可安装护轮轨的双块式轨枕的制作方法

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1.本发明属于轨道工程领域，涉及一种可安装护轮轨的双块式轨枕，适用于铺设双块式无砟轨道且具有防止列车脱轨防护需求的地段。


背景技术：

2.护轮轨是一种列车脱轨防护装置，通常在低等级线路的桥梁、高边坡路基等地段设置，主要是为了防止列车脱轨后冲出线路并从桥梁、高边坡路基掉落引发重大伤亡事故。对于高等级线路，由于桥梁两侧设置有防撞墙，不需设置护轮轨。但结合近几年发生的列车脱轨事故发现，一旦列车在双线并行地段脱轨后侵入临线限界，会导致临线列车与脱轨列车相撞，造成二次事故比传统的单列车事故更为严重。因此，为降低列车脱轨后侵入临线限界导致出现重大伤亡事故，有必要在双线并行地段设置防脱护轨。
3.对于高速铁路或普速铁路的长大隧道及隧道群地段，一般采用无砟轨道，而双块式无砟轨道由于其经济性优良、技术上成熟且便于施工，是目前国内应用最为广泛的无砟轨道结构。在无砟轨道地段，目前采用的设置护轮轨方案有三种，分别如下：
4.1)新型防脱护轨
5.此种防脱护轨通过卡具直接将防脱护轨安装在基本轨上，存在的主要问题是防脱护轨的零部件较多，安装、维护不便，且会影响钢轨打磨、扣件维护等常规作业，不利于运维。
6.2)在道床板上采用直埋式套筒
7.此种方案是在道床板浇筑时预埋直埋式套筒，存在的主要问题是现场浇筑直埋套筒工作量大，且质量控制难度大，容易出现套筒失效的情况，仅适合小段落特殊区段采用。
8.3)采用过渡段专用枕或类似轨枕
9.此方案是采用通长的钢筋混凝土枕，枕上设置预埋套管，存在的主要问题是轨枕与现浇混凝土道床的新老混凝土结合面大，容易出现离缝，且枕底区域大，道床混凝土浇筑后振捣难度大，容易出现空洞。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于提供一种可安装护轮轨的双块式轨枕，其克服了现有技术中防脱护轨的零部件较多，安装、维护不便、质量控制难度大的问题，实现针对现有双线并行且铺设双块式无砟轨道地段防止列车脱轨侵入临线限界的需求。
11.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
12.一种可安装护轮轨的双块式轨枕，其特征在于：包括标准块和异形块，异形块在标准块的基础上向中心线方向延长块的长度，标准块为钢筋混凝土结构，标准块和异形块上分别设置有钢筋桁架，标准块内设置有结构钢筋和挡肩抗裂钢筋，基本轨预埋套管垂直于标准块承轨台布置，异形块内设置有结构钢筋和异形块挡肩抗裂钢筋，异形块内预埋有护轮轨预埋套管。
13.钢筋桁架包括一根上弦杆和两根下弦杆，上弦杆与下弦杆之间采用腹筋或斜撑链接。
14.结构钢筋直径为6～12mm，与钢筋桁架上弦杆组成上下两层的钢筋笼结构。
15.挡肩抗裂钢筋或异形块挡肩抗裂钢筋为“m”型，左右两侧分布于标准块或异形块挡肩处，标准块或异形块承轨台处分布于标准块或异形块下层。
16.异形块的延长长度为150mm～300mm。
17.护轮轨预埋套管与相邻基本轨预埋套管的中心距不小于190mm。
18.上弦杆、下弦杆或腹筋的直径为6～12mm。
19.结构钢筋直径为6～12mm。
20.与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：
21.1、本发明针对现有双线并行且铺设双块式无砟轨道地段防止列车脱轨侵入临线限界的需求，结合现有无砟轨道护轮轨设置方案存在的技术问题，提出双块式无砟轨道护轮轨设置方法。本发明可有效解决无砟轨道设置护轮轨存在的技术问题，对防止双线并行地段列车脱轨侵入临线限界具有重要作用。
