專利名稱：鐵路軌道施工墊片及建造鐵路軌道的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路軌道施工墊片及建造鐵路軌道的方法。
無碴(板式)鐵路軌道施工的通用方法是一種所謂的“自頂向下”的方法。在通常由土木工程承包商預制好的具有相對粗公差的混凝土基層上建造軌道。軌道承包商的工作是通過校正軌距，鐵軌傾角，鐵道彎線的外軌加高(track cant)，以及垂直和水平定線將鐵軌安裝在這種混凝土基層上。在自頂向下的方法中，鐵道固定基板是以校正間距沿軌道進行布置的，并利用鐵軌扣緊系統(tǒng)將其夾固在軌道上。接著，該鐵軌間隔一定距離附著于夾具，并且調(diào)節(jié)夾具以使該鐵軌位于所需的位置。這里用于將基板向下壓緊到軌基上的錨固系統(tǒng)自基板懸置。然后，形成該軌基的混凝土澆注在基板下面，并且使其凝固。最后，卸除夾具并張緊螺栓。然而，使用該方法時會出現(xiàn)大量的問題。
首先，不希望直接用混凝土將基板鋪筑于底板上，這是因為由于基板首先必須與基層混凝土受力層斷開，因而這會使基板(在其設計中進行裝備)的垂直和橫向位置的隨后調(diào)節(jié)更加困難。其次，混凝土會濺在基板上，或者如果澆注的混凝土過多會流在側(cè)部上。在澆注混凝土并隨后將其清除前，通過聚乙烯片材包裝的每一個基板有時可產(chǎn)生混凝土污染，與其極端地定位在平面的頂部上，倒不如該基板可豎著凹入混凝土槽內(nèi)，以防止?jié)駳廨p易逃出。
為解決這些問題，通常采用兩種技術(shù)。在第一種技術(shù)中，在澆注混凝土前，在每個基板下定位臨時施工墊片，該墊片如此設計，以便混凝土不易附著于墊片。當混凝土凝固后，提起所有基板，并在基板重新固定前，卸除臨時墊片。另一種可選擇的技術(shù)是，在每個基板下面使用塑料施工墊片，其作為軌道結(jié)構(gòu)一部分在施工后保持就位。在平面圖中，墊片尺寸通常大于基板，并且具有允許隨后調(diào)節(jié)并且降低基板的混凝土污染的可能性的雙重用途。如果墊片制造的相對較厚，那么需要澆注的混凝土的精確度可被降低。不管哪種情況，當澆注混凝土時必須將錨定螺栓定位穿過位于墊片中的合適位置的孔。
然而，在采用臨時墊片或永久施工墊片情況下，自頂向下施工方法會產(chǎn)生大量其它問題。
首先，這些問題是，當在墊片下澆注混凝土時，當其凝固時，混凝土混合料內(nèi)包含的空氣或水傾向于滲出，并可能被截留在墊片下，因此當混凝土凝固時，在墊片下可能存在空隙和間隙。在極端情況下，其可能占有較大比例的表面積，并在使用時導致基板的支撐不夠。用于選擇混凝土混合料，振動形式，和降低空隙發(fā)生的施工方法的技術(shù)有所發(fā)展，以減少問題的產(chǎn)生，然而這些方法要求專業(yè)技術(shù)和嚴格控制，因此問題仍待解決。
其次，無論使用臨時墊片方法或使用永久施工墊片的方法，在澆注混凝土期間，該墊片需要支撐基板的底面。過去使用的方法包括利用膠帶或膠將墊片粘附于基板，或可選擇利用錨固機理提供的特征，將墊片緊固在基板的底面。在后一種情況下，螺栓必須從基板和墊片的下側(cè)引入，并且部分從此突出，提供的螺栓的物理尺寸大于墊片中孔的尺寸，因此可將其緊固在一起。該墊片必須不能下陷。
最后，在施工期間，錨定螺栓需要垂直于基板的底面定位。特定情況下，基板應設計成具有在鐵軌支座板(rail bearing plate)和錨定螺栓之間相對位移的功能。在此，如果所有螺栓未垂直設置，那么在火車通行的情況下，該基板可能不會按設計要求偏斜。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種利用自頂向下鋪設軌道的方法來建造鐵路軌道時所使用的施工墊片，該墊片包括具有第一和第二主表面的板；其特征在于該墊片具有至少一個在該第一和第二主表面之間延伸的通孔，由于該通孔在其兩端有開口，并且該通孔如此成形以便能夠通過毛細管作用吸水，在該第一和第二主表面的其中一個主表面上形成至少一個與所述通孔連通的通道，以便朝著所述通孔引導空氣和/或水，該主表面當墊片使用時位于最下面。
