一种预防预留钉孔纵裂缺陷的混凝土轨枕
技术领域
本实用新型属于轨道辅助设备技术领域，具体涉及一种预防预留钉孔纵裂缺陷的混凝土轨枕。
背景技术
轨道扣件中的螺纹道钉与混凝土轨枕的联结目前主要采用硫磺砂浆锚固，由于其机械性能、绝缘性能均能满足使用条件，且因材料资源丰富、价格低廉等原因，使其能够替代“木栓”并沿用至今，但是在实际使用情况来看，混凝土轨枕硫磺锚固孔出现纵向裂纹日趋严重，甚至导致混凝土轨枕一分为二，失去持钉力，威胁行车安全，现已经成为混凝土轨枕重要病害之一；根据中国期刊《石家庄铁道学院学报》2002年3月第15卷第1期公开的题为《轨枕预留螺栓孔纵裂原因及改进措施》的文献可知，造成预留螺栓孔纵裂的原因就是螺栓孔周围最大拉应力值远远大于混凝土的抗拉强度，而最大压应力值则位于混凝土的抗压强度，而最大压应力值则位于混凝土的抗压强度范围之内，所以，螺栓孔纵裂的原因是由于周边拉应力过大而不是压应力过大而造成的，也就是说轨枕是被拉裂的，而不是压坏的。
现有技术解决这个问题的原理主要是加强预留通孔部分内侧部分采用具有膨胀性能的特殊混凝土，外侧部分仍采用普通混凝土，利用特殊混凝产生的膨胀性能，使得外圈混凝土与内圈混凝土交界面处产生套和压力，从而产生组合圆筒效应，这样在接触面内部混凝土受到内压力，从而在内外混凝土中分别因其压缩和拉深的周向套和应力，从而来减少纵裂缺陷的发生；其中提到的特殊混凝土是自应力混凝土，但是这种混凝土能够产生的内应力不超过6MPa，而且内应力的值根据养护条件的变化而变化，所以套和压力的大小是难以确定的，在养护条件不佳的情况下，套和压力很小就达不到预定效果，而对于重载铁路，自应力混凝土与普通混凝土产生的套和压力更是不足以抵消受到的拉应力，所以，现有技术并不能很好地解决纵裂缺陷的问题，而且增加了生产成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种预防预留钉孔纵裂缺陷的混凝土轨枕，能够在加强连接稳固性的同时解决预留钉的纵裂缺陷。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种预防预留钉孔纵裂缺陷的混凝土轨枕，包括设置有两条承轨槽的枕块、预留钉、承力板、固定螺栓，所述承力板水平设置在承轨槽下方的枕块内部，其顶面与预留钉孔的末端连接，所述承力板上与预留钉孔对应位置上设置有通孔，通孔中安装有连接装置，通过连接装置与插入预留钉孔中的固定螺栓连接；所述固定螺栓包括螺头、螺杆、螺纹桩，其中螺头的截面形状为六边形，螺杆的一端垂向固定在螺头上，螺杆的另一端设置有螺纹桩，螺纹桩外设置有与连接螺管形状相配合的外螺纹。
进一步地，所述连接装置包括：连接螺栓、卡环，所述卡环是一段与承力板厚度相同的圆管，卡环的两端水平设置有与轴线垂直的两个底板，两个底板的面积均大于卡环中部圆管的截面面积，卡环顶部的底板上固定有连接螺管；所述连接螺管位于预留钉孔中，连接螺管是空心圆管，连接螺管内壁设置有与固定螺栓相配合的螺纹。
进一步地，所述螺杆上还套装有减震套，所述减震套是圆管，减震套的内径与螺杆外径相同，减震套固定在螺杆上，减震套的厚度就是螺杆与预留钉孔截面半径之差。
本实用新型至少具有以下有益效果：
（1）插入预留孔的固定螺栓直接与承力板可拆卸连接，所以受到的压应力或是拉应力通过固定螺栓作用在承力板上，而不是作用在预留钉孔中，预留钉孔受到的力大大减小，也就避免了纵裂缺陷的产生。
（2）承力板体积较大且位于枕块内部，所以力被分散，单位面积受到的力减小，避免了力的集中。
（3）固定螺栓的螺杆上设置有减震套，减震套填补了预留钉孔与螺杆之间的间隙，避免了水分渗入而造成枕块的损坏或松动。
