一种预应力地铁枕结构的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及轨道建设技术领域，更具体地说是一种预应力地铁枕结构。

背景技术：
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铁路作为陆路交通系统的重要组成部分，自20世纪初特别是新中国建立以来，对我国运输发展、社会交流和社会进步起了极其重要的作用。近年来随着我国经济的发展，我国铁路建设事业不断迈向新的高度。随着通车里程逐年增加，作为重要配属构件的轨枕需求量也与年俱增。自1958年我国大量推广使用预应力混凝土轨枕以来，到目前为止，我国累积铺设数量已达上亿根，带动了相关产业的发展并取得了较好的综合效益。但随着轨枕使用时间的不断增长，轨枕自身会出现不同程度的损伤，严重影响轨枕的结构使用寿命。

轨枕中间部分出现的裂缝包括中间上部裂缝和下部裂缝。轨枕中间上部出现裂缝，是由于轨枕中部产生较大的负弯矩所致；轨枕中间下部出现裂缝，是由于中部产生较大的正弯矩所致。当裂缝较大时，不仅会破坏轨枕的应力结构，还会导致雨水等渗入轨枕内部，引起钢筋的腐蚀，进一步破坏轨枕的承受力，最终导致轨枕的报废。

技术实现要素：
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为解决上述问题，克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种优化预应力结构、抵抗弯矩能力强、使用寿命长的预应力地铁枕结构。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种预应力地铁枕结构，包括本体，本体包括设置在两端的挡肩和设置在中部的轨枕中轴，挡肩中部设置有承轨槽，承轨槽下部设置有两个预制孔；本体上部和下部均设置有若干第一预应力筋，第一预应力筋外设置有若干箍筋，箍筋和第一预应力筋垂直设置；所本体中部设置有若干第二预应力筋，第二预应力筋与第一预应力筋平行设置；预制孔外套设有螺旋筋；轨枕中轴内设置有应力笼，应力笼与轨枕中轴相平行设置。

进一步的，第一预应力筋和第二预应力筋均与本体相平行设置。

进一步的，应力笼包括横筋和纵筋，应力笼设置为由横筋和纵筋首尾相连组成的长方体状结构。

进一步的，横筋长度等于轨枕中轴的长度。

进一步的，第一预应力筋承受的拉张力设置为460kn，第二预应力筋承受的拉张力设置为400kn。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的预应力地铁枕结构，结构简单，通过设置施加不同拉张力的第一预应力筋和第二预应力筋，并且增加应力笼，优化预应力结构，使得轨枕上部产生抵抗负弯矩的预应力，从而减小因负弯矩导致的裂缝，提高轨枕的使用寿命。

附图说明：

附图1是本实用新型的主视结构示意图；

附图2是本实用新型的侧视结构示意图；

附图中：1、本体，2、第一预应力筋，3、第二预应力筋，4、应力笼，5、螺旋筋，6、箍筋。

具体实施方式：

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图1和附图2，对本实用新型进行更加详细的描述。

本实用新型提供的预应力地铁枕结构，包括本体1，本体1包括设置在两端的挡肩和设置在中部的轨枕中轴，挡肩中部设置有承轨槽，承轨槽下部设置有两个预制孔；本体1上部和下部均设置有若干第一预应力筋2，第一预应力筋2外设置有若干箍筋6，箍筋6和第一预应力筋2垂直设置；所本体1中部设置有若干第二预应力筋3，第二预应力筋3与第一预应力筋2平行设置；预制孔外套设有螺旋筋5；轨枕中轴内设置有应力笼4，应力笼4与轨枕中轴相平行设置；第一预应力筋2和第二预应力筋3均与本体1相平行设置；应力笼4包括横筋和纵筋，应力笼4设置为由横筋和纵筋首尾相连组成的长方体状结构；横筋长度等于轨枕中轴的长度；第一预应力筋2承受的拉张力设置为460kn，第二预应力筋3承受的拉张力设置为400kn。

本实用新型的其中一种实施例如下：

根据相关研究可知，轨枕内部预应力筋的不均匀拉张对轨枕力学性能的不利影响不大，预应力筋的拉张力不同，不会使轨枕产生裂纹等破坏性变质，并且合理的配置不同拉张力的预应力筋能够改进轨枕的力学性能，因此本实用新型所采用的方式可以改进现有轨枕的力学性能，起到防止裂纹产生的作用。

