一种通用型市域铁路扣件
技术领域
本实用新型属于铁路轨道技术领域，具体涉及一种通用型市域铁路扣件。
背景技术
市域铁路是介于城际铁路与城市轨道交通之间的新型轨道交通系统，不仅能为中心城与新城之间提供快速、大容量、公交化交通服务，还能连接国家干线铁路实现互联互通。市域铁路不同于城市地铁和轻轨的特点是市域铁路的站距大，列车重，常采用高速铁路动车组车辆，设计速度快，可达140～160km/h，远超过城市地铁和轻轨约80km/h的时速要求。从我国的客运铁路建设规划分析，将来全国的客运线路将分为高速铁路，城际铁路，市域铁路和城市轨道交通的地铁和轻轨等几个层次，在国家八纵八横的高速铁路网络已经基本形成的情况下，下一步的建设重点将是城际铁路和市域铁路，而市域铁路由于是对现有城际铁路的升级，具有在中心城与新城之间提供速度快，大容量、公交化的交通服务特点，将处于未来客运铁路发展的重要地位。
由于市域铁路的建设特点，使得其铺设的轨道结构必须具备高于地铁和轻轨轨道的要求，如线路要兼顾普通和高等级减振路段的要求，线路运行变形量要小，平顺性高等，这些都要求其轨道结构的重要组成部分——钢轨扣件系统具备良好的使用性能，在兼顾大轴重车辆和高速、减振的情况下，对扣件系统进行新的开发。
扣件系统是轨道交通中用于固定钢轨的装置，是轨道结构的重要组成部分，它的作用是将钢轨和轨下基础连接成一个整体，将钢轨所受到的力传递给轨下基础，并保持钢轨的正确位置，防止钢轨产生纵横向位移，同时提供一定的轨道弹性，起到减振降噪的效果。
国内现有的市域铁路扣件虽然有一般路段用扣件和减振路段用扣件，但现有的技术存在以下几点缺点，在使用中不利于推广：
1、两种路段用扣件高度不统一，一般路段用扣件高度比减振路段用扣件高度小约20mm左右，在铺设时必须设计专门的高度可调整扣件进行渐变顺坡施工，施工复杂性大。由于减振路段用扣件一般采用双层减振结构，所以扣件高度比采用单层垫板的一般路段用扣件高约20mm左右。
2、一般路段用扣件如果改造为减振路段用扣件则需要重新做路基，施工难度大，改造成本高。
3、减振扣件和一般路段用扣件零件不一样，影响铺设施工的通用性。
实用新型内容
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本实用新型提供了一种市域铁路全线通用的扣件，满足普通和减振路段的铺设要求，扣件具有结构一致，施工、维修简单，成本适中的特点，具有进行大范围推广的价值。
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种通用型市域铁路扣件，绝缘耦合垫板直接铺设于基座上，在绝缘耦合垫板上依次铺设下层铁垫板、弹性垫层、上层铁垫板、尼龙绝缘盖、平垫块、重型弹簧垫圈，锚固螺栓从上至下依次穿过并与基座锚固连接；上层铁垫板上固定钢轨；
所述下层铁垫板上有凸出的立柱，在自然状态下，立柱的高度小于其穿过的弹性垫层和上层铁垫板的高度之和；在锚固螺栓安装预紧时，尼龙绝缘盖通过上层铁垫板压缩弹性垫层至尼龙绝缘盖的下表面和立柱顶面平齐；
所述弹性垫层的刚度可调，在一般路段中的非小半径曲线地段，采用第一刚度的弹性垫层；在减振路段中的非小半径曲线地段，采用第二刚度的弹性垫层；在一般路段和减振路段中的小半径曲线地段，采用第三刚度的弹性垫层；其中第二刚度＜第一刚度＜第三刚度。
优选地，所述尼龙绝缘盖下部有凸出的边缘，边缘插入上层铁垫板和下层铁垫板上的立柱之间的空隙中，在水平方向锁紧上下铁垫板。
优选地，所述尼龙绝缘盖下部凸出的边缘内部与所述下层铁垫板上的立柱形成防止相对转动的匹配形状。
优选地，所述尼龙绝缘盖下部凸出的边缘内部与所述下层铁垫板上的立柱的截面均为扁圆形。
