ПЛИТА ПУТЕВАЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДОРОГ РЕЛЬСОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
TRACK PLATE FOR MAKING ROADS OF RAIL VEHICLES (VERSIONS) AND METHOD OF ITS MANUFACTURING (VERSIONS)

Изобретение относится к устройству рельсового пути транспортных средств из несущих сборных железобетонных элементов, в частности к конструкции путевых плит для размещения рельсов, например, трамвайных путей.
Известен способ устройства трамвайных путей или путей подземных железных дорог, в котором рельсы размещают на бетонных плитах, в которых выполнены каналы для размещения в них рельсов, в котором после укладки сформированных шпал в указанные каналы укладывают с усилием рельс, основание которого предварительно размещено в корпусе из эластичного материала такой толщины, на сколько размеры каналов больше размеров основания рельса, и при этом бетонные плиты выполнены путем укладки массы мокрого бетона в определенное заданное место (US 6752322 В2). Однако изготовление бетонных плит на месте с укладкой мокрого бетона требует применения большого количества строительной техники и многих подготовительных операций, например, при формировании опалубки, ее монтажа и демонтажа, выполнение которых при неблагоприятных погодных условиях не гарантирует высокого качества работ и качества бетонных плит. Кроме того, укладка рельса, размещенного в корпусе из эластичного материала, с усилием в полость, имеющую шероховатую поверхность, приводит к задирам и нарушению целостности эластичного материала, снижает водонепроницаемость материала, что приводит к застаиванию влаги вокруг рельс и сокращению срока эксплуатации пути.
Известно устройство готовое для крепления рельс, содержащее монолитную бетонную плиту, по меньшей мере, с одним углублением, например, продольным, содержащем первую полость, имеющую выступ выше уровня плиты; эластичную прокладку для размещения в указанном углублении и рельс, размещаемый внутри эластичной прокладки через открытую часть эластичной прокладки, размещенной в указанном углублении (US 2004221532 А1). При этом устройство имеет средство для подъема плиты, а бетонная плита содержит арматурную сетку и/или углеродистое волокно и/или стекловолокно. Однако размещение рельса выступающим выше поверхности бетонной плиты создает препятствие на дороге, что нежелательно в случае размещения рельсового пути совместно с автомобильными дорогами.
Известен способ изготовления железобетонных шпал и брусковых подрельсовых оснований железнодорожных путей и устройство для его осуществления (RU 2004117730 А), в котором в ячейках, закрепленных в силовом каркасе многоместных силовых форм, размещают рабочую проволочную или стержневую, или прядевую стальную арматуру и осуществляют ее натяжение, затем устанавливают в ячейках и закрепляют закладные детали рельсовых скреплений, например, в виде анкеров, заполняют ячейки бетонной или композиционной смесью и после твердения выполняют распалубку, и зазоры между сопрягаемыми поверхностями анкера и окна заполняют герметиками. Однако этот способ предусматривает изготовление изделий малых размеров - шпал и брусковых подрельсовых оснований, в которых укладку рельс осуществляют с опорой на распределенные вдоль пути на расстоянии друг от друга шпалы или основания с жестким закреплением рельс, что препятствует перераспределению нагрузки по длине рельса.
Целью создания настоящего изобретения являлось создание надежной в эксплуатации конструкции железобетонной путевой плиты для размещения в ней рельсов, позволяющей минимизировать работы по устройству рельсового пути, в частности трамвайного пути, путем использования уже готовых плит с высокой виброустойчивостью, шумопоглощением и прочностью.
При создании изобретения была поставлена задача создания монолитной путевой плиты, имеющей размещенные заподлицо с верхней поверхностью путевой плиты протяженные каналы для размещения в них рельсов, имеющие прочную гладкую поверхность и обеспечивающие поддержку рельсов по всей их длине с возможностью перераспределения ударных нагрузок по длине рельсов, при обеспечении высокой прочности и долговечности плиты.
Поставленная задача была решена созданием плиты путевой для устройства дорог рельсовых транспортных средств, выполненной в виде монолитной армированной бетонной плиты, имеющей устройства для строповки и углубления на верхней поверхности плиты в виде двух каналов для размещения в них, по меньшей мере, рельсов, в которой каждый канал сформирован размещенным в верхней части плиты заподлицо с ее верхней поверхностью жестким ложементом, внутренняя полость которого сообщена с нижней поверхностью плиты.
При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы плита содержала напряженные армирующие элементы.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы указанные ложементы были выполнены прямолинейными.
При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы указанные ложементы были выполнены металлическими.
При этом, согласно изобретению, плита может иметь устройства для строповки, размещенные на боковых и/или на нижней сторонах плиты.
Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы наружная поверхность ложементов имела защитное антикоррозионное покрытие.
Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы плита имела антикоррозионную пропитку.
При этом, согласно изобретению, был разработан вариант плиты путевой для устройства дорог рельсовых транспортных средств, выполненной в виде монолитной армированной бетонной плиты, имеющей устройства для строповки и углубления на верхней поверхности плиты в виде двух каналов для размещения в них, по меньшей мере, рельсов, в которой при этом:
- каждый канал сформирован размещенным в верхней части плиты заподлицо с верхней поверхностью плиты жестким ложементом, имеющим открытую в верхней части расширяющуюся книзу внутреннюю полость, образованную дном и боковыми стенками ложемента и приспособленную для установки и размещения в ней, по меньшей мере, рельса в окружении эластичных прокладок, и имеющим буртики ложемента, лежащие в плоскости верхней поверхности плиты по обеим сторонам открытой верхней части внутренней полости;
- на нижней поверхности плиты выполнены распределенные по длине и ширине плиты сообщающиеся между собой открытые снизу выемки; и
- внутренняя полость ложемента сообщена с указанными выемками на нижней поверхности плиты через распределенные по длине ложемента сквозные отверстия в дне ложемента и соответствующие им сквозные отверстия, сформированные в массиве бетона; и при этом
- армирующие элементы образуют внутри плиты многослойный пространственный каркас, содержащий распределенные по высоте плиты слои, каждый из которых образован соединенными между собой в слое продольными и поперечными армирующими элементами, и, по меньшей мере, в области размещения ложементов и под ними указанные слои каркаса соединены между собой; и при этом верхняя поверхность плиты выполнена рифленой.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы указанные слои пространственного каркаса были соединены между собой путем соединения армирующих элементов ниже лежащих слоев с опорными элементами верхнего слоя, образованными участками армирующих элементов верхнего слоя, расположенными с обеих сторон от ложементов.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы указанные ложементы были выполнены прямолинейными.
При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы указанные ложементы были выполнены металлическими.
При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы плита имела устройства для строповки, размещенные на боковых и/или на нижней сторонах плиты.
Кроме того, согласно изобретению, целесообразно, чтобы указанные сквозные отверстия имели форму прямого кругового конуса.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы в слое пространственного каркаса продольные и поперечные армирующие элементы были скреплены между собой с образованием сеток, имеющих прямоугольные ячейки.
Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы в слое пространственного каркаса продольные и поперечные армирующие элементы были скреплены между собой с образованием сеток, имеющих прямоугольные ячейки разного размера.
Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы нижний первый слой каркаса был выполнен в виде сетки, размещенной над основанием плиты на установленных под сеткой фиксаторах защитного слоя, имеющих заданную высоту и закрепленных в узлах перекрестий сетки.
При этом, согласно изобретению, возможно, чтобы плита имела в плане конфигурацию прямоугольника.
Кроме того, согласно изобретению, целесообразно, чтобы наружная поверхность ложементов имела защитное антикоррозионное покрытие.
Кроме того, согласно изобретению, желательно, чтобы плита имела антикоррозионную пропитку.
Кроме того, согласно изобретению, целесообразно, чтобы пространственный каркас содержал, по меньшей мере, два дополнительных внутренних слоя, образованных продольными армирующими элементами, размещенными в массива бетона на одном уровне по ширине плиты на расстоянии один от другого и от других слоев и имеющими длину, равную длине плиты.
При этом, согласно изобретению, целесообразно, чтобы во внутренних дополнительных слоях каркаса указанные продольные армирующие элементы были размещены группами, по меньшей мере, в области около ложементов.
