專利名稱：混凝土軌枕及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種用于大動載/動態載荷的混凝土軌枕，該混凝土軌枕具有鋼軌支承表面和下底部區域(Schienenbereich)，并由能承受高壓力的高強度標準混凝土制成。
背景技術：
在大的動載下，在鋼軌支承點的范圍內以及在混凝土軌枕的下側，常常出現磨損現象和/或磨耗現象(Abrieberscheinungen)。這種磨損是由于在鋼軌與混凝土軌枕的混凝土體之間嵌入的塑性層的壓縮而產生，或由于混凝土軌枕下方的碎石道渣路基中顆粒的移位而產生。這種磨耗現象還例如由于在美國和澳大利亞使用的極長的列車的制動而產生，該制動可將焊接鋼軌移動若干毫米，這自然會導致混凝土軌枕的相應的磨耗作用。
在脈動的垂直載荷的情況下，塑性層還沿水平方向伸長和收縮，因而在混凝土軌枕的混凝土表面上摩擦。在混凝土軌枕的下側，另一方面，碎石道渣顆粒在混凝土體上摩擦。這就造成在鋼軌支承點和混凝土軌枕的下側材料剝落。因此，混凝土軌枕的幾何形狀和承載能力如此逐漸受到損害，以致該軌枕不再適于作為可靠而又穩定的支承元件。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種前述類型的混凝土軌枕，該混凝土軌枕能以最低成本克服這種磨損特性。
為了實現此目的，按照本發明，鋼軌支承表面和/或下基底區域(Sohlenbereich)由一種耐磨損、耐磨耗或抗拉的材料組成。
此外，本發明還涉及一種用于制造前述類型的混凝土軌枕的方法。
按照本發明，可以將作為預制的板或型材的耐磨損、耐磨耗或抗拉的材料在下面嵌入軌枕模中或嵌在標準混凝土的上面，并在混凝土固化時與混凝土相連結。
例如，耐磨耗、耐磨損或抗拉的材料為嵌入的金屬角材(Metallwinkel)。
按照本發明的另一種實施例，耐磨耗、耐磨損或抗拉的材料濕對濕地在軌枕模中與標準混凝土相連結并固化，其中，按照放在軌枕中的方式，首先將作為特殊的混凝土材料的耐磨耗、耐磨損或抗拉的材料裝在軌枕模中，接著澆灌標準混凝土，或者反過來，首先澆灌標準混凝土，然后將作為上層的特殊的混凝土材料放在軌枕模中，以形成耐磨損和耐磨耗的基底。
按照本發明，在此方法中，可通過直接依次濕對濕地裝入不同的塑性的混凝土材料，并通過搖動或振動，在邊界區如此混合標準混凝土和特殊的混凝土材料，以使它們形成一整塊，但是該整塊沿其高度具有所要求的不同的抗彎曲拉伸強度或耐磨耗性。
可選地，在本發明的方法的改進中，使用包含塑料的、優選預制的板，將該板優選以液體的形式或尚為可塑的形式放在混凝土模中，并在該狀態下與混凝土相連結。
本發明的其它優點和細節從下面的某些實施例的描述以及附圖得出。圖中圖1和2示出用于制造本發明的具有耐磨耗的鋼軌支承表面的混凝土軌枕的軌枕模的剖視圖，其中，左面和右面示出不同的變型；圖3和4示出處于兩個不同的用于制造本發明的混凝土軌枕的澆灌階段的軌枕模的縱向剖視圖，該混凝土軌枕在其下基底區域有耐磨耗和/或耐磨損的材料；圖5和6示出軌枕模的縱向剖視圖，該軌枕模應用于制造本發明的在下基底區域具有高拉伸強度的混凝土軌枕；以及圖7至9示出處于制造混凝土軌枕的不同階段的軌枕模的剖視圖，該混凝土軌枕在上側的中央部受到高的拉伸應力。
具體實施例方式
圖1中示出一軌枕模1，該軌枕模具有用于形成鋼軌支承表面2的成形區域。為了在大的動態的有時為脈動的垂直載荷時，在用作支承的鋼軌支承表面2的區域內得到高的耐磨耗和耐磨損強度，可以或是如圖1的右面所示的那樣，在澆灌軌枕混凝土之前放置一角鋼3，或是也可如圖1的左面所示的那樣，放置一由耐磨耗和耐磨損的材料制成的第一混凝土層3’。接著如圖2所示的那樣，進行標準軌枕混凝土4的澆灌。此時，預制的構件，在本實施例中為角鋼3，被包結在抗壓的標準混凝土4中，或是通過搖動和振動，在左面，兩種混凝土在邊界區混合，從而形成一整塊，但是該整塊沿其高度具有所要求的不同的耐磨耗強度或耐磨損強度。
