CN101649589A - 高聚物改性新材料铁路轨道枕木 - Google Patents

Abstract

本发明采用自研的自动化生产线成型办法制备高聚物轨道枕木，其中包括：高聚物改性新材料调制合格后，在模具内通过自动化生产线提前内置纤维绳加强筋或散置加强筋，经模具内预制件楔形螺栓预留出枕体合格紧固连接楔形螺栓空洞，将调制合格后的原料经自动化生产线高温、高压塑化挤出注入枕体模具形成枕体，通过连接紧固楔形螺栓及轨道轨卡将高聚物枕体连接为整体。本发明以《国家铁路建筑标准设计图案》为依据，对其中的轨道枕木进行技术改造。方法是：采用与之相同尺寸的混凝土枕木为基本图形，制备成高聚物铁路轨道枕木。本发明有以下优点：1.节约能源、保护环境；2.适当的韧性有利于列车的高速行驶和有利于缩短紧急刹车距离；3.工艺简单、成本低廉。本产品适于：铁路主轨道、副轨道、岔道。

Description

高聚物改性新材料铁路轨道枕木

技术领域：

本技术涉及到一种高聚物改性新材料制作的铁路轨道枕木的合成制作。

背景技术：

长期以来，铁路轨道枕木使用的是木材枕木。伴随着森林资源政策的禁伐和木材的紧缺，迫使铁路建设不得不寻找新的代替材料。混凝土枕木在铁路建设中起到了节约木材、起到了更新换代作用，该产品就是在这种情况下应运而生的。据考证，混凝土枕木虽然强度高、承载力大，但是它有许多不尽人意之处：(1)在行车过程中表现出车体与枕体硬碰硬产生的振动力非常强，使人感觉行车噪声的劳累和不舒服；(2)其性质定位该产品不能适应变形条件，当轨道枕木受力不均、局部应力过大时，其性质将导致局部应力超过混凝土枕木设计应力上限而产生破坏，进而使轨道枕木破坏不能继续使用。高聚物枕木属于柔性枕体，当发生受力不均局部应力过大时能产生相应变形而使应力分散，不至于破坏铁路行车。

发明内容：

其目的是为社会提供一种高聚物改性新材料制作的铁路轨道枕木，为合格的废旧塑料、纤维、废旧轮胎提供一个二次废物综合利用的平台。

依据背景技术考证的(1)(2)等存在的问题，以此为切入点我们研制了采用高聚物改性新材料制作铁路轨道枕木的设想，研究发现，高聚物改性新材料枕木通过独特的配方，它的物理、化学、力学性能优于木材枕木，近似于混凝土枕木，个别指标还优于混凝土枕木。诸如：高聚物改性新材料的抗拉强度为21-24MPa；而混凝土的抗拉强度只能达到1.1MPa；高聚物改性新材料抗剪切强度可达到60MPa；而混凝土的抗剪切强度只能达到11MPa；高聚物的软化温度为170℃-250℃；脆化温度为-70℃；泊松比为0.45；断裂伸长率≥350％；这些指标都非常适合用于建造铁路轨道枕木。

上述的目的内容通过以下的技术方案实现：

高聚物改性新材料制作的铁路轨道枕木，其组成包括：由高聚物配比合成的合格材料枕体(1)，所述的枕体模具内置楔形标准螺栓，在枕体内预留出合格的螺栓空洞位置(2)，所述的枕体内置有一组纤维绳加强筋或散置纤维加强筋(3)，所述的枕体通过楔形紧固螺栓与铁路轨道并通过轨道轨卡与枕体连接形成一个整体(4)。

这个技术方案有以下有益效果：

1.节省资源：现人类每年约产生4-5亿吨废旧塑料、几千万吨废旧轮胎、几千万吨的废旧高强度棚膜和纤维。这些废料烧掉污染空气，扔掉污染社会环境及占用地球人类使用面积。据目前有关资料显示这些废料的使用约占其总量的7-9％，如采用此技术获得成功，这些废料均可得到百分百利用。

