[发明专利]路轨轨道轨枕支承体

说明书

技术领域

本发明大体上涉及路轨轨道，且具体来说涉及包括一个或多个轨枕的路轨轨道。

虽然本发明将具体参考铁路轨道来描述，但是应将认识到它不一定限于与此类轨道结合来采用。例如，它可以与电车或轻轨路轨轨道结合来使用。

背景技术

传统铁路轨道结构包括铁轨、固定器、轨枕、道渣和位于道渣下方的路基。

轨道道渣通常是碎石，其目的是支承轨枕并允许这些位置进行某种调整，同时能够排水。

道渣应该是坚固、耐磨、稳定、可排水、易于清洁、可加工，不易变形、容易获得且合理地廉价购得。

质量好的轨道道渣由粉碎的天然石头制成，其颗粒在直径上介于28mm与50mm之间，比此更细的颗粒比例高将降低其排水特性，以及更大颗粒比例高则导致轨枕上的负荷分布不妥当。棱角石料优于天然圆角石料，因为棱镜石料彼此互锁，从而阻止轨道移动。

典型地，道渣铺设为至少300-400mm的厚度。道渣的深度不够可能导致底层土壤过于负重，在最坏情况下，路轨可能下沉。

随时间推移，铁路轨道的道渣被通过其上的火车的重量冲压成更小的碎块。此冲压可能使得道渣不稳定，且当与尘土和雨水对道渣的影响综合时，实际可能导致道渣形成水难以或不可能排泄通过的坝墙。因此，水可能在受影响的铁路轨道一侧累积，尤其是在轨道位于遭受洪水的洪泛平原时。

如果水在铁路轨道旁边累积到足够程度，它可能对轨道道渣施加足够推力以使道渣移位。这转而可能使道渣支承的轨枕以及轨枕支承的铁轨移位，从而轨道变得弯曲。

虽然在道渣被冲压或轨道不太糟糕地弯曲时轨道可能仍可使用，但是往往需要火车降低其速度，以便它们能够安全地通过轨道受影响的部分。例如，具有空货车的火车可能需要将其速度降低到30-35km/h以便通过轨道受影响的部分。

为了防止此问题发生，应该定期地清洁道渣，并且如果必要的话，要确保它能够充分地排水。但是，由于实施此维护的成本的原因，在一些情况中，往往并不如所应该的那样经常实施或甚至完全不实施。

现代铁路轨道的铺设通常包括将要铺设轨道的地面/路基平整、分层筑建和夯实到特定抵抗力。然后在地面上层铺设工地用步，然后将一层道渣铺设在工地用布上。虽然水能够通过道渣排泄，但是当遇到工地用布时水往往遇到阻力。

有时会发生铁路的地基部分将被水冲走，从而在轨道的道渣下方形成积水的沟槽。因此，地基上方的道渣未稳妥地被地基支承。当火车轮子通过该轨道区域时，它们可能反复地将沟槽上方的轨道部分向沟槽施压，并导致沟槽中包含尘土颗粒和其他材料的水泵压到轨道上，包括轨道道渣。此脏水可能脏污轨道，这可能淤塞道渣并妨碍道渣稳妥地排水，这可能导致如前所述的水使道渣移位。

有时，轨道道渣将不仅被水移位，而且将完全被水冲走。当这发生时，可能导致受影响的轨道被关闭，并且还可能设备和货物的损失或损坏。

一些铁路桥梁包括波纹或沟槽结构的钢板支承铁路轨道的道渣。在波纹/沟槽的底部，有排水孔允许通过道渣排泄到沟槽的水排出沟槽，以使水不致于腐蚀钢板。随时间推移，随着通过其上的火车的重量冲压道渣，道渣的一些颗粒连同其他材料落入沟槽，钢板中的排水孔变得阻塞，使得如果可能的话，水无法从其中稳妥地排泄。由此，钢板开始腐蚀。

道渣支承且位于轨道角部的铁路轨道的轨枕尤其易于随着通过其上的火车移动/疏离。这是火车施加在轨道上的多种力以及它们所受到的振动的结构。

多沙环境中的铁路轨道易于被沙覆盖。例如，在沙特阿拉伯以及许多其他中东国家，铁路轨道容易被漂移到轨道的沙尘埋没。

典型地，使用推土机从轨道上清除沙子。但是，这往往可能导致轨道（包括轨枕）的损坏。而且，轨道可能变得不对齐，并且在将覆盖它的所有沙子移除之前将轨道重新对齐常常不可能的。

如果轨道是轨枕铁轨类型的，则一旦铺设了轨道，修改或调整轨道来尝试防止被埋在沙子下实际是不可能的。

再有，在炎热环境中，使用道渣支承铁路轨道的轨枕可能使轨道的铁轨的热增加到使之弯曲的程度。具体来说，铁路轨道结构中使用的道渣往往捕获热，可能对道渣支承的轨枕支承的铁轨加热。如果铁轨被加热到足够程度，它们可能变形或弯曲。

常常需要技能熟练的工人来铺设传统铁路轨道的道渣。这可能增加铺设此类轨道的成本，尤其是在此类个人难以达到的时间。

而且，传统铁路轨道包括铺设在路基上的道渣、道渣支承的多个轨枕和轨枕支承且与之相对固定的铁轨，建造传统铁路轨道耗时，并由此成本高昂。