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用于在构造结合部的区域中支承铁路轨道的至少一个导轨的桥接结构以及具有这种桥接结构的铁路结构

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


用于在构造结合部的区域中支承铁路轨道的至少一个导轨的桥接结构以及具有这种桥接结构的铁路结构

本发明涉及用于在构造结合部的区域中支承铁路轨道的至少一个导轨的桥接结构。

当轨道的导轨要在结构(比如铁路桥接件)中的结合部上被导引时,在铁路结构中使用这种桥接结构。例如,铁路桥接件在桥接台面中具有构造结合部,以允许桥接件的抵接部与上部结构之间的运动。特别地,在多部件铁路桥接件的情况下,在相邻上部结构之间的构造结合部处会发生运动。运动是通过由于永久和可变载荷比如交通、风和温度效应引起的结构变形引起的。结构基础的不同沉降也可能导致运动,这些运动将被专门吸收在这种构造结合部中。因此,构造结合部代表铁路轨道的至少部分中断。

在本文中,术语“轨道”指的是铁路在其上运行的整个至少一个导轨(在单轨的情况下)、优选地两个导轨(在双轨的情况下)、轨枕和道床。在“板式轨道”型上部结构的情况下,该术语指的是整个导轨和用于将导轨紧固至桥接台面的部件。例如,这些部件可以是钢桥接台面上的导轨紧固件、或钢桁架桥接件的开放式台面上的桥接梁、或实心桥接台面上具有导轨紧固件的混凝土板。

在构造结合部的两个边缘之间,通常发生所有自由度的位移和旋转。因此,导轨必须在构造结合部上被导引成使得即使在构造结合部处运动,也能确保铁路车辆的安全运行,并且在桥接结构的区域中尽可能少地需要检查和维护工作。

在具有较长上部结构长度的桥接件的情况下,沿轨道的纵向方向在构造结合部处发生较长运动,这使构造结合部打开和关闭,因为最大值和最小值(在利用轨道型材60E2的DB Netz AG或Deutsche Bahn的标准上部结构的情况下,用于填充截面轨道的最大值为650mm,并且最小值为250mm)必须符合借助于所谓的导轨支承点支承导轨的距离(这些导轨支承点是导轨以承载方式例如借助于轨枕连接至路基的点),导轨必须在构造结合部的区域中被加固,或者通过桥接结构被额外支承。桥接结构必须补偿构造结合部处的运动并且在符合最大值和最小值的同时为导轨提供支承。

对于具有道床的铁路轨道(有碴轨道),在德国道床的间距需要约300mm的纵向运动。这意味着,在不使用桥接结构的情况下,通过道床间距的设计,可能的纵向运动限制成约300mm。在具有混凝土板的“板式轨道”类型的铁路轨道的情况下,可能的纵向运动限制成约140mm。

在现有技术中现在已知各种形式的桥接结构。最简单的形式被称为填充截面导轨设计。在此,所谓的填充截面导轨被用在用于导轨的构造结合部的区域中,而不是通常的导轨型材。例如,在德国DB Netz AG,这是用于SA60-340导轨延伸的Vo-60E2导轨型材。这比通常的导轨型材具有更强的横截面和更高的弯曲载荷能力。

这种设计的优点在于,由于更大的弯曲载荷能力,导轨支承点处可以存在更大的距离(例如对于导轨型材Vo-60E2最大为1000mm,而对于标准导轨型材60E2通常为650mm),并且因此允许更大的纵向运动(约480mm)。这种设计的缺点在于,导轨型材必须靠近构造结合部。结合部必须通过将横截面从型材60E2逐渐桥接至型材Vo-60E2而以疲劳友好的方式形成。当安装在板式轨道上时,由于填充截面导轨的较高的弯曲刚度,在导轨支承点中不利地出现较大的提升力和按压力。因此,构造结合部处的运动必须被严格限制,这就是为什么在实践中应避免使用填充截面导轨的原因,至少在德国DB Netz AG是如此。

该设计的另一缺点在于,与标准导轨型材相比,由于大的导轨横截面,在没有导轨延伸的情况下,道碴上部结构的临界温度显著下降。这也降低了防止轨道翘曲发生的安全性。

针对较大纵向运动的替代性设计被称为防护导轨设计。在这种情况下,导轨在构造结合部的区域中通过两个侧向附接的防护导轨加固。例如,DB Netz AG将该类型的导轨构造用于SA60-830be导轨延伸。防护导轨延伸至构造结合部两侧的轨枕或导轨支承点并且参与来自导轨车辆的载荷的转移。该设计的优点在于,更大的弯曲载荷能力允许更大的跨度。例如,在德国,允许轨枕间距至少为600mm到最大为1300mm,这对应于700mm的允许纵向运动。该设计的缺点在于,当安装在板式轨道上时,由于具有防护导轨的导轨的较高的弯曲刚度,在导轨支承点中出现非常大的提升力和按压力。因此,构造结合部处的运动必须被严格限制,这需要非常刚性的桥接件上部结构并且因此在实践中并不常见。另一个缺点在于,构造结合部每一侧上的防护导轨的支承通常在三个轨枕上进行。这意味着支承件是超静定的。当上部结构端部扭曲时,轨枕承受不同的载荷,并且因此,当用在有碴轨道上时,道床会随着时间的推移不同地沉降。这使得构造结合部的区域中的轨道位置质量比相邻轨道中的质量劣化得更快。因此,必须在构造结合部的区域中更频繁地夯实道床,这与用于轨道位置的单个缺陷移除的常见问题相关。因此这是昂贵的,并且在向未被夯实区域的过渡中,容易形成新的轨道位置缺陷。

