[实用新型]稳定铁路道床道碴的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铁路交通运输技术领域，特别涉及一种保持铁路轨道道床石碴在列车动载荷作用下稳定的方法，尤其在高速列车载荷作用下的铁路道床道碴的装置及其方法。

背景技术

在有碴铁路轨道中，道床是由不同大小颗粒的石碴组成，为轨道结构提供了弹性和排水等功能，具有成本低、给轨道结构提供良好的弹性、施工维修方便简单等优点，在铁路中得到了广泛的应用，目前世界上绝大部分轨道结构是属于这种有碴轨道结构。但是由于道床石碴属于一种散体结构，在列车载荷的作用下，道床会产生下沉和变形，这种下沉和变形会影响列车运行的安全和舒适度，因此必须对轨道结构进行养护和修复，以保持轨道结构几何要求。目前轨道结构中的主要维修工作就是对下沉和变形的道床进行维修和复原。随着列车速度的不断提高，这种变形的速率也在不断的加快，导致对轨道结构的养护维修工作不断增加和维修的周期不断的缩短，成本也不断的增加。根据研究发现，导致道床变形和下沉的主要因素是列车通过轨道结构时，列车载荷作用使道床产生了振动，在一定的振动加速度下，道床结构中的石碴会发生位移，导致了轨道道床的变形。研究还发现，这种位移和变形一般是不均匀的，在轨枕的下部及四周最为严重，在列车载荷作用下，石碴运动的主要规律是：轨枕下部的石碴随着振动力作用向轨枕的四周运动位移，在轨枕底部的石碴，随着离开轨枕底部越远，由于振动力衰减，相应的运动位移也越来越小。石碴的这种运动和位移与道床中的振动加速度大小密切相关。目前在铁路养护维修中控制道床的位移和变形主要方法和思路是控制列车载荷作用下道床的振动，主要是在车辆和轨道结构中采取了一些减振措施，使得作用在轨道上的轮轨作用力能够充分的衰减，这样将道床中的振动加速度控制在一定的范围里，达到控制道床石碴运动和位移目的。但是随着近年来列车速度的不断提高和列车载荷的不断增大，道床的振动和受力也不断的加剧，尤其是在高速铁路的有碴轨道结构中道床的变形趋势更为严重，形成了列车运行和维修的矛盾。

在研究中发现，列车载荷的作用，引起道床变形的主要原因是两个方面，一个就是由于列车载荷作用使得道床的石碴不断的被压密，这种现象随着荷载的不断作用，道床被压密而趋于稳定，位移变形将越来越小；另外一种现象就是列车荷载的作用，道床中的石碴产生了振动，道床是一种散体结构，在理论上不会承受拉力，因此道床的石碴在受到一定强度的振动力时，尤其是在道床内由于振动产生的加速度克服了石碴中的重力后，会产生相对的位移和运动，石碴的运动和位移，主要是向四周扩散，尤其是在轨枕下的石碴向四周移动扩散，造成了支承轨枕部位的道床变形使得轨枕下沉，这种现象与列车的荷载大小及运行速度直接有关，和道床的密实度增加没有直接的关系，列车载荷越大及速度越高，道床的下沉和变形也将越为严重。因此采用有效的方法和措施来控制这种变形是控制轨枕下部及四周道床石碴由于振动而产生的石碴位移是非常重要的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种能控制和改善铁路轨道结构在列车荷载作用下，道床在振动时，轨枕下部石碴向四周扩散和位移的装置及方法，目的是减少由于轨枕下的石碴位移而引起的道床下沉，保持这一区域的道床稳定。本实用新型的基本思路是在轨枕四周的道床内设置一个装置，这个装置主要功能不是减小这一区域内道床石碴的振动幅度，该装置的主要功能是使该区域内的石碴在振动时位移和运动受到限制，石碴不能像通常一样在受到振动力时，向四周扩散和移动，从而也就不会造成由于轨枕下的石碴向四周移动而产生轨枕下的道床下沉，起到了改善铁路轨道道床在列车荷载作用下的稳定。

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种稳定铁路道床道碴的装置，在轨枕下部及其四周的道床内设置带有网孔的袋状装置，袋状装置内置轨枕，轨枕与袋状装置、袋状装置与道床之间的间隙用道碴填充，网孔的大小不大于道碴的粒径。网孔大小按照以下要求设定，保证袋状装置内的道碴与袋状装置外的道碴之间能够有效传递相互间的作用力，能够有效防止袋状装置内的道碴通过网孔穿出，同时也能够有效防止袋状装置外的道碴通过网孔进入袋状装置之内，使袋状装置起到阻挡道碴位移的目的。

所述带有网孔的袋状装置为一面开口，三面封闭。该带有网孔的袋状装置的顶面为开口面，且开口面的宽度稍大于轨枕的宽度。轨枕从上面放入袋状装置里面，并不妨碍维修工具在轨道结构中进行养护维修捣固作业，但是也不能太大，有效限制袋状装置内道碴的运动。

所述带有网孔的袋状装置的侧面与轨枕的最大距离不大于10cm。