专利名称：混凝土轨枕及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于大动载/动态载荷的混凝土轨枕，该混凝土轨枕具有钢轨支承表面和下底部区域(Schienenbereich)，并由能承受高压力的高强度标准混凝土制成。
背景技术：
在大的动载下，在钢轨支承点的范围内以及在混凝土轨枕的下侧，常常出现磨损现象和/或磨耗现象(Abrieberscheinungen)。这种磨损是由于在钢轨与混凝土轨枕的混凝土体之间嵌入的塑性层的压缩而产生，或由于混凝土轨枕下方的碎石道渣路基中颗粒的移位而产生。这种磨耗现象还例如由于在美国和澳大利亚使用的极长的列车的制动而产生，该制动可将焊接钢轨移动若干毫米，这自然会导致混凝土轨枕的相应的磨耗作用。
在脉动的垂直载荷的情况下，塑性层还沿水平方向伸长和收缩，因而在混凝土轨枕的混凝土表面上摩擦。在混凝土轨枕的下侧，另一方面，碎石道渣颗粒在混凝土体上摩擦。这就造成在钢轨支承点和混凝土轨枕的下侧材料剥落。因此，混凝土轨枕的几何形状和承载能力如此逐渐受到损害，以致该轨枕不再适于作为可靠而又稳定的支承元件。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种前述类型的混凝土轨枕，该混凝土轨枕能以最低成本克服这种磨损特性。
为了实现此目的，按照本发明，钢轨支承表面和/或下基底区域(Sohlenbereich)由一种耐磨损、耐磨耗或抗拉的材料组成。
此外，本发明还涉及一种用于制造前述类型的混凝土轨枕的方法。
按照本发明，可以将作为预制的板或型材的耐磨损、耐磨耗或抗拉的材料在下面嵌入轨枕模中或嵌在标准混凝土的上面，并在混凝土固化时与混凝土相连结。
例如，耐磨耗、耐磨损或抗拉的材料为嵌入的金属角材(Metallwinkel)。
按照本发明的另一种实施例，耐磨耗、耐磨损或抗拉的材料湿对湿地在轨枕模中与标准混凝土相连结并固化，其中，按照放在轨枕中的方式，首先将作为特殊的混凝土材料的耐磨耗、耐磨损或抗拉的材料装在轨枕模中，接着浇灌标准混凝土，或者反过来，首先浇灌标准混凝土，然后将作为上层的特殊的混凝土材料放在轨枕模中，以形成耐磨损和耐磨耗的基底。
按照本发明，在此方法中，可通过直接依次湿对湿地装入不同的塑性的混凝土材料，并通过摇动或振动，在边界区如此混合标准混凝土和特殊的混凝土材料，以使它们形成一整块，但是该整块沿其高度具有所要求的不同的抗弯曲拉伸强度或耐磨耗性。
可选地，在本发明的方法的改进中，使用包含塑料的、优选预制的板，将该板优选以液体的形式或尚为可塑的形式放在混凝土模中，并在该状态下与混凝土相连结。
本发明的其它优点和细节从下面的某些实施例的描述以及附图得出。图中图1和2示出用于制造本发明的具有耐磨耗的钢轨支承表面的混凝土轨枕的轨枕模的剖视图，其中，左面和右面示出不同的变型；图3和4示出处于两个不同的用于制造本发明的混凝土轨枕的浇灌阶段的轨枕模的纵向剖视图，该混凝土轨枕在其下基底区域有耐磨耗和/或耐磨损的材料；图5和6示出轨枕模的纵向剖视图，该轨枕模应用于制造本发明的在下基底区域具有高拉伸强度的混凝土轨枕；以及图7至9示出处于制造混凝土轨枕的不同阶段的轨枕模的剖视图，该混凝土轨枕在上侧的中央部受到高的拉伸应力。
具体实施例方式
图1中示出一轨枕模1，该轨枕模具有用于形成钢轨支承表面2的成形区域。为了在大的动态的有时为脉动的垂直载荷时，在用作支承的钢轨支承表面2的区域内得到高的耐磨耗和耐磨损强度，可以或是如图1的右面所示的那样，在浇灌轨枕混凝土之前放置一角钢3，或是也可如图1的左面所示的那样，放置一由耐磨耗和耐磨损的材料制成的第一混凝土层3’。接着如图2所示的那样，进行标准轨枕混凝土4的浇灌。此时，预制的构件，在本实施例中为角钢3，被包结在抗压的标准混凝土4中，或是通过摇动和振动，在左面，两种混凝土在边界区混合，从而形成一整块，但是该整块沿其高度具有所要求的不同的耐磨耗强度或耐磨损强度。