При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы указанные продольные армирующие элементы внутренних слоев пространственного каркаса были выполнены предварительно напряженными.
Поставленная задача была также решена созданием варианта плиты путевой для устройства дорог рельсовых транспортных средств, выполненной в виде монолитной железобетонной плиты, содержащей устройства для строповки и армирующие продольные и поперечные элементы и имеющей углубления на верхней поверхности плиты в виде двух каналов для размещения в них рельсов, при этом:
- плита имеет в плане конфигурацию прямоугольника;
- содержит устройства для строповки, размещенные на боковых сторонах плиты;
- верхняя поверхность плиты выполнена рифленой;
- каждый канал сформирован размещенным в верхней части плиты в продольном направлении прямолинейным жестким металлическим ложементом, имеющим открытую в верхней части расширяющуюся книзу внутреннюю полость, образованную плоским горизонтально расположенным дном и боковыми стенками ложемента и приспособленную для установки и размещения в ней, по меньшей мере, рельса, и имеющим буртики ложемента, лежащие в плоскости верхней поверхности плиты по обеим сторонам открытой верхней части внутренней полости заподлицо с верхней поверхностью плиты и при этом наружная поверхность ложементов имеет защитное антикоррозионное покрытие;
- на нижней поверхности плиты выполнены распределенные по длине и ширине плиты сообщающиеся между собой выемки;
- внутренняя полость каждого ложемента сообщена с указанными выемками на нижней поверхности плиты через распределенные по длине ложемента сквозные отверстия в дне ложемента и соответствующие им сформированные в массиве бетона сквозные отверстия, имеющие форму усеченного прямого кругового конуса;
- продольные и поперечные армирующие элементы образуют внутри плиты многослойный пространственный каркас, содержащий три распределенных по высоте плиты слоя, включающие:
- нижний слой каркаса, выполненный в виде сетки, размещенной параллельно основанию плиты на расстоянии от основания плиты и имеющей длину и ширину, соответственно, равные длине и ширине плиты;
- средний слой каркаса, выполненный в виде сеток, установленных параллельно основанию плиты над первым слоем на расстоянии от него, по меньшей мере, в области под указанными ложементами и имеющих длину, равную длине плиты;
- верхний слой каркаса, выполненный из трех сеток, установленных параллельно основанию плиты, имеющих длину, равную длине плиты, и опорные элементы в виде краевых участков сеток, отогнутых с наклоном книзу в область около ложементов и под ними, при этом первая и вторая сетки верхнего слоя размещены в периферийной части плиты по одной сбоку от ложементов, а третья сетка верхнего слоя размещена между ложементами, и опорные элементы указанных трех сеток верхнего слоя соединены с сетками среднего слоя каркаса и нижнего слоя каркаса;
- и при этом сетки слоев каркаса имеют прямоугольные ячейки, в области размещения сквозных отверстий охватывающие их.
При этом, согласно изобретению, плита может иметь антикоррозионную пропитку.
Поставленная задача была решена также созданием варианта плиты путевой для устройства дорог рельсовых транспортных средств, выполненной в виде монолитной железобетонной плиты, содержащей устройства для строповки и армирующие продольные и поперечные элементы и имеющей углубления на верхней поверхности плиты в виде двух каналов для размещения в них рельсов, при этом:
- плита имеет в плане конфигурацию прямоугольника;
- содержит устройства для строповки, размещенные на боковых сторонах плиты;
- верхняя поверхность плиты выполнена рифленой;
- каждый канал сформирован размещенным в верхней части плиты в продольном направлении жестким металлическим прямолинейным ложементом, имеющим открытую в верхней части расширяющуюся книзу внутреннюю полость, образованную плоским горизонтально расположенным дном и боковыми стенками ложемента и приспособленную для установки и размещения в ней, по меньшей мере, рельса, и имеющим буртики ложемента, лежащие в плоскости верхней поверхности плиты по обеим сторонам открытой верхней части внутренней полости заподлицо с верхней поверхностью плиты и при этом наружная поверхность ложементов имеет защитное антикоррозионное покрытие;
- на нижней поверхности плиты выполнены распределенные по длине и ширине плиты сообщающиеся между собой выемки;
- внутренняя полость каждого ложемента сообщена с указанными выемками на нижней поверхности плиты через распределенные по длине ложемента сквозные отверстия в дне ложемента и соответствующие им сквозные отверстия, сформированные в массиве бетона, и при этом указанные сквозные отверстия имеют форму усеченного прямого кругового конуса;
- продольные и поперечные армирующие элементы образуют внутри плиты многослойный пространственный каркас, содержащий пять распределенных по высоте плиты слоев, включающих:
- нижний первый слой каркаса, выполненный в виде сетки, размещенной параллельно основанию плиты на расстоянии от основания плиты и имеющей длину и ширину, соответственно, равные длине и ширине плиты;
- второй слой каркаса, выполненный в виде распределенных по ширине плиты продольных армирующих элементов в виде металлических стержней, параллельных основанию плиты, установленных над первым слоем каркаса на расстоянии от него и имеющих длину, равную длине плиты;
- третий слой каркаса, выполненный в виде сеток, установленных параллельно основанию плиты над первым слоем на расстоянии от него, по меньшей мере, в области под указанными ложементами и имеющих длину, равную длине плиты;
- четвертый слой каркаса, выполненный в виде распределенных по ширине плиты продольных армирующих элементов в виде металлических стержней, параллельных основанию плиты, установленных над третьим слоем каркаса на расстоянии от него и имеющих длину, равную длине плиты;
- верхний пятый слой каркаса, выполненный из трех сеток, установленных параллельно основанию плиты, имеющих длину, равную длине плиты, и опорные элементы в виде краевых участков сеток, отогнутых с наклоном книзу в область около ложементов и под ними, при этом первая и вторая сетки пятого слоя размещены в периферийной части плиты по одной сбоку от ложементов, а третья сетка размещена между ложементами, и опорные элементы указанных трех сеток верхнего слоя соединены с сетками среднего слоя каркаса и нижнего слоя каркаса;
- и при этом сетки слоев каркаса имеют прямоугольные ячейки, в области размещения сквозных отверстий охватывающие их.
При этом, согласно изобретению, плиты могут иметь антикоррозионную пропитку.
Поставленная задача была также решена созданием варианта плиты путевой для устройства дорог рельсовых транспортных средств, выполненной в виде монолитной железобетонной плиты, содержащей устройства для строповки и армирующие продольные и поперечные элементы и имеющей углубления на верхней поверхности плиты в виде двух каналов для размещения в них рельсов, при этом:
- плита имеет в плане конфигурацию прямоугольника;
- содержит устройства для строповки, размещенные на боковых сторонах плиты;
- верхняя поверхность плиты выполнена рифленой;
- каждый канал сформирован размещенным в верхней части плиты в продольном направлении жестким металлическим прямолинейным ложементом, имеющим открытую в верхней части расширяющуюся книзу внутреннюю полость, образованную плоским горизонтально расположенным дном и боковыми стенками ложемента и приспособленную для установки и размещения в ней, по меньшей мере, рельса, и имеющим буртики ложемента, лежащие в плоскости верхней поверхности плиты по обеим сторонам открытой верхней части внутренней полости заподлицо с верхней поверхностью плиты и при этом наружная поверхность ложементов имеет защитное антикоррозионное покрытие;
- на нижней поверхности плиты выполнены распределенные по длине и ширине плиты сообщающиеся между собой выемки;
- внутренняя полость каждого ложемента сообщена с указанными выемками на нижней поверхности плиты через распределенные по длине ложемента сквозные отверстия в дне ложемента и соответствующие им сквозные отверстия, сформированные в массиве бетона; и при этом указанные сквозные отверстия имеют форму прямого кругового конуса;
- продольные и поперечные армирующие элементы образуют внутри плиты многослойный пространственный каркас, содержащий пять распределенных по высоте плиты слоев, включающих:
- нижний первый слой каркаса, выполненный в виде сетки, размещенной параллельно основанию плиты на расстоянии от основания плиты на установленных под сеткой фиксаторах защитного слоя, имеющих заданную высоту и закрепленных в узлах перекрестий сетки, и имеющей длину и ширину, соответственно, равные длине и ширине плиты;
- второй слой каркаса, выполненный в виде распределенных по ширине плиты продольных армирующих элементов в виде напряженных стержней, параллельных основанию плиты, установленных над первым слоем каркаса группами на расстоянии от него и имеющих длину, равную длине плиты;
- третий слой каркаса, выполненный в виде сеток, установленных параллельно основанию плиты над первым слоем на расстоянии от него, по меньшей мере, в области под указанными ложементами и имеющих длину, равную длине плиты;
- четвертый слой каркаса, выполненный в виде распределенных по ширине плиты продольных армирующих элементов в виде напряженных стержней, параллельных основанию плиты, установленных над третьим слоем каркаса группами на расстоянии от него и имеющих длину, равную длине плиты;
- верхний пятый слой каркаса, выполненный из трех сеток, установленных параллельно основанию плиты, имеющих длину, равную длине плиты, и опорные элементы в виде краевых участков сеток, отогнутых с наклоном книзу в область около ложементов и под ними, при этом первая и вторая сетки пятого слоя размещены в периферийной части плиты по одной сбоку от ложементов, а третья сетка размещена между ложементами, и опорные элементы указанных трех сеток верхнего слоя соединены с сетками среднего слоя каркаса и нижнего слоя каркаса;
- и при этом сетки слоев каркаса имеют прямоугольные ячейки, в области размещения сквозных отверстий охватывающие их.
