用于铁路轨道的U形跨件 【技术领域】
本发明涉及一种用于铁路轨道的跨件，无论机车车辆是轮胎式还是轨式。实际上，在本申请中，不仅是如具有供机车车辆在其上滚动的承轨的轨道一样的铁路轨道称为铁路轨道，而且轮胎式地铁的具有运行架(running rack)的轨道，即用于具有配备轮胎的车轮的机车车辆的轨道，也称为铁路轨道。
背景技术
通过U形构件形成的这种类型的跨件是公知的，U形构件限定机车车辆的路径的一部分，该U形构件包括支撑铁路轨道的板部和两个大致垂直的侧壁。
铁路轨道的路径通过组装各种U形构件来限定。这些U形构件中的一些由混凝土制成的构件在现场外预制，并且它们的组装大大便利了铁路轨道的施工。然而，所述预制的U形构件仅可简化构架(carcass)施工工作。
【发明内容】
本发明旨在制造一种跨件，该跨件包括上述类型的U形构件，并可简化使机车车辆能够运动的最终附加元件的结合。
根据本发明，用于铁路轨道的跨件包括：自支撑的U形构件，该U形构件限定用于在所述铁路轨道上运行的一辆机车车辆的路径的一部分；以及至少一个附加元件，所述附加元件使所述机车车辆能够在所述铁路轨道上运动，并设计成对该机车车辆进行支撑、引导和/或供电，所述附加元件中的至少一个附加元件直接结合到所述U形构件中。根据所述机车车辆的类型，所述附加元件而可以是供电侧轨或引导侧轨、承轨或者供配备轮胎的车轮在其上运行或供承轨靠置的运行架。
因此，通过该构造，对于运行架来说，其结合意味着不再需要在现场进行专门的混凝土浇注(运行架与U形构件同时制造)，而对于轨来说，它们的结合使得可以将它们直接紧固到U形构件上，而无需任何附加装置，用于将轨紧固到U形构件上的部件的一部分形成U形构件的一体部件(该部分在构件的制造期间制造在构件内或紧固到该构件上)。这样，根据本发明，在制造U形构件时结合了与铁路系统相关的功能(轨道支撑、侧向引导支撑以及轨供电)，这使得可以降低与铁路轨道施工(除构架工作以外)相关的成本。
【附图说明】
在以下对以非限制性目的给出并在附图中示出的两个实施方式的描述中将清楚本发明的其它特征和优点。
图1是根据第一实施方式的用于轮胎式机车车辆的两个跨件的剖视图，这两个跨件并排布置，所结合的附加元件是引导侧轨和供电侧轨；
图2是根据第二实施方式的限定了两个相邻铁路轨道的路径的跨件的剖视图，所结合的附加元件是引导侧轨和供电侧轨；
图3是根据第三实施方式的用于轮胎式机车车辆的跨件的剖视图，所结合的附加元件为运行架；
图4为根据第四实施方式的用于轨式机车车辆的跨件的剖视图，所结合的附加元件是运行架和承轨，通过接触网系统(实线)或侧轨(虚线)供电；
图5是根据第五实施方式的用于轨式机车车辆的两个跨件的剖视图，这两个跨件并排布置，所结合的附加元件是供电侧轨；以及
图6是根据第六实施方式的限定了两个相邻铁路轨道的路径的跨件的剖视图，所结合的附加元件是运行架、承轨和供电侧轨。
【具体实施方式】
在图1至图6所示的实施例中，用于机车车辆1的铁路轨道通过装配彼此并排布置的多个跨件2来限定。
各跨件2包括构件3、3a，构件3、3a限定铁路轨道的路径的一部分。各构件3、3a都是U形的，并包括支撑铁路轨道的大致水平的板部4、以及两个大致垂直的侧壁5，侧壁5位于铁路轨道的横向两侧。在这些实施方式中，U形构件3、3a为能够预加应力的、由钢筋混凝土制成的单件式预制构件。
此外，根据本发明，由于各跨件2都是完整的跨件，因此各板部4都承受载荷，并且各U形构件3、3a都是自支撑的，这意味着其不用另一元件(例如，中型沉箱)支撑，因此在高架铁路轨道的情况下，各U形构件3、3a都由相应高架桥的桥墩直接支撑，并从一个桥墩延伸至另一桥墩。
各跨件2还包括附加元件6，该附加元件使得机车车辆1能够在铁路轨道上运动。
