[发明专利]一种纤维增强预应力钢筋混凝土轨枕

说明书

本发明涉及一种纤维增强预应力钢筋混凝土轨枕，所述轨枕为一体浇筑成型，所述轨枕包括：轨枕本体和承轨区，所述承轨区表面为钢轨卡接座，所述承轨区为两块，分别位于轨枕两侧钢轨的下方，并位于所述轨枕本体上方；只在所述承轨区掺入纤维增强材料，并在所述轨枕本体中配置加强筋，所述纤维增强材料主要布置在钢轨支承面下方的主要受力区域内。通过设计在混凝土轨枕生产过程中在特定区域内掺入纤维材料，提高混凝土的耐磨性能和抗裂性能，并很好的适应轨枕受力情况，从而提高混凝土轨枕的使用寿命，并提高铁路运行的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种铁路轨枕，尤其是添加纤维增强材料的钢筋混凝土轨枕。

背景技术

近年来，重载铁路运输在世界范围内迅速发展，重载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低而受到世界各国铁路的广泛重视，已被国际上公认为铁路货运发展的方向，不仅在一些幅员辽阔、资源丰富、煤炭和矿石等大宗货物运量占有较大比重的国家，如美国、加拿大、巴西、澳大利亚、南非等发展重载铁路，大量开行重载列车，而且在欧洲以客运为主的客货混运干线上也开始开行重载列车。重载铁路发展过程中，增加轴重是一个重要的技术方向，世界上部分国家在重载铁路中已开始运营30吨轴重及以上的重载列车，取得了一定的经验。

由于重载列车速度的提高、轴重及运量的增加，相应地增大了对线路的作用，使得在大轴重、高密度的运营条件下，轨道结构伤损增加，线路设备病害发生和发展速度加快。

轨枕是轨道结构的关键部件，承受着来自钢轨的各向荷载并传递于道床，同时有效保持轨道的轨距、轨向等几何形态。轨枕按其材质分为木枕、混凝土枕、钢枕和复合材料轨枕等。随着高速、重载铁路发展，预应力钢筋混凝土枕已在世界铁路运输行业中的主要结构形式。混凝土枕的特点是自重大、刚度大、保持轨道几何能力强，有利于提高轨道的平顺性和稳定性。但随着重载运输的发展，现场调研显示混凝土轨枕在大轴重、大运量重载铁路中出现了不同程度的伤损现象，主要形式包括承轨面磨损、挡肩破损、轨枕轨下及中间截面横向裂纹等。因此，结合重载铁路运输的快速发展的工程背景，迫切需要研发一种性能优良的轨枕结构，控制轨枕伤损和劣化现象的发生、发展，延长预应力钢筋混凝土轨枕使用寿命。

专利CN103790078A，公开了一种变厚框架式无砟轨道板，其底板(6)为长方体，在底板一个面上，沿长方体长度方向轴线(5)对称设有凸台(4)，沿凸台上表面的长度方向均布有承轨台(8)，底板上设有通孔(9)，通孔处于凸台之间，在底板、凸台中布设有玻璃纤维增强筋，底板、凸台、承轨台采用超高性能混凝土UHPC一体浇注成型，底板形成通过横向加筋混凝土结构(10)连接的框架结构，超高性能混凝土由水泥、石英砂、石英粉、硅灰、减水剂、钢纤维配制而成。该轨道板，为一体成型，纤维增强材料均匀布置在整个轨道板中，虽然强度增强，但弹塑性增大，应变变大，尤其在重载条件下，轨距的形变也会增大，同时纤维材料需要整体添加，其成本也会提高。

专利CN05153674A，公开了一种轨距挡板(3)，由玄武岩纤维合成材料制成，玄武岩纤维合成材料的组分和组分的重量份配比包括：玄武岩纤维20～60份；聚氨酯20～40份；环氧树脂15～40份；稀释剂5～20份。橡胶垫板(8)的左右两侧对称设置挡板座(4)，挡板座(4)由玄武岩纤维合成材料制成。实际上，仅仅为局部部件采用纤维材料制成，与轨枕本体是分体的，由于该部件与混凝土轨枕材质不一致，导致其接触面上容易磨损松动，造成隐患。

而专利CN105040531所述公开的，弹性轨枕包括轨枕本体(2)和设置于轨枕本体下方的弹性垫(1)，弹性垫通过粘结剂与轨枕本体的下表面粘结，并通过锚钉(3)与轨枕本体固定在一起。设置位置导致整体弹性变化过大，而且也会导致接触面受损。