[发明专利]一种高速铁路路基隔振垫层

说明书

技术领域

本发明涉及耗能减振技术领域，尤其涉及一种高速铁路路基隔振垫层。

背景技术

高速铁路上动车组运行产生的振动，尤其是高频振动使得钢轨扣件，无渣轨道板以及相关仪器设备发生老化，损坏严重，部件更换周期降低；高速铁路路基结构也会有相应程度的破坏，造成诸如路基不均匀沉降，轨道动态几何形位差等危害，大大影响了高速铁路动车组的运行速度，行车舒适度及运行安全，养护维修的工作量也大大增加，这一高频振动危害问题显得尤为突出。

根据我国车辆的具体情况，研究出合适的道床和轨道结构形式、适当的弹性扣件和弹性垫层，对于高速发展的轨道交通事业显得尤为重要，本发明就高速铁路路基弹性垫层领域作出了突破性研究，取得了创新性的研究成果，对高速铁路减隔振会有很大的帮助。

国家知识产权局于2015年12月2日公布的一篇专利申请号为201520359132.3，名称：一种设有减隔振垫层的公路路基结构的专利，此专利提出如下技术方案：包括路床、路堤、减隔振垫层及包边层。该公路路基结构虽然也能起到一定的隔振效果，但是无法应对高频振动所产生的破坏。高频振动对路基结构，周边建筑物以及铁路系统中的相关仪器设备所造成的破坏性，要远远大于中、低频振动。

传统的路基结构及材料相对单一，现有的路基结构无法应对破坏性较大的高频振动，并且现有路基结构对高频振动的隔振效果不佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构形式新颖、使用寿命长且隔除高频振动效果显著的高速铁路路基隔振垫层，本发明中将晶胞独立单元体平行排列成三块隔振区且相邻隔振区之间的间隔和厚度各不相同，既能保证行车安全，又能大大降低高频振动，达到了双重效果。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种高速铁路路基隔振垫层，所述隔振垫层包括以晶胞独立单元体为基本单元的第一隔振区、第二隔振区和第三隔振区，所述晶胞独立单元体呈规则的球状，所述晶胞独立单元体包括最外层的薄壁质量圈及设在薄壁质量圈内且内部注有机油的密闭容器，所述薄壁质量圈的材质为隔振金属材料，所述密闭容器外侧设有凸点，所述第一隔振区由一层并列排列的晶胞独立单元体组成，所述第二隔振区由两层并列排列的晶胞独立单元体组成，所述第三隔振区由三层并列排列的晶胞独立单元体组成，所述第一隔振区上方、第一隔振区与第二隔振区之间、第二隔振区与第三隔振区之间、第三隔振区下方均填充有混凝土主体结构。

进一步地，所述第一隔振区与混凝土主体结构的顶部相隔18～22mm，所述第二隔振区与第一隔振区相隔28～32mm，所述第三隔振区与第二隔振区相隔38～42mm，所述第三隔振区与混凝土主体结构的底部相隔38～42mm。

进一步地，所述混凝土主体结构采用分层浇筑，且混凝土主体结构的横截面呈矩形或梯形；所述混凝土主体结构材料为轻质混凝土材料。

进一步地，所述晶胞独立单元体的直径为19.5～20.5mm。

进一步地，所述隔振金属材料为镍钛合金；所述密闭容器材料为软硅胶；所述密闭容器中的机油为合成机油。

进一步地，所述凸点呈规则的六棱体结构，且凸点中部经过变截面处理，所述凸点中间处横截面面积小于上、下两端横截面面积。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

(1)本发明中第一隔振区由一层并列排列的晶胞独立单元体组成，且第一隔振区与混凝土主体结构的顶部相隔18～22mm，所述第二隔振区由两层并列排列的晶胞独立单元体组成，且第二隔振区与第一隔振区相隔28～32mm，所述第三隔振区三层并列排列的晶胞独立单元体组成，且第三隔振区与第二隔振区相隔38～42mm，所述晶胞独立单元体的直径为19.5～20.5mm，本发明中共有独立的三层隔振区，不仅隔振区的结构形式新颖，而且可以起到逐层隔振的效果；同时三层隔振区的厚度及间隔各不相同，可以很好的发挥隔振材料的非线性特征，隔振效果更佳。

(2)本发明中的晶胞独立单元体为固液结合体，且晶胞独立单元体作为隔振区的基本单元，晶胞独立单元由三种物理性质截然不同的材料构成，可以很好的反射或抑制波的传播，尤其对高频振动的隔振效果尤为突出。