这些附加元件6、9、19、11、14包括至少一个运行架6，该运行架设计成支撑机车车辆1。如果机车车辆具有带有轮胎7的车轮，则运行架6形成供车轮直接滚动的轨道，而如果机车车辆1具有在承轨9上滚动的金属轮8，运行架6则是供承轨9直接紧固于其上(于是承轨成为附加元件6、9、19、11、14之一)的轨枕6。
附加元件6、9、19、11、14还可以包括至少一个侧轨10、11、14，所述侧轨布置在相应铁路轨道的侧面并位于由U形构件3、3a形成的U形所限定的空间内。在前三个实施方式中，跨件2包括输入电流侧轨10和输出电流侧轨11，这两个侧轨10、11能够将电能输送给机车车辆1，机车车辆1包括接触垫12、13，它们设计成摩擦这些轨10、11以形成电连接。此外，在这三个实施方式中，由于机车车辆1位于轮胎7上，因此跨件2还包括引导侧轨14，机车车辆1包括引导轮15，该引导轮的旋转轴线是垂直的，该引导轮抵靠该轨14滚动以确保横向引导机车车辆1。在后两个实施方式中，跨件2包括输入电流侧轨10，该输入电流侧轨与设计成与该轨10摩擦的接触垫12相配合，并且由于机车车辆具有在承轨9上滚动的金属轮8，因此承轨用作输出电流轨。
根据本发明，可对机车车辆1进行支撑、引导和/或供电的附加元件6、9、19、11、14中的至少一个附加元件直接结合到构件3、3a中，而无需任何附加装置来对跨件2进行尺寸和几何形状调整。
在运行架6的情况下，这意味着其形成了板部4的一体部件，因此其与板部4同时进行制造(参见图3、图4和图6)，在承轨9(参见图4和图6)或侧轨10、11、14(参见图1、图2、图5和图6)的情况下，这意味着它们直接紧固到U形构件3、3a上(更准确地说，承轨9直接紧固到运行架6(甚至紧固到板部4)上，而侧轨10、11、14紧固到侧壁5上)。
在图1至图3所示的前三个实施方式中，一组三个侧轨10、11、14与一个铁路轨道相关。在图5和图6所示的后两个实施方式中，单个侧轨10与一个铁路轨道相关。
从图1、图2、图5和图6可以看出，在第一、第二、第五和第六实施方式中，侧轨10、11、14由U形构件3、3a的侧壁5直接保持。
因此，U形构件3、3a的尺寸设定成使得保持侧轨10、11、14的各侧壁5不仅承受由机车车辆1产生的垂直力，而且还承受机车车辆1产生并传递至侧轨10、11、14的横向力。
在这些实施方式中，U形构件3、3a的尺寸设定成使得各侧壁5一方面承受由于接触垫12、13在供电轨10、11上的摩擦而引起的横向力，另一方面承受由引导轮15施加在引导轨14上的横向推力(尤其是在铁路轨道的弯曲部分中)。
传统的紧固件16能够将轨9、10、11、14紧固到壁4、5上。这些紧固件16包括形成了U形构件3、3a(侧壁5或板部4)的一体部件的部分。因此，所述紧固件可以包括螺纹杆，该螺纹杆与能够将轨夹紧到其支撑件上的螺栓相配合。在这种情况下，例如所述螺纹杆是紧固件的形成U形构件3、3a的一体部件的部分(该杆预先布置在用于U形构件3、3a的模具内)，或者用于接收螺纹杆的开口形成U形构件3、3a的一体部件(在制造U形构件3、3a的过程中形成该开口，该开口被看作是紧固件16的形成部件)。
另外，在图1和图2所示的实施方式中，与侧轨10、11、14相关的紧固件16包括支撑件17，该支撑件17直接紧固到侧壁5上，并支撑与铁路轨道相关的所有侧轨10、11、14(在该示例中是三个)。另外，对于供电侧轨10、11来说，将绝缘件视为形成紧固件16的一体部件。
另外，在这些实施方式中，侧壁5成形为使得上端18基本达到机车车辆1的甲板的水平，从而形成例如站台的边缘。另外，上端18朝向U形构件3、3a的U形的内侧略微横向延伸，从而最佳地接近机车车辆1的踏板。