圖3和4中示出用于制造在下基底區域具有高的耐磨耗強度和耐磨損強度的軌枕的方法。為此，首先將標準混凝土4裝入軌枕模1中，在上部留出一小層的厚度，接著，在標準混凝土4還處于濕的狀態時，放上一層耐磨耗和/或耐磨損的特殊混凝土3”。
在如圖5和6的實施例中，涉及用于其中在混凝土軌枕的下部區域產生大拉力的鋼軌段的軌枕的制造。首先，再次向軌枕模1中澆灌具有高抗壓強度的標準混凝土4，直至軌枕高度的差不多一半，接著澆灌具有高拉伸強度的特殊混凝土3，此時，再次通過壓實和振動，在邊界區實現兩種混凝土的整塊連結。
最后，圖7至9示出一種實施例，其中，如同在圖5和6中制造的那樣，制備一種用于這樣一種情況的混凝土軌枕，即軌枕在中間支承，這會造成這樣的后果，即可在上側在中央產生附加的拉伸應力。為此，首先在軌枕模1的中央放置一抗拉的混凝土層3′以作為第一混凝土層，接著向軌枕模1中放入普通的標準混凝土4，然后與圖5和6類似，澆灌抗拉的特殊混凝土3以作為另一混凝土層。
本發明并不限于所示的實施例。由于耐磨耗或耐磨損的特種混凝土和抗拉混凝土在軌枕的不同區域中的不同應用，例如還可以將如圖5至9的高拉伸強度的變型與大致如圖1至4所示的、其中得到高耐磨耗強度的變型組合。
權利要求
1.用于大動載的混凝土軌枕，該混凝土軌枕具有鋼軌支承表面(2)和下基底區域，并由能承受高壓力的高強度標準混凝土(4)制成，其特征在于，所述鋼軌支承表面(2)和/或下基底區域包括耐磨損、耐磨耗或抗拉的材料。
2.如權利要求1所述的混凝土軌枕，其特征在于，所述耐磨損、耐磨耗或抗拉的材料為預制的板或型材或金屬角材，尤其是角鋼(3)。
3.如權利要求1或2所述的混凝土軌枕，其特征在于，所述耐磨損、耐磨耗或抗拉的材料為與標準混凝土(4)相連結的第一混凝土層(3’，3’)和/或特殊混凝土(3”，3)。
4.制造用于大動載的混凝土軌枕的方法，該混凝土軌枕由能承受高壓力的高強度標準混凝土(4)制成，并具有鋼軌支承表面(2)和下基底區域，其特征在于，所述鋼軌支承表面(2)和/或下基底區域由耐磨損、耐磨耗或抗拉的材料制造，所述耐磨損、耐磨耗或抗拉的材料作為預制的板或型材嵌在軌枕模(1)中標準混凝土(4)的下面或上面，并在標準混凝土固化時與該標準混凝土相連結。
5.如權利要求4所述的用于制造混凝土軌枕的方法，其特征在于，金屬角材尤其是角鋼(3)作為耐磨損、耐磨耗或抗拉的材料嵌入。
6.如權利要求4所述的用于制造混凝土軌枕的方法，其特征在于，所述耐磨損、耐磨耗和抗拉的材料作為第一混凝土層(3’、3’)和/或作為特殊混凝土(3”、3)濕對濕地在軌枕模(1)中與標準混凝土(4)相連結并固化。
7.如權利要求6所述的用于制造混凝土軌枕的方法，其特征在于，將不同類型的混凝土依次裝入軌枕模(1)中，并通過搖動或振動在邊界區域混合以便形成一整塊。
8.如權利要求4所述的用于制造混凝土軌枕的方法，其特征在于，采用優選預制的塑料板。
9.如權利要求8所述的用于制造混凝土軌枕的方法，其特征在于，所述板以液體的形式或尚為可塑的形式放在軌枕模(1)中，并在此狀態下與混凝土相連結。
全文摘要
本發明公開了一種用于大動載的混凝土軌枕，該混凝土軌枕具有鋼軌支承表面(2)和下基底區域，并由能承受高壓力的高強度標準混凝土(4)制成。所述鋼軌支承表面(2)和/或下基底區域由一種耐磨損、耐磨耗或抗拉的材料制成。
文檔編號E01B3/46GK101094957SQ200580045454
公開日2007年12月26日 申請日期2005年11月25日 優先權日2004年12月31日
發明者S·佛羅伊登施泰因 申請人:德國睿鐵有限責任公司