專利名稱：用于至少一條鐵路軌道的無碎石式鐵路線路上部建筑系統及其制造方法
技術領域：
本發明涉及的是一種用于至少一條由兩條鋼軌構成的鐵路軌道、特別是用于高速行駛路段的無碎石式鐵路線路上部建筑系統。該鐵路線路上部建筑系統位于一個在預定的地基上用混凝土澆灌而成的混凝土路基板上。本發明還涉及一種用于制造本發明的鐵路線路上部建筑系統的方法。在本說明書中的系統一詞指的是屬于鐵路線路上部建筑系統的部件的布置規則確定的。人們不難理解，用于混凝土路基板的地基應當顯示出預先規定的密實度，該密實度也應滿足預先確定的質量保證規范的要求。所要求的保證規范大部分與所有無碎石鐵路線路上部建筑系統的相同。還應指出，混凝土路基板可以是一個含有加強筋的板，例如一個纖維增強板。
在一種已知的鐵路線路上部建筑系統(見DE 39 01 347 A1)中，預先制出一個由鋼軌和鐵路軌道的軌枕構成的軌道框架。該框架支撐在混凝土路基板上。根據需要，可對該軌道框架進行調整。該軌道框架位于混凝土路基板上并在其四周突起的限位件之間用混凝土澆灌，從而使各軌枕之間的空檔被混凝土充滿。因此，混凝土路基板的四周必需在澆注混凝土之前先將鐵路軌道的鋼軌與軌道框架組合起來，然后操縱、安裝、調正這個笨重的組合件。在另一種鐵路線路上部建筑系統(見DE 38 40 795 A1)中，是將鋼筋混凝土預制件軌枕震入到混凝土路基板的尚未固化的混凝土中而形成的，這樣就必需按照專門的規則進行安裝。鐵路軌道的鋼軌是在此之后才與軌枕相接的，這種方法仍不經濟。
基于上述技術問題，本發明提供一種鐵路線路上部建筑系統，在制作該鐵路線路上部建筑系統時不再需要特殊的軌道框架或用鋼筋混凝土預制板制成的軌枕，從而可大大地簡化制造工藝并同樣可滿足各種要求、特別是對高速路段的重要要求。
為了實現上述目的，本發明提供了一種用于至少一條由兩條鋼軌構成的鐵路軌道、特別是用于高速行駛路段的無碎石鐵路線路上部建筑系統，該路基結構位于一個在預定的地基上澆注而成的混凝土路基板上，其中包括1.1)在混凝土路基板上設置有一個由混凝土制成的、用于鐵路軌道的支承基座，1.2)在混凝土路基板上以澆灌腔的形式制出的往下沉陷的地腳螺栓錨入孔，用于放置地腳螺栓錨入部分，1.3)設置在支承基座上的鋼軌支承板，其上制有用于放置地腳螺栓的側通孔，1.4)鋼軌設置在鋼軌支承板上并借助于一個與鋼軌支承板相連的鋼軌固定裝置固定在該鋼軌支承板上的軌道。
其特征是，支承基座用混凝土澆注在混凝土路基板上并通過插入到澆灌腔中，用混凝土澆灌在支承基座混凝土中的地腳螺栓錨入部分固定在混凝土路基板中，同時地腳螺栓要用地腳螺栓頭相對于鋼軌支承板上緊。鋼軌支承板要盡可能準確地連接在支承基座上。根據需要，鋼軌支承板上最好設置一個包圍著容納地腳螺栓的通孔并支撐地腳螺栓頭部的支撐套。地腳螺栓錨入部分是由一個成套筒狀的錨栓與一個插入到該套筒內的地腳螺栓組合而成的組件。在本發明中所述的混合凝土一詞還包括具有足夠強度的砂漿。
由本發明可知，在一個無碎石式鐵路線路上部建筑系統中，若在局部有混凝土的混凝土路基板上現場澆灌支承基座并安裝嵌入在支承基座內的作為其組合部分的鋼制鋼軌支承板，則可省去予制的軌道框架或予制的鋼筋混凝土軌枕。根據已知的常識，澆注在混凝土路基板的澆灌腔內的地腳螺栓的錨入部分會促進支承基座、鋼軌支承板及鋼軌和鋼軌固定裝置與混凝土路基板有效融合，以使此單元能滿足所有的需要和要求。不難理解，本發明的鐵路線路上部建筑系統的各個元件可根據需要作相應的調整。構成支承基座的澆灌混凝土的組分在強度上通常應滿足所有要求。這里所述的澆灌混凝土也包括具有相當強度的砂漿。