另一众所周知的解决方案是具有横向轨枕位置控制的铰接式格栅。在此,通常由钢制成的两个桁架桥接构造结合部。两个桁架安装在相邻的轨枕上,使得两个桁架可以在一侧纵向移位。同样铰接的一个或两个钢制横向轨枕悬挂在桁架下方以支承导轨。一个或多个横向轨枕的位置由剪式杠杆设计控制。DB Netz AG将该设计用于SA60-1200FF导轨延伸。该设计的优点是更大的支承跨度,这可以通过桁架的高弯曲载荷能力来实现。当安装两个横向轨枕时,每轨枕隔间约400mm纵向运动是可能的。靠近构造结合部的轨枕的中心距离则至少为750mm,并且最大为1950mm。这意味着1200mm的纵向运动是可能的。由于横向轨枕与桁架的铰接连接,格栅在扭转方面也是柔软的。该设计的缺点在于,桁架在构造结合部的两侧各自支承在至少两个轨枕上。因此,支承件布置是超静定的。在板式轨道的情况下,这导致了限制。在有碴轨道的情况下,这导致了不均匀沉降。因此,上部结构的端切角必须被严格限制,这需要在设计上努力。此外,在实践中,剪式杠杆的疲劳断裂在轨枕间距控制中反复发生。随着桥接结构的竖向加载和轨道相对于桥接台面的纵向位移,这些经受的纵向力会产生比空载桥接结构的控制力大得多的应力。

这种桥接结构的另一众所周知的设计是具有固定横向轨枕位置的铰接式格栅。在此,两个桁架再次桥接构造结合部。两个桁架以可纵向移位的方式利用止挡部支承在相邻轨枕的两侧。多达三个钢制横向轨枕悬挂在桁架下面以支承导轨。横向轨枕铰接至桁架并且沿纵向方向固定。该设计目前正由DB Netz AG在台站用于操作测试。桁架与横向轨枕之间的铰接连接产生铰接式格栅,其优点在于其可以适应构造结合部的针对所有六个自由度的运动而不受限制。然而,由于横向轨枕以不可移位的方式固定至桁架,因此构造结合部的纵向运动仅分布到两个轨枕隔间。因此,可以在轨道的纵向方向上补偿的纵向运动被限制为导轨支承点的最大间距与最小间距之间的差的两倍,其对应于约800mm纵向运动,其中支承点宽度为200mm。由于桁架的浮动支承和轨枕与桁架的铰接连接,还可能发生梯形变形(远离梯状物,其中梯级以直角布置成抵靠梯架扭曲的梯级)。这可能导致约束,并且因此增加在实际中使用的呈具有冠状接触表面的成对夹持件的形式的铰接连接件的磨损。

从德国公开物DE 19 806 566A1已知的另一种形式的桥接构造基于补偿板的使用。在此,钢筋混凝土板或钢板(所谓的STOG板)支承在桥接台面上,以桥接构造结合部。板由两个竖向力支承件支承在构造结合部的两侧,以及由一个支承件各自在横向方向上支承。在纵向方向上,板通过止挡部或控制系统浮动,以保持导轨支承点的最大间距和最小间距。这具有的优点在于,构造结合部的纵向运动分布在板端部处的两个轨枕隔间上。因此,可以在轨道的纵向方向上补偿的纵向运动是导轨支承点的最大间距与最小间距之间的差的两倍(对于200mm的支承点宽度,纵向运动为约800mm)。另一优点在于沿纵向方向的浮动支承件不需要任何控制机构。因此,该设计几乎不需要维护。此外,板上的导轨支承点相对于彼此固定在其位置上。排除了轨道的梯形变形,如在不受控制的铰接式格栅的情况下。这种解决方案的缺点是补偿板由总共四个竖向力支承件以超静定的方式支承。上部结构围绕结构的纵向轴线的扭曲导致板的扭曲,并且因此,在过度扭曲的情况下,导致一个支承件的提升,对支承件的耐久性产生不利影响。

另一缺点来自于下述事实:补偿板直接支承在结构上。这不是板式轨道的问题。然而,在有碴轨道的情况下,道碴的不可避免的沉降导致桥接结构上的导轨的上边缘和相邻的有碴轨道的高度不同,从而对驾驶动力学、乘客舒适性和轨道的维护产生不利的影响。另一个缺点是,可以在轨道的纵向方向上补偿的纵向运动被限制在导轨支承点之间的最大距离与最小距离之间的差的两倍。在所谓的STOG板的情况下,该限制是800mm的纵向运动。对于较大的纵向运动,必须串联建立两个或更多个补偿板。

