一种易维护浮置道床 【技术领域】
本发明属于铁路道床，尤其是涉及一种铁路的轨道结构，具体可以是铁路、地铁、城市铁路、高架轻轨、高速铁路等道床。
背景技术
振动和噪声是人们公认的影响面最为广泛的一种公害，也是近年来轨道交通发展所面临的一项亟待解决的难题。现有轨道交通的减振降噪技术中，实践应用最为成功的是构件浮置技术，典型的是浮置道床技术，其隔振效率高，工作性能稳定，已经成为业内的共识。专利号为ZL2004100354411的中国专利公开了一种浮置道床结构，其中内置式浮置板在浮置板上设置通孔，通孔内设置支承挡块，浮置板通过支承挡块支承于弹簧隔振器上，所述支承挡块可以是浮置板的通孔内壁上的混凝土构造，也可以是嵌入混凝土的金属预埋件，或者是浮置板的通孔内嵌有联结套筒，再在联结套筒内壁上设置支承挡块，其中支承挡块可以预先与联结套筒焊接在一起，然后联结套筒与浮置板浇注成一体。上述技术方案虽然可以顺利地实现浮置板的弹性支承，但是由于用于支承的关键结构——支承挡块与浮置板固化联接或一体化设置，而许多浮置道床长期处于阴暗潮湿的恶劣工作环境中，因此一旦发生支承挡块损坏或严重锈蚀，维修更换将十分困难，有可能直接导致浮置道床无法正常工作，中断轨道运营交通。而浮置板的设计寿命为100年，养护好的混凝土结构一般可以满足上述要求，但采用喷漆或热镀锌防腐处理的普通碳钢材料的寿命一般为20-30年，不经过更换显然无法满足设计寿命要求。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种支承挡块与浮置板分体设置的，可以根据需要随时更换支承挡块的易维护浮置道床。
本发明易维护浮置道床是这样实现的，包括浮置板和弹性隔振器，弹性隔振器设置在浮置板的预留通孔内，通孔的内壁上设置支承挡块，浮置板通过支承挡块支承于弹性隔振器上，浮置板通孔内壁的混凝土结构上预留盲孔或凹槽，支承挡块局部插入盲孔或凹槽中。
本发明易维护浮置道床所使用的弹性隔振器包括多种形式，例如可以是钢弹簧隔振器、橡胶隔振器或空气弹簧隔振器等，其中采用的弹性元件可以是螺旋钢弹簧、碟簧或橡胶金属复合弹簧，也可以是橡胶等弹性材料，弹性隔振器中还可以设置硅油等液体阻尼材料或橡胶等固体阻尼材料。
为了方便顶升安装，还可以在浮置板的预留通孔内壁上设置顶升挡块，或预留通孔内嵌有联接套筒，联接套筒顶部或内壁上设置顶升挡块，联接套筒对应支承挡块的位置设置通孔。不使用联接套筒时，顶升挡块也可以与支承挡块一样，局部插入浮置板预留通孔内壁的混凝土结构上预留的盲孔或凹槽中。
出于保护浮置板上设置的盲孔或凹槽的目的，可以在盲孔或凹槽的侧壁上至少局部设置衬套。所述的衬套由耐磨损、耐腐蚀的金属或非金属材料构成，如不锈钢、陶瓷等，也可以是高标号混凝土制成的高强度预制件，这些材料的寿命都高于经过喷漆或热镀锌处理后的普通碳钢材料。或者在盲孔或凹槽周围设置加强钢筋网作为衬套，来提高局部强度，也可以实现保护盲孔或凹槽的功能。所述的盲孔或凹槽可以水平设置，也可以倾斜设置。倾斜设置时，为了避免盲孔或凹槽中积水，开放的一侧的相对高度应较低。
浮置板与支承挡块之间或/和浮置板与顶升挡块之间，衬套与支承挡块之间或/和衬套与顶升挡块之间设置防止相对水平移动的限位装置。限位装置为浮置板或衬套上预设的限位板，限位板与支承挡块或顶升挡块之间通过螺栓或销钉相连；限位装置也可以是支承挡块或顶升挡块上设置的压花或凹凸结构，或支承挡块与衬套之间及顶升挡块与衬套之间对应设置的凹凸结构。此外，还可以选择在支承挡块之间设置防止水平移动的限位板。
为了能够从浮置板上方顶升浮置板并调整浮置板的高度和水平度，在弹性隔振器与支承挡块之间设置垫片，垫片的中央留有顶升通孔。通过调整垫片的总厚度就可以调节浮置板的高度和倾斜度。
支承挡块在浮置板通孔内形成的中心开口的大小和形状与弹性隔振器的上、下顶板及垫片的大小相容，并可错位交叠，即从开口上方将弹性隔振器和/或垫片放入支承挡块下方后，将隔振器和/或垫片绕竖轴旋转一定角度，支承挡块与弹性隔振器上顶面或/和垫片错位交叠。
