專利名稱：增強纖維合成軌枕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種用于鐵路線路中支撐鋼軌的軌枕，特別是一種增強纖維 合成軌枕。
背景技術(shù)：
目前鐵路線路使用的軌枕主要是木枕和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕。 公知的木枕由于它具有彈性好、易于加工、使用方便等優(yōu)點，在橋梁、道 岔等特殊地段上得到廣泛使用。但由于取材的原因，木枕的強度和耐久不夠均 勻，會加大輪軌動力作用，使得木枕的使用壽命短。其失效原因很多，主要是 腐朽、機械磨損和開裂。另外，優(yōu)質(zhì)木材資源比較匱乏，也越來越不符合環(huán)保 和生態(tài)保護要求。
公知的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕由于它原材料豐富，易于保證制作尺寸，便 于大批量預(yù)制，質(zhì)量大、壽命長，并能提高軌道的穩(wěn)定性，因此在我國和世界 鐵路軌道中得到廣泛大量的使用。但是，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕還存在著彈性 差、剛度大等弊端，在特定區(qū)域或位置使用受到局限。
本發(fā)明人在2008年11月22日公開的名稱為"玻璃鋼軌枕及其制造方法" (公開號CN101289826A)的專利，有效地解決了上述問題，但是鑒于材料選 用、結(jié)構(gòu)設(shè)計及其制作方法的限制，僅可廣泛適用于使用量小的特殊地段或有 特殊設(shè)計要求的軌枕。無法滿足大批量、連續(xù)化、機械化生產(chǎn)，同時很難提高 扣件安裝的靈活性。
目前鐵路主要干線大多采用的是鋼軌及配套預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕的軌道結(jié) 構(gòu)，特別是近幾年客運專線的全面推廣，其鋼軌、混凝土軌枕、軌道板質(zhì)量均 很大，這種重型軌道結(jié)構(gòu)使軌道剛度增大，會產(chǎn)生下列不利的影響
4(1) 較大的軌道剛度會增大輪軌之間的相互動力作用，嚴重的會導(dǎo)致機車 車輛走行部尤其是軸箱等的傷損，影響機車車輛的走行性能，特別是對高速運 行的客車，降低了乘坐舒適度。
(2) 列車高速運行時產(chǎn)生的振動和噪音增大，惡化了鐵路周邊的生活環(huán)境， 尤其是鐵路通過城市、鄉(xiāng)村及古跡、古建筑地區(qū)等地段。
(3) 過大的軌道剛度對既有鐵路線上的橋涵、隧道、過渡段、道碴以及城 市軌道、地鐵等特殊地段都會產(chǎn)生不同程度的影響。
另外，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕的生產(chǎn)設(shè)備投資較大，其生產(chǎn)對周邊環(huán)境造 成的噪音污染較大。同時對特殊地段或部位有特殊要求的軌枕，生產(chǎn)難度及技 術(shù)要求難以保證。同時，在特殊地段或部位采用的木枕也因木材資源匱乏而受 到限制。
本發(fā)明人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域工作的經(jīng)驗和知識，為克服混凝土軌枕、木 枕存在的上述缺陷，從材料、結(jié)構(gòu)和制作方法上解決上述問題，經(jīng)過艱苦的研 發(fā)，開發(fā)出本發(fā)明的增強纖維合成軌枕及其制造方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述木枕存在強度低、耐久性不夠均勻、 壽命短及資源匱乏和預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕存在絕緣性能差、剛度大的缺陷，提供 一種強度高、彈性高、絕緣性能好、抗老化性能好、扣件安裝靈活的增強纖維 合成軌枕，其應(yīng)用將較好地解決列車運行時對橋梁、隧道、道岔、地鐵、城市 軌道等特殊區(qū)段產(chǎn)生的振動影響及噪音污染。
