一种适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床
阅读说明：本技术 一种适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床 (Prefabricated railway roadbed of combination suitable for railway tunnel vibration/noise reduction ) 是由 李自强 黄韦伟 裴叔宸 罗玲 许智凡 丁选明 仉文岗 于 2021-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床,属于铁路隧道技术领域,包括道床组件。道床组件包括预制壳体、减震部、预制道床板、轨枕、消音板和钢轨,减震部设置于预制壳体内,预制道床板设置于减震部远离预制壳体的一侧,轨枕固定连接于预制道床板远离减震部的一侧,消音板固定连接于预制道床板靠近轨枕的一侧,且消音板设置有凹凸波纹,钢轨抵触于消音板,并能够固定连接于轨枕,其中,减震部分为隔振器与弹性件,隔振器固定连接于预制壳体,弹性件的一端固定连接于隔振器,弹性件的另一端固定连接于预制道床板。该装置能够不仅能够有较好的减震性能,而且还具有较好的降噪效果。(The invention provides a combined prefabricated track bed suitable for shock absorption and noise reduction of a railway tunnel, belongs to the technical field of railway tunnels, and comprises a track bed assembly. The railway roadbed subassembly includes prefabricated casing, the shock attenuation portion, prefabricated railway bed board, the sleeper, abatvoix and rail, the shock attenuation portion sets up in prefabricated casing, prefabricated railway bed board sets up in one side that prefabricated casing was kept away from to the shock attenuation portion, one side that shock attenuation portion was kept away from to sleeper fixed connection in prefabricated railway bed board, abatvoix fixed connection is in one side that prefabricated railway bed board is close to the sleeper, and the abatvoix is provided with unsmooth ripple, the rail is contradicted in the abatvoix, and can fixed connection in the sleeper, wherein, the shock attenuation portion is isolator and elastic component, isolator fixed connection is in prefabricated casing, the one end fixed connection of elastic component is in the isolator, the other end fixed connection of elastic component is in prefabricated railway bed board. The device can not only have better shock attenuation performance, but also has better noise reduction effect.)
技术领域
本发明涉及铁路隧道技术领域，具体而言，涉及一种适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床。
背景技术
随着我国隧道工程的迅速发展，隧道修建数量不断增加，铁路隧道道床结构通常采用无砟和有砟两种形式，其中无砟道床由于平顺性高、维修养护少和可预制施工的特点，被铁路隧道所广泛采用。而目前“客运高铁，货运重载”已成为我国铁路运输的主要发展方向，无论是高速列车还是重载列车对铁路隧道底部结构均会产生较大的动荷载作用，此外，由于无砟道床结构刚度较高，在抵抗高速/重载列车动荷载作用的同时，存在噪声污染和振动影响结构安全的问题。因此，在铁路隧道中设计一种新型的组合预制道床，在满足强度的同时，能够有效降低噪声和列车振动的影响引起越来越多设计人员的关注。
目前常用铁路隧道无砟道床减震措施是将弹性部件设置在道床结构底部，如钢弹簧浮置板、橡胶浮置板等，但对于地下水丰富的铁路隧道，渗水和泥沙会进入减震层影响其使用寿命。此外，采取有效的减震措施后虽能在一定程度上缓减列车产生动力作用，但对于噪声污染仍没有有效的处理方法。因此提出一种可工厂化生产、兼顾减震和降噪性能的预制道床具有重要意义。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床，旨在改善减震和降噪效果不好的问题。
本发明是这样实现的：本发明提供一种适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床，包括道床组件。
所述道床组件包括预制壳体、减震部、预制道床板、轨枕、消音板和钢轨，所述减震部设置于所述预制壳体内，所述预制道床板设置于所述减震部远离所述预制壳体的一侧，所述轨枕固定连接于所述预制道床板远离所述减震部的一侧，所述消音板固定连接于所述预制道床板靠近所述轨枕的一侧，且所述消音板设置有凹凸波纹，所述钢轨抵触于所述消音板，并能够固定连接于所述轨枕。
其中，所述减震部分为隔振器与弹性件，所述隔振器固定连接于所述预制壳体，所述弹性件的一端固定连接于所述隔振器，所述弹性件的另一端固定连接于所述预制道床板。
在本发明的一种实施例中，所述预制壳体为合金钢结构。
在本发明的一种实施例中，所述消音板设置有多个且均为多孔无机材料结构。
在本发明的一种实施例中，所述消音板通过高强度砂浆粘结铺设于所述预制道床板，且所述消音板设置有紧锁螺栓，所述紧锁螺栓固定连接于所述消音板与所述预制道床板。