這里發(fā)現(xiàn)在正常情況下，當在體現(xiàn)本發(fā)明的第一方面的墊片下澆注混凝土并振動時，每一個通道收集從混凝土混合料中滲出的空氣和水，并引導它們朝向每個通孔，這里，空氣被排出并且水通過毛細管作用吸到墊片的最上面的表面，在此水可排出。試驗顯示相比標準的平表面的墊片，該方法能顯著降低單個空隙的尺寸和空隙的總量，而無需專業(yè)技術(shù)或混合物。
優(yōu)選的，具有至少兩個在至少一個交叉點彼此交叉的這樣的通道，并且通孔被定位在所述的至少一個交叉點上。更優(yōu)選的是，具有多個在至少一個交叉點彼此交叉的這樣的通道(優(yōu)選的具有多個交叉點)，并且存在多個通孔，該通孔被分別定位在至少多個交叉點上。
這里希望所述的每個通道是線形的，并且該通道如此成形，以致于其彼此垂直交叉。優(yōu)選的，所述每個通道從墊片的一邊延伸到另一邊地橫穿墊片，并具有半圓形橫截面。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種利用自頂向下鋪設軌道的方法來建造鐵路軌道時所使用的施工墊片，該墊片包括具有第一和第二主表面和至少一個螺栓孔的板，該螺栓孔在第一和第二主表面的其中一個主表面內(nèi)形成，以便容納螺栓部件，該主表面當墊片使用時位于最上面，其中螺栓孔在內(nèi)部設有由可變形的材料制成的環(huán)狀套部件，該環(huán)狀套部件的直徑小于螺栓部件的直徑，因而螺栓部件在進入螺栓孔時使環(huán)狀套部件變形并因此被固定。
優(yōu)選的，環(huán)狀套部件鄰近第一和第二主表面的其中一個主表面形成，所述其中一個主表面當墊片使用時位于最上面。這里希望環(huán)狀套部件，特別是希望板自身由塑料材料形成。
優(yōu)選的，該墊片的厚度等于或大于10mm，并且環(huán)狀套部件成錐形，其在最上表面以下3mm處形成最小直徑。
希望是，存在至少兩個這樣的螺栓孔，其中每個螺栓孔具有這樣的環(huán)狀套部件，并且該螺栓孔是在第一和第二主表面之間延伸的通孔。
優(yōu)選的，形成體現(xiàn)本發(fā)明的第一方面的墊片以便體現(xiàn)本發(fā)明的第二方面。
體現(xiàn)本發(fā)明的第二方面的墊片在對應于基板中的那些位置設有至少一個用于螺栓部件的螺栓孔，優(yōu)選的設有兩個或多個。每一個螺栓孔的直徑大于對應的螺栓部件的直徑，但每一個螺栓孔設有一個薄的內(nèi)環(huán)狀套部件，該薄的內(nèi)環(huán)狀套部件具有小于螺栓部件的直徑的孔。當螺栓部件穿過時，該環(huán)狀套部件變形并鎖定在螺栓部件上，同時將螺栓部件相對墊片固定就位。當墊片停靠在基板的底面時，該墊片在基板下固定就位。如果用于螺栓部件的鋸齒狀的墊圈裝置放置在適當位置，那么還發(fā)現(xiàn)該裝置可穩(wěn)固地固定螺栓部件就位，并按要求垂直于基板的底面。這可應用于基板自身傾斜以形成外軌加高。墊片可在使用固定螺栓的基板下面滑動，這些固定螺栓可從基板的上面引入，以降低其高度，在此處相比固定螺栓必須從基板下面送入的結(jié)構(gòu)，當固定螺栓引入時，該基板需要設置在混凝土的受力層上。