為此，本發(fā)明提出的增強纖維合成軌枕為由增強纖維材料、纖維氈或編織 布經(jīng)樹脂浸漬，通過設(shè)計截面形狀的成型模具拉擠成型，并使之在模具內(nèi)固化 的合成軌枕，所述增強纖維合成軌枕為中空結(jié)構(gòu)。
上述增強纖維合成軌枕的制造方法，包括以下步驟
A、制作軌枕模型；B、 布置增強纖維、纖維氈或編織布，并經(jīng)樹脂浸漬；
C、 采用大噸位牽引設(shè)備牽引；
D、 通過加熱固化裝置進行固化成型；
E、 根據(jù)要求的軌枕長度進行切割和加工；
F、 表面處理。 本發(fā)明的特點及優(yōu)點是
本發(fā)明的增強纖維合成軌枕，克服了公知的木枕和混凝土軌枕的缺陷，集 合了現(xiàn)有的木枕和混凝土軌枕的優(yōu)點，具有比預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕高的強度 和大大高于木枕的彈性，使用中無任何絕緣問題，保證了列車的安全運行。所 述增前纖維合成軌枕的彈性好，減小了列車行駛中對路基的振動影響和對環(huán)境 的噪音污染，特別是在橋梁、隧道、道岔、地鐵、城市軌道等特殊地段該優(yōu)點 尤為突出。
本發(fā)明的增強纖維合成軌枕還具有制作簡單，易于成型，生產(chǎn)周期短，可 實現(xiàn)大批量、連續(xù)化、機械化生產(chǎn)，適用范圍廣的優(yōu)點。
圖1是本發(fā)明的增強纖維合成軌枕實例1的三維斷面圖； 圖2是本發(fā)明的增強纖維合成軌枕實例1的截面示意圖； 圖3是本發(fā)明的增強纖維合成軌枕實例1的纖維布置示意圖； 圖4是本發(fā)明的增強纖維合成軌枕實例2的三維斷面圖； 圖5是本發(fā)明的增強纖維合成軌枕實例2的截面示意圖； 圖6是本發(fā)明的增強纖維合成軌枕實例2的纖維布置示意圖； 圖7是本發(fā)明的增強纖維合成軌枕實例1的制作過程示意圖； 圖8是本發(fā)明的增強纖維合成軌枕實例2的制作過程示意圖。
具體實施方式
為對本發(fā)明的增強纖維合成軌枕及其制造方法的特征、效果和所要達到的 技術(shù)目的有更加清楚和全面的了解，下面配合附圖及具體實施例對本發(fā)明的具 體實施方式作進一步的詳細說明。 實施例1
如圖7所示，本發(fā)明提出的增強纖維合成軌枕1為由增強纖維4、纖維氈 或編織布5通過分絲板6排布，再經(jīng)樹脂浸漬7，通過大噸位牽引設(shè)備9連續(xù) 牽引，進入截面2的模型8，在模型8內(nèi)固化成型并牽引出，通過切割設(shè)備IO 根據(jù)需要的長度進行切割。
本發(fā)明提出的增強纖維合成軌枕1如圖1所示，其截面2設(shè)計如圖2所示， 采用三箱型結(jié)構(gòu)，四周倒角降低拐角處的應(yīng)力集中；增加上下表面中間部位的 局部厚度，適用于2個錨固螺栓固定的扣件安裝，減小整個截面的材料用量； 截面中間通過生產(chǎn)過程中形成的肋板增強抵抗垂直荷載能力；增強纖維4和纖 維氈或編織布5的布置如圖3所示，增強纖維4保證了軌枕的彎曲強度，纖維 氈或編織布5分別包住增強纖維4，并穿插在增強纖維4中，保證了截面的穩(wěn) 定和抗剪強度，實現(xiàn)了軌枕外表面的平整。 實施例2
如圖8所示，本發(fā)明提出的增強纖維合成軌枕11為由增強纖維4、纖維氈 或編織布5通過分絲板12排布，再經(jīng)樹脂浸漬7，通過大噸位牽引設(shè)備9連續(xù) 牽引，進入截面3的模型13，在模型13內(nèi)固化成型并牽引出，通過切割設(shè)備 IO根據(jù)需要的長度進行切割。
本發(fā)明提出的增強纖維合成軌枕11如圖4所示，其截面3設(shè)計如圖5所示， 采用雙箱型結(jié)構(gòu)，四周倒角降低拐角處的應(yīng)力集中；上下表面厚度一致，適用 于4個錨固螺栓固定的扣件安裝；截面中間通過生產(chǎn)過程中形成的肋板增強抵 抗垂直荷載能力；增強纖維4和纖維氈或編織布5的布置如圖6所示，增強纖 維4保證了軌枕的彎曲強度，纖維氈或編織布5分別包住增強纖維4，并穿插 在增強纖維4中，保證了截面的穩(wěn)定和抗剪強度，實現(xiàn)了軌枕外表面的平整。