为了防止弹性隔振器水平移位，在弹性隔振器的上下表面设有联接装置，上方联接装置与垫片或支承挡块联接，下方联接装置与基础联接，联接装置为防滑垫板、螺栓、或者凹凸结构。
本发明易维护浮置道床，将支承地关键部件——支承挡块与浮置板分开设置，在保证浮置道床原有隔振性能不变的情况下，实现了浮置道床中支承挡块可随时维修更换，因此克服了原有铁路道床浮置技术中的不足，结构更加合理，有利于延长浮置道床的使用寿命。基于此原理，本发明还可以应用在建筑浮置地板或设备弹性基础上，在取得很好的缓冲隔振效果的同时，可以延长浮置结构的使用周期和使用寿命，具有广阔的推广应用前景。
【附图说明】
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为图1的横断面图。
图3为图2的局部放大示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为本发明易维护浮置道床的顶升示意图。
图6为本发明实施例2的结构示意图。
图7为本发明实施例3的结构示意图。
【具体实施方式】
实施例1
如图1、图2、图3、图4所示，本发明易维护浮置道床，包括浮置板1和弹性隔振器2，弹性隔振器2设置在浮置板1的预留通孔内，通孔的内壁上设置支承挡块3，浮置板1通过支承挡块3支承于弹性隔振器2上，浮置板通孔内壁的混凝土结构上预留有四个盲孔，支承挡块3局部插入盲孔中。本例中所使用的弹性隔振器2为内部设有硅油液体阻尼材料的螺旋钢弹簧隔振器，支承挡块由普通碳钢材料制作，经过热镀锌防腐处理。
为了保护支承挡块盲孔，在孔内固定设置由不锈钢材料制成的衬套4，可以满足使用寿命100年的寿命要求。支承挡块3置于衬套4中。衬套4可以在浇筑时就预置在浮置板1中。为了防止支承挡块3发生水平窜动，在衬套上一体化设置限位板7，利用紧固件8将限位板7及支承挡块3约束在一起。弹性隔振器2与基础之间设有摩察系数很高的防滑垫板6，其摩擦系数高达1.5，可以防止弹性隔振器水平方向移位。为防止异物落入浮置板预留通孔内，在预留通孔上方还设置有端盖9。
参见图4，四块支承挡块3在浮置板1预留通孔内形成的中心孔大小与弹性隔振器2的上下两块顶板及垫片5相容，形状均为正方形。顶升安装时，如图5所示，先从上方将弹性隔振器2和垫片5依次沿预留通孔放入到支承挡块下方后，利用固定在钢轨21上的专用工具20为千斤顶24工作提供支撑点，千斤顶24的活塞通过垫片5中心设置的顶升通孔直接压缩弹性隔振器2直至垫片5的顶面低于支承挡块3的底面后，将弹性隔振器2和垫片5绕竖轴旋转一定角度，支承挡块3与垫片5形成错位交叠。如图5中所示，如果千斤顶24的活塞行程不足满足顶升所需高度时，可以通过设置垫块23给予补足。将千斤顶24泄压，弹性隔振器2回弹后，垫片5压紧在支承挡块3上，则浮置板1支承在弹性隔振器2上，当支撑浮置板1的弹性隔振器2足够多时，浮置板1会离开基础表面，完全被弹性隔振器弹性支承。这样，通过调整垫片的总厚度，就可以实现从上方顶升浮置板并调整浮置板的高度和水平度。顶升过程中，可以利用支承挡块作为顶升的受力点，也可以额外设置其它受力结构。弹性隔振器中的弹簧和阻尼与浮置板构成一个固有频率较低的隔振系统，可以吸收结构的振动能量，将传递到浮置板上的中高频动载荷隔离，从而实现减振降噪的目的。
本实施例仅以设置四个支承挡块3为例进行说明，实际应用中也可以设置二个、三个或者四个以上，相应的浮置板1上设置支承挡块预留盲孔即可。除预设盲孔外，根据支承挡块的形式不同以及具体使用要求不同，也可以选择在浮置板上需要设置支承挡块的位置直接预设环形凹槽，将支承挡块局部插入设置在凹槽内，也可以实现同样的效果。限位板7除与衬套4一体化设置以外，还可以在浇注浮置板时直接独立预置在浮置板内，限位板与支承挡块的连接方式也有多种，除本实施例中所述的采用紧固件外，还可以采用定位销连接等方法，都可以防止支承挡块发生水平窜动。此外，利用在支承挡块表面压花或在支承挡块与衬套之间相应设置凹凸结构等技术措施，增大支承挡块水平移动阻力，也都可以有效防止支承挡块发生水平窜动。