環(huán)狀套部件優(yōu)選的定位在螺栓孔的頂邊上。這意味著當澆注混凝土時，混凝土將充滿螺栓部件和供其穿過的較大直徑的孔之間的較小間隙。優(yōu)選的在底面附近定位環(huán)狀套部件，這將在螺栓部件周圍留下較小的間隙，隨后該間隙內(nèi)將充滿從基板上滲入的水。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種采用在鐵軌基板下形成鐵路軌道部件的施工墊片的自頂向下鋪設鐵路軌道的方法，在該方法中，在該墊片與該基板的底面開始接觸后，墊片抵靠在基板的底面固定，同時在墊片下澆注混凝土，其中該墊片是根據(jù)本發(fā)明的第二方面的墊片，并且通過螺栓部件插入墊片中的螺栓孔和基板中的對應的螺栓孔，將墊片抵靠在基板的底面固定，墊片螺栓孔內(nèi)的螺栓部件的第一部分通過所述環(huán)狀套部件固定，螺栓部件的第二部分穿過基板螺栓孔延伸，并通過螺栓部件固定裝置固定。
優(yōu)選的，該螺栓部件通過該墊片螺栓孔的端部穿過墊片，在墊片使用時，該墊片螺栓孔位于最上面。
現(xiàn)在參考附圖來舉例說明本發(fā)明，其中
圖1和圖2是分別顯示體現(xiàn)本發(fā)明的第一方面的墊片的仰視和俯視立體圖；圖3是顯示使用了體現(xiàn)本發(fā)明的第二方面的施工墊片的鐵路軌道的立體圖；圖4是顯示圖3的局部橫截面放大側(cè)視圖；以及圖5和6分別顯示圖4中環(huán)狀部分X的橫截面圖和立體圖(在圖5和6中，出于清楚顯示的目的，該螺栓被省略)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的一個優(yōu)選實施例，如圖1和圖2所示，一種具有頂面1a和底面1b的矩形墊片1在其底面1b上設有交叉的矩形網(wǎng)格通道2。該通道2之間建議的間隔在20mm到50mm之間。在厚度約10mm的墊片中，該通道2的建議截面是直徑為6mm，深為3mm的半圓形截面。在每對垂直通道2的交點設有通孔3，該通孔3從墊片1的底面1b向頂面1a延伸。因此，可存在多個通孔，每個通孔可通氣并且通過毛細管作用吸水，該通孔的尺寸和數(shù)量僅受利用墊片充分支撐基板的需求限制。為了通過毛細管作用向墊片的最上表面吸水，每個通孔的直徑通過墊片的厚度來確定。對于10mm厚的墊片，通孔的直徑優(yōu)選的大約是3mm。如果是4mm厚的墊片，那么通孔的直徑優(yōu)選的大約是7.5mm。
現(xiàn)在參考附圖3到6對體現(xiàn)本發(fā)明的第二方面的墊片10進行描述，其中參考標號20表示鐵軌基板，30表示鐵軌，40表示鐵軌扣緊設備，50表示彈性軌墊，60表示混凝土板，70表示螺栓組件。該螺栓組件70從上面引入，并通過墊片10固定就位，該墊片10還抵靠在基板20的底部固定。該墊片10還優(yōu)選的是在體現(xiàn)本發(fā)明的第一方面的墊片底面具有一個或多個通道2和通孔3的墊片，然而圖3到圖6未顯示該通道和通孔。
用于自頂向下鋪設軌道方法的施工墊片10在建造后保留部分永久結(jié)構(gòu)。其優(yōu)選的由模壓塑料材料制造。施工墊片提供有滑動表面，在該滑動表面上設置鐵軌基板20，并且建造好后，通過在施工墊片10的頂部和基板20的底部之間添加或卸除附加墊片(未顯示)來方便地對基板20的垂直度進行調(diào)節(jié)。該施工墊片允許對基板20的位置橫向調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)通常通過將基板20中的細長的孔21(未顯示)和與類似鋸齒墊圈22配合的鋸齒狀的齒的結(jié)合來實現(xiàn)，或通過偏心襯套裝置(未顯示)來實現(xiàn)。因此，施工墊片10必須至少長于基板20自身所提供的橫向調(diào)節(jié)范圍，以便基板20在整個調(diào)節(jié)范圍均坐落在墊片10上。然而，墊片10在長度和寬度上通常制造成比基板20最少大40mm，以便在施工中沿基板20的所有側(cè)面至少突出20mm。如此制造以確?；炷敛灰诪R在基板20上且不會將其污染。這里制造足夠厚的墊片10，以便其在自重下不會明顯下垂。典型的是，墊片10具有10-12mm的厚度。對于這種厚度的墊片10，澆注混凝土必要的精確度可以小于沒有墊片10情況下的精確度。