因此,本发明基于创建一种桥接结构的任务,该桥接结构可以吸收构造结合部处的大的纵向运动和/或扭转而不受限制,并且不会在与板式轨道一起使用时导致导轨支承点中的高的竖向力,也不会在与有碴轨道一起使用时导致道床的沉降增加。桥接结构应当尽可能使用少而简单的支承件。这些支承件应当尽可能容易地检查。桥接结构也应当位于间隙规外,并且如果可能的话,位于轨枕顶部边缘上方,使得桥接结构可以支承在普通轨枕上。

该任务利用根据权利要求1的桥接结构成功解决,在该桥接结构中,至少一个长形托架承载件铰接至桥接结构并且具有两个端部,所述托架承载件各自具有附接至托架承载件的托架承载件支承件,托架承载件可以借助于托架承载件支承件紧固至铁路轨道。在本文中,托架承载件应当被理解为简单的铰接式单跨梁,其优选地居中加载。换句话说,托架承载件是旨在能够以目标方式弯曲而不导致将弯曲力矩引入铁路轨道中的弯曲梁。因此,两个近似相等的竖向力经由支承件被引入到铁路轨道中。这导致更均匀的载荷,并且特别是在具有有碴轨道的铁路轨道的情况下,导致桥接结构更均匀的沉降。因此,力可以从桥接结构经由托架承载件传递到正好两个轨枕中,而不是像现有技术中那样传递到仅一个或三个轨枕中。以这种方式,来自桥接结构的竖向载荷可以以简单的方式不受限制地传递,并且传递到不止一个轨枕上,并且因此充分分布。这减少了相关轨枕的变形和沉降,尤其是在它们直接位于构造结合部附近的情况下。在有碴轨道的情况下,这显著增加了轨道床可以使用的时间,而无需在靠近构造结合部的区域进行夯实。这大大减少了对轨道或有碴轨道上部结构的维护要求,是优于所有已知解决方案的显著优点。特别地,这消除了填充截面导轨、防护导轨和铰接式格栅的主要缺点。

至少两个、优选地四个托架承载件还铰接至桥接结构。这允许来自桥接结构的载荷更加均匀地分布。

以实用的方式,至少一个托架承载件在一个端部具有托架承载件支承件,该托架承载件支承件具有能够在用于支承过渡结构的支承轨枕上沿托架承载件的纵向方向移位的支承件,并且在另一端部具有托架承载件支承件,该托架承载件支承件具有沿纵向方向固定在用于支承的第二支承轨枕上的支承件。然后,托架承载件的安装被设计为静态确定的支承件(即,固定支承件和能够至少在托架承载件的纵向方向上移动并且在每种情况下被铰接的支承件)。这确保了即使在两个支承轨枕不同沉降的情况下,也能可靠地避免约束的出现。这进一步增加了道碴上部结构的免维护时间。

至少一个托架承载件在两个端部处具有托架承载件支承件也是有意义的,这使得托架承载件能够安装在相关的支承轨枕上,使得其可以在托架承载件的纵向方向上移位或固定。如果期望获得更大的安全性以防止水平力引入到轨枕中,可以在两侧移位的支承件可能是有用的。然而,在相反的方向上,将托架承载件在两个支承轨枕上的支承件设计成在纵向方向上不可移位(即固定)可能是有意的和有用的,使得作用在桥接结构上的纵向力通过支承轨枕传递到道床中。

桥接结构基本上可以是任何设计。例如,桥接结构可以具有填充截面导轨、防护导轨、格栅和/或补偿板。

优选地,桥接结构具有第一桁架和第二桁架,第一桁架在构造结合部的区域中基本上平行于导轨的纵向轴线延伸并且布置成在侧向上靠近导轨并桥接构造结合部,第二桁架布置成基本上平行于第一桁架并且在导轨的另一侧间隔开。桁架被设计成使得桁架可以紧固至铁路轨道的邻近构造结合部的部分并且支承导轨,以便能够在纵向方向上至少部分地移位,在第一桁架上布置有用于支承至少一个导轨的第一支承梁。第一支承梁被设计成使得其相对于第一桁架的纵向轴线横向地对准、刚性地连接至第一桁架并且以铰接的方式安装在第二桁架上,使得第一支承梁可以平行于轨道平面移位,并且第一支承梁被设计成使得其布置在构造结合部的区域中并且可以至少在待支承的至少一个导轨下方的区域中被导引。

在平面图中定形状为类似字母“T”的第一桁架安装在第二桁架上,使得其可以移动——优选地以铰接的方式移动并且在与轨道平面平行的平面中移动(在两个轨道待支承的情况下,轨道平面限定为横跨轨道的顶部边缘的连接线,在仅一个轨道待支承的情况下,轨道平面限定为导轨头部在导轨头部的中心的切线)。在最简单的情况下,可以将其设计为直梁。以这种方式,可以以简单的方式设置两个桁架之间的沿桁架的纵向方向的相对运动。刚性地附接至第一桁架的支承梁用作横向轨枕。支承梁的刚性附接确保了不会像在没有控制的铰接式格栅的情况下一样扭曲成梯形,在铰接式格栅中,如以上已经解释的,横向轨枕可能发生偏斜。