本发明易维护浮置道床所使用的弹性隔振器包括多种形式，除钢弹簧隔振器外，还可以采用橡胶隔振器或空气弹簧隔振器等形式的隔振装置，其中采用的弹性元件可以是碟簧或橡胶金属复合弹簧，也可以是橡胶等弹性材料。弹性隔振器中除可以设置硅油外，还可以设置改性沥青等其他液体阻尼材料，也可以设置橡胶等固体阻尼材料。
本例仅以不锈钢制的衬套进行说明，实际应用中，衬套还可以由其他耐磨损、耐腐蚀的金属或非金属材料构成，如陶瓷等，也可以是高标号混凝土制成的高强度预制件，这些材料的寿命都高于经过喷漆或热镀锌处理后的普通碳钢材料，或者在盲孔或凹槽周围设置加强钢筋网，来提高局部强度，也可以实现保护盲孔或凹槽的功能
通过设置可拆装的支承挡块，本发明易维护浮置道床彻底解决了现有技术中支承挡块损坏后无法维修更换的难题，具有很强的经济性和实用性。衬套优选耐腐蚀材料制成，不易发生锈蚀，一旦发生锈蚀或磨损，也可以取出更换，也就是说在本发明的浮置道床系统中，现有技术中易发生问题的元件都采用了可更换或更耐久的技术方案给予完善，因此，有利于降低维护成本，保证浮置道床的使用寿命。而且，本发明的技术原理还可以应用于建筑浮置地板、设备弹性基础等场所，在取得很好的缓冲隔振效果的同时，可以延长浮置结构的使用周期和使用寿命，具有极高的推广应用价值。
实施例2
如图6所示，与实施例1的区别在于，浮置板1的预留通孔内预埋有联接套筒10，联接套筒10上对应支承挡块3的位置设有让位通孔。支承挡块的挡块盲孔中局部设置有陶瓷制成的衬套4。为防止支承挡块3发生水平移动，在联接套筒10上焊接设置有限位板7，限位板7与支承挡块3之间用定位销8定位防滑。为了便于顶升，在联接套筒10的上部还设置有顶升挡块11，防尘盖9固定于顶升挡块11上。在本实施例中所采用的弹性隔振器2为内部设置有橡胶固体阻尼材料的螺旋钢弹簧隔振器。
为防止垫片与弹性隔振器之间发生相对移动，在垫片5与弹性隔振器2之间设置防滑垫板6。同时，为了防止弹性隔振器2在基础上发生滑移，在弹性隔振器底部设置多个锥状凸起12。当然，此处也可以采用地脚螺栓等进行固定，也可以实现同样的效果。
利用顶升挡块进行浮置道床顶升的过程在此前的专利文献中已有描述，在此不作描述。衬套除由陶瓷材料制成外，还可以由高标号混凝土制成的预制件构成，其寿命高于喷漆或热镀锌后的普通碳钢材料，可以满足设计寿命100年的要求。
实施例3
如图7所示，与实施例1的区别在于，浮置板预留通孔混凝土内壁上设置裸体盲孔，为了防止存水，盲孔均倾斜设置，支承挡块3插装在盲孔中，由于支承挡块3的主要受力方向向上，这样的倾斜结构还可以有效防止支承挡块从孔中窜出。但为了确保支承挡块不会窜动，顶升完成后，在垫片5上方、支承挡块中间设置限位板13，将支承挡块顶住。此外，为了顶升方便，在浮置板1上预设顶升挡块11。为了加强盲孔的强度，在盲孔周围利用不锈钢钢筋设置加强钢筋网30，以满足设计寿命100年的要求。如果采用普通钢筋作为加强钢筋网，加强钢筋网与支承挡块之间应当有一层混凝土保护层，以免钢筋锈蚀。在浮置板1上预设凹槽，将防尘盖9嵌入预留通孔上方，这样更加美观。
当然，顶升挡块11也可以按照支承挡块的设置方式，采用在浮置板的预留通孔内预设盲孔或凹槽，后期插入顶升挡块的方式，所述盲孔或凹槽也可以采用至少局部设置由耐磨损、耐腐蚀的金属或非金属材料构成的衬套，这样可以有效保护孔或槽结构不受损害。采用可拆装结构的顶升挡块还具有一个优点在于，由于顶升挡块仅在顶升过程中使用，浮置道床正常工作时并无实际应用价值，因此在采用可拆装结构以后，只要将顶升挡块及其在浮置板上的盲孔或凹槽标准化，就可以实现顶升挡块的反复使用，即顶升时插入浮置板的相应孔或槽内，顶升结束后取出，再用于下一次顶升，这样可以大大节省材料，有利于降低产品成本。
此外，支撑挡块与凹槽形式可以多种多样，基于本发明的技术原理，也可以在浮置板的预留通孔内壁圆周上设置连续凹槽，然后，利用两块或两块以上可拼成圆环状或部分圆环状的支承挡块插设在凹槽内，也可以起到同样的作用。除了环向凹槽外，还可以设置轴向凹槽。支承挡块除了棒状、板状外，还可以是焊接结构制成的复杂形状，但其插入盲孔或凹槽的局部应当尽量简单。支承挡块和顶升挡块同时使用时，还可以共用部分插入盲孔或凹槽中。