图3和4中示出用于制造在下基底区域具有高的耐磨耗强度和耐磨损强度的轨枕的方法。为此，首先将标准混凝土4装入轨枕模1中，在上部留出一小层的厚度，接着，在标准混凝土4还处于湿的状态时，放上一层耐磨耗和/或耐磨损的特殊混凝土3”。
在如图5和6的实施例中，涉及用于其中在混凝土轨枕的下部区域产生大拉力的钢轨段的轨枕的制造。首先，再次向轨枕模1中浇灌具有高抗压强度的标准混凝土4，直至轨枕高度的差不多一半，接着浇灌具有高拉伸强度的特殊混凝土3，此时，再次通过压实和振动，在边界区实现两种混凝土的整块连结。
最后，图7至9示出一种实施例，其中，如同在图5和6中制造的那样，制备一种用于这样一种情况的混凝土轨枕，即轨枕在中间支承，这会造成这样的后果，即可在上侧在中央产生附加的拉伸应力。为此，首先在轨枕模1的中央放置一抗拉的混凝土层3′以作为第一混凝土层，接着向轨枕模1中放入普通的标准混凝土4，然后与图5和6类似，浇灌抗拉的特殊混凝土3以作为另一混凝土层。
本发明并不限于所示的实施例。由于耐磨耗或耐磨损的特种混凝土和抗拉混凝土在轨枕的不同区域中的不同应用，例如还可以将如图5至9的高拉伸强度的变型与大致如图1至4所示的、其中得到高耐磨耗强度的变型组合。
权利要求
1.用于大动载的混凝土轨枕，该混凝土轨枕具有钢轨支承表面(2)和下基底区域，并由能承受高压力的高强度标准混凝土(4)制成，其特征在于，所述钢轨支承表面(2)和/或下基底区域包括耐磨损、耐磨耗或抗拉的材料。
2.如权利要求1所述的混凝土轨枕，其特征在于，所述耐磨损、耐磨耗或抗拉的材料为预制的板或型材或金属角材，尤其是角钢(3)。
3.如权利要求1或2所述的混凝土轨枕，其特征在于，所述耐磨损、耐磨耗或抗拉的材料为与标准混凝土(4)相连结的第一混凝土层(3’，3’)和/或特殊混凝土(3”，3)。
4.制造用于大动载的混凝土轨枕的方法，该混凝土轨枕由能承受高压力的高强度标准混凝土(4)制成，并具有钢轨支承表面(2)和下基底区域，其特征在于，所述钢轨支承表面(2)和/或下基底区域由耐磨损、耐磨耗或抗拉的材料制造，所述耐磨损、耐磨耗或抗拉的材料作为预制的板或型材嵌在轨枕模(1)中标准混凝土(4)的下面或上面，并在标准混凝土固化时与该标准混凝土相连结。
5.如权利要求4所述的用于制造混凝土轨枕的方法，其特征在于，金属角材尤其是角钢(3)作为耐磨损、耐磨耗或抗拉的材料嵌入。
6.如权利要求4所述的用于制造混凝土轨枕的方法，其特征在于，所述耐磨损、耐磨耗和抗拉的材料作为第一混凝土层(3’、3’)和/或作为特殊混凝土(3”、3)湿对湿地在轨枕模(1)中与标准混凝土(4)相连结并固化。
7.如权利要求6所述的用于制造混凝土轨枕的方法，其特征在于，将不同类型的混凝土依次装入轨枕模(1)中，并通过摇动或振动在边界区域混合以便形成一整块。
8.如权利要求4所述的用于制造混凝土轨枕的方法，其特征在于，采用优选预制的塑料板。
9.如权利要求8所述的用于制造混凝土轨枕的方法，其特征在于，所述板以液体的形式或尚为可塑的形式放在轨枕模(1)中，并在此状态下与混凝土相连结。
全文摘要
本发明公开了一种用于大动载的混凝土轨枕，该混凝土轨枕具有钢轨支承表面(2)和下基底区域，并由能承受高压力的高强度标准混凝土(4)制成。所述钢轨支承表面(2)和/或下基底区域由一种耐磨损、耐磨耗或抗拉的材料制成。
文档编号E01B3/46GK101094957SQ200580045454
公开日2007年12月26日 申请日期2005年11月25日 优先权日2004年12月31日
发明者S·佛罗伊登施泰因 申请人:德国睿铁有限责任公司