根據具體情況，本發明的無碎石鐵路線路上部建筑系統還可以采用其他組成及結構，例如支承基座可以由一個模板框架圍成，該框架構成支承基座的一個組成部分，例如還可以起到護板的作用。通常在支承基座制成后要將模板框架再次取下。鋼軌支承板可以作為支承基座的模板框架的一個永久的模板構件，因而，該構件嵌入在本發明的鐵路線路上部建筑系統中的支承基座中。
本發明的鐵路線路上部建筑系統的一個特殊的優點是制造非常簡單并可利用自動的或半自動的機械裝置完成。用于制造本發明的鐵路線路上部建筑系統的方法見權利要求6和7。制造本發明的無碎石鐵路線路上部建筑系統的其他方法見權利要求8和9。此外，至少可以根據制造特性而將自動的或半自動的機械裝置有效地組合起來。
以下將借助于附圖例舉本發明的實施方案，從而進一步詳細地說明本發明。其中
圖1是沿垂直于鋼軌延伸方向截取的本發明的鐵路線路上部建筑系統的剖視圖;
圖2為本發明的鐵路線路上部建筑系統的制造方法的示意圖，圖3是沿圖2所示物體的A-A方向截取的放大的剖視圖。
圖1表示了本發明的無碎石鐵路線路上部建筑系統1的截面圖，該鐵路線路上部建筑系統用于至少一條由兩條鋼軌3構成的鐵路軌道2。該鐵路線路上部建筑系統1特別適用于高速行駛路段。在本實施例中僅示出了一條鐵路鋼軌3。
由圖1和2可以看出，在一給定的地基4上設置有混凝土路基板5。該路基板可用普通的生產混凝土路基板的裝置制成。在混凝土路基板5上以澆灌腔6的形式向下制出若干地腳螺栓錨入孔，用于接納地腳螺栓的錨入部分7。由圖1可以看出一支承基座8及設置在支承基座8上的鋼軌支承板9，該鋼軌支承板上制有用于地腳螺栓11的側通孔10。該側通孔也可以是鉆成的孔。
鐵路鋼軌3設置在鋼軌支承板9上并通過一個與鋼軌支承板9相連的鋼軌固定裝置12被固定在鋼軌支承板9上。在本實施例中，鋼軌固定裝置12由鋼軌固定螺栓13與相應的彈性元件14(圖中僅示意性地表示了該元件)構成。
眾所周知，支承基座8是用混凝土澆灌在混凝土路基板5上的。人們還知道，支承基座8是通過灌到澆灌腔6內的支承基座混凝土與混凝土路基板5固定成一體的，這樣同時將地腳螺栓錨入部分7一同澆灌在其中。地腳螺栓11通過地腳螺栓頭部15相對于軌道支承板9上緊。鋼軌支承板9準確地連接在支承基座8上。從圖1還可看出，有一包圍地腳螺栓11的用于地腳螺栓頭部15的支撐套16。圖1所示的支承基座8圍有一模板框架17。鋼軌支承板9同時也是支承基座8的一個永久模板構件，并埋在支承基座8中。
圖2說明了圖1中用剖面示出的本發明的無碎石式鐵路線路上部建筑系統的制造方法。
從圖2可知，首先澆灌出混凝土路基板5，也就是采用類似于道路工程中用的壓路機的壓路機壓實機18澆灌出路基板5。然后，在已澆灌好的混凝土路基板5上一層一層地澆灌支承基座8。此時，可采用混凝土澆灌車19。待支承基座8硬化后，對該支承基座進行高度及位置上的精確打磨。對此，可采用自動打磨機20。
隨后，用相應的自動鉆孔機21在支承基座和混凝土路基板5上制出澆灌腔6。用該鉆孔機還可同時對腔孔進行清潔和干燥。
接著，為了制造支承基座8，用平板自動安裝機22安裝一個模板框架17，然后開始澆灌混凝土。與此同時，安裝并調整鋼軌支承板9。所有這一切都是平板自動安裝機22與混凝土澆灌裝置共同完成的。然后，用一個專門的鋼軌自動安裝機23安裝鐵路鋼軌3并通過鋼軌固定裝置12用螺栓固定該鋼軌。