При этом, согласно изобретению, плита может иметь антикоррозионную пропитку.
Поставленная задача была также решена созданием способа изготовления плиты путевой для устройства дорог рельсовых транспортных средств, выполненной в виде монолитной железобетонной плиты, содержащей армирующие продольные и поперечные элементы и имеющей углубления в виде двух каналов на верхней поверхности плиты для размещения в них рельсов и устройства для строповки, и при этом:
- каждый канал сформирован размещенным в верхней части плиты металлическим ложементом, имеющим открытую в верхней части расширяющуюся книзу внутреннюю полость, образованную плоским горизонтально расположенным дном и боковыми стенками ложемента и приспособленную для установки и размещения в ней, по меньшей мере, рельса, и имеющим буртики ложемента, лежащие в плоскости верхней поверхности плиты по обеим сторонам открытой верхней части внутренней полости заподлицо с верхней поверхностью плиты;
- на нижней поверхности плиты выполнены распределенные по длине и ширине плиты сообщающиеся между собой выемки;
- внутренняя полость каждого ложемента сообщена с нижней поверхностью плиты путем сообщения ее с указанными выемками на нижней поверхности плиты через распределенные по длине ложемента сквозные отверстия в дне ложемента и соответствующие им сквозные отверстия, сформированные в массиве бетона;
- продольные и поперечные армирующие элементы образуют внутри плиты многослойный пространственный каркас, содержащий распределенные по высоте плиты слои, каждый из которых образован соединенными между собой в слое продольными и поперечными армирующими элементами, и, по меньшей мере, в области размещения ложементов и под ними указанные слои каркаса соединены между собой; и верхняя поверхность плиты выполнена рифленой,
в котором:
- для формирования плиты используют разъемную форму, внутренняя полость которой образована съемными боковыми и торцевыми бортами и горизонтально расположенным поддоном, имеющим выступающие внутрь полости первые накладки, обеспечивающие формирование на нижней стороне плиты указанных сообщающихся между собой выемок, и закрепленные на первых накладках вторые накладки в виде бобышек, приспособленных для установки на них и закрепления на их верхнем торце указанных закладных ложементов через отверстия в дне ложементов и распределенных на первых накладках двумя продольными рядами с расстоянием между рядами, соответствующем ширине рельсовой колеи, и при этом обеспечивающих формирование указанных сквозных отверстий в массиве бетона плиты, и третьи накладки во внутренней полости формы, обеспечивающие формирование устройств для строповки;
- при этом перед заливкой бетона во внутренней полости указанной разъемной формы размещают многослойный пространственный каркас, содержащий распределенные по высоте плиты армирующие слои, каждый из которых образован соединенными между собой в слое продольными и поперечными армирующими элементами, и, по меньшей мере, в области размещения ложементов и под ними указанные слои каркаса соединяют между собой;
- устанавливают на бобышках указанные ложементы в рабочем положении буртиками вверх;
- с помощью поверки эталонами производят калибровку положения установленных ложементов, закрепляют ложементы на верхнем торце бобышек;
- осуществляют заливку бетона подачей в области вокруг ложементов послойно в режиме вибрации до достижения уровня бетона заподлицо с буртиками ложементов;
- на лицевой поверхности свежеотформованной монолитной плиты выполняют поперечное рифление;
- проводят термообработку полученной монолитной плиты в режиме предварительной выдержки плиты при обычной температуре, последующего медленного подъема температуры до 45°С, выдержки при этой температуре и последующего остывания в обычных условиях;
- вынимают из ложементов элементы крепления их к бобышкам, производят распалубку, вынимают плиту из формы.
При этом, согласно изобретению, целесообразно использовать пространственный каркас, в котором указанные слои соединены между собой путем соединения армирующих элементов нижележащих слоев с опорными элементами верхнего слоя, образованными участками армирующих элементов верхнего слоя, расположенными сбоку от ложементов.
При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы разъемная форма содержала третьи накладки в виде деталей, обеспечивающих формирование устройств для строповки готовой плиты в виде углублений на боковых и/или на нижней сторонах плиты.
При этом, согласно изобретению, в качестве первых накладок могут быть использованы металлические трехгранные призмы.
При этом, согласно изобретению, в качестве вторых накладок могут быть использованы металлические бобышки в форме прямого усеченного кругового конуса.
При этом, согласно изобретению, целесообразно использовать пространственный каркас, в котором продольные и поперечные армирующие элементы скреплены в слое между собой с образованием сеток, имеющих прямоугольные ячейки.
При этом, согласно изобретению, целесообразно использовать пространственный каркас, в котором продольные и поперечные армирующие элементы скреплены в слое между собой с образованием сеток, имеющих прямоугольные ячейки разного размера.
При этом, согласно изобретению, целесообразно использовать пространственный каркас, в котором нижний первый слой каркаса выполнен в виде сетки, размещенной на поддоне на установленных под сеткой фиксаторах защитного слоя, имеющих заданную высоту и закрепленных в узлах перекрестий сетки.
При этом, согласно изобретению, внутренняя полость разъемной формы может иметь в плане конфигурацию прямоугольника.
Кроме того, согласно изобретению, целесообразно, чтобы на наружную поверхность ложементов готовой плиты было нанесено защитное антикоррозионное покрытие.
Кроме того, согласно изобретению, желательно готовую плиту подвергать пропитке антикоррозионным составом.
При этом, согласно изобретению, разумно, чтобы до заливки бетона в пространственном каркасе были сформированы, по меньшей мере, два дополнительных внутренних слоя путем установки внутри разъемной формы, содержащей указанный пространственный каркас, продольных армирующих элементов, размещенных на одном уровне по ширине плиты на расстоянии один от другого и от других слоев каркаса и свободными концами выступающих из внутренней полости формы через отверстия в торцевых бортах формы.
При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы указанные продольные армирующие элементы в дополнительных внутренних слоях каркаса были размещены группами, по меньшей мере, в области около ложементов.
При этом, согласно изобретению, желательно, чтобы в течение времени заливки бетона и формирования плиты было обеспечено напряжение указанных продольных армирующих элементов дополнительных внутренних слоев пространственного каркаса.
При этом, согласно изобретению, возможно, чтобы напряжение указанных продольных армирующих элементов было обеспечено путем их растяжения.