22.2、本发明基于现有常规双块式轨枕与扣件接口关系不变的情况下，通过延长双块式轨枕一侧轨枕块踏步长度并基于运维需求、护轮轨安装技术要求合理确定踏步标高的方式设置护轮轨的安装平台，在平台内预埋用于固定护轮轨的套管，便于道床结构成型后护轮轨的安装、固定。本发明的应用既可以有效解决列车脱轨后侵入临线限界的问题，又不会改变轨道结构与线下基础、轨道部件等的接口关系，在双线并行地段采用不会增加轨道结构及部件的类型，有利于运营期的维护及备料，特别适用于复杂艰险山区超长隧道占比高、绕行段落多的情况。
23.3、护轮轨与基本轨间的净距越小，其对列车脱轨的防护作用越好，但净距太小会影响无砟轨道扣件系统调整、涂油及大型机械探伤、打磨等日常维护作业。本发明通过合理限制护轮轨与基本轨预埋套管之间的距离，可在避免护轮轨影响无砟轨道日常维护作业的前提下，最大限度的确保护轮轨对列车脱轨后的防护效果。
24.4、本发明护轮轨采用扣件螺栓与预埋套管之间的连接固定在浇筑成型的无砟道床轨枕块上，连接方式简单、便捷，零部件少，安装简单便捷，且由于其可在无砟轨道成型且铺轨完成后实施，对无砟道床及铺轨作业无影响，有利于铺轨工期的保障。
25.5、本发明在考虑安装护轮轨需求的前提下，通过踏步延长尺寸的合理控制，可避免轨枕与现浇混凝土道床之间新旧混凝土结合面过大的情况，且轨枕块下部及左右轨枕块之间设置桁架钢筋，通过轨枕块上连接的桁架钢筋与道床内结构钢筋的合理组合、连接，可显著增强轨枕块与现浇混凝土道床之间连接的整体性与稳定性，且可最大限度降低新旧混凝土离缝病害的产生。
26.6、本发明在轨枕挡肩处设置“m”型的挡肩抗裂钢筋，可显著提高轨枕挡肩的结构抗力，确保结构的安全性与稳定性，对客货共线铁路轴重大的情况具有良好的适应性。
附图说明：
27.图1是本发明的立面图；
28.图2是本发明的平面图；
29.图3是本发明的横断面图；
30.图4是本发明安装基本轨及护轮轨示意图；
31.图中，1.标准块，2.异形块，3.钢筋桁架，4.基本轨预埋套管，5.挡肩抗裂钢筋，6.结构钢筋，7.异形块挡肩抗裂钢筋，8.护轮轨预埋套管，9.上弦杆，10.下弦杆，11.腹筋，12.护轮轨，13.基本轨。
具体实施方式：
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
33.参见图1、图2和图4，本发明为一种可安装护轮轨的双块式轨枕，可安装护轮轨的双块式轨枕由标准块1、异形块2和两个钢筋桁架3等组成，标准块1和异形块2上分别设置有钢筋桁架3。标准块1为钢筋混凝土结构，由结构钢筋6、挡肩抗裂钢筋5、基本轨预埋套管4及混凝土等组成，标准块1内设置有结构钢筋6和挡肩抗裂钢筋5，结构钢筋6直径为6～12mm，与钢筋桁架3上弦杆组成上下两层的钢筋笼结构。挡肩抗裂钢筋5呈“m”型，左右两侧分布于标准块1或异形块2挡肩处，标准块1或异形块2承轨台处分布于标准块1或异形块2下层，以提高挡肩的抗开裂性能，增强轨枕结构的耐久性。基本轨预埋套管4垂直于承轨台布置，每个标准块1预埋两个，其大小、型号及埋设位置可根据配套扣件类型确定。
34.异形块2在标准块1的基础上适当向中心线方向延长块的长度，延长长度150mm～300mm，并预埋两个护轮轨预埋套管8，用于安置护轮轨。异形块2内设置有结构钢筋6和异形块挡肩抗裂钢筋7，异形块2内预埋有护轮轨预埋套管8。
35.护轮轨预埋套管8与相邻基本轨预埋套管4的中心距不小于190mm，以满足钢轨打磨、扣件调整等维护作业的需求。
36.参见图3，钢筋桁架3由一根上弦杆9、两根下弦杆10和腹筋11组成，上弦杆9与两根下弦杆10由腹筋11连接在一起，腹筋11为螺旋状结构，也可采用斜撑连接，与上弦杆和下弦杆交叉点处焊接。上弦杆9、两根下弦杆10和腹筋11直径为6～12mm。
37.钢筋桁架3与轨枕块中结构钢筋6、挡肩抗裂钢筋5、基本轨预埋套管4、护轮轨预埋套管8在模具中组装后浇筑标准块和异形块混凝土，固结后形成可安装护轮轨的双块式轨枕，混凝土强度等级为c50～c70。
38.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡是利用本发明的说明书及附图内容所做的等同结构变化，均应包含在发明的专利保护范围内。