7以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施例，但不能以此限定本發(fā)明實施的范圍， 即大凡依本發(fā)明申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬 本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種增強纖維合成軌枕，其特征在于所述增強纖維合成軌枕為由增強纖維材料、纖維氈或編織布經(jīng)樹脂浸漬，通過設(shè)計截面形狀的成型模具拉擠成型，并使之在模具內(nèi)固化的合成軌枕。
2、 如權(quán)利要求1所述的增強纖維合成軌枕，其特征在于所述增強纖維由高強度的玻璃纖維絲或玄武巖纖維絲或其他高強度、絕緣的纖維絲制作的無捻粗紗構(gòu)成。
3、 如權(quán)利要求1所述的增強纖維合成軌枕，其特征在于在所述增強纖維無捻粗紗周邊及中間分別增加雙向編織布或纖維氈，有效的提高軌枕的截面穩(wěn)定性和抗剪強度。
4、 如權(quán)利要求1所述的增強纖維合成軌枕，其特征在于所述增強纖維合成軌枕所用的拉擠樹脂，可有效的提高軌枕的彈性。
5、 如權(quán)利要求1所述的增強纖維合成軌枕，其特征在于所述增強纖維合成軌枕的設(shè)計截面形狀為中空結(jié)構(gòu)，有效的利用截面性能、減少軌枕材料、降低成木。
6、 如權(quán)利要求1所述的增強纖維合成軌枕，其特征在于所述增強纖維合成軌枕的長度可任意設(shè)定。
7、 如權(quán)利要求1和5所述的增強纖維合成軌枕，其特征在于所述增強纖維合成軌枕為中空結(jié)構(gòu)，可通過填充其他砂石填料增加軌枕總重量，而不影響軌枕的其他性能。
8、 如權(quán)利要求1至5所述的增強纖維合成軌枕，其特征在于所述增強纖維合成軌枕的制作方法，包括以下步驟A、 制作軌枕模型；B、 布置增強纖維、纖維氈或編織布，并經(jīng)樹脂浸漬；C、 采用大噸位牽引設(shè)備牽引；D、 通過加熱固化裝置進行固化成型；E、 根據(jù)要求的軌枕長度進行切割和加工；F、 表面處理。
9、如權(quán)利要求1至5所述的增強纖維合成軌枕，其特征在于進一步包括在所述增強纖維合成軌枕表面進行膠衣處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種支撐鐵路鋼軌的增強纖維合成軌枕，所述增強纖維合成軌枕為由增強纖維材料、纖維氈或編織布經(jīng)樹脂浸漬，通過設(shè)計截面形狀的成型模具拉擠成型，并使之在模具內(nèi)固化的合成軌枕。本發(fā)明克服了公知技術(shù)的缺陷，與普通混凝土軌枕和防腐木枕相比，兼有理想的強度和彈性，絕緣性能好，保證了列車的安全運行。所述增強纖維合成軌枕的彈性好，大大提高了軌道結(jié)構(gòu)的整體彈性，減小了列車行駛中對路基的振動影響和對環(huán)境的噪音污染；絕緣性能好，對軌道電路不會產(chǎn)生任何影響，保證了列車的安全運行。本發(fā)明軌枕制作簡單，易于成型，生產(chǎn)周期短，可實現(xiàn)機械化、連續(xù)化生產(chǎn)，軌枕長度可根據(jù)制定長度要求進行切割和加工，且廢枕易于處理，可回收利用。
文檔編號E01B3/00GK101457504SQ20081024015
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者馮毅杰, 凌烈鵬, 張格明, 暴學(xué)志, 李家林, 成 江, 振 潘, 佳 范 申請人:中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所;北京海淀路通鐵路新技術(shù)聯(lián)合開發(fā)公司