Поставленная задача была решена разработкой варианта способа изготовления плиты путевой для устройства дорог рельсовых транспортных средств, выполненной в виде имеющей верхнюю рифленую поверхность монолитной железобетонной плиты, при этом:
- имеющей в плане конфигурацию прямоугольника;
- содержащей устройства для строповки, размещенные на боковых сторонах плиты;
- имеющей на верхней поверхности плиты углубления в виде двух каналов для размещения в них рельсов, и при этом каждый канал сформирован размещенным в верхней части плиты в продольном направлении прямолинейным ложементом, имеющим открытую в верхней части расширяющуюся книзу внутреннюю полость, образованную плоским горизонтально расположенным дном и боковыми стенками ложемента и приспособленную для установки и размещения в ней, по меньшей мере, рельса, и имеющим буртики ложемента, лежащие в плоскости верхней поверхности плиты по обеим сторонам открытой верхней части внутренней полости заподлицо с верхней поверхностью плиты, и при этом наружная поверхность ложементов имеет защитное антикоррозионное покрытие;
- имеющей на нижней поверхности плиты распределенные по длине и ширине плиты сообщающиеся между собой выемки;
- имеющей внутреннюю полость каждого ложемента, сообщенную с нижней поверхностью плиты путем сообщения ее с указанными выемками на нижней поверхности плиты через распределенные по длине ложемента сквозные отверстия в дне ложемента и соответствующие им сквозные отверстия, сформированные в массиве бетона; и при этом указанные сквозные отверстия имеют форму усеченного прямого кругового конуса;
- имеющей продольные и поперечные армирующие элементы, образующие внутри плиты многослойный пространственный каркас, содержащий распределенные по высоте плиты слои, каждый из которых образован соединенными между собой в слое продольными и поперечными армирующими элементами, и, по меньшей мере, в области размещения ложементов и под ними указанные слои каркаса соединены между собой;
- имеющей антикоррозионную пропитку,
в котором:
- заливку бетона производят в разъемную форму, внутренняя полость которой имеет в плане форму прямоугольника и образована съемными боковыми и торцевыми бортами и горизонтально расположенным поддоном, имеющем выступающие внутрь полости первые накладки, обеспечивающие формирование на нижней стороне плиты указанных сообщающихся между собой выемок, и закрепленные на первых накладках вторые накладки в виде бобышек в форме прямого усеченного кругового конуса, распределенных на первых накладках двумя продольными рядами с расстоянием между рядами, соответствующим ширине рельсовой колеи, и приспособленных для установки на них и закрепления на их верхнем торце на расстоянии между ними, равном колее рельсового пути, прямолинейных ложементов через отверстия в дне ложементов, и при этом обеспечивающих формирование указанных сквозных отверстий в массиве бетона плиты, и при этом форма содержит закладные детали для формирования устройств для строповки, закрепленные на боковых сторонах формы;
- при этом перед заливкой бетона во внутренней полости указанной разъемной формы размещают предварительно сформированный многослойный пространственный каркас, содержащий три слоя, включающих:
- нижний слой каркаса, выполненный в виде металлической сетки, размещенной параллельно дну поддона на расстоянии от него и имеющей длину и ширину, соответственно, равные длине и ширине внутренней полости формы;
- средний второй слой каркаса, выполненный в виде сеток, установленных параллельно дну поддона над первым слоем на расстоянии от него, по меньшей мере, в области под указанными ложементами и имеющих длину, равную длине внутренней полости формы;
- верхний третий слой каркаса, выполненный из трех металлических сеток, установленных параллельно дну поддона, имеющих длину, равную длине внутренней полости формы, и опорные элементы в виде краевых участков сеток, отогнутых с наклоном книзу в область около ложементов и под ними;
- при этом первая и вторая сетки верхнего слоя имеют указанные опорные элементы с одного края и размещены в периферийной части каркаса по одной сбоку от ложементов, а третья сетка верхнего слоя имеет опорные элементы с двух сторон и размещена между ложементами, и опорные элементы указанных трех сеток верхнего третьего слоя соединены с сетками второго и первого слоев каркаса, и при этом сетки слоев каркаса имеют прямоугольные ячейки, размеры которых соответствуют диаметрам конуса бобышки на уровнях установки указанных сеток;
- устанавливают на бобышках формы металлические ложементы, имеющие омегообразную форму внутренней полости и отогнутые наружу горизонтальные буртики, в рабочем положении буртиками вверх;
- с помощью поверки эталонами производят калибровку расстояния между установленными ложементами и закрепляют ложементы на верхнем торце указанных бобышек,
- устанавливают на входе во внутреннюю полость каждого ложемента экраны, обеспечивающие защиту внутренних полостей от попадания бетонной массы;
- осуществляют заливку бетона подачей в области вокруг ложементов послойно в режиме вибрации до достижения уровня бетона заподлицо с буртиками ложементов,
- на верхней наружной поверхности свежеотформованной монолитной плиты выполняют поперечное рифление,
- проводят термообработку полученной монолитной плиты в режиме предварительной выдержки плиты при обычной температуре, последующего медленного подъема температуры до 45°С, выдержки при этой температуре и последующего остывания в обычных условиях,
- вынимают из ложементов элементы крепления их к бобышкам и производят распалубку, вынимают плиту;
- наносят защитное антикоррозионное покрытие на наружную поверхность ложементов;
- выполняют пропитку плиты антикоррозионным составом.
Поставленная задача была также решена разработкой варианта способа изготовления плиты путевой для устройства дорог рельсовых транспортных средств, выполненной в виде имеющей рифленую верхнюю поверхность монолитной железобетонной плиты, при этом:
- имеющей в плане конфигурацию прямоугольника;
- содержащей устройства для строповки, размещенные на боковых сторонах плиты;
- имеющей на верхней поверхности плиты углубления в виде двух каналов для размещения в них рельсов, и при этом каждый канал сформирован размещенным в верхней части плиты в продольном направлении прямолинейным ложементом, имеющим открытую в верхней части расширяющуюся книзу внутреннюю полость, образованную плоским горизонтально расположенным дном и боковыми стенками ложемента и приспособленную для установки и размещения в ней, по меньшей мере, рельса, и имеющим буртики ложемента, лежащие в плоскости верхней поверхности плиты по обеим сторонам открытой верхней части внутренней полости заподлицо с верхней поверхностью плиты и при этом наружная поверхность ложементов имеет защитное антикоррозионное покрытие;
- имеющей на нижней поверхности плиты распределенные по длине и ширине плиты сообщающиеся между собой выемки;
- имеющей внутреннюю полость в каждом ложементе, сообщенную с нижней поверхностью плиты путем сообщения ее с указанными выемками на нижней поверхности плиты через распределенные по длине ложемента сквозные отверстия в дне ложемента и соответствующие им сквозные отверстия, сформированные в массиве бетона; и при этом указанные сквозные отверстия имеют форму усеченного прямого кругового конуса;
- имеющей продольные и поперечные армирующие элементы, образующие внутри плиты многослойный пространственный каркас, содержащий распределенные по высоте плиты слои, каждый из которых образован соединенными между собой в слое продольными и поперечными армирующими элементами, и, по меньшей мере, в области размещения ложементов и под ними указанные слои каркаса соединены между собой;
- имеющей антикоррозионную пропитку,
в котором:
- заливку бетона производят в разъемную форму, внутренняя полость которой имеет в плане форму прямоугольника и образована съемными боковыми и торцевыми бортами и горизонтально расположенным поддоном, имеющем выступающие внутрь полости первые накладки, обеспечивающие формирование на нижней стороне плиты указанных сообщающихся между собой выемок, и закрепленные на первых накладках вторые накладки в виде бобышек в форме прямого усеченного кругового конуса, распределенных и закрепленных на первых накладках двумя продольными рядами с расстоянием между рядами, соответствующим ширине рельсовой колеи, и приспособленных для установки на них и закрепления на их верхнем торце на расстоянии между ними, равном колее рельсового пути, прямолинейных ложементов через отверстия в дне ложементов, и обеспечивающих формирование указанных сквозных отверстий в массиве бетона плиты, и при этом для формирования устройств для строповки форма содержит закладные детали, закрепленные на боковых сторонах формы;
- при этом перед заливкой бетона во внутренней полости указанной разъемной формы размещают многослойный пространственный каркас, содержащий пять слоев, включающих:
- нижний первый слой каркаса, выполненный в виде сетки, размещенной параллельно дну поддона на расстоянии от него и имеющей длину и ширину, соответственно, равные длине и ширине внутренней полости формы;
- второй слой каркаса, содержащий распределенные на одном уровне по ширине внутренней полости формы продольные армирующие элементы в виде металлических стержней, параллельных дну поддона, установленных на расстоянии один от другого над первым слоем каркаса на расстоянии от него и выступающих из внутренней полости формы через отверстия в торцевых бортах формы;.