优选地，所述尼龙绝缘盖的上部与所述平垫块的下部形成防止相对转动的匹配形状。
优选地，所述尼龙绝缘盖的上表面设有沟槽，与之形成匹配的是，所述平垫块的下表面设有凸出的凸台。
优选地，在所述上层铁垫板的承轨槽中放置轨下垫板，钢轨铺设在轨下垫板上，在承轨槽和钢轨之间设置绝缘轨距块。
优选地，所述上层铁垫板上设有弹条安装座，弹条安装座底面有T型螺栓防转锥台，其中倒置有T型螺栓。
优选地，所述T型螺栓依次穿过弹条安装座、弹条、平垫圈和螺母，通过拧紧螺母后压紧安装在上层铁垫板和绝缘轨距块之间的弹条，将钢轨固定在轨下垫板上。
优选地，在连续梁桥面小阻力地段，换用较其他路段摩擦系数小的轨下垫板和小扣压力弹条。
上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本实用新型的通用型市域铁路扣件，市域铁路全线通用，满足普通和减振路段的铺设要求，扣件具有结构一致，施工、维修简单，成本适中的特点，具有进行大范围推广的价值。
2、本实用新型的通用型市域铁路扣件，在铺设钢轨的扣件铁垫板下设置弹性垫层，钢轨下只设置耦合垫板，采用串联结构对铁垫板下弹性垫层做高度限位即可，这样可以充分发挥铁垫板下弹性垫层的弹性。在减振路段铺设时采用柔性垫层，在一般路段铺设时采用中等硬度垫层，在小半径曲线路段铺设时采用高硬度垫层。通过调整铁垫板下弹性垫层的弹性指标，可以适应市域铁路全线通用的铺设要求。小半径曲线路段铺设时，轨道受力大，要求扣件变形要小，此时扣件应具有较大的系统刚度。系统刚度指使扣件发生单位下沉时所需要的垂向载荷大小，体现了扣件的系统弹性，指标越大，系统越偏刚性。
3、本实用新型的通用型市域铁路扣件，采用统一结构满足了市域铁路普通扣件和减振扣件的性能要求，在安装铺设过程中具有简单、方便管理的优势。
4、本实用新型的通用型市域铁路扣件，采用的串联式固定结构对扣件的中间弹性垫层在使用时预压很小，可以充分发挥中间弹性垫层的弹性进行减振，减振效果好。
5、本实用新型的通用型市域铁路扣件，采用的串联式固定结构使得扣件各零部件之间横向间隙小，扣件抗横向力大，稳定性高，使用安全性高。
6、本实用新型的通用型市域铁路扣件，拆装无需专用工具，方便后期的扣件养护维修工作。
7、本实用新型的通用型市域铁路扣件，包括上层铁垫板上有用于安装的大圆孔和弹条安装座，安装座底面有T型螺栓防转锥台；下层铁垫板上有扁圆形的立柱；采用的串联式固定结构；中间弹性垫层在使用时仅预压0.5～1mm。
8、本实用新型的通用型市域铁路扣件，安装采用错列式接口，兼容绝大部分的城市轨道交通安装位置。
9、本实用新型的通用型市域铁路扣件，可以采用城市轨道交通常用的弹条。
10、本实用新型的通用型市域铁路扣件，扣件统一采用一种轨下垫板，轨下垫板刚度50～70kN/mm，在钢轨和上层铁垫板中间起耦合作用。
11、本实用新型的通用型市域铁路扣件，板下弹性垫层刚度可调，在一般路段应用时，采用刚度50～70kN/mm中等弹性的板下弹性垫层，保证系统具有40kN/mm左右的系统刚度；在减振路段应用时，采用刚度20～30kN/mm高弹性的板下弹性垫层，保证系统具有12～20kN/mm的系统刚度；在小半径曲线路段应用时，采用刚度90～120kN/mm的低弹性板下弹性垫层，保证系统具有50～70kN/mm的系统刚度。只有在需要降低扣件纵向阻力的连续梁桥面小阻力地段换用摩擦系数小的轨下小阻力垫板和小扣压力弹条。
附图说明
图1是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的俯视示意图；
图3是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的爆炸示意图；
