，每个突起单元的底面积与长方体中空通道的横截面大小基本相同，突起单元的厚度均为50mm。“田”字形矩阵突起是设置在端盖2的基板21上，基板21呈长方体状，基板21的底面积与轨枕本体I的横截面大小基本相同，其横截面的宽度为200mm，高度为190mm,且基板21的厚度为15mm。
[0039]本实施例的格构形玻璃钢轨枕中，如图4所示，分隔四个长方体中空通道的十字形隔板的厚度d为14_，即左侧的长方体中空通道与右侧的长方体中空通道的距离为14mm，上方的长方体中空通道与下方的长方体中空通道的距离也为14mm。另外，位于格构形腔体4外侧的轨枕本体I的外壳,左右两侧壁厚k均为17mm,上下两侧壁厚k均为15mm。
[0040]如图4所示，本实施例的轨枕本体I的四条侧棱边(阳角)同样为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面3，且从轨枕本体I的横截面上看，四个柱状弧面3的圆角半径R为2mm。
[0041]本实施例中，端盖2与轨枕本体I的端部是通过胶粘结连接嵌合成一整体。在玻璃钢轨枕的内、外表面涂覆有双组份聚氨酯防水涂层。
[0042]本实施例的轨枕本体I是以连续玻璃纤维为增强材料、以环氧树脂为基体材料制备而成的玻璃钢复合材料，本实施例的端盖2也是以连续玻璃纤维为增强材料、以环氧树脂为基体材料通过模压工艺制备而成的玻璃钢复合材料。
[0043]实施例2:
[0044]—种如图1?图6所示本实用新型的格构形玻璃钢轨枕，包括轨枕本体I和设于轨枕本体I两端的端盖2，轨枕本体I为带有格构形腔体4的长方体结构，端盖2的一侧表面设有格构形突起22，端盖2与轨枕本体I两端相嵌合，且嵌合后使得格构形突起22与轨枕本体I内的格构形腔体4形成配合并封闭轨枕本体I的两端。
[0045]本实施例的格构形玻璃钢轨枕中，如图2?图4所示，格构形腔体4为一“田”字形中空腔体，包括被分隔成的四个大小形状相同、且平行布置的长方体中空通道，四个长方体中空通道两两对称分布，如图5?图6所示，端盖2上的格构形突起22为一与前述“田”字形中空腔体相配合的“田”字形矩阵突起。前述每个长方体中空通道的四条侧棱边(阴角)均为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面3，且从轨枕本体I的横截面上看，该圆角半径r为5mm。端盖2上的“田”字形矩阵突起包括四个长方体状的突起单元，且四个突起单元呈两两对称分布，每个突起单元的底面积与长方体中空通道的横截面大小基本相同，突起单元的厚度均为60mm。“田”字形矩阵突起是设置在端盖2的基板21上，基板21呈长方体状，基板21的底面积与轨枕本体I的横截面大小基本相同，其横截面的宽度为230mm，高度为200mm,且基板21的厚度为13mm。
[0046]本实施例的格构形玻璃钢轨枕中，如图4所示，分隔四个长方体中空通道的十字形隔板的厚度d为15mm，即左侧的长方体中空通道与右侧的长方体中空通道的距离为15mm，上方的长方体中空通道与下方的长方体中空通道的距离也为15mm。另外，位于格构形腔体4外侧的轨枕本体I的外壳，左右两侧壁厚k均为20mm，上下两侧壁厚k均为17mm。
[0047]如图4所示，本实施例的轨枕本体I的四条侧棱边(阳角)同样为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面3，且从轨枕本体I的横截面上看，四个柱状弧面3的圆角半径R为5mm。
[0048]本实施例中，端盖2与轨枕本体I的端部是通过螺栓连接嵌合成一整体。在玻璃钢轨枕的内、外表面涂覆有双组份聚氨酯防水涂层。
[0049]本实施例的轨枕本体I是以连续玻璃纤维为增强材料、以乙烯基树脂为基体材料制备而成的玻璃钢复合材料，本实施例的端盖2也是以连续玻璃纤维为增强材料、以乙烯基树脂为基体材料通过模压工艺制备而成的玻璃钢复合材料。
[0050]实施例3:
[0051]一种如图1?图6所示本实用新型的格构形玻璃钢轨枕，包括轨枕本体I和设于轨枕本体I两端的端盖2，轨枕本体I为带有格构形腔体4的长方体结构，端盖2的一侧表面设有格构形突起22，端盖2与轨枕本体I两端相嵌合，且嵌合后使得格构形突起22与轨枕本体I内的格构形腔体4形成配合并封闭轨枕本体I的两端。
[0052]如图2?图4所示，本实施例的格构形玻璃钢轨枕中，格构形腔体4为一“田”字形中空腔体，包括被分隔成的四个大小形状相同、且平行布置的长方体中空通道，四个长方体中空通道两两对称分布，端盖2上的格构形突起22为一与前述“田”字形中空腔体相配合的“田”字形矩阵突起。前述每个长方体中空通道的四条侧棱边(阴角)均为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面3，且从轨枕本体I的横截面上看，该圆角半径!■为4mm。端盖2上的“田”字形矩阵突起包括四个长方体状的突起单元，且四个突起单元呈两两对称分布，每个突起单元的底面积与长方体中空通道的横截面大小基本相同，突起单元的厚度均为55_。“田”字形矩阵突起是设置在端盖2的基板21上，基板21呈长方体状，基板21的底面积与轨枕本体I的横截面大小基本相同，其横截面的宽度为240mm，高度为230mm，且基板21的厚度为17mm。
[0053]如图4所示，本实施例的格构形玻璃钢轨枕中，分隔四个长方体中空通道的十字形隔板的厚度d为10mm，即左侧的长方体中空通道与右侧的长方体中空通道的距离为15mm，上方的长方体中空通道与下方的长方体中空通道的距离也为15mm。另外，位于格构形腔体4外侧的轨枕本体I的外壳,左右两侧壁厚k均为18mm,上下两侧壁厚k均为16mm。