桥接结构还包括用于支承至少一个导轨的第二支承梁,该第二支承梁被设计成使得其相对于第二桁架的纵向轴线横向地对准、刚性地连接至第二桁架并且安装在第一桁架上,使得其可以以铰接方式平行于轨道平面移位,并且该第二支承梁被设计成使得其可以布置在构造结合部的区域中,并且可以至少在待支承的至少一个导轨下方的一些区域中被导引。然后,两个支承梁以及因此安装在其上的导轨支承点可以相对于彼此移动。因此,桥接结构可以补偿构造结合部的较大纵向运动或桥接较大的结合间隙。

由此,当沿轨道轴线的方向观察时,至少一个支承梁被设计为在一些区域中具有至少一个导轨支承点的U形梁或L形梁是有利的。这种形状易于制造,并且同时确保了导轨支承点的良好刚性或支承性。

本发明的另一方面是桥接结构被设计成尽可能在扭转方面是柔软的。因此,如果支承梁在相应的另一个桁架上的支承布置被设计为绕桥接结构的纵向轴线在扭转方面柔软的支承布置,则是特别有用的。在这种情况下,支承梁在相应的另一个桁架上的支承布置可以被设计为铰接式支承布置。这限制了对铰接式支承件的恢复力的可能的约束,并使桥接结构与具有补偿板的设计相比具有显著优势,补偿板倾向于倾斜。因此,补偿板的主要缺点以非常简单的方式被克服。

此外,如果至少一个支承梁具有下述安装件,则是有用的:该安装件被设计成使得支承梁可以从桁架悬挂,使得支承梁可以沿着桁架在其纵向方向上滑动。这是一种非常容易生产的安装件,一方面,它确保了在竖向方向上的安全安装——或在具有垂直于轨道平面的斜面的轨道曲线中的安全安装——以及沿纵向方向和横向方向的自由运动,并且另一方面,确保了在扭转方面柔软的整体设计。

至少一个支承梁至少在某些区域中具有板状宽度,使得两个或更多个导轨支承点安装在所述至少一个支承梁上以支承相应的导轨。以这种方式,桥接结构也可以以简单的方式产生,其中,布置在构造结合部中的至少两个导轨支承点在轨道轴线的方向上彼此具有固定的距离。

至少一个桁架具有至少一个止挡部是有意义的,所述至少一个止挡部限制安装在所述至少一个桁架上的支承梁在相应的桁架的纵向方向上的位移。以这种方式,可以使用桁架的非常简单的浮动支承件,而不需要用于支承梁的间距的复杂控制系统——如等同于已知的利用其间距中的控制装置进行控制的横向轨枕。

如果至少一个桁架在构造结合部的一侧上被设计成使得可以沿桁架的纵向方向固定安装在铁路轨道的一部分上,则也是有利的。铁路轨道的该部分可以是例如轨枕或混凝土板。唯一重要的是,支承件的区域中的桁架可以容易地以铰接方式相对于铁路轨道的相关部分移动,并且同时经由这些部分将它们的向下且横向于轨道轴线作用的载荷转移到路基中。

替代性地,两个桁架在桁架的每个端部处沿桁架的纵向方向的安装被设计成使得它们可以以可移位的方式——优选地沿轨道轴线的方向——安装在铁路轨道的一部分上。然后确保整个桥接结构沿轨道轴线的方向的最大可能移动性。约束实际上可以不再发生。布置在至少一个轨道下方的至少一个支承梁确保整个结构不能移出构造结合部。

在本发明的另一实施方式中,至少一个桁架具有用于固定桥接结构、特别是固定至铁路轨道的一部分的桁架支承件。这可以有利地以竖向力支承件的方式设计,例如作为点摇杆支承件或作为单轴导引的点滑动支承件。如果桁架要安装在设计为“板式轨道”的铁路轨道的混凝土板上,则这是特别有用的。

托架承载件也可以以铰接方式布置在至少一个桁架支承件上。这确保了——如以上已经示出的——力从桁架经由托架承载件无力矩地传递到正好两个轨枕中,而不是如现有技术中那样传递到仅一个或三个轨枕中。以这种方式,来自桥接结构的竖向载荷可以以简单的方式不受限制地传递,并且传递到不止一个轨枕上——并且因此充分地分布。这减少了支承轨枕、尤其是直接位于构造结合部附近的那些轨枕的变形和沉降。如果两个桁架均在两个端部处配备有这种托架承载件,则这将显著增加轨道床可以使用的时间,而无需在靠近构造结合部的区域进行夯实。这大大减少了对轨道或道碴上部结构的维护要求,是优于所有已知解决方案的显著优点。特别地,这消除了填充截面导轨、导引导轨和铰接式格栅的主要缺点。

