Подрельсовое устройство и способ оперативного восстановления рельсовой нити по уровню
UNDER-RAIL DEVICE AND METHOD FOR PROMPT RESTORATION OF A RAIL THREAD BY LEVEL

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и предназначено для оперативного восстановления работоспособности железнодорожного пути по уровню, а именно устранения просадок, перекосов, других отклонений по уровню рельсовой нити от норм содержания рельсовой колеи при внезапном их визуальном обнаружении или техническими средствами диагностики, например путеизмерительными вагонами. Устройство обеспечивает возможность временного пропуска поездов, не останавливая движение по участку в процессе выяснения причин, вызвавших зафиксированные отклонения и подготовительных работ к их устранению. Дефекты уровня рельсовой нити, как правило, вызваны дефектами в балластном слое и устраняются известным способом (Каменский В.Б., Горбов Л.Д. Справочник дорожного мастера и бригадира пути// Транспорт. Москва. 1985. С.487). Он заключается в выправке и подбивке балласта под шпалы, а при отдельных видах рельсовых скреплений также укладкой прокладок под подошву рельса. В ряде случаев возникает потребность в смене шпалы. В конечном счете операции по выправке пути в продольном профиле и по уровню и подбивке балласта заключаются в вырезке загрязненного балласта, подсыпке свежего и устранении неплотности в отдельных местах между шпалой и балластом. В отдельных случаях в стыках рельсов под провисший конец укладывают дополнительные шпалы. Все эти операции трудоемки и требуют для их выполнения существенных перерывов в движении.
Основная цель изобретения в оперативном выравнивании рельсовой нити, приведение ее в состояние, соответствующее допускам на ее содержание и позволяющим эксплуатировать путь временно до оформления перерыва в движении и устранения причины дефекта. Подрельсовое устройство можно также использовать в качестве подрельсового основания для оперативного развертывания временного железнодорожного пути. Известен способ оперативного развертывания железнодорожного пути и устройство подрельсового основания (RU 2750544 дата регистрации 20.09.2020 по заявке 2020132129 от 29.09.2010), содержащего две опорные плиты, нижнюю, неподвижную, укладываемую с возможностью закрепления на неподготовленную специальным образом поверхность, и верхнюю, подвижную с возможностью ее перемещения, на которой устанавливаются рельсы, опирающуюся на установленный на нижней опорной плите опорный узел, при этом нижние опорные плиты фиксируются от смещения. Это устройство близко к заявленному. Недостатками этого устройства в части заявляемых целей сложность конструкции, трудоемкость сборки и вес, который для доставки устройства к месту производства работ требует особых условий, например, наличие транспортного средства и возможности подъезда к месту обнаружения дефекта. Кроме того, отдельно устанавливаемое устройство обладает невысокой надежностью от его смещения под воздействием поезда, так как изначально оно предназначалось как элемент сборной конструкции железнодорожного пути, устойчивость которого определялась к конструкции пути в целом, а не его отдельным элементам.
Техническим результатом является, упрощение конструкции устройства, обеспечения возможности его транспортировки вручную, повышения надежности в эксплуатации, снижения трудоемкости сборки и повышение оперативности восстановления временной работоспособности железнодорожного пути.
Технический результат достигается тем, что подрельсовое устройство содержит по меньшей мере одну оболочку с отверстиями, через которые от внешнего агента принудительно поступает наполнитель, преимущественно воздух, но допускается использовать в качестве наполнителя жидкость или сыпучее тело. Оболочка имеет возможность расширения при увеличении объема наполнителя и утонения при истечении наполнителя под воздействием внешнего давления на оболочку. Устройство укладывается непосредственно или через нижнюю прокладку на естественную или искусственную опоры железнодорожного пути и взаимодействует с рельсом непосредственно или через верхнюю прокладку. Торцы оболочки оборудованы приспособлениями разъемного соединения с опорой, предотвращающими смещение устройства в горизонтальной плоскости под воздействием поездной нагрузки. Устройство может содержать ручки для переноса устройства при транспортировке. Наиболее простой конструкцией и эффективной в использовании являются приспособления, выполненные в виде проушин, в которые вставляются стержни, закрепляемые в опоре и связывающие оболочку и прокладки через сквозные отверстия в них. Проушины могут быть дополнительно оборудованы ручками для переноса устройства. Оболочка может содержать упрочняющие пояса, по меньшей мере конец, одного из которых выступает за габарит оболочки и содержит сквозные отверстия. Оболочка может быть выполнена со множеством внутренних оболочек, по отношению к которым она будет внешней. Причем внутренние оболочки будут выполнены из эластичного материала, раздуваемого под давлением, а внешняя может быть из износостойкого, например резинокордового. Внутренние оболочки связанны с источником рабочего агента и атмосферой по меньшей мере одним штуцером и одним клапаном, резьбовыми втулками, оборудованными на внешней поверхности оболочки и связанной с внутренней оболочкой системой рукавов. Например, можно использовать пожарный рукав. Нижнюю часть нижней поверхности внешней оболочки целесообразно выполнить в виде протектора, что позволит дополнительно усилить сопротивление перемещению оболочки в горизонтальной плоскости. Верхнюю часть верхней поверхности внешней