- третий слой каркаса, выполненный в виде сеток, установленных параллельно основанию плиты над вторым слоем на расстоянии от него, по меньшей мере, в области под указанными ложементами и имеющих длину, равную длине плиты;
- четвертый слой каркаса, содержащий распределенные на одном уровне по ширине плиты продольные армирующие элементы в виде металлических стержней, параллельных дну поддона, установленных на расстоянии один от другого над третьим слоем каркаса на расстоянии от него и выступающих из внутренней полости формы через отверстия в торцевых бортах формы;
- пятый верхний слой каркаса, выполненный из трех сеток, установленных параллельно дну поддона и имеющих длину, равную длине внутренней полости формы, и опорные элементы в виде краевых участков сеток, отогнутых с наклоном книзу в область около ложементов и под ними,
- при этом первая и вторая сетки пятого верхнего слоя размещены в периферийной части формы по одной сбоку от ложементов, а третья сетка пятого верхнего слоя размещена между ложементами, и опорные элементы указанных трех сеток пятого верхнего слоя соединены с сетками третьего и первого слоя каркаса;
- и при этом сетки первого, третьего и пятого слоев каркаса имеют прямоугольные ячейки, размеры которых соответствуют диаметру конуса бобышки на уровнях установки указанных сеток;
- устанавливают на бобышках формы металлические ложементы, имеющие омегообразную форму внутренней полости и отогнутые наружу горизонтальные буртики, в рабочем положении буртиками вверх;
- с помощью поверки эталонами производят калибровку расстояния между установленными ложементами и закрепляют ложементы на верхнем торце указанных бобышек,
- устанавливают на входе во внутреннюю полость каждого ложемента экраны, обеспечивающие защиту внутренних полостей от попадания бетонной массы;
- осуществляют заливку бетона подачей в области вокруг ложементов послойно в режиме вибрации до достижения уровня бетона заподлицо с буртиками ложементов,
- на лицевой поверхности свежеотформованной монолитной плиты выполняют поперечное рифление,
- проводят термообработку полученной монолитной плиты в режиме предварительной выдержки плиты при обычной температуре, последующего медленного подъема температуры до 45°С, выдержки при этой температуре и последующего остывания в обычных условиях,
- вынимают из ложементов элементы крепления их к бобышкам, обрезают выступающие концы продольных стержней второго и четвертого слоев, производят распалубку, вынимают плиту из формы;
- наносят защитное антикоррозионное покрытие на наружную поверхность ложементов;
- производят пропитку плиты антикоррозионным составом.
Поставленная задача была также решена разработкой варианта способа изготовления плиты путевой для устройства дорог рельсовых транспортных средств, выполненной в виде имеющей рифленую верхнюю поверхность монолитной железобетонной плиты при этом:
- имеющей в плане конфигурацию прямоугольника;
- содержащей устройства для строповки, размещенные на боковых сторонах плиты;
- имеющей на верхней поверхности плиты углубления в виде двух каналов для размещения в них рельсов, и при этом каждый канал сформирован размещенным в верхней части плиты в продольном направлении прямолинейным металлическим ложементом, имеющим открытую в верхней части расширяющуюся книзу внутреннюю полость, образованную плоским горизонтально расположенным дном и боковыми стенками ложемента и приспособленную для установки и размещения в ней, по меньшей мере, рельса, и имеющим буртики ложемента, лежащие в плоскости верхней поверхности плиты по обеим сторонам открытой верхней части внутренней полости заподлицо с верхней поверхностью плиты, и при этом наружная поверхность ложементов имеет защитное антикоррозионное покрытие;
- имеющей на нижней поверхности плиты распределенные по длине и ширине плиты сообщающиеся между собой выемки;
- имеющей внутреннюю полость в каждом ложементе, сообщенную с нижней поверхностью плиты путем сообщения ее с указанными выемками на нижней поверхности плиты через распределенные по длине ложемента сквозные отверстия в дне ложемента и соответствующие им сквозные отверстия, сформированные в массиве бетона; и при этом указанные сквозные отверстия имеют форму усеченного прямого кругового конуса;
- имеющей продольные и поперечные армирующие элементы, образующие внутри плиты многослойный пространственный каркас, содержащий распределенные по высоте плиты слои, каждый из которых образован соединенными между собой в слое продольными и поперечными армирующими элементами, и, по меньшей мере, в области размещения ложементов и под ними указанные слои каркаса соединены между собой;
- имеющей антикоррозионную пропитку;
в котором:
- заливку бетона производят в разъемную форму, внутренняя полость которой имеет в плане форму прямоугольника и образована съемными боковыми и торцевыми бортами и горизонтально расположенным поддоном, имеющим выступающие внутрь полости первые накладки, обеспечивающие формирование на нижней стороне плиты указанных сообщающихся между собой выемок, и закрепленные на первых накладках вторые накладки в виде бобышек в форме прямого усеченного кругового конуса, распределенных и закрепленных на первых накладках двумя продольными рядами с расстоянием между рядами, соответствующим ширине рельсовой колеи, и приспособленных для установки на них и закрепления прямолинейных ложементов на верхнем торце бобышек через отверстия в дне ложементов, на расстоянии между ложементами, равном колее рельсового пути, и обеспечивающих формирование указанных сквозных отверстий в массиве бетона плиты, и при этом форма содержит закладные элементы для формирования устройств для строповки, закрепленные на боковых сторонах формы;
- при этом перед заливкой бетона во внутренней полости указанной разъемной формы размещают многослойный пространственный каркас, содержащий пять слоев, включающих:
- нижний первый слой каркаса, выполненный в виде сетки, размещенной параллельно дну поддона на расстоянии от него и имеющей длину и ширину, соответственно, равные длине и ширине внутренней полости формы;
- второй слой каркаса, содержащий распределенные на одном уровне по ширине внутренней полости формы продольные армирующие элементы в виде металлических стержней, параллельных дну поддона, установленных на расстоянии один от другого над первым слоем каркаса на расстоянии от него и выступающих из внутренней полости формы через отверстия в торцевых бортах формы;.
- третий слой каркаса, выполненный в виде сеток, установленных параллельно основанию плиты над вторым слоем на расстоянии от него, по меньшей мере, в области под указанными ложементами и имеющих длину, равную длине плиты;
- четвертый слой каркаса, содержащий распределенные на одном уровне по ширине плиты продольные армирующие элементы в виде металлических стержней, параллельных дну поддона, установленных на расстоянии один от другого над третьим слоем каркаса на расстоянии от него и выступающих из внутренней полости формы через отверстия в торцевых бортах формы;
- пятый верхний слой каркаса, выполненный из трех сеток, установленных параллельно дну поддона и имеющих длину, равную длине внутренней полости формы, и опорные элементы в виде краевых участков сеток, отогнутых с наклоном книзу в область около ложементов и под ними,
- при этом первая и вторая сетки пятого верхнего слоя размещены в периферийной части формы по одной сбоку от ложементов, а третья сетка пятого верхнего слоя размещена между ложементами, и опорные элементы указанных трех сеток пятого верхнего слоя соединены с сетками третьего и первого слоя каркаса;
- и при этом сетки первого, третьего и пятого слоев каркаса имеют прямоугольные ячейки, размеры которых соответствуют диаметру конуса бобышки на уровнях установки указанных сеток;
- устанавливают на бобышках формы металлические ложементы, имеющие омегообразную форму внутренней полости и отогнутые наружу горизонтальные буртики, в рабочем положении буртиками вверх;
- с помощью поверки эталонами производят калибровку расстояния между установленными ложементами и закрепляют ложементы на верхнем торце указанных бобышек;
- устанавливают на входе во внутреннюю полость каждого ложемента экраны, обеспечивающие защиту внутренних полостей от попадания бетонной массы;
- обеспечивают напряжение указанных продольных металлических стержней второго и четвертого слоев пространственного каркаса путем их растяжения;
- осуществляют заливку бетона в форму подачей бетона в области вокруг ложементов послойно в режиме вибрации до достижения уровня бетона заподлицо с буртиками ложементов, при этом в течение времени заливки бетона и формирования плиты продольные указанные продольные армирующие элементы второго и четвертого слоев пространственного каркаса поддерживают в напряженном состоянии при постоянной величине усилия растяжения;
- на верхней наружной поверхности свежеотформованной монолитной плиты выполняют поперечное рифление;
- проводят термообработку полученной монолитной плиты в режиме предварительной выдержки плиты при обычной температуре, последующего медленного подъема температуры до 45°С, выдержки при этой температуре и последующего остывания в обычных условиях;
- вынимают из ложементов элементы крепления их к бобышкам;
- наносят защитное антикоррозионное покрытие на наружную поверхность ложементов;
- выполняют пропитку готовой плиты антикоррозионным составом
В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов плит путевых согласно изобретению и приведенными примерами осуществления способов их изготовления и прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 - плита согласно изобретению, вид сверху.