具体地,桁架在托架承载件上的滑动安装可以由附接至托架承载件的支承销和布置在相应的桁架中的纵向凹槽形成,支承销沿桁架的纵向凹槽被导引。该设计非常简单,并且建造成本低廉。

在至少一个纵向凹槽中布置至少一个摩擦减少的滑动板可能是有利的。这减少了支承件中的摩擦,因此减少了纵向方向上的不期望的力并减少了磨损。

此外,如果在凹部的前端部处的至少一个纵向凹槽中布置至少一个弹簧和/或阻尼装置,则是有利的。在极端载荷的情况下,这确保了销在纵向凹槽的端部处的弹簧加载的或阻尼的冲击。这降低了支承梁和桁架整体上的弯曲应力。噪音和磨损更少。这种措施还确保了整个桥接结构的更大的整体耐磨性。

桁架的固定支承可以由相应的桁架中的支承销和支承凹部形成,使得相应的桁架在支承凹部中搁置在支承销上。这也是一种非常简单和低廉的支承布置,其在轨道的轴线的方向上固定并横向于轨道轴线,但同时是铰接的。

如果提供至少一个导轨支承点,所述至少一个导轨支承点被设计为纵向可移动的导轨支承点,则也是有用的。这确保了导轨相对于支承梁的非常低的滑动阻力。为此目的,导轨支承点还可以包括弹性板,该弹性板用于吸收至少一个导轨在其纵向方向上的位移。这确保了整个桥接结构在轨道轴线的方向上的高弹性。在结构的运动期间,桥接结构中仅产生非常小的纵向力。至少只要桥接结构没有被在其上滚动的交通载荷加载,情况就是如此。在这种情况下,仅非常小的力或没有力被引入到桥接结构和任何现有的边缘轨枕中。当导轨被交通加载时,在纵向可移动的导轨紧固件中,在导轨紧固件与导轨之间产生摩擦连接。导轨紧固件的弹性通过将纵向力重新分配到导轨中来降低作用在桁架或支承梁上的纵向力。这又降低了支承梁或桁架中的弯曲力矩以及铁路轨道的桁架在安装状态下支承在其上的相邻部分中的弯曲力矩。

也有利的是,桥接结构在第一支承梁与第二支承梁之间具有至少一个第三支承梁,第三支承梁具有至少一个导轨支承点,并且第三支承梁在每种情况下以纵向可移位且铰接的方式连接至第一桁架和第二桁架。因此,桥接结构的可能的纵向运动可以显著增加。

最后,桥接结构附加地可以具有控制装置,该控制装置用于将至少一导轨的不同支承梁的各个导轨支承点之间的距离设定成均匀的、特别是尽可能小的。如果在桥接结构中使用多于两个的支承梁,则这是特别有用的。然后,至少一个附加支承梁的定位经由附接至两个支承梁的控制器——例如剪式杠杆控制装置、铰接的杆重量控制装置或绳索滑轮重量控制装置——合理地执行。在这种情况下,桥接结构的在相邻铁路轨道部分上的支承件仍然可以如在上述的本发明的其他实施方式中那样简单地静态确定,或者在最好的情况下甚至是浮动的。因此,即使在具有大的运动或大的构造结合部的大型结构中,导轨与桥接台面之间的大的相对位移也不会在附加的支承梁的控制中引起约束力。因此,与现有技术相比,控制器经受显著较小的磨损。

如果在至少两个相邻的支承梁之间和/或在至少一个支承梁与构造结合部的至少一个相邻边缘之间配装至少一个弹性和/或可移动的密封元件,则也是有利的。以这种方式,过渡结构也可以被密封。

此外,该问题的解决方案通过根据权利要求25的铁路结构来实现,该铁路结构具有构造结合部和铁路轨道,该铁路轨道具有在构造结合部上被导引的至少一个导轨,所述至少一个导轨在铁路结构的承载铁路轨道的两个结构部分之间延伸,其中,至少一个导轨由上述桥接结构中的一个桥接结构支承在构造结合部的区域中。在此,上述优点现在作为整体呈现在铁路结构中。与已知的解决方案相比,它是一种需要显著较少的维护并且具有非常低的成本价格的结构。

此外,铁路结构具有铁路桥。在铁路桥中的应用代表了可以使用桥接结构的最常见的应用。

如果桥接结构以浮动方式附接至铁路轨道,则是有利的。以这种方式,可以避免约束的发生。

此外,在典型实施方式中,铁路轨道被设计为具有混凝土板的板式轨道,并且桥接结构附接至混凝土板。

替代性地,铁路轨道被设计为具有道床和轨枕的常规铁路轨道,其中,桥接结构附接至铁路轨道的至少两个支承轨枕、优选地四个支承轨枕。特别地,在这种变型中,如果支承轨枕各自在其外端部处具有用于接纳桥接结构的一部分、特别是托架承载件支承件的凹口,则是有利的。以这种方式,托架承载件可以布置在稍微更低的位置。这节省了安装空间,并为间隙规下的桁架创造了更大可能的安装高度。在这种情况下,桁架的底部甚至可以移动到道床的顶部下方。在这种情况下,可能需要在道床的边界壁中朝向构造结合部提供用于桁架的凹部。