附图说明
构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
附图中：
图1示意性示出了本实用新型的使用状态图；
图2示意性示出了图1中A部分的局部放大图；
图3示意性示出了本实用新型中固定螺栓的结构示意图；
其中，上述附图包括以下附图标记：
1-枕块，2-预留钉孔，3-承力板，31-连接螺管，32-卡环，4-固定螺栓，41-螺头，42-螺杆，43-减震套，44-螺纹桩。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。
实施例
如图1~3所示的是一种预防预留钉孔纵裂缺陷的混凝土轨枕，用于解决现有技术的轨枕中经常出现的预留钉孔纵裂缺陷，尤其是重载铁路中，因为载荷较大，所以预留钉孔经常出现纵裂缺陷而影响正常使用；其结构包括：枕块1、预留钉孔2、承力板3、固定螺栓4，预留钉孔2位于枕块1的承轨槽中，扣件通过旋入预留钉孔2中的固定螺栓4固定在承轨槽中，从而将轨道固定，预留钉孔2的底部与承力板3的顶面连通，承力板3上的连接螺管31位于预留钉孔2中，与固定螺栓4可拆卸连接后，固定螺栓4受到的拉力会传导到承力板3上，由承力板3承受使用过程中固定螺栓4受到的拉应力，而不是作用在预留钉孔2中，所以也就避免了预留钉孔2受到拉应力而出现纵裂缺陷的情况，而且保证了连接的稳定性。
如图1所示，所述枕块1的顶面设置有两个承轨槽，承轨槽内用于安装轨道，承轨槽内垂向设置有多个预留钉孔2，使用时，固定螺栓4固定在预留钉孔2中，就能够把扣件仅仅固定在承轨槽中，进而将轨道固定在承轨槽中，现有技术主要是将螺栓旋入预留钉孔2中，螺栓受到的拉力就会作用在预留钉孔2中，由于预留钉孔2的面积较小且螺栓受到的拉力很大，所以很容易在预留钉孔2处形成纵裂缺陷。
需要说明的是：在本实施例中，预留钉孔2的孔径是螺杆42的1~1.5倍。
位于承轨槽下方的枕块1内部设置有承力板3，承力板3水平设置，其顶面与预留钉孔2的末端连接，使固定螺栓4的底端能够连接在承力板3上，固定螺栓4受到的拉应力就会通过固定螺栓4传导到承力板3上，而不是由预留钉孔2来承担，从根本上避免了预留钉孔2纵裂缺陷的产生，由于承力板3的面积较大，受到的拉力被分散，避免了应力的集中；承力板3上与固定螺栓4连接的部分是由连接螺栓、卡环32组成，如图2所示，卡环32是一段与承力板3厚度相同的圆管，卡环32的两端设置有与轴线垂直的两个底板，两个底板的面积均大于卡环32中部圆管的截面面积，在承力板3上设置有与预留钉孔2位置对应的通孔，卡环32中部圆管固定在通孔中，卡环32顶部的底板上固定有连接螺管31，连接螺管31位于预留钉孔2中，连接螺管31是空心圆管，连接螺管31内部设置有与固定螺栓4相配合的螺纹，通过固定螺栓4与承力板3上连接螺管31的配合而将二者连接。
固定螺栓4的结构如图3所示，包括螺头41、螺杆42、螺纹桩44，其中螺头41的截面形状为六边形，螺杆42的一端垂向固定在螺头41上，螺杆42的另一端设置有螺纹桩44，螺纹桩44外设置有与连接螺管31形状相配合的外螺纹，在使用时，将固定螺栓4放入预留钉孔2中，旋转螺头41，将螺纹桩44旋入承力板3的连接螺管31中，从而固定螺栓4与承力板3连接。
需要说明的是：所述螺杆42上还套装有减震套43，所述减震套43是圆管状结构，减震套43的内径与螺杆42外径相同，减震套43固定在螺杆42上，减震套43的厚度就是螺杆42与预留钉孔2截面半径之差，在使用时将螺杆42与预留钉孔2之间的空隙填满，避免外界的水进入预留钉孔2中。
作为一种优选的实施例，所述减震套是橡胶材质，密封较好且有一定的减震作用。