該墊片10設有至少一個用于容納螺栓組件70的螺栓孔11，優(yōu)選一個以上的孔。在螺栓孔11的邊緣內(nèi)，形成由可變形的材料制成的薄環(huán)狀套部件12。典型的是，螺栓孔11具有24.2mm的直徑，而環(huán)狀套部件12具有23mm的直徑(固定螺栓71的標稱直徑是24mm)。
在該實施例中，螺栓組件70包括固定螺栓71，該固定螺栓在其兩端71a，71b具有螺紋，并在兩端之間是非螺紋部分71c，當固定螺栓71插入螺栓孔11時，該非螺紋部分71c通過環(huán)狀套部件12夾緊。固定螺栓71的71a部分承載螺母72。該螺母72下是扁平的鋼墊圈73，彈簧鋼盤墊圈74和尼龍絕緣套75。這里通過帽76保護部件72到75不受污物污染和腐蝕。請注意，這種類型的螺栓組件70對于本發(fā)明并非必要的。
本發(fā)明中所體現(xiàn)的施工墊片可以不同形式用在上述各種自頂向下的方法中，其中基板是在施工墊片10下通過直接澆注的薄層泥漿而非混凝土來直接支撐。
權(quán)利要求
1.一種利用自頂向下鋪設軌道的方法來建造鐵路軌道時所使用的施工墊片，該墊片包括具有第一和第二主表面(1a，1b)的板(1)；其特征在于，在所述第一和第二主表面(1a，1b)之間延伸設有至少一個通孔(3)，該通孔(2)在其兩端有開口，并且該通孔(3)如此成形以便能夠通過毛細管作用吸水；在所述第一和第二主表面(1a，1b)的其中一個主表面(1b)上，形成至少一個與所述通孔(3)連通的通道(2)，以便向所述的通孔(3)引導空氣和/或水，所述的其中一個主表面(1b)當所述墊片使用時位于最下面。
2.如權(quán)利要求1所述的墊片，其特征在于，具有至少兩個在至少一個交叉點彼此交叉的所述的通道(2)，并且所述通孔(3)定位在所述至少一個交叉點上。
3.如權(quán)利要求2所述的墊片，其特征在于，具有多個在至少一個交叉點彼此交叉的所述的通道(2)。
4.如權(quán)利要求3所述的墊片，其特征在于，有多個通孔(3)，所述多個通孔(3)被分別設置在至少一些交叉點上。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的墊片，其特征在于，所述每個通道(2)是線形的。
6.如權(quán)利要求2到4中任一所述的墊片，或如從屬于權(quán)利要求2到4中任一的權(quán)利要求5所述的墊片，其特征在于，所述通道(2)如此成形，以便彼此垂直交叉。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的墊片，其特征在于，所述每個通道(2)從一邊延伸到另一邊橫穿所述墊片。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的墊片，其特征在于，所述每個通道(2)具有半圓形橫截面。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的墊片，還包括至少一個螺栓孔(11)，該螺栓孔(11)在所述第一和第二主表面(10a，10b)的其中一個主表面(10a)內(nèi)形成，以便容納螺栓部件(71)，所述的主表面(10a)當墊片使用時位于最上面，其特征在于所述螺栓孔(11)在內(nèi)部設有由可變形的材料制成的環(huán)狀套部件(12)，所述環(huán)狀套部件(12)的直徑小于所述螺栓部件(71)的直徑，因而所述螺栓部件(71)在進入所述螺栓孔(11)時，所述螺栓部件(71)使所述環(huán)狀套部件(12)變形并因此被固定。
10.一種利用自頂向下鋪設軌道的方法來建造鐵路軌道時所使用的施工墊片，該墊片包括具有第一和第二主表面(10a，10b)和至少一個螺栓孔(11)的板(10)，該至少一個螺栓孔(11)在所述第一和第二主表面(10a，10b)的其中一個主表面(10a)上形成，以便容納螺栓部件(71)，所述的其中一個主表面(10a)當所述墊片使用時位于最上面，其特征在于，所述螺栓孔(11)在內(nèi)部設有由可變形的材料制成的環(huán)狀套部件(12)，所述環(huán)狀套部件(12)的直徑小于所述螺栓部件(71)的直徑，因而在所述螺栓部件(71)進入所述螺栓孔(11)時，所述螺栓部件(71)使所述環(huán)狀套部件(12)變形并因此被固定。