2.提高综合效能：高聚物改性新材料枕木具有柔性体的特征，据考证，一定的弹性作用有利于机车的高速行驶，预计车速可提高到500-700公里/小时，紧急刹车距离可缩短50-60％，火车的综合社会效益可比混凝土枕木提高5-6倍。

3.产品性能可靠：高聚物改性新材料的化学性能极为稳定，高聚物改性新材料枕木的化学、物理力学性能、耐酸、耐碱、耐磨、抗腐蚀、耐常温照射、耐常压等特性均优于木材枕木和混凝土枕木，特别适用于有地下水的工程，高聚物改性新材料枕木本身±60℃不产生物理变化。本产品使用寿命长可达50-70年、并且枕体可回收再利用，综合社会效益比混凝土高5-6倍。

4.采用高聚物范围内高分子材料：高密度聚乙烯80级以上原料20％，合格废旧塑料50％，合格废旧高强度的薄膜和纤维10％，废旧橡胶粉10％，碳酸钙10％，脆化改性研制出的混合配方，经高温塑化、高压灌注成型和精炼，最终成型而生产出来的一种新型的带有纤维状高分子结构的高强高聚物铁路轨道枕木。

5.施工周期短、工艺简单：混凝土轨道枕木加工时要进行模板支撑、混凝土搅拌、钢筋制作、混凝土浇筑、拆模、养生等工艺，周期长、工艺复杂。但现在采用了高聚物材料制作的轨道枕木，只需要生产、安装简单几项工艺就可以完成、大大缩短了工期、节省了大量的人力、物力和社会资源。

本发明的具体实施方式：

实施例1：

高聚物改性新材料制作的铁路轨道枕木，其组成包括：由高聚物配比合成的合格材料枕体(1)，所述的枕体模具内置楔形标准螺栓，在枕体内预留出合格的螺栓空洞位置(2)，所述的枕体内置有一组纤维绳加强筋或散置纤维加强筋(3)，所述的枕体通过楔形紧固螺栓与铁路轨道并通过轨道轨卡与枕体连接形成一个整体(4)。

实施例2：

上述的高聚物改性新材料制作的铁路轨道枕木，所述的模具中内置螺栓，使之包裹在枕体的高聚物改性新材料内作为枕木与道轨的连接点。

实施例3：

上述的高聚物改性新材料制作的铁路轨道枕木，所述的纤维绳加强筋或散置纤维加强筋预埋于枕体之中起枕体横向竖向加固件作用，待高聚物原料塑化灌注形成整个加强枕体。

本发明以《国家铁路建筑标准设计图案》为依据，对其中的轨道枕木进行技术改造。方法是：采用与之相同尺寸的混凝土枕木为基本图形，制备成高聚物铁路轨道枕木。

高聚物为高分子聚合物，化学性质极为稳定。并且，以它具有的强度和韧性能广泛应用于人类的生活、工业、农业、制造业。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是附图1的A-A剖视图。

附图3是附图1的侧面结构示意图。

Claims (4)

1.一种采用高聚物改性新材料制作的铁路轨道枕木，其组成包括：高聚物的枕体(1)纤维加强筋或散置纤维加强筋(2)预置螺栓(3)调制合成高聚物材料(4)。

2、根据权利要求1所述的铁路轨道枕木，其特征在于所述的调制合成合格的高聚物材料形成的枕体(1)经(4)以废旧合格塑料、废旧轮胎橡胶粉、纤维粉或纤维绳、碳酸钙等为主要原材料经高温高压形成热熔挤出注塑制成的铁路轨道枕木。

3、根据权利要求1所述的铁路轨道枕木，其特征在于所述的枕木为：由模具内置固定螺栓(3)在枕体(1)内预留出合格楔形螺栓空洞。

4、根据权利要求1所述的铁路轨道枕木，其特征在于所述的枕木为纤维加强筋或散置纤维加强筋(2)通过预置螺栓(3)与铁路轨道轨卡连接形成整体。

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