在本发明的一种实施例中，所述消音板开设有通孔，所述轨枕能够容置于所述通孔，所述钢轨抵触于所述消音板，并能够固定连接于所述轨枕。
在本发明的一种实施例中，所述弹性件为钢弹簧。
在本发明的一种实施例中，所述减震部设置有多个且分别均匀分布于所述预制壳体与所述预制道床板之间。
在本发明的一种实施例中，所述预制壳体外侧设有防腐层，所述防腐层被构造成用于对内部所述预制道床板进行保护。
在本发明的一种实施例中，所述预制道床板内设置有连接钢，所述连接钢呈三角结构。
在本发明的一种实施例中，所述凹凸波纹设置多个且等距分布于所述消音板。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的一种适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床，使用时，先将预制壳体置于铁路隧道仰拱填充结构顶部现场开设的沟槽内，并通过沟槽凿毛加强连接，然后根据隧道的长度选择多个预制道床板进行拼接，进而能够加快道床建造的速度，而且当其中一部分发生损坏，可以将损坏的部分进行吊装换取，从而可以降低道床损坏过程中对行车安全和通行时间的影响；
消音板表面的凹凸波纹，有效增加了消音板的有效工作面积，从而显著降低列车行驶过程中产生的噪音；
减震部工作原理同钢弹簧浮置板类似，预制道床板具备一定质量和刚度，与弹性件和隔振器组成质量—弹簧—隔振器的减震系统，受到高速/重载列车的动力作用时，弹性件首先发生变形以抵消部分列车动荷载，再将残余动荷载传递至隔振器，通过隔振器的阻尼作用能够有效缓冲高速/重载列车的残余动力作用，进一步的，这种减震作用还能在很大程度上降低列车行驶产生的噪音；
综上所述，该装置具有以下几点好处；
(1)本发明消音层具有较好的降噪效果，耐久度高，成本控制较好，施工安装简便，能够用于普通铁路隧道、高速/重载铁路隧道，甚至是城市轨道交通，具有较好的应用前景。
(2)本发明在满足降噪的同时，还具备较好的减震性能，能够有效衰减列车动荷载对隧道底部结构的动力影响，提高隧底结构的服役寿命。
(3)与传统道床相比，具有预制拼装的特点，能够在工厂进行预制从而满足结构强度和拼装质量等方面的要求，同时，预制道床构件能够满足批量生产需求，提高道床建造速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的整体装置结构示意图；
图2为本发明实施方式提供的爆炸结构示意图；
图3为本发明实施方式提供的消音板结构示意图；
图4为本发明实施方式提供的减震部结构示意图；
图5为本发明实施方式提供的部分结构示意图。
图中：100-道床组件；110-预制壳体；111-防腐层；120-减震部；121-隔振器；122-弹性件；130-预制道床板；131-连接钢；140-轨枕；150-消音板；151-凹凸波纹；152-紧锁螺栓；153-通孔；160-钢轨。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床，包括道床组件100。
其中，请参阅图1，道床组件100能够能有效降低铁路隧道中列车行驶产生的噪音，极大减轻了列车的动力作用，预制装配式减震降噪道床能够保证工程质量并提高施工效率。
请参阅图1、图2和图3，道床组件100包括预制壳体110、减震部120、预制道床板130、轨枕140、消音板150和钢轨160，减震部120设置于预制壳体110内，减震部120设置有多个且分别均匀分布于预制壳体110与预制道床板130之间，增加整体的减震效果。预制道床板130设置于减震部120远离预制壳体110的一侧，预制道床板130内设置有连接钢131，连接钢131呈三角结构，便于实现多个预制道床板130快速连接，而且能够增加其质量的刚度。轨枕140固定连接于预制道床板130远离减震部120的一侧，消音板150固定连接于预制道床板130靠近轨枕140的一侧，且消音板150设置有凹凸波纹151，凹凸波纹151设置多个且等距分布于消音板150，有效的增加消音板150的面积，进而显著降低列车行驶过程中的噪音，钢轨160抵触于消音板150，并能够固定连接于轨枕140，消音板150开设有通孔153，轨枕140能够容置于通孔153，钢轨160抵触于消音板150，并能够固定连接于轨枕140，提高结构的稳定性能，结构设计合理。
请参阅图2和图4，其中，减震部120分为隔振器121与弹性件122，隔振器121固定连接于预制壳体110，弹性件122的一端固定连接于隔振器121，弹性件122的另一端固定连接于预制道床板130，弹性件122为钢弹簧，当受到高速/重载列车的动力作用时，弹性件122首先发生变形以抵消部分列车动荷载，再将残余动荷载传递至隔振器121，通过隔振器121的阻尼作用能够有效缓冲高速/重载列车的残余动力作用。
请参阅图2、图4和图5，具体的，预制壳体110为合金钢结构，且预制壳体110外侧设有防腐层111，防腐层111被构造成用于对内部预制道床板130进行保护，从而实现对预制道床板130实现了三面覆盖，能够保证渗水和泥沙不进入减震部120影响其使用寿命。
请参阅图2、图3和图5，具体的，消音板150设置有多个且均为多孔无机材料结构，根据多孔无机材料的特点将列车行驶噪声的入射声转化为热能，从而达到降噪的目的。消音板150通过高强度砂浆粘结铺设于预制道床板130，且消音板150设置有紧锁螺栓152，紧锁螺栓152固定连接于消音板150与预制道床板130，通过高强度砂浆粘结铺设在预制道床板130表面，能够有效阻止渗水和泥沙的进入，提高了消音层的稳定性和使用耐久性。
具体的，该适用于铁路隧道减震降噪的组合预制道床的工作原理：使用时，先将预制壳体110置于铁路隧道仰拱填充结构顶部现场开设的沟槽内，并通过沟槽凿毛加强连接，然后根据隧道的长度选择多个预制道床板130进行拼接，进而能够加快道床建造的速度，而且当其中一部分发生损坏，可以将损坏的部分进行吊装换取，从而可以降低道床损坏过程中对行车安全和通行时间的影响；
消音板150表面的凹凸波纹151，有效增加了消音板150的有效工作面积，从而显著降低列车行驶过程中产生的噪音，通过高强度砂浆粘结铺设在预制道床板130表面，能够有效阻止渗水和泥沙的进入，提高了消音板150的稳定性和使用耐久性；
减震部120工作原理同钢弹簧浮置板类似，预制道床板130具备一定质量和刚度，与弹性件122和隔振器121组成质量—弹簧—隔振器的减震系统，受到高速/重载列车的动力作用时，弹性件122首先发生变形以抵消部分列车动荷载，再将残余动荷载传递至隔振器121，通过隔振器121的阻尼作用能够有效缓冲高速/重载列车的残余动力作用，进一步的，这种减震作用还能在很大程度上降低列车行驶产生的噪音。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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