[发明专利]新型重载预应力钢筋混凝土轨枕及矿山地下有轨运输轨道结构

说明书

技术领域

本发明涉及矿山运输轨道技术领域，尤其是涉及一种新型重载预应力钢筋混凝土轨枕及矿山地下有轨运输轨道结构。

背景技术

随着矿山生产规模的扩大，为满足其生产能力要求，井下运输设备规格随之不断加大，特别是矿车容积的增大，导致矿车轴重增加。目前有些矿山的矿车轴重可达到30t(吨)，甚至35t，已经超越了地面准轨铁路的轴载标准，重载运输成为地下矿山运输的发展方向，轴重的增大对轨枕的强度提出新的要求，目前准轨铁路的轨枕不能适用矿山矿车轴重的要求。

现有建成的地下矿规模较小，地下有轨运输系统也比较简单，电机车粘重3t-30t，矿车容积0.5-10m3，轨距600mm、762mm和900mm，轨重12-30kg/m，轴重最大15t，轨枕长度在1.1m-1.7m之间，能够承受的轴重在15t以下，由于矿山规模的加大，而现有地下矿钢筋混凝土轨枕只能满足轨距900mm以下，轴重15t以下的运输要求。地面准轨铁路的轨枕设计轴重为25t，也不能满足地下矿日益增大轴重要求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种新型重载预应力钢筋混凝土轨枕，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明的另一个目的在于提供一种具有上述新型重载预应力钢筋混凝土轨枕的矿山地下有轨运输轨道结构。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案；

本发明第一方面提供的新型重载预应力钢筋混凝土轨枕，包括轨枕本体；

所述轨枕本体的轨距为第一预设值，所述轨枕本体的轨长与第一预设值之间的比值为460/287，所述轨枕本体的轨宽与轨高的比值范围为40/29至7/5。

在上述技术方案中，进一步的，所述轨枕本体与60kg/m的钢轨相配合安装，并用弹条II型扣件固定连接所述轨枕本体与钢轨。

在上述任一技术方案中，进一步的，对轨枕垂直动压力的计算：

Rd＝γ×P0×(1+α)；

其中，Rd——轨枕垂直动压力；P0——静轮重；γ——轮重分配系数；α——综合动载系数。

在上述任一技术方案中，进一步的，对轨枕荷载弯矩计算：

其中，轨枕轨下截面正弯矩设计值Mg按下式计算；

Mg＝(a₁²/2e-bq/8)Rd；

轨枕的中间截面负弯矩设计值Mz按下式计算；

Mz＝-(1-4a₁)Rd。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述轨枕本体由混凝土、钢筋和预应力钢丝组合制成。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述钢筋采用HPB300和 HRB400钢筋。

在上述任一技术方案中，进一步的，当所述轨枕本体承受的轴载为30吨时，所述第一预设值为1435mm，所述轨长为2300mm，所述轨枕本体的宽度为400mm，所述轨枕本体的高度为290mm。

在上述任一技术方案中，进一步的，当所述轨枕本体承受的轴载为35吨时，所述第一预设值为1435mm，所述轨长为2300mm，所述轨枕本体的宽度为420mm，所述轨枕本体的高度为300mm。

在上述任一技术方案中，进一步的，相邻所述轨枕本体的间距小于等于600mm。

本发明第二方面提供一种矿山地下有轨运输轨道结构，包括上述任一技术方案中所述的新型重载预应力钢筋混凝土轨枕。

本发明第二方面提供的矿山地下有轨运输轨道结构，设置有第一方面提供的新型重载预应力钢筋混凝土轨枕，因此具有第一方面提供的新型重载预应力钢筋混凝土轨枕的全部有益效果，在此就不一一赘述。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的新型重载预应力钢筋混凝土轨枕，轨枕本体的轨距为第一预设值，轨枕本体的轨长与第一预设值之间的比值为 460/287，轨枕本体的轨宽与轨高的比值范围为40/29至7/5，轨枕长度缩短后，可减小巷道断面9％左右，能够有效减小巷道开挖工程量，减少轨道结构宽度，缩小巷道断面，降低工程量，减小巷道投资。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。