11.如權(quán)利要求9或10所述的墊片，其特征在于，所述環(huán)狀套部件(12)鄰近所述第一和第二主表面(10a，10b)的其中一個主表面(10a)形成，所述其中一個主表面(10a)當所述墊片使用時位于最上面。
12.如權(quán)利要求9，10或11所述的墊片，其特征在于，所述環(huán)狀套部件(12)由塑料材料形成。
13.如權(quán)利要求12所述的墊片，其特征在于，所述板(10)由塑料材料形成。
14.如權(quán)利要求13所述的墊片，其特征在于，所述墊片的厚度等于或大于10mm。
15.如權(quán)利要求14所述的墊片，當權(quán)利要求14從屬于權(quán)利要求11時，其特征在于，所述環(huán)狀套部件(12)成錐形，其在所述其中一個主表面(10a)下3mm處形成最小直徑。
16.如權(quán)利要求9到15中任一所述的墊片，其特征在于，存在至少兩個所述的螺栓孔(11)，每個所述的螺栓孔(11)具有所述的環(huán)狀套部件(12)。
17.如權(quán)利要求9到16中任一所述的墊片，其特征在于，所述螺栓孔(11)是在所述第一和第二主表面(10a，10b)之間延伸的通孔。
18.一種采用位于構(gòu)成鐵路軌道部件的鐵軌基板(20)下的施工墊片(10)進行自頂向下鋪設鐵軌道的方法，在該方法中，在所述墊片(10)與所述基板(20)的底面開始接觸后，所述墊片(10)抵靠所述基板(20)的底面固定，同時在所述墊片(10)下澆注混凝土；其特征在于，該墊片(10)是如權(quán)利要求9到17任一所述的墊片；并且所述墊片(10)通過插入墊片(10)中的螺栓孔(11)和所述基板(20)中的對應的螺栓孔(21)內(nèi)的螺栓部件(71)抵靠在所述基板(20)的底面固定，所述墊片螺栓孔(11)內(nèi)的所述螺栓部件(71)的第一部分(71c)通過所述環(huán)狀套部件(12)固定，并且所述螺栓部件(71)的第二部分(71a)穿過所述基板螺栓孔(11)延伸，該基板螺栓孔(11)通過螺栓部件固定裝置(22)固定。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述螺栓部件(71)經(jīng)過所述墊片螺栓孔(11)的端部穿過所述墊片(10)，在所述墊片(10)使用時，該墊片螺栓孔(11)位于最上面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用自頂向下鋪設軌道的方法建造鐵路軌道時所使用的施工墊片(1)，該施工墊片包括具有第一和第二主表面(1a，1b)的板，其中該墊片具有至少一個在第一和第二主表面(1a，1b)之間延伸的通孔(3)，該通孔(3)在其兩端有開口，并且其中第一和第二主表面(1a，1b)的其中一個主表面(1b)上形成至少一個與所述通孔(3)連通的通道(2)，以便朝著通孔(3)引導空氣和/或水，所述的主表面(1b)當墊片(1)使用時位于最下面。在自頂向下鋪設鐵路軌道的方法中，采用這種形成鐵路軌道部件的位于鐵軌基板下的施工墊片，在墊片與基板的底面開始接觸后，墊片抵靠在基板的底面固定，同時在墊片下澆注混凝土。
文檔編號E01B29/00GK101061274SQ200580035906
公開日2007年10月24日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月19日
發(fā)明者李·邁克爾·查普曼, 布魯諾·M·B·坎岱爾 申請人:潘得路有限公司