1
1
Фиг.2, 2а - плита согласно изобретению, вид снизу, варианты, совмещены с сечением С-С (Фиг.4) или С-С (Фиг.4а).
Фиг.3 - плита согласно изобретению, вид сбоку.
Фиг.4, 4а - плита согласно изобретению, варианты с трехслойным пространственным каркасом, разрез А-А совмещен с разрезом В-В (Фиг.1).
Фиг.5 - плита согласно изобретению, вариант с пятислойным пространственным каркасом, разрез А-А совмещен с разрезом В-В (Фиг.1).
Фиг.6 - исходная форма для изготовления плиты согласно изобретению, вид сверху, варианты.
Фиг.7, 7а - исходная форма для изготовления плиты согласно изобретению, варианты, разрез D-D совмещен с разрезом Е-Е (Фиг.6).
Фиг.8 - форма для изготовления плиты согласно изобретению с установленным в ней пространственным трехслойным каркасом, вид сверху, вариант, совмещен с сечениями Н-Н и К-К (Фиг.9), ложементы не установлены.
Фиг.9 - форма для изготовления плиты согласно изобретению с установленным на фиксаторах пространственным трехслойным каркасом, вариант, разрез G-G совмещен с разрезом F-F (Фиг.8).
Фиг.10 - форма с установленным на фиксаторах трехслойным пространственным каркасом, ложементами и эталоном поверки положения ложементов, вариант, разрез F-F совмещен с разрезом G-G (Фиг.8).
Фиг.11 - форма с установленным на фиксаторах пятислойным каркасом, ложементы не показаны, вариант, сечение Р-Р и N-N (Фиг.12).
Фиг.12 - форма с установленным на фиксаторах пятислойным каркасом, разрез L-L совмещен с разрезом М-М.
При этом приведенные примеры и варианты выполнения плиты путевой и варианты их изготовления не ограничивают возможные варианты осуществления изобретения и не выходят за рамки патентных притязаний.
Плита путевая для устройства дорог рельсовых транспортных средств согласно изобретению показана на прилагаемых чертежах в нескольких вариантах изготовления.
Согласно изобретению, плита путевая для устройства дорог рельсовых транспортных средств выполнена в виде монолитной армированной бетонной плиты 1, (Фиг.1, 2), имеющей на верхней поверхности 2 углубления в виде двух каналов 3 и 4, сформированных размещенными в верхней части плиты 1 заподлицо с ее верхней поверхностью 2 жесткими металлическими ложементами 5 и 6, приспособленными для установки и размещения в них, по меньшей мере, рельсов на расстоянии между ними, равном ширине рельсовой колеи, и имеет устройства 7 сообщения внутренней полости ложемента с нижней поверхностью плиты (Фиг.1, 2) и имеет устройства 8 для строповки (Фиг.2).
При этом, согласно изобретению, плита может иметь различную конфигурацию: например, в зависимости от вида блочной конструкции путей может иметь в плане форму прямоугольника, трапеции, многоугольника и других фигур, приемлемых для сборки путей блочной конструкции. Однако общим для них будет размещение ложементов для рельсов на одной плите на расстоянии ширины однонаправленной колеи пути со стыковым соединением торцевых поверхностей путевых плит на прямолинейных участках путей.
Формирование криволинейных участков путей с использованием таких путевых плит может быть осуществлено путем укладки путевых плит с образованием между торцевыми поверхностями плит зазора, различного по ширине, обусловленного требуемой криволинейностью пути и конструкцией колесных пар рельсового транспортного средства.
При этом ложементы 5 и 6, устройства 8 для строповки, а также устройства 7 могут быть выполнены различным образом.
Например, форма ложементов 5 и 6 может быть выбрана согласно конструкции устройств рельсов и/или корпусов охватывающих рельсы.
Например, ложементы могут быть выполнены из металлического проката желаемого профиля, например иметь омегообразный профиль. В этом случае рельс может быть размещен в глубине профиля в окружении упругих прокладок, демпфирующих нагрузки на рельс и препятствующих проникновению влаги в подрельсовое пространство.
Устройства 7 сообщения внутренней полости ложемента с нижней поверхностью плиты могут быть выполнены в виде, например, сквозных отверстий, сформированных в массиве бетона плиты 1 и в ложементах 5 и 6, или другим образом. При использовании плит путевых для строительства путей на подложке из железобетона устройства 7 могут быть забетонированы для образования жесткого сцепления плиты с подложкой. При строительства пути на подложке, имеющей отводную дренажную систему, устройства 7 могут служить дренажом внутренней полости ложементов.
Устройства 8 для строповки могут быть сформированы как на боковых поверхностях, так и на нижней поверхности плиты, например, в виде углублений в массиве бетона, или иметь детали для строповки, размещенные в массиве бетона, или могут быть выполнены любым другим известным способом. Специалистам в области строительства путей понятно, что желательно, чтобы детали для строповки при монтаже путей не препятствовали стыковке путевых плит с другими конструктивными элементами дороги и путевого полотна.
Однако плиты путевые согласно изобретению имеют ложементы, прочно скрепленные с массивом бетона, внутренняя полость которых может быть также использована в качестве устройств для строповки.
Согласно одному из вариантов исполнения, плита 1а (Фиг.1, 2, 3) имеет в плане форму прямоугольника и имеет на верхней поверхности 2 плиты каналы 3 и 4, сформированные в массиве бетона прямолинейными ложементами 5 и 6, соответственно, которые установлены на расстоянии один от другого, соответствующем ширине рельсовой колеи. Ложементы 5 и 6 выполнены жесткими, например металлическими, имеют открытую сверху расширяющуюся книзу внутреннюю полость 9, образованную дном 10 и боковыми стенками 11 и 12, и буртики 13 и 14, лежащие в плоскости верхней поверхности 2 плиты 1 по обеим сторонам открытой верхней части внутренней полости 9, и размещены заподлицо с верхней поверхностью 2 плиты 1 (Фиг.3).
В дне 10 ложементов 5 и 6 выполнены распределенные по длине ложементов сквозные отверстия 15 и в массиве бетона сформированы соответствующие им сквозные отверстия 16 (Фиг.1, 2, 4), которые могут иметь различную форму, например, как показано на Фиг.1, 2, 4, форму прямого кругового конуса.
Согласно другому варианту исполнения, на нижней поверхности 17 плиты 1 (Фиг.2а, 4а) выполнены распределенные по длине и ширине нижней поверхности 17 открытые книзу выемки 18 и 19, сообщающиеся между собой, например, через выемку 19, и со сквозными отверстиями 15 и 16. Выемки 18 и 19 могут быть различного профиля, например в форме полуцилиндров или призм, как показано на Фиг.4а.
Согласно изобретению, плита 1 армирована продольными и поперечными элементами, которые образуют внутри плиты многослойный пространственный каркас.
Согласно одному из вариантов выполнения пространственный каркас имеет три слоя (Фиг.4, 4а). При этом, согласно изобретению, каждый слой каркаса образован соединенными между собой в слое продольными и поперечными армирующими элементами, например, металлическими стержнями или проволокой, и все слои соединены между собой. При этом армирующие элементы образуют сетки, например, сварные сетки с прямоугольными ячейками.