[0054]如图4所示，本实施例的轨枕本体I的四条侧棱边(阳角)同样为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面3，且从轨枕本体I的横截面上看，四个柱状弧面3的圆角半径R为6mm。
[0055]本实施例中，端盖2与轨枕本体I的端部是先通过胶粘结后再通过螺栓紧固连接嵌合成一整体。在玻璃钢轨枕的内、外表面涂覆有双组份聚氨酯防水涂层。
[0056]本实施例的轨枕本体I是以连续玻璃纤维为增强材料、以乙烯基树脂为基体材料制备而成的玻璃钢复合材料，本实施例的端盖2也是以连续玻璃纤维为增强材料、以环氧树脂为基体材料通过模压工艺制备而成的玻璃钢复合材料。
[0057]上述各实施例的格构形玻璃钢轨枕具有以下显著特点和优势:各实施例的格构形玻璃钢轨枕是以环氧树脂或乙烯基树脂等热固性树脂为基体、连续玻璃纤维为增强材料制备而成，内、外表面都涂有一层耐候性优良的双组分聚氨酯清漆涂料，这使其寿命更长，周期费用低于木枕(算上更换成本)和聚氨酯泡沫玻璃钢枕木；自然环境下不易腐蚀；可以在-40°C到70°C环境下长期使用；可在紫外线强的区域长期使用；具有优异的绝缘性能和耐疲劳性能。更重要的是，上述实施例的格构形玻璃钢轨枕在结构、形状及尺寸设计等方面都做了大量改进和优化，使其拥有其他常规枕木无法比拟的减振性能；上述实施例中特殊的开孔型结构还起到了良好的吸音、消声效果，而且尺寸稳定性更好，可现场打孔、定位方便，便于加工，具有超常的使用寿命，使用年限为50年以上；由于结构简单、对称，还可通过拉挤工艺实现连续和批量生产，端盖式的组合设计还防止了雨水对轨枕的腐蚀。上述的玻璃钢轨枕可广泛应用于城市轨道交通系统、铁路桥梁、轨道岔道系统等，特别是适用于铺设在铁路桥梁明桥面、木岔枕等特殊地段。
【权利要求】
1.一种格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:所述玻璃钢轨枕包括轨枕本体(I)和设于轨枕本体(I)两端的端盖(2)，所述轨枕本体(I)为带有格构形腔体(4)的长方体结构，所述端盖(2)的一侧表面设有格构形突起(22)，所述端盖(2)与轨枕本体(I)两端相嵌合，且嵌合后使得格构形突起(22)与轨枕本体(I)内的格构形腔体(4)形成配合并封闭轨枕本体(I)的两端。
2.根据权利要求1所述的格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:所述格构形腔体(4)为一“田”字形中空腔体，包括被分隔成的四个大小相同、且平行布置的长方体中空通道，所述端盖(2)上的格构形突起(22)为一与前述“田”字形中空腔体相配合的“田”字形矩阵突起。
3.根据权利要求2所述的格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:所述长方体中空通道的四条侧棱边为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面(3)，且从轨枕本体(I)的横截面上看，圆角半径为2?10mm。
4.根据权利要求2所述的格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:所述端盖(2)上的“田”字形矩阵突起包括四个长方体状的突起单元，且四个突起单元呈两两对称分布，每个突起单元的底面积与所述长方体中空通道的横截面大小基本相同，所述突起单元的厚度为30mm ?10mm0
5.根据权利要求4所述的格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:所述的“田”字形矩阵突起是设置在端盖(2)的基板(21)上，所述基板(21)呈长方体状，所述基板(21)的底面积与所述轨枕本体(I)的横截面大小基本相同，且所述基板(21)的厚度为1mm?20mm。
6.根据权利要求2所述的格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:分隔四个所述长方体中空通道的十字形隔板的厚度为8mm?20mm，且位于格构形腔体(4)外侧的所述轨枕本体(I)的外壳壁厚均为8mm?20mm。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:所述轨枕本体(I)的四条侧棱边为经过倒圆角后形成的四个柱状弧面(3)，且从轨枕本体(I)的横截面上看，四个柱状弧面⑶的圆角半径为2?10mm。
8.根据权利要求1?6中任一项所述的格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:所述端盖(2)与所述轨枕本体(I)的端部是通过胶粘结和/或紧固件连接嵌合成一整体。
9.根据权利要求1?6中任一项所述的格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:所述玻璃钢轨枕的内、外表面均涂覆有双组份聚氨酯防水涂层。
10.根据权利要求1?6中任一项所述的格构形玻璃钢轨枕，其特征在于:所述轨枕本体(I)的横截面的高度略小于其横截面的宽度，且减小的尺寸不超过横截面宽度尺寸的15%。
【文档编号】E01B3/44GK204199118SQ201420643771
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】李再轲, 吕文丽, 曾挚, 王甲世, 郑永, 孙建国 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司