如果载荷经由两个支承轨枕在轨道轴线的方向上的传递不充分,则支承轨枕可以在轨道轴线的方向上借助于轨枕间隔件、特别是适当尺寸的杆连接至其他相邻轨枕。在这种情况下,来自支承轨枕的纵向力也经由安装在轨枕之间的间隔件传递至其他相邻的轨枕。使用常规的间隔件(或适当加强的部段),因此可以在高达12.0米的长度上连接有多达20个轨枕。以这种方式,240kN的纵向力可以锚定在根据用于铁路桥的技术法规EN 1991-2假定的卸载轨道的纵向位移阻力LVWu=20kN/m处的道碴中。根据DB Netz AG的上部结构工程法规,轨枕与间隔件的这种连接是常见的做法,以便使轨枕沿轨道轴线的方向跟随桥接部的运动均匀,并且因此减缓轨道位置的劣化。这导致夯实间隔的经济上有利的延长。

在下文中,将参照附图中所示出的图更详细地解释本发明。其中,附图示意性地示出为:

图1是根据本发明的桥接结构在铁路结构中的第一实施方式的三维表示,该桥接结构具有铁路轨道,该铁路轨道具有道床和处于最大打开状态的沿轨道的纵向方向以在一侧不可移位的方式安装在托架承载件上的桁架;

图2是处于最小打开状态的图1中所示出的第一示例实施方式;

图3是根据本发明的桥接结构在铁路结构中的第二示例,该桥接结构具有铁路轨道,该铁路轨道具有道床和处于最大打开状态的在托架承载件上在两侧安装成能够沿轨道的纵向方向移动的桁架;

图4是处于最小打开状态的图3中所示出的第二实施方式;

图5是根据本发明的桥接结构在仅具有一个支承梁的铁路结构中的第三实施方式,该桥接结构具有铁路轨道,该铁路轨道具有处于最大打开状态的道床;

图6是处于最小打开状态的图5中所示出的第三实施方式;

图7是根据本发明的桥接结构在铁路结构中的第四实施方式,该桥接结构具有处于全开状态的“板式轨道”;

图8是桁架的端部的放大的纵向截面图,其中,托架承载件附接至桁架的端部;

图9是沿着图8中所示出的截面线A-A截取的横截面;

图10是沿图8中所示出的截面线B-B截取的横截面;

图11是导轨支承点的放大图;以及

图12是根据本发明的桥接结构在轨枕的区域中的第五实施方式的截面,该轨枕在边缘处具有凹口,以用于更深地安装托架承载件以及附接至其的桁架。

图1中所示出的根据本发明的桥接结构1的第一实施方式用于在铁路结构5中的构造结合部4的区域中支承铁路轨道3的至少一个导轨2。这是一种铁路结构5,其中,铁路轨道3具有两个平行的导轨2,这两个平行的导轨2又紧固至与导轨2横向布置的多个轨枕37,并且所述多个轨枕37又位于道床7中。

桥接结构1具有第一桁架8和第二桁架10。第一桁架8具有长直的主梁9,该主梁9横跨构造结合部延伸,并且平行于附图中左侧所示的导轨2的纵向轴线。在这种情况下,第一桁架8的主梁靠近第一导轨2布置成在侧向上位于附图中左侧所示的外侧。

第二桁架10也具有这样的直的主梁11。然而,第二桁架10布置在第一桁架8的一侧并且以一定距离与其平行。换句话说,第二桁架10位于导轨2的另一纵向侧、即在附图的右手侧。

现在重要的是,桁架8和桁架10两者均被设计成使得它们可以紧固至铁路轨道3的邻近构造结合部4的部分并且支承两个导轨2,使得它们可以至少部分地沿纵向方向移位。在这种情况下,两个桁架8和10即安装在位于构造结合部4的左侧的两个支承轨枕6上以及位于构造结合部4的右侧的两个支承轨枕6上,以便能够至少部分地沿纵向方向移位。具体地,桁架8在其左侧以铰接但不可移位的方式安装,并且桁架10在其右侧以铰接但不可移位的方式安装。桁架8或桁架10的另一侧是铰接的且可纵向移位的,如由附图中绘制的箭头所指示的,并且在桁架8、10的侧向端部处指向桁架8、10的纵向方向。

另外——并且这是本发明的另一要点——桁架8和桁架10两者均以可移位的方式支承在彼此上。因此,桁架8和桁架10可以在纵向方向上相对于彼此移位,如可以与图2中所示出的情况相比较看出的。因此,这是静态确定的三点式安装。

为此目的,在第一桁架8上横向于其主梁9并在其中心布置有支承梁12,以支承两个导轨2。根据本发明,该支承梁相对于第一桁架8的纵向轴线横向地对准、刚性地连接至第一桁架8并且安装在第二桁架10上,使得其可以被铰接且平行于轨道平面移动。另外,支承梁12被设计成使得其布置在构造结合部4的区域中,并且可以至少在待支承的导轨2下方的一些区域中被导引。