Согласно изобретению, трехслойный каркас (Фиг.4, 4а) содержит: нижний первый слой, образованный сеткой 20, размещенной над основанием плиты на расстоянии от него; второй слой над нижним слоем на расстоянии от него, образованный двумя сетками 21 и 22, размещенными под областями размещения ложементов 5 и 6 и охватывающими сквозные отверстия 14; верхний третий слой, образованный тремя сетками 23, 24 и 25. При этом сетки 23, 24 и 25 имеют сверху плоские участки 26, 27 и 28, соответственно, и опорные элементы: сетка 23 - опорный элемент 29 в виде отогнутого книзу края сетки со стороны размещения ложемента 5, через сетку 21 с опорой в нижнюю сетку 20; сетка 24 - опорные элементы 30 и 31 в виде отогнутых книзу краев сетки со стороны размещения ложементов 5 и 6, через сетки 21 и 22 с опорой в сетку 20; сетка 25 - опорный элемент 32 в виде отогнутого книзу края сетки со стороны размещения ложемента 6, через сетку 22 с опорой в сетку 20. При этом на участках пересечения с сетками 20, 21, 22 опорные элементы 29, 30, 31 и 32 соединены с ними.
При этом сетка 20 имеет длину и ширину, равные длине и ширине плиты 1, длина сеток 21 и 22 равна длине плиты 1, а ширина сеток 21 и 22 выбрана из условия армирования, по меньшей мере, области под ложементами 5 и 6. Длина сеток 23, 24 и 25 равна длине плиты 1.
Плита 1 в другом варианте (Фиг.1, 2а, 5) имеет ложементы 5 и 6 с дренажными отверстиями 13 и 14 и имеет пятислойный пространственный армирующий каркас, в котором нижний первый слой, третий слой и верхний пятый слой образуют описанный выше пространственный каркас и выполнены аналогично описанному выше варианту в виде сеток 20, 21, 22, 23, 24 и 25 с прямоугольными ячейками. Дополнительные второй и четвертый слои образованы продольными армирующими элементами в виде металлических стержней 33, размещенных между первым и третьим и между третьим и пятым слоями, соответственно. Например, размещенных группами, как показано на Фиг.5.
Согласно изобретению, плита 1 в варианте, показанном на Фиг.5, может быть выполнена напряженной, что обеспечивается до формирования монолита бетона плиты путем создания в армирующих элементах второго и четвертого слоя напряженного состояния, например, согласно изобретению, путем предварительного натяжения металлических стержней 33, например, с заданным усилием, обусловленным эксплуатационными требованиями к плите.
При этом во всех вариантах изготовления плит 1 согласно изобретению устройства 8 для строповки могут быть выполнены различными: например, как показано на Фиг.1, 2, 2а, 4, 4а - в виде углублений в форме полых трехгранных призм на боковых поверхностях плиты.
3
Плиты 1 могут быть изготовлены из тяжелого бетона, например, на основе цементного вяжущего с плотными крупными и мелкими заполнителями со средней плотностью 2200-2500 кг/м. Например, из тяжелых бетонов, имеющих прочность 35 МПа (класс В 35 по прочности на сжатие в возрасте 28 суток кубика бетона с размером ребра 15 см), со степенью подвижности в диапазоне 1-4 см (группа П-1 бетонной смеси при осадке конуса из бетона), морозостойкостью не менее 300 циклов в солях (устойчивость к циклическому замораживанию/оттаиванию по группе F300), водонепроницаемостью под давлением 1,2 МПа (по классу W12 противостояния бетона фильтрующему проникновению воды).
0,2
т
2
2
Армирующие элементы в виде сеток 20, 21, 22, 23, 24 и 25 (Фиг.4, 4а, 5) могут быть выполнены сварными из арматурной стали. В качестве предварительно напрягаемых стержней 33 (Фиг.5) может быть использована стержневая арматура IV-V классов, имеющая предел текучести σ в диапазоне 600-800 Н/мм или высокопрочная углеродистая холоднотянутая арматурная проволока, имеющая предел прочности σ в диапазоне 1300-1400 Н/мм.
Ложементы 5 и 6 (Фиг.1, 3, 4, 5) выполнены металлическими, например, из углеродистой стали с содержанием углерода 0,14-0,22%, и имеют на наружной поверхности антикоррозионное покрытие, например, битумным лаком.
Согласно изобретению, плиты путевые в готовом виде имеют антикоррозионную пропитку, обеспечивающую антикоррозионную защиту бетона от атмосферных воздействий и от вредного воздействия техногенных факторов, например, химических реагентов. Пропитка может быть выполнена с помощью известных антикоррозионных составов, например, антикоррозионной композиции «Консолид» на основе раствора олигоэфиров с модификатором - смесью полиизоцианатов, например, с добавлением антипиренов.
Варианты плиты путевой согласно изобретению могут быть выполнены с помощью различных вариантов способов их изготовления, обеспечивающих требуемые характеристики и конфигурацию плит.
Способы изготовления плит путевых согласно изобретению проиллюстрированы чертежами Фиг.6-12.
На Фиг.6 и Фиг.7, 7а показаны варианты исходной формы 34 для формирования армированной плиты 1 (Фиг.1, 2, 2а), выполненной в плане в форме прямоугольника и содержащей на верхней поверхности 2 заглубленные в массив бетона заподлицо с верхней поверхностью ложементы 5 и 6, и снабженной устройствами 7 сообщения внутренней полости ложемента с нижней поверхностью плиты и устройствами 8 для строповки.
Исходная форма 34 (Фиг.6, Фиг.7, 7а) выполнена разъемной и имеет внутреннюю полость 35, образованную съемными боковыми бортами 36 и 37, торцевыми бортами 38 и 39 и поддоном 40 с размещенными на нем элементами 42 для установки в форму и закрепления в ней в проектном положении ложементов 5 и 6, имеющих сквозные отверстия 15. При этом исходная форма 34 приспособлена для размещения в ней закладных элементов: армирующих элементов, ложементов 5 и 6, элементов 42а для формирования в плите устройств 7 сообщения внутренней полости ложемента с нижней поверхностью плиты и элементов 42в для формирования устройств 8 для строповки плиты. Например, как в показанных на чертежах вариантах выполнения плит, - элементы 42в могут быть выполнены в виде продольных выступающих элементов в форме трехгранных призм на боковых гранях плиты.
При этом элементы для установки и закрепления ложементов 5 и 6 в проектном положении могут быть совмещены с элементами для формирования устройств 7 сообщения внутренней полости ложемента с нижней поверхностью плиты, например, согласно изобретению, при использовании в качестве этих элементов бобышек 42, неподвижно закрепленных на поддоне 40 исходной формы 34 и распределенных на нем двумя продольными рядами 43 с расстоянием между рядами, соответствующим ширине рельсовой колеи, при этом обеспечивающих формирование в массиве бетона плиты дренажных сквозных отверстий 16, сообщенных с отверстиями 15 в ложементах 5 и 6 (Фиг.6, Фиг.7, 7а).
Согласно изобретению, закладные армирующие элементы могут быть выполнены в виде многослойного пространственного каркаса, содержащего расположенные на расстоянии между слоями соединенные между собой в слое продольные и поперечные армирующие элементы.
Согласно одному из вариантов изобретения, закладные армирующие элементы выполнены в виде многослойного пространственного каркаса, содержащего три армирующих слоя (Фиг.8, 9) в виде, например, сеток 20, 21, 22, 23, 24 и 25 с прямоугольными ячейками (Фиг.8, 9), При этом сетки 23, 24 и 25 имеют сверху плоские участки 26, 27 и 28, соответственно, и опорные элементы: сетка 23 - опорный элемент 29 в виде отогнутого книзу края сетки со стороны размещения ложемента 5, через сетку 21 с опорой в нижнюю сетку 20; сетка 24 - опорные элементы 30 и 31 в виде отогнутых книзу краев сетки со стороны размещения ложементов 5 и 6, через сетки 21 и 22 с опорой в сетку 20; сетка 25 - опорный элемент 32 в виде отогнутого книзу края сетки со стороны размещения ложемента 6, через сетку 22 с опорой в сетку 20. При этом на участках пересечения с сетками 20, 21, 22 опорные элементы 29, 30, 31 и 32 соединены с ними.
При этом сетка 20 имеет длину и ширину, равные длине и ширине плиты 1, длина сеток 21 и 22 равна длине плиты 1, а ширина сеток 21 и 22 выбрана из условия армирования, по меньшей мере, области под ложементами 5 и 6. Длина сеток 23, 24 и 25 равна длине плиты 1.