本实用新型主要分为两部分，既外部的本体和内部的应力结构。

本体1采用混凝土浇筑而成，长度为2.6米，重量为350公斤，属于ⅲ型混凝土枕。

应力结构主要由第一预应力筋2、第二预应力筋3、箍筋5、螺旋筋6和应力笼4组成，第一预应力筋2上被施加的拉张力为460kn，第二预应力筋3上被施加的拉张力为400kn，第一预应力筋2设置在轨枕的上层和下层，第二预应力筋3设置在中层，从而形成上下拉张力大，中部拉张力小的结构，使得在轨枕的上层产生抵抗负弯矩的应力，使轨枕下层产生抵抗正弯矩的应力，从而减少在轨枕中部的上下产生裂纹的可能性。

第一预应力筋2设置的数量不少于6根，第二预应力筋3设置的数量不少于6根，并且保证各第一预应力筋2之间的间距相同，保证各第二预应力筋3之间的间距相同。

在预应力筋垂直方向设置箍筋5，箍筋5与第一预应力筋2之间通过钢丝铰接连接，并且控制箍筋5不能移动，确保各相邻箍筋5之间的间距相同。

应力笼4设置在轨枕中轴处，设置为长方体状，由横筋和纵筋组成，纵筋的长度与轨枕中轴的长度相同，横筋的长度略大于箍筋5的边长，应力笼4套设在第一预应力筋2外部。在浇筑完成之后，要求应力笼4各边距离最近的轨枕侧面的距离相同。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种预应力地铁枕结构，包括本体（1），所述本体（1）包括设置在两端的挡肩和设置在中部的轨枕中轴，所述挡肩中部设置有承轨槽，所述承轨槽下部设置有两个预制孔；其特征在于：所述本体（1）上部和下部均设置有若干第一预应力筋（2），所述第一预应力筋（2）外设置有若干箍筋（6），所述箍筋（6）和第一预应力筋（2）垂直设置；所本体（1）中部设置有若干第二预应力筋（3），所述第二预应力筋（3）与第一预应力筋（2）平行设置；所述预制孔外套设有螺旋筋（5）；所述轨枕中轴内设置有应力笼（4），所述应力笼（4）与轨枕中轴相平行设置。

2.根据权利要求1所述的预应力地铁枕结构，其特征在于：所述第一预应力筋（2）和第二预应力筋（3）均与本体（1）相平行设置。

3.根据权利要求1所述的预应力地铁枕结构，其特征在于：所述应力笼（4）包括横筋和纵筋，所述应力笼（4）设置为由横筋和纵筋首尾相连组成的长方体状结构。

4.根据权利要求3所述的预应力地铁枕结构，其特征在于：所述横筋长度等于轨枕中轴的长度。

5.根据权利要求1所述的预应力地铁枕结构，其特征在于：所述第一预应力筋（2）承受的拉张力设置为460kn，所述第二预应力筋（3）承受的拉张力设置为400kn。

技术总结
一种预应力地铁枕结构，包括本体，本体包括设置在两端的挡肩和设置在中部的轨枕中轴，挡肩中部设置有承轨槽，承轨槽下部设置有两个预制孔；本体上部和下部均设置有若干第一预应力筋，第一预应力筋外设置有若干箍筋，箍筋和第一预应力筋垂直设置；所本体中部设置有若干第二预应力筋，第二预应力筋与第一预应力筋平行设置；预制孔外套设有螺旋筋；轨枕中轴内设置有应力笼，应力笼与轨枕中轴相平行设置；结构简单，通过设置施加不同拉张力的第一预应力筋和第二预应力筋，并且增加应力笼，优化预应力结构，使得轨枕上部产生抵抗负弯矩的预应力，从而减小因负弯矩导致的裂缝，提高轨枕的使用寿命。

技术研发人员：樊磊;许玉贤;王庆国;颜海;颜承峰;孔凡军;吴爱朋;张洪勇
受保护的技术使用者：曲阜市巨力铁路轨道工程股份有限公司
技术研发日：2019.07.18
技术公布日：2020.06.23