оболочки оборудовать грузонесущей площадкой. Предпочтительно, чтобы длина внутренней оболочки больше ее ширины, что позволит повысить эффективность работы оболочки при подъеме рельса. Внутренние оболочки целесообразно делать тороидальными. Прокладки между оболочкой и опорой нижняя прокладка и между оболочкой и рельсом верхняя прокладка могут быть выполнены в виде плит или балок плоских или фигурных. Верхняя прокладка изготавливается с устройствами крепления рельса к ее верхней поверхности. Допускается в качестве верхней прокладки использовать шпалу стандартную или специально изготовленную, например, облегченную. Для повышения устойчивости конструкции устройства прокладки и оболочка связываются между собой и опорой с помощью крепежных приспособлений, например стержней, вставляемых в сквозные отверстия прокладок и оболочки и устанавливаемые в опоре. Размер стержня в сечении прокладки меньше, чем размер отверстия на величину, позволяющую стержню и прокладке свободно перемещаться относительно друг друга. Такое решение в том числе повысит эффективность транспортировки разобранного комплекта устройства. Для ограничения перемещения прокладки по высоте на стержне целесообразно установить ограничители перемещения прокладок, например, нарезать резьбу на стержне и установить гайку. Стержень может быть составным из нескольких элементов, например трубы, вставляемой в проушину оболочки и содержащей резьбу на внутренней поверхности трубы, в которую с обеих концов вворачиваются стержни, взаимодействующие с отверстиями в прокладках. Прокладки и оболочки могут содержать монтажные петли. Прокладка может выполнена единым целым с внешней оболочкой, с фланцами или проушинами, выступающими за габариты оболочки и оборудованные грузонесущей площадкой и протекторами. Оболочка может быть выполнена в виде пневмодомкрата. Множество уложенных на подрельсовые устройства рельсов могут образовывать временный железнодорожный путь, что расширяет сферу применения устройства.
Способ оперативного восстановления рельсовой нити по уровню заключается в том, что на опору под рельс непосредственно или через прокладки укладывается оболочка, наполняется наполнителем, приподнимая рельс по мере наполнения до заданного уровня и фиксируется. Осуществляется временное движение по участку, по завершению которого движение на участке приостанавливается, и бригада путевых рабочих приступает к работам по устранению причины отклонения рельсовой нити от уровня. Для повышения оперативности работ целесообразно предварительно приподнять рельс, уложить оболочку в освободившееся под рельсом пространство. Приподнять рельс можно любым способом, например вручную с помощью лома или подъемного механизма, например домкрата.
Устройство поясняется фигурами 1,2,3. На фигуре 1 общий вид устройства с оболочкой между верхней и нижней прокладками и укрепляющими поясами. На фигуре 2 увеличенный разрез А изображенный на фиг.2 со стержнем, свободно размещаемым в сквозном отверстии прокладки. На фигуре 3 внешняя оболочка с проушинами без прокладок с крепежными приспособлениями в виде установленной в проушины трубы, в которую вворачиваются стержни, один из которых имеет конец с устройством закрепления стержня в опоре, например анкерном. На фигурах указаны следующие позиции. 1 - стержень крепежного приспособления; 2 - нижняя прокладка; 3 - верхняя прокладка; 4 - оболочка; 5 - ограничитель перемещения верхней прокладки; 6 - проушина оболочки; 7 - упрочняющие пояса; 8 - опора железнодорожного пути; 9 - элемент крепежного приспособления в виде трубы с резьбой; 10 - элемент крепежа стержня 1 к опоре 8, например типа анкера.
Устройство работает следующим образом. Полный комплект устройства состоит из прокладок 2 и 3 между которыми уложена внешняя оболочка 4 с упрочняющими поясами 7, и выходящими за габарит оболочки 4 проушинами 6, стержней 1 с нарезанными в верхней части резьбой и ограничителем перемещения верхней плиты выполненной в виде гайки 5 и в нижней части оборудованными крепежными элементами 10, например анкерного типа, фиксирующих стержень в опоре 8.
Прокладки могут быть выполнены одним целым с внешней оболочкой, верхняя часть прокладки является грузонесущей площадкой, на которой установлен рельс. Нижняя поверхность нижней прокладки выполняется в виде протектора, усиливающая сопротивление перемещению устройства под воздействием поездной нагрузки. Как вариант, возможна конструкция устройства с внешней оболочкой 4, оборудованной проушинами 6 и грузонесущей площадкой и протекторами; в проушины 6 вставляется короткая труба 9 с внутренней резьбой, а стержень 1 состоит из нескольких частей. Одна часть стержня 1 вворачивается в верхнюю часть трубы, а вторая часть, закрепляемая в опоре 8 в нижнюю часть трубы 9.
Таким образом, оперативное восстановление работоспособности рельсовой нити при обнаружении отклонений, превышающих установленные нормативы заключается в том, что на опору под рельс непосредственно или через подкладки укладывается оболочка, которая наполняется под давлением наполнителем, преимущественно воздухом, по мере подачи наполнителя поднимает рельс до заданного уровня и фиксируется к опоре от смещения. Причем в качестве опоры может использоваться балластный слой железнодорожного пути. После проведения подготовительных работ по выяснению причин отклонения рельсовой нити по уровню и доставки необходимых материалов и оборудования для устранения обнаруженного дефекта, выполняется устранение дефекта и устройство убирается. Устройство также может быть использовано при временном оперативном развертывании железнодорожного пути в чрезвычайных ситуациях.