Согласно другому варианту изобретения пространственный каркас содержит пять армирующих слоев, из которых первый нижний, третий и верхний пятый слои выполнены аналогично описанному выше варианту трехслойного каркаса в виде соединенных между собой сеток 20, 21, 22, 23, 24 и 25. Дополнительные второй и четвертый слои образованы продольными армирующими элементами в виде металлических стержней 33, размещенных между первым и третьим и между третьим и пятым слоями, соответственно. Например, размещенных группами, как показано на Фиг.11 и 12. При этом металлические стержни 33 в форме устанавливают через отверстия в торцевых бортах 38 и 39 после установки в форму указанных сеток трех армирующих слоев с обеспечением выступания концов металлических стержней 33, достаточного для закрепления концов указанных стержней 33 снаружи формы.
Согласно другому варианту изобретения, используют пятислойный каркас, аналогичный описанному выше, но металлические стержни 33 перед заливкой бетона приводят в напряженное состояние. Например, согласно изобретению, путем их растяжения с помощью закрепления выступающих из формы свободных концов металлических стержней 33 в устройствах натяжения, например известных специалистам цанговых устройствах, с созданием растягивающих стержни нагрузок в выбранном диапазоне величин. Эти нагрузки сохраняют в течение времени подготовки формы, в течение заливки бетонной массы в форму и отверждения бетонной смеси.
Согласно изобретению, в форме 34 обеспечивают размещение описанных выше пространственных каркасов над дном поддона на расстоянии от него. Например, путем закрепления на нижней стороне первого нижнего слоя фиксаторов 44 защитного слоя, например, выполненных в виде бетонных элементов, закрепленных в узлах перекрестий продольных и поперечных армирующих элементов. Например, как показано на Фиг.9, 10, 12, - фиксаторы 44 в виде бетонных шаров с крючками, зафиксированными на узлах сетки 20. При этом сетки 20, 21 и 22 каркаса могут быть установлены на закрепленные на поддоне формы 34 бобышки 42, выполненные в форме прямого кругового конуса (Фиг.6, 7, 7а, 8, 9, 10,11, 12), и при этом сетки в области их размещения на указанных бобышках 42 имеют размеры ячеек, соответствующие диаметрам конуса бобышки 42 на уровне размещения каждой сетки в форме.
После формирования пространственного каркаса и размещения его в форме в форму устанавливают ложементы 5 и 6 в рабочем положении буртиками вверх. Например, согласно изобретению, - на торцах бобышек 42, имеющих на верхних торцах отверстия 45 с резьбой, с предварительным закреплением их на бобышках 42, например, с помощью болтов 46 с шайбами. Затем с помощью поверки эталонами (Фиг.10), например, выполненными в виде плит 47 с выступами, соответствующими ширине открытой части внутренней полости 9 ложементов 5 и 6, производят калибровку расстояния между установленными ложементами 5 и 6 и закрепляют ложементы на верхнем торце бобышек 42.
При этом форма 34 снабжена стяжками, предохраняющими боковые стороны формы 34 от деформации при заливке бетонной смеси.
В процессе подготовки формы 34 на все поверхности внутренней полости формы и на элементы, формирующие конфигурацию плиты, а также на технологические крепежные детали наносят смазку.
Затем осуществляют заливку бетона подачей его в области вокруг ложементов 5 и 6 послойно в режиме вибрации каждого слоя в течение 10-15 с, до достижения уровня бетона заподлицо с буртиками 13 и 14 ложементов 5 и 6.
Свежеотформованную плиту выдерживают в форме для застывания бетона, например, в течение 30 мин, затем отделывают лицевую поверхность изделия до получения ровной гладкой поверхности. После этого наносят рифление, предпочтительно, поперечное, по всей верхней поверхности изделия, по глубине достаточное для сцепления с плитой колес автотранспортных средств при эксплуатации рельсовых путей, выполненных с использованием таких путевых плит.
Проводят термообработку полученной монолитной плиты, например, в пропарочной камере ямного типа, в режиме предварительной выдержки плиты при обычной температуре, последующего медленного подъема температуры до 45°С, выдержки при этой температуре и последующего остывания в обычных условиях.
Вынимают из ложементов 5 и 6 элементы крепления их к бобышкам 42, отрезают заподлицо с поверхностью бетона выступающие из формы 34 концы предварительно напряженных металлических стержней 33 и производят распалубку, вынимая плиту 1 из формы 34.
Согласно изобретению, наружные поверхности ложементов 5 и 6 очищают от загрязнений, например, при помощи шпателя, металлической ваты и углошлифовальной машины, оснащенной металлической щеткой, и наносят на них защитное антикоррозионное покрытие, например, покраской битумным лаком.
Согласно изобретению, массив бетона готового изделия может быть пропитан атикоррозионной пропиткой, например, антикоррозионной композицией «Консолид» на основе раствора олигоэфиров с модификатором - смесью полиизоцианатов, например, с добавлением антипиренов.
Антикоррозионную пропитку выполняют с помощью кисти, валика или распылителя путем нанесения состава 2-3 слоями с интервалом 40-60 мин между нанесением слоев и последующей сушкой в обычных условиях.
Плиты путевые согласно изобретению предназначены для укладки рельсов на прямолинейных и криволинейных участках рельсового пути. Небольшая строительная высота трамвайных путей, устроенных с использованием плит путевых согласно изобретению, позволяет размещать их как на мостовых, так и на путепроводных сооружениях. Конструкция плиты согласно изобретению позволяет при их монтаже выполнять операцию фиксации положения плиты по горизонтали. Например, после контроля горизонтального положения верхней поверхности плиты и ложементов в строго горизонтальном положении выполнять заливку сквозных отверстий устройства 7 сообщения внутренней полости ложементов с нижней поверхностью плиты фиксирующей затвердевающей на воздухе смесью, обладающей хорошей адгезией с материалом несущей подложки трамвайного пути, например бетоном.
Проведенные исследования показали, что выполнение плит путевых согласно изобретению способами согласно изобретению позволяет обеспечить срок службы плит путевых до 25 лет и более.
Конструкция плит согласно изобретению позволяет производить монтаж рельсов в них на месте с помощью их сварки, без торцевых стыков, что снижает вибрационные нагрузки на плиты при эксплуатации и снижает уровень шума при перемещении полезной нагрузки по рельсам.
Таким образом, выполнение рельсовых, например трамвайных, путей, с использованием для установки рельсов широкополосных плит путевых согласно изобретению имеет существенные преимущества по сравнению с формированием путей с использованием упругих шпальных оснований:
- возможность механизации всех основных операций при монтаже путей;
- сокращение сроков монтажа путей;
- обеспечение выполнения бесстыкового рельсового пути протяженностью до 300 погонных метров;
- обеспечение возможности ускоренной замены рельсов;
- высокая стабильность положения рельсов;
- низкий уровень шума и вибрации;
- возможность установки в ложементах плит рельсов, полностью электрически изолированных, для повышения защиты инженерных коммуникаций от блуждающих токов;
- возможность достижения одноуровневого размещения плит на асфальтовое полотно автотранспортных магистралей;
- размещение уровня плит и рельсов заподлицо с уровнем проезжей части автотранспортных магистралей, что позволяет увеличить пропускную способность улиц, улучшить внешний вид улиц, способствует более плавному движению автотранспорта;
- увеличение срока службы путей;
- обеспечение гарантированного срока службы путей до 5 лет.
Специалистам в области строительства, в частности, в области устройства рельсовых путей транспортных средств, например трамвайных, должно быть понятно, что в конструкцию плит путевых согласно изобретению и в способы изготовления плит согласно изобретению могут быть внесены улучшения и усовершенствования, не выходящие за рамки настоящего изобретения. Например, может быть использована другая конструкция армирующих элементов, может быть усовершенствована конструкция ложементов, а также применены другие способы защиты рельсов при их монтаже в ложементы и при эксплуатации путей.
Плиты путевые согласно изобретению изготавливают с помощью способов согласно изобретению с использованием простых известных специалистам приемов промышленных технологий изготовления бетонных монолитных конструкций, с использованием известных материалов. Плиты путевые согласно изобретению могут быть использованы для устройства дорог рельсовых транспортных средств как на мостовых, так и на путепроводных сооружениях.