在图1和图5所示的第一和第五实施方式中，各U形构件3与单个铁路轨道相关，并且两个相同的U形构件并排布置，通过各U形构件3的两个相邻侧壁5的上端17的接合而形成了用于在两个铁路轨道上运行的机车车辆1的中央接近平台。在图1所示的轨道部分中，与各铁路轨道相关的全部三个侧轨10、11、14都设置在各轨道的各侧上，而在图5所示的轨道部分中，侧轨10设置在各轨道的各侧上。因此，各U形构件3的各侧壁5保持与相应铁路轨道相关的所有侧轨10、11、14。
在图2和图6所示的第二和第六实施方式中，单个U形构件3a与彼此相邻的两个铁路轨道相关。在图2所示的轨道部分中，与各铁路轨道相关的全部三个侧轨10、11、14设置在各轨道的各侧上。因而，U形构件3a的各侧壁5保持与相应铁路轨道的外侧(field side)相关的全部侧轨10、11、14，并且在两个铁路轨道之间紧固到承载板部4的中央支撑件19保持与两个铁路轨道的内侧(gauge side)相关的全部侧轨10、11、14。对于图6所示的轨道部分来说也是如此，只不过仅单个侧轨10与各轨道相关。
在第三、第四和第六实施方式中，运行架6形成了承载板部4的一体部件，并且因此与承载板部4同时预先制造(并因此与U形构件3、3a同时预先制造)。
在这些实施方式中，机车车辆1的各排支承车轮7、8在其专用的运行架6上滚动。相应地，与承载板部4成一体的两个运行架6(每排车轮一个)与各铁路轨道相关。
假定跨件2是完整的跨件，并且U形构件3、3a是自支撑构件，则特别是对于运行架6(并因此对于承轨9)来说，并且程度稍轻地对于侧轨10、11、14来说，为了实现成一体的结合，要考虑如下因素详细计算待结合到自支撑U形构件3、3a中的附加元件6、9、10、11、14的高度，所述因素包括：在预制期间U形构件3、3a的几何形状、施加预应力时伴随收缩和蠕变问题产生的预制U形件的长时期变形以及由于过载而引起的变形。另外，在浇注混凝土之前对预制床(prefabrication bed)的几何形状也进行详细检查，成一体件的U形构件3、3a、跨件2的长度进一步方便了这种检查。
可以对本发明的实施方式进行各种修改。
对于U形构件来说，尤其是在其用混凝土制成时，也可以不在工厂进行预制，而是可以例如借助于模板现场制造。U形构件也可以用金属或者一部分混凝土和一部分金属来制成。U形构件可以是彼此组装在一起的三个部件(一个板部两个侧壁)，而不是单件。
对于各铁路轨道来说，也可以只与用作机车车辆的两排车轮的运行架的单个运行架相关，而不是如在这些实施方式中与两个运行架相关。另外，机车车辆可以配备有带轮胎的车轮和由承轨支撑的金属轮。
对于与一个铁路轨道相关的全部侧轨来说不必在铁路轨道的各侧上都设置，这取决于轨道部分。对于各铁路轨道来说，可以仅仅与单个侧轨(输入电流侧轨、输出电流侧轨或引导侧轨)或两个侧轨相关，这取决于所采用的机车车辆(轮胎式、轨式、由轨供电或如图4所示由接触网系统供电)。另外，如果有多个侧轨(两个或三个侧轨)与一个轨道相关，则对于全部相关的侧轨来说，可以不全部布置在铁路轨道的同一侧上(如果有两个侧轨与轨道相关，则一侧布置一个侧轨，或者如果有三个相关的侧轨，则一侧布置两个侧轨，而另一侧布置第三个侧轨)。
另外，对于用于将侧轨紧固到U形构件的侧壁上的部件来说，可以包括间隔件，以补偿该侧壁与铁路轨道横向分开的距离。实际上，尤其在转弯时，有必要使侧壁离开机车车辆的路径，而机车车辆必须与侧轨连续接触以被供电并被引导。
如图4所示，对于第四实施方式来说，向机车车辆供电可以通过接触网系统(实线)和侧轨(虚线)实施(在设备具有配备有轮胎的车轮的情况下通过侧轨)，对于所有实施方式来说都可以这样实施。