ПЛИТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ РЕЛЬСОВЫХ ПУТЕЙ

Полезная модель относится к области дорожного строительства, в частности, к сборно-разборным железобетонным покрытиям для трамвайных и железнодорожных путей и предназначена, преимущественно, для использования в сборно-разборных железобетонных покрытиях дорог с совмещенным автомобильным и трамвайным/ железнодорожным движением.
Одной из основных проблем, решаемой при изготовлении плит для покрытия рельсовых путей, а также при его сборке и эксплуатации является обеспечение надежного стыка плит между собой, который с одной стороны должен гарантировать отсутствие сдвига плит относительно друг друга в вертикальной плоскости, а с другой стороны место стыка должно обладать достаточной прочностью, чтобы выдерживать эксплуатационные нагрузки, и обеспечивать возможность сборки и замены плит с наименьшими трудозатратами. Для этого торцам плит обычно придают специальную форму, обеспечивающую надежную фиксацию смежных плит относительно друг друга после их установки.
Известна конструкция плит, у которых в верхней части торцевых граней плит выполнены прямоугольные в продольном сечении выступы, при этом с одного торца плиты на выступе размещен гребень, имеющий в поперечном сечении форму равнобедренного прямоугольного треугольника, а с другого торца выполнена впадина, имеющая форму, ответную форме гребня (патент RU 2155838, Е01С 9/06, Е01В 21/00, приоритет от 26.06.1999). При этом ось симметрии треугольника отстоит от верхней поверхности плиты на половину толщины выступа (патент RU 2155838, Фиг. 9). Гребни и впадины торцевых поверхностей смежных плит образуют фиксирующие замки, исключающие смещение смежных плит в стыках торцевых граней относительно друг друга в вертикальной плоскости. Для предохранения от попадания влаги и посторонних предметов в место стыка, а также для дополнительного демпфирования вибраций плит от прохождения транспорта стыки торцевых граней плит могут быть уплотнены резиновыми прокладками. Данная конструкция плит обеспечивает надежную фиксацию плит в месте их стыка, однако в месте выполнения гребня наблюдается повышенная концентрация напряжений, что может способствовать его разрушению при монтаже и эксплуатации плит и привести к ослаблению устойчивости плит на элементах рельсового пути, снижению надежности стыка торцевых поверхностей плит, ухудшению герметичности в месте стыка и другим негативным последствиям.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели, выбранным в качестве прототипа, является плита, у которой в верхней части торцевых граней плит выполнены выступы, а на них сформированы гребни и впадины, имеющие в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции, образующие фиксирующие замки (RU 70900, Е01С 9/06, Е01В 21/00, приоритет от 30.11.2007). При этом ось симметрии трапеции смещена в сторону нижней поверхности выступа до пересечения боковой поверхности призмы, образующей гребень, с нижней поверхностью выступа (патент RU 70900, Фиг. 10). Данная конструкция обеспечивает несколько большую прочность гребня, но недостаточно снижает концентрацию напряжений, что вызывает необходимость обеспечения дополнительного армирования гребня в зоне концентрации напряжений и, в целом, не обеспечивает достижения заметных преимуществ по сравнению с вышеупомянутым аналогом (патент RU 2155838).
Технической задачей настоящей полезной модели является снижение концентрации напряжений и увеличение прочности плит в области стыка плит, повышение их эксплуатационной надежности и снижение трудоемкости при монтаже и замене покрытия.
Поставленная задача решается тем, что в известной железобетонной плите для покрытия рельсовых путей, выполненной в виде монолитной армированной бетонной плиты, на торцах которой со стороны верхней поверхности плиты сформированы выступы, на которых со стороны одного из торцов плиты выполнен гребень, а со стороны другого торца - впадина, новым является то, что гребень и впадина в поперечном сечении выполнены в форме прямоугольной трапеции, у которой основания параллельны торцевым поверхностям плиты, боковая сторона, перпендикулярная основанию, совмещена с нижней поверхностью выступов, а другая боковая сторона наклонена по отношению к нормали к плоскости плиты на угол от 40 до 50 градусов, при этом середина наклонной боковой стороны трапеции отстоит от верхней поверхности плиты на половину толщины выступа.
Выполнение гребня и впадины в поперечном сечении в форме прямоугольной трапеции, у которой основания параллельны торцевым поверхностям плиты, боковая сторона, перпендикулярная основанию, совмещена с нижней поверхностью выступов, а другая боковая сторона наклонена по отношению к нормали к плоскости плиты на угол от 40 до 50 градусов, при этом середина наклонной боковой стороны трапеции отстоит от верхней поверхности плиты на половину толщины выступа, позволяет уменьшить концентрацию напряжений в месте стыка плит, увеличить прочность плит в области стыка плит, а также упростить конструкцию плит и уменьшить трудоемкость при их изготовлении и монтаже и замене покрытия.
Сущность настоящей полезной модели иллюстрируется чертежом, на котором изображен общий вид торцевого сочленения смежных плит после монтажа покрытия, продольное сечение.
Плита железобетонная для покрытия рельсовых путей, выполнена в виде монолитной армированной бетонной плиты 1, на торцах которой со стороны верхней поверхности плиты сформированы выступы 2. На одном выступе выполнен гребень 3, а на другом выступе - впадина 4, форма которой обеспечивает ее совмещение с гребнем 3, т.е. форма впадины является ответной форме гребня. Гребень и впадина выполнены в поперечном сечении по форме прямоугольной трапеции. Основания трапеции 4, 5 параллельны торцевым поверхностям плиты, боковая сторона 6, перпендикулярная основанию, совмещена с нижней поверхностью выступов, а другая боковая сторона 7 наклонена по отношению к нормали к плоскости плиты на угол от 40 до 50 градусов, при этом середина наклонной боковой стороны трапеции отстоит от верхней поверхности плиты на половину толщины выступа. При монтаже покрытия в место стыка торцов плит можно поместить резиновую прокладку 8, которая будет обеспечивать герметичность стыка и являться демпфирующим элементом.
Применение предлагаемой полезной модели позволяет уменьшить концентрацию напряжений в месте стыка плит и увеличить прочность плит в области стыка плит, что позволяет повысить эксплуатационную надежность плит, в частности, и всего покрытия, в целом. Кроме этого, предложенная форма гребня и впадины позволяет, при необходимости, без проблем использовать дополнительное армирование для усиления плит в месте их стыка. Упрощение конструкции плит позволяет уменьшить трудоемкость их изготовления, а также облегчить монтаж и замену покрытия. При этом, как показали проведенные испытания, использование в покрытии рельсовых путей предлагаемой конструкции плиты совместно с известными из уровня техники фиксаторами, устанавливаемыми между рельсом и плитой (см. например, патенты RU 2155838, RU 70900), обеспечивает достаточно надежную фиксацию смежных плит от их смещения в вертикальной плоскости относительно друг друга в процессе эксплуатации покрытия.