СБОРНОЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ПОКРЫТИЕ ПУТЕЙ И ФИКСАТОР ДЛЯ НЕГО
BUILT-UP REINFORCED CONCRETE BALLAST BLANKET LAYER AND HOLDER FOR IT

Группа изобретений относится к области дорожного строительства и, в частности, к сборно-разборным железобетонным покрытиям для трамвайных и железнодорожных рельсовых путей с различными видами рельсовых скреплений и шпал, в том числе железобетонных шпал различных типов.
При капитальном ремонте трамвайных путей и новом строительстве в последние годы все чаще стали использоваться конструкции пути на железобетонных (ж/б) шпалах, с различными рельсовыми скреплениями как российского производства (КБ, АРС), так и импортного производства (например, «Vossloh», «Schwihag» и другие). В связи с недостаточным финансированием муниципальных предприятий, обслуживающих трамвайные пути, при капитальном ремонте пути обычно используются старогодные железобетонные шпалы с системой скрепления КБ65 от разборки пути на РЖД. При сборке рельсошпальной решетки из старогодных шпал на одном звене могут встретиться разные типы шпал с отличием по высоте верхней постели шпал. Тем самым, разная высота и конфигурация железобетонных шпал, установка шпал не по эпюре, с достаточно сильными отклонениями и наличие клеммного скрепления, заходящего в створ пазухи рельса, все это создает проблему устройства и укладки сборного покрытия рельсовых путей при использовании ж/б шпал как с российскими, так и с импортными скреплениями.
Наиболее близким к предлагаемому покрытию путей является сборное железобетонное покрытие путей, содержащее путевые межрельсовые, междупутные и боковые железобетонные плиты, уложенные встык своими торцевыми поверхностями, и резиновые фиксаторы, расположенные между рельсами и боковыми поверхностями плит, фиксаторы состоят из уплотняющих и несущих частей, при этом уплотняющие части фиксаторов выполнены из более мягкой резины, чем несущие. Кроме того, плиты установлены с возможностью передачи основной нагрузки через несущие части фиксаторов на рельсы за счет того, что между плитами и прокладками, размещенными на шпалах, имеется небольшой зазор (RU 2382135 С2, опубл. 20.02.2010 [1]).
Наиболее близким к предлагаемому фиксатору является фиксатор сборного железобетонного покрытия трамвайных путей, выполненный в виде монолитного бруса из резины, имеющего с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с противоположной стороны - опорную поверхность для плиты (RU 137557 U1, опубл. 20.02.2014 [2]).
Недостатком известного покрытия [1] являются сборные фиксаторы, имеющие несущую и уплотняющую часть, что требует производства и укладки их отдельными элементами, а также то, что несущая часть фиксатора устраивается не по всей длине рельса, а только между рельсовыми скреплениями. При фиксированной длине несущей части фиксатора и разными междушпальными расстояниями не удается достигнуть минимального зазора между фиксаторами. Это в свою очередь приводит к большим разрывам между несущими частями фиксаторов и не обеспечивает равномерную передачу нагрузок от автотранспорта. Кроме того, уплотняющие части фиксатора под действием различных нагрузок провисают в местах разрывов несущих фиксаторов, что приводит к нарушению герметичности конструкции, особенно это проявляется на колейных плитах, в местах устройства желоба для гребня бандажа колеса. Нарушение герметичности конструкции может привести к выбросу плит в вертикальной плоскости, что в свою очередь создаст аварийную ситуацию. Следующим недостатком покрытия со сборными фиксаторами [1] является ряд проблем, возникающих при их установке и самой укладке плит сборного покрытия, в связи с частыми случаями «закусывания» уплотняющих фиксаторов при монтаже плит. Еще одним из недостатков известного покрытия [1] является наличие точек опоры плит через резиновые прокладки на шпалы при наличии нагрузки. Тем самым, нагрузки передаются не только на несущие фиксаторы, но и на шпалы, что приводит к появлению зазоров между нижней постелью подошвы рельса и скрепления и, в конечном итоге, к разрушению рельсошпальной решетки и сборного покрытия.
Недостатком известных монолитных фиксаторов [2] также является то, что, поскольку фиксаторы устраиваются не по всей длине рельса, а только между рельсовыми скреплениями, то при фиксированной длине фиксатора и разными междушпальными расстояниями не удается достигнуть минимального зазора между фиксаторами. Это в свою очередь приводит к большим разрывам между фиксаторами и не обеспечивает равномерную передачу нагрузок от автотранспорта.
Задачей группы изобретений является обеспечение равномерной передачи нагрузок на фиксаторы по всей длине плит, что способствует повышению прочности покрытия, возможности применения сборного покрытия для всех видов шпал и скреплений, без ограничений, кроме того, достигается полная герметизация покрытия, что обеспечивает безопасность использования покрытия на рельсовых путях и также облегчаются операции по монтажу фиксаторов и плит.
Технический результат, достигаемый группой изобретений, заключается в обеспечении возможности укладки фиксаторов по всей длине рельса без промежутков в местах рельсовых скреплений, что обеспечивает равномерную передачу нагрузок на фиксаторы по всей длине плит, а также в повышении надежности крепления фиксаторов и обеспечении герметичности конструкции.