第二桁架10还具有居中地附接至主梁11的支承梁13,以用于支承两个导轨2。支承梁13也被设计成使得其可以在待支承的导轨2下方通过,横向于第二桁架10的纵向轴线延伸,并且刚性地连接至第二桁架10。因此,两个桁架8、10均在平面图中具有T形形状。

当沿轨道轴线的方向观察时,两个支承梁12、13又具有U形形状。在U形件的中央部分中布置有两个导轨支承点14,以支承两个导轨2。两个支承梁12、13的在相应的另一个桁架8、10上的支承件15被设计为相对于纵向轨道轴线在扭转方面柔软的支承件。具体地,这意味着两个桁架8、10及其支承梁12、13可以绕纵向轴线相对于彼此旋转,而这不会在桥接结构1中导致显著的应力。在最简单的情况下,这是通过从相应的另一个桁架8、10简单安装支承梁12、13来实现的,如该示例实施方式中所示出的。为此目的,当沿轨道轴线的方向观察时呈U形形状的支承梁12、13在安装件15的区域中具有水平保持板,该水平保持板附接至所讨论的支承梁12、13的相应向上指向的U形腿部。以这种方式,支承梁12、13及其安装半部围绕相应的另一个桁架8、10接合。以这种方式,支承梁12、13悬挂在相应的另一个桁架8、10上,并且同时,可以沿着相应的另一个桁架8、10的长形主梁9、11进行纵向导引滑动。

图1中所示出的状态示出了桥接结构1最大限度地打开、即,具有要桥接的构造结合部4的最大宽度。在最大方向上限制开度是借助于附接至桁架8、10的止挡部16来实现的。这些止挡部16防止支承梁12、13在桁架8、10或它们的主梁9、11上滑动得太远,并且然后撞击构造结合部4的边缘。

另一方面,图2中所示出的状态对应于桥接结构1的最小开度。在此,通过桁架8、10的两个支承梁12、13的端部面的冲击来实现对推合运动的限制。

两个桁架8、10在主梁9、11的每个端部处具有桁架支承件17,用于将桁架8、10紧固至铁路轨道3的一部分。这种紧固可以是直接的或者——如在此所示出的——间接的。这是因为,根据本发明,每个桁架支承件17铰接有托架承载件18,托架承载件18在每种情况下又附接至两个支承轨枕6。桁架支承件17可以以基本已知的方式设计为不能移位的固定支承件或可以沿纵向方向移位的支承件,如也在附图中由指向纵向轴线的双箭头所指示的。

在这种情况下,每个托架承载件18优选地是对称设计的。然后,桁架支承件17被紧固在托架承载件18的中心,该托架承载件18以其他方式被设计为直梁。以这种方式,从桁架8、10经由托架承载件18引入到相应的轨道部段中的竖向力被对半分布。如果桁架8、10经由托架承载件18所附接的铁路轨道部段是支承轨枕6,则与已知的解决方案相比,这非常明显地延长了直到道床7必须在该区域被夯实的时间。

图3和图4中所示出的根据本发明的桥接结构1的第二示例实施方式与第一示例实施方式的区别仅在于桁架8、10的支承件的类型。即,在该第二示例实施方式中,所有四个桁架支承件17均被设计为可以沿桁架8、10的纵向方向移位的支承件。因此,桥接结构1的最小开度——如图4所示——与第一示例实施方式的最小开度——如图2所示——相比可以再次减小。

在图5和图6中所示出的第三实施方式中,使用了两个设计非常不同的桁架8、10。第一桁架8同样具有长主梁9和支承梁12。然而,支承梁12在一些区域中被设计成比先前所描述的示例实施方式宽得多。因此,在轨道轴线的方向上一个位于另一个后方的两个导轨支承点14可以容纳在支承梁12上,以用于支承相应的导轨2。因此,支承梁12承载用于两个导轨2的总共四个导轨支承点14。

第二桁架10现在比先前的示例简单得多。第二桁架10具有直的主梁11,第一桁架8利用其安装件15悬挂在该主梁11上。

该桥接结构1的支承系统使得第一桁架8的两个桁架支承件17被设计成是可纵向移位和铰接的。第二桁架10的附图中左侧的桁架支承件17也被设计成是铰接的且可纵向移位的。位于右侧的支承件17是设计成沿纵向方向不可移位的铰接式支承件。因此,第二桁架10在纵向方向上以静态确定的方式被支承。与设置在第二桁架10上的止挡部16相结合,该固定的支承件确保了第二桁架10和第一桁架8都不能滑动。因此,整个结构是在扭转方面柔软的、静态支承的,并且因此总是不受约束。