图4是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的爆炸示意图；
图5是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的尼龙绝缘盖结构示意图；
图6是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的平垫块结构示意图；
图7是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的上层铁垫板示意图；
图8是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的下层铁垫板示意图；
图9是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的上下铁垫板和弹性垫层的串联结构示意图；
图10是本实用新型实施例的通用型市域铁路扣件的上下铁垫板和弹性垫层的串联结构安装示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。
作为本实用新型的一种较佳实施方式，如图1-10所示，本实用新型提供一种通用型市域铁路扣件，在基座中预埋有尼龙套管15，绝缘耦合垫板8直接铺设于基座上，在绝缘耦合垫板8上依次铺设下层铁垫板7、弹性垫层6、上层铁垫板5、尼龙绝缘盖4、平垫块3、重型弹簧垫圈2，锚固螺栓1从上至下依次穿过并与基座锚固连接；上层铁垫板5上固定钢轨10。
图1和图8中，所述下层铁垫板7上有凸出的立柱71，在自然状态下，立柱71的高度略小于其穿过的弹性垫层6和上层铁垫板5的高度之和；在锚固螺栓1安装预紧时，锚固螺栓1向下穿过重型弹簧垫圈2、平垫块3和尼龙绝缘盖4上的螺栓孔贯穿下层铁垫板7旋入固定在基座上尼龙套管15中，尼龙绝缘盖4通过上层铁垫板5压缩弹性垫层6至尼龙绝缘盖4的下表面和立柱71顶面平齐，此时由下层铁垫板和尼龙绝缘盖形成的高度空间即可在高度方向固定弹性垫层和上层铁垫板，并仅对弹性垫层形成0.5～1mm的压缩，保证弹性垫层可以完全发挥其弹性性能的情况下，充分和上、下层铁垫板接触。
如图4-5所示，所述尼龙绝缘盖4下部有凸出的边缘41，边缘41插入上层铁垫板5和下层铁垫板7上的立柱71之间的空隙中，由于尼龙绝缘盖下部凸出的边缘厚度与上层铁垫板及下层铁垫板上的立柱之间的空隙一致，即可在水平方向锁紧上下铁垫板，保证上层铁垫板水平受力时，在平面方向位移很小。
所述尼龙绝缘盖4下部凸出的边缘41内部与所述下层铁垫板7上的立柱71形成防止相对转动的匹配形状。优选地，所述尼龙绝缘盖4下部凸出的边缘41内部与所述下层铁垫板7上的立柱71的截面均为扁圆形。
如图4-6所示，所述尼龙绝缘盖4的上部与所述平垫块3的下部形成防止相对转动的匹配形状。优选地，所述尼龙绝缘盖4的上表面设有沟槽42，与之形成匹配的是，所述平垫块3的下表面设有凸出的凸台31。
如图1-3、7所示，在所述上层铁垫板5的承轨槽中放置轨下垫板，钢轨10铺设在轨下垫板上，在承轨槽和钢轨10之间设置绝缘轨距块9。所述上层铁垫板5上设有安装的大圆孔和弹条安装座，弹条安装座底面有T型螺栓防转锥台，其中倒置有T型螺栓12。所述T型螺栓12依次穿过弹条安装座、弹条11、平垫圈14和螺母13，通过拧紧螺母13后压紧安装在上层铁垫板5和绝缘轨距块9之间的弹条11，将钢轨10固定在轨下垫板上。
如图9-10所示，组装时下层铁垫板7上的立柱71穿过的弹性垫层6和上层铁垫板上7的孔。