Технический результат достигается благодаря тому, что в сборном железобетонном покрытии путей, содержащем путевые межрельсовые, междупутные и боковые железобетонные плиты, уложенные встык своими торцевыми поверхностями, и фиксаторы в виде резиновых брусьев, расположенных между рельсами и боковыми поверхностями плит, при этом каждый фиксатор имеет с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с противоположной стороны - опорную поверхность для плиты, согласно изобретению фиксаторы выполнены монолитными, а с указанной противоположной стороны каждого фиксатора выполнена по меньшей мере одна пазуха, в которой размещена верхняя часть рельсового скрепления, а на криволинейной поверхности фиксатора, расположенного между боковой и междупутной плитой, на участке, контактирующем с нижней поверхностью головки рельса, выполнен продольный выступ.
Кроме того, толщина плит выбрана из условия наличия зазора между каждой плитой и шпалами при отсутствии между ними резиновых прокладок с обеспечением отсутствия контакта между плитами и шпалами в условиях нагрузки на плиты.
Кроме того, фиксатор, расположенный между рельсом и боковой или междупутной плитой, имеет второй продольный выступ со стороны опорной поверхности для плиты, размещенный между боковой поверхностью плиты и рельсом.
Кроме того, крайние по длине покрытия плиты зафиксированы относительно шпал с помощью металлических зацепов, один конец каждого зацепа загнут и размещен в углублении на торце соответствующей плиты, а другой зацеплен за шпалу, размещенную под плитой вблизи ее торца.
Технический результат также достигается фиксатором для размещения между рельсом и плитой покрытия, выполненным в виде монолитного бруса из резины, имеющего с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с противоположной стороны - опорную поверхность для плиты, в котором согласно изобретению с указанной противоположной стороны фиксатора выполнена по меньшей мере одна пазуха с размерами, достаточными для размещения в пазухе верхней части рельсового скрепления, а на криволинейной поверхности на участке, предназначенном для контакта с нижней поверхностью головки рельса, выполнен продольный выступ.
Кроме того, фиксатор имеет второй продольный выступ со стороны опорной поверхности для плиты для размещения между боковой поверхностью плиты и рельсом.
Группа изобретений поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан фрагмент предложенного сборного покрытия путей, в котором плиты уложены на ж/б шпалы со скреплениями марки КБ65; на фиг. 2 приведен продольный разрез покрытия, на котором показаны пазухи фиксатора; на фиг. 3 приведен поперечный разрез фиксатора; на фиг. 4 показан узел стопора плит в местах окончания укладки для предотвращения продольного сдвига.
Сборное железобетонное покрытие путей содержит путевые межрельсовые (колейные) плиты 7, междупутные и боковые железобетонные плиты 8, уложенные встык своими торцевыми поверхностями, и фиксаторы 1 и 2 в виде резиновых брусьев, расположенных между рельсами 16 и боковыми поверхностями плит 7 и 8.
Фиксаторы 1, 2 выполнены в виде монолитного бруса из резины, имеющего с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов 16.
Фиксаторы 1, 2 выполнены цельными, не раздельными. В точках соприкосновения с рельсовыми скреплениями, например КБ65, включающих клеммные болты 5 и закладные болты 6, специальным приспособлением устраиваются пазухи 3 в фиксаторе 1 и 2 на высоту и глубину захода клеммных болтов 5 в тело фиксаторов 1, 2. Пазухи 3 в фиксаторах выполняются специальным приспособлением, вырез пазухи 3 делается под конкретное местоположение скрепления с помощью предварительных замеров эпюры шпал 4. Тем самым достигается непрерывность фиксаторов 1, 2 по длине, что способствует равномерной передаче нагрузок от плит 7, 8 и уменьшению износа фиксаторов, а также полной герметичности сборного покрытия. Поперечные стыки фиксаторов 1, 2 для обеспечения герметичности заделываются герметиками или свариваются, например, невулканизируемой резиной.
На верхней поверхности фиксатора 1, 2 имеется первый продольный выступ 13, контактирующий с нижней поверхностью головки рельса 16. Выступ 13 является защелкой для лучшего крепления фиксаторов 1, 2 и обеспечения герметичности конструкции от попадания, прежде всего, воды.
Фиксатор 2, расположенный между рельсом 16 и боковой или междупутной плитой 8, имеет на своей верхней опорной поверхности для плиты 8 второй продольный выступ 15, предпочтительно с внутренним продольным сквозным каналом 14, размещенный между верхней частью боковой поверхности плиты 8 и головкой рельса 16.
С противоположной стороны от выступа 15 фиксатор 2 имеет плоскую опорную поверхность для плиты 8.
Железобетонные плиты 7 и 8 для рельсовых путей имеют плоскую верхнюю и нижнюю поверхности. Боковые поверхности 11 и 12 плит устраиваются со скосами, необходимыми для опоры на фиксаторы 2, одновременно по своей геометрии, располагаясь выше верхних габаритов рельсовых скреплений 5 и 6. Между нижней поверхностью плит 7 и 8 имеется достаточный зазор до уровня верхней отметки шпал 4, в результате чего нижняя поверхность плиты 7, 8 не передает нагрузки на шпалы 4.
Для предотвращения продольных сдвигов плит 7, 8 на конце каждого участка, в том числе и на переездах, крайние по длине покрытия плиты 7, 8 зафиксированы относительно шпал 4 с помощью металлических Z-образных зацепов 10, не менее двух зацепов 10 с торца одной плиты. Один конец каждого зацепа 10 загнут и размещен в углублении на торце соответствующей плиты 7 (8), а другой зацеплен за шпалу 4, размещенную под плитой 7 вблизи ее торца.