图7中所示出的桥接结构1的实施方式在原理和其结构设计上与图1中所示出的第一实施方式相对应。然而,桥接结构在此安装在铁路结构5中,该铁路结构5具有“板式轨道”类型的铁路轨道3——在这种情况下,铁路轨道3用混凝土板19代替道床。在这种类型的结构中,不再存在任何可移动的轨枕。相反,这里的导轨支承点14直接附接至混凝土板19,该混凝土板19在该区域中可以稍微厚一些,并且呈横肋20的形式。如果这样的横肋20存在于混凝土板19中,则横肋20可以类似于图1中所示出的支承轨枕6使用,以将桁架8、10经由四个托架承载件18间接地紧固至铁路轨道3。然而,替代性地,在该设计中,相应的桁架8、10也可以利用其桁架支承件17直接紧固至铁路轨道3的混凝土板19。

图8现在以放大且纵向剖开的视图示出了具有可纵向移位的桁架支承件17的主梁9的端部。桁架支承件17基本上包括凹部,该凹部中定位有销21,销21附接至支承件17的下面的部分(在此是托架承载件18,但其也可以是简单的支承板,该支承板例如附接至铁路轨道3的一部分、例如板式轨道的混凝土板)。如果桁架支承件17被设计为滑动支承件,则如此处所示,凹部被设计为桁架8中的纵向凹槽22。这允许销21沿纵向凹槽22来回滑动。为了使销21在最大或最小位移处不会用力撞击凹部的端部面,在这里所示出的示例中配装有两个弹簧和/或阻尼元件23。

如可以从图9和图10中所示出的截面A-A和截面B-B看出的,在纵向凹槽22的每一侧上还布置有由低摩擦滑动材料制成的滑动导引件24。销21的上侧具有冠状设计——如可以在图10中看出的。以这种方式,桁架支承件17是铰接的,并且可以适应扭转,而不会在桁架中产生弯曲力矩或扭转力矩。

托架承载件18通过两个托架承载件支承件25附接至两个支承轨枕6。托架承载件支承件25被设计为可纵向移位的支承件,并且类似于具有低穿刺阻力的导轨支承点。因此,托架承载件支承件25具有布置在两个弹性中间层26之间的肋板27。托架承载件18由夹持板28从顶部至底部夹持。如果非常小,并且因此托架承载件18在托架承载件支承件25中滑动的阻力很低,则托架承载件18可以相对于保持在轨道轴线的方向上的肋板27移位。以这种方式,引入到支承轨枕6中的载荷显著地减少。

另一方面,如果意在将纵向力从桁架8、10经由托架承载件18传递到支承轨枕6中并从这些支承轨枕6传递到道床中,则夹持板28的大的预张紧力可以产生对托架承载件在托架承载件支承件25中移位的阻力,该阻力大于对支承轨枕在道碴中移位的阻力。在这种情况下,托架承载件在轨道轴线的方向上以不可移位的方式连接至支承轨枕。

如图11中放大和剖视所示出的特别适合于本发明的导轨支承点14也根据该原理起作用。相应地,导轨2可以相对于导轨支承点14的肋板29沿轨道轴线的方向滑动,肋板29由于横向于轨道轴线的肋而具有保持效果。为了使这尽可能容易,滑动板30布置在导轨2下方和弹性中间层31上,弹性中间层31又位于肋板29上。肋板29和导轨2借助于夹持螺钉32和张紧夹持件33夹持在一起。肋板29又借助于夹持螺钉32和张紧夹持件33在另一弹性中间板34插入的情况下支撑至基板35。基板35最终例如利用螺钉紧固至支承轨枕6或支承梁12、13。导轨2在轨道轴线的方向上的弹性紧固通过张紧夹持件33、弹性中间层31和弹性中间板34的对应弹性来实现。

在图12中所示出的实施方式中,图11中所示出的导轨支承点14安装在支承轨枕6上。在导轨2的外侧——在该附图中的左侧——可以看到主梁9,桁架支承件17的纵向凹槽22和定位在其下方的托架承载件18以及在图9中详细示出托架承载件支承件25。为了确保桁架8尽可能低,托架承载件18的托架承载件支承件25固定在支承轨枕6的外端部处的凹部36中。

附图标记

1.桥接结构

2.导轨

3.铁路轨道

4.构造结合部

5.铁路结构

6.支承轨枕

7.道床

8.第一桁架

9.第一桁架的主梁

10.第二桁架

11.第二桁架的主梁

12.第一桁架的支承梁

13.第二桁架的支承梁

14.导轨支承点

15.安装件

16.止挡部

17.桁架支承件

18.托架承载件

19.混凝土板

20.混凝土板中的横肋

21.销

22.纵向凹槽

23.弹簧和/或阻尼元件

24.滑动导引件

25.托架承载件支承件

26.托架承载件支承件的弹性中间层

27.托架承载件支承件的肋板

28.托架承载件支承件的夹持板

29.导轨支承点的肋板

30.导轨支承点的滑动板

31.导轨支承点的弹性中间层

32.夹持螺钉

33.张紧夹持件

34.导轨支承点的弹性中间板

35.导轨支承点的基板

36.支承轨枕中的凹部

37.轨枕

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