由以上描述可以得出，支承基座8的混凝土澆灌、支承基座8的打磨、鉆出澆灌腔6中的鉆孔、模板框架17的安裝和鋼軌支承板9的安裝、調整及固定都可用自動地或半自動地工作的、可移動的機械裝置18、19、20、21和22完成。它們也可用于安裝及用螺栓固定鋼軌。
從圖2可以明顯地看出，也可以采用其他工作方式，此時，可省去權利要求6所述方法中的步驟6.1)和6.2)。根據本發明的教導，制作無碎石鐵路線路上部建筑系統的方法可采用如下步驟首先，通過鉆孔將澆灌腔6做在混凝土路基板5中。然后，將用于支承基座8的模板框架17(從俯視圖上看，該框架包圍澆灌腔室6)放到混凝土路基板5上。接著，在其上在型模框架17內安放鋼軌支承板9，使其作為永久的上部模板構件，同時，將地腳螺栓錨入部分7插入鋼軌支承板9中。此時，該錨入部分也嵌入到混凝土路基板5的澆灌腔6中。現在，就可在由模板框架17與鋼軌支承板9構成的型腔內澆灌支承基座8的混凝土并將地腳螺栓錨入部分7用混凝土澆灌在澆灌腔內，使支承基座8與鋼軌支承板9和混凝土路基板5相互固定在一起。然后安裝鐵路鋼軌3并借助于鋼軌固定裝置12用螺栓將其固定。在此，澆灌腔6的制造、模板框架17的安裝、鋼軌支承板9的安放與調整和混凝土的澆灌均可用自動地或半自動地工作的、可移動的機械裝置21、22完成。它們也可用于用鋼軌固定裝置12安裝及用螺栓固定鐵路鋼軌3。
由圖2可知，自動地或半自動地工作的機械裝置21、22和23可有效地組合在一個制造列車上。
在圖3中可以看出平板自動安裝機22的細節。可以特別看到，在平板自動安裝機22上有可以轉換的框架24，它可以在混凝土路基板5上暫時如此停放，以使它能正好對準在已經準備好的軌道平面上。在框架24上設有具有與鋼軌處于同一平面的夾持器26或類似裝置的固定及調整夾鉗25。在前進方向上不斷送入鐵路鋼軌3，并在機械設備23中對其進行調整，用螺栓將它與鋼軌支承板9固定在一起。灌入的灰漿的固化過程通常取決于形成強度的組分和灰漿的溫度與混凝土路基的周圍地區的溫度。因此，在平板自動安裝機上還有用于控制溫度的裝置。此裝置可預先接上或以后接上。平板自動安裝機22有較多的上面所描述的框架24，它們也可以一個接一個地放置，并可按不同的工作循環工作。在圖中示出了兩個這樣的框架24。
當鐵路鋼軌3不用碎石安裝在混凝土路基板上，進行修理，而且只要更換具有構件8、9和12的軌道支承時，本發明的措施就很重要。在這種情況下，可以在兩個需要修理的軌道支承之間放入新的軌道支承。
權利要求
1.一種用于至少一條由兩條鐵路鋼軌(3)構成的鐵路軌道(2)、特別是用于高速路段的無碎石式鐵路線路上部建筑系統(1)，該鐵路線路上部建筑系統位于一個在預定的地基上用混凝土澆灌而成的混凝土路基板(5)上，其中包括1.1)在混凝土路基板(5)上設置的由混凝土制成的、用于鐵路軌道(2)的支承基座(8)，1.2)在混凝土路基板上以澆灌腔(6)的形式制出的往下沉陷的地腳螺栓錨入孔，用于放置地腳螺栓錨入部分(7)，1.3)設置在支承基座(8)上的鋼軌支承板(9)，其上制有用于地腳螺栓(11)的側通孔(10)，1.4)設置在鋼軌支承板(9)上并借助于一個與鋼軌支承板(9)相連的鋼軌固定裝置(12)固定在該鋼軌支承板(9)上的鋼軌(3)，其特征是，支承基座(8)用混凝土澆灌在混凝土路基板(5)上并通過插入到澆灌腔(6)中、用混凝土澆灌在支承基座混凝土中的地腳螺栓錨入部分(7)固定在混凝土路基板(5)中，地腳螺栓(11)要通過地腳螺栓頭部(15)相對于鋼軌支承板(9)上緊。