扣件在实际应用中对于所有路段都采用相同结构，轨下垫板刚度50～70kN/mm，扣件统一采用一种轨下垫板，在钢轨和上层铁垫板中间起耦合作用。所述弹性垫层6的刚度可调，在一般路段中的非小半径曲线地段，采用第一刚度的弹性垫层6；在减振路段中的非小半径曲线地段，采用第二刚度的弹性垫层6；在一般路段和减振路段中的小半径曲线地段，采用第三刚度的弹性垫层6；其中第二刚度＜第一刚度＜第三刚度。具体的，在一般路段应用时，采用刚度50～70kN/mm中等弹性的板下弹性垫层，保证系统具有40kN/mm左右的系统刚度；在减振路段应用时，采用刚度20～30kN/mm高弹性的板下弹性垫层，保证系统具有12～20kN/mm的系统刚度；在小半径曲线路段应用时，采用刚度90～120kN/mm的低弹性板下弹性垫层，保证系统具有50～70kN/mm的系统刚度。只有在需要降低扣件纵向阻力的连续梁桥面小阻力地段换用摩擦系数小的轨下小阻力垫板和小扣压力弹条。
综上所述，本实用新型具有如下显著优势：
1、本实用新型的通用型市域铁路扣件，市域铁路全线通用，满足普通和减振路段的铺设要求，扣件具有结构一致，施工、维修简单，成本适中的特点，具有进行大范围推广的价值。
2、本实用新型的通用型市域铁路扣件，在铺设钢轨的扣件铁垫板下设置弹性垫层，钢轨下只设置耦合垫板，采用串联结构对铁垫板下弹性垫层做高度限位即可，这样可以充分发挥铁垫板下弹性垫层的弹性。在减振路段铺设时采用柔性垫层，在一般路段铺设时采用中等硬度垫层，在小半径曲线路段铺设时采用高硬度垫层。通过调整铁垫板下弹性垫层的弹性指标，可以适应市域铁路全线通用的铺设要求。小半径曲线路段铺设时，轨道受力大，要求扣件变形要小，此时扣件应具有较大的系统刚度。系统刚度指使扣件发生单位下沉时所需要的垂向载荷大小，体现了扣件的系统弹性，指标越大，系统越偏刚性。
3、本实用新型的通用型市域铁路扣件，采用统一结构满足了市域铁路普通扣件和减振扣件的性能要求，在安装铺设过程中具有简单、方便管理的优势。
4、本实用新型的通用型市域铁路扣件，采用的串联式固定结构对扣件的中间弹性垫层在使用时预压很小，可以充分发挥中间弹性垫层的弹性进行减振，减振效果好。
5、本实用新型的通用型市域铁路扣件，采用的串联式固定结构使得扣件各零部件之间横向间隙小，扣件抗横向力大，稳定性高，使用安全性高。
6、本实用新型的通用型市域铁路扣件，拆装无需专用工具，方便后期的扣件养护维修工作。
7、本实用新型的通用型市域铁路扣件，包括上层铁垫板上有用于安装的大圆孔和弹条安装座，安装座底面有T型螺栓防转锥台；下层铁垫板上有扁圆形的立柱；采用的串联式固定结构；中间弹性垫层在使用时仅预压0.5～1mm。
8、本实用新型的通用型市域铁路扣件，安装采用错列式接口，兼容绝大部分的城市轨道交通安装位置。
9、本实用新型的通用型市域铁路扣件，可以采用城市轨道交通常用的弹条。
10、本实用新型的通用型市域铁路扣件，扣件统一采用一种轨下垫板，轨下垫板刚度50～70kN/mm，在钢轨和上层铁垫板中间起耦合作用。
11、本实用新型的通用型市域铁路扣件，板下弹性垫层刚度可调，在一般路段应用时，采用刚度50～70kN/mm中等弹性的板下弹性垫层，保证系统具有40kN/mm左右的系统刚度；在减振路段应用时，采用刚度20～30kN/mm高弹性的板下弹性垫层，保证系统具有12～20kN/mm的系统刚度；在小半径曲线路段应用时，采用刚度90～120kN/mm的低弹性板下弹性垫层，保证系统具有50～70kN/mm的系统刚度。只有在需要降低扣件纵向阻力的连续梁桥面小阻力地段换用摩擦系数小的轨下小阻力垫板和小扣压力弹条。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