2.如權利要求1所述的鐵路線路上部建筑系統，其特征是，鋼軌支承板(9)準確地連接在支承基座(8)上。
3.如權利要求1或2所述的鐵路線路上部建筑系統，其特征是，鋼軌支承板(9)上設置有一個包圍著容納地腳螺栓(11)的通孔并支撐地腳螺栓頭部(15)的支撐套(16)。
4.如權利要求1、2或3之一所述的鐵路線路上部建筑系統，其特征是，支承基座(8)由一個模板框架(17)包圍。
5.如權利要求1、2、3或4之一所述的鐵路線路上部建筑系統，其特征是，鋼軌支承板(9)作為支承基座(8)的模板框架的一個永久的模板構件而嵌入在支承基座中。
6.一種用于在混凝土路基板上制造如權利要求1、2或3之一所述的無碎石式鐵路線路上部建筑系統的方法，包括如下制造步驟6.1)在已澆灌好的混凝土路基板上一層一層地用混凝土澆灌支承基座，6.2)對該支承基座進行高度上及位置上的精確打磨，6.3)通過鉆孔在混凝土路基板上制出澆灌腔，6.4)安裝用于支承基座的模板框架并向內澆灌混凝土，6.5)安裝并調整鋼軌支承板，6.6)通過鋼軌固定裝置用螺栓安裝并固定鋼軌，其特征是，支承基座的混凝土澆灌、支承基座的打磨、在澆灌腔中的鉆孔，模板框架的安裝和鋼軌支承板的安裝、調整及固定均用自動地或半自動地工作的可移動的機械裝置完成。
7.如權利要求6所述的方法，其特征是，用螺栓安裝及固定鋼軌也可用自動或半自動地工作的可移動的機械裝置完成。
8.一種用于在混凝土路基板上制造如權利要求1、2、3、4或5之一所述的無碎石式鐵路線路上部建筑系統的方法，包括如下制造步驟8.1)通過鉆孔在混凝土路基板上制出澆灌腔，8.2)將用于支承基座的從俯視圖上看，該框架包圍澆灌腔的模板框架放到混凝土路基板上，8.3)在預裝好地腳螺栓后，借助于一個安裝在模板框架內的夾持裝置安裝并調整鋼軌支承板，使其作為一個永久的上部模板構件，8.4)在由模板框架與鋼軌支承板構成的型腔內澆灌混凝土，并對支承基座及澆灌腔澆灌混凝土，8.5)用鋼軌固定裝置安放鋼軌并用螺栓將其固定，其特征是，澆灌腔的制造、模板框架的安裝、鋼軌支承板的安放與調整和混凝土的澆灌均可用自動或半自動地工作的可移動的機械裝置完成。
9.如權利要求8所述的方法，其特征是，安裝及用螺栓固定鋼軌3也可用自動地或半自動地工作的可移動的機械裝置完成。
10.如權利要求6、7、8或9之一所述的方法，其特征是，自動或半自動地工作的機械裝置至少可根據其制造特性而有效地組合在一起。
全文摘要
一種用于由兩條鋼軌構成的鐵路軌道、特別是高速路段的無碎石鐵路線路上部建筑系統及其制造方法。在混凝土路基板上設有混凝土支承基座，并在其上以澆灌腔的形式制出地腳螺栓錨入孔，用于地腳螺栓錨入部分。在鋼軌支承板上設有側通孔。鋼軌設置在鋼軌支承板上，并借助于一個與鋼軌支承板相連的鋼軌固定裝置固定于其上。支承基座澆灌在混凝土路基板上，并用地腳螺栓錨入部分固定在路基板中。地腳螺栓通過其頭部相對于鋼軌支承板上緊。
文檔編號E01B2/00GK1112624SQ9510457
公開日1995年11月29日 申請日期1995年4月7日 優先權日1994年4月7日
發明者約翰內斯·達爾, 格哈德·恩格爾克 申請人:霍蒂夫股份公司霍夫曼兄弟公司