МОНОЛИТНЫЙ ПУТЬ НА МОСТУ ДЛЯ РЕЛЬСОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
SOLID TRACK ON BRIDGE FOR RAIL VEHICLES

Изобретение касается монолитного пути на мосту для рельсовых транспортных средств, причем монолитный путь состоит из плиты пролетного строения моста, несущей плиты, закрывающей пролетное строение и состоящей из продольного выступа и стопора, а также плиты верхнего строения с выемками, на которой находятся рельсы с крепежными средствами.
В последние годы на скоростных железных дорогах все чаще используются так называемые монолитные рельсовые пути. В этих конструкциях рельсы крепятся не на шпалах, уложенных на щебеночный балластный слой, а на железобетонной несущей плите. Причины использования монолитного пути для строительства высокоскоростных железных дорог состоят в ее большей устойчивости и в более долгих интервалах между обслуживанием, что повышает коэффициент готовности пути.
До сих пор прокладка монолитного пути на мостах сопряжена с трудностями. В монолитном пути со сплошь сваренными рельсами каждое сечение при практически любой температуре всегда остается почти на одном и том же месте, хотя изменения температуры и ведут к изменению напряжений внутри рельсов. Так как изменения температуры приводят к изменению длины конструкции моста, сочетание монолитного пути и моста представляет собой сложную проблему.
Для решения этой проблемы в DE 2443770 было предложено использовать на конструкции моста несущую плиту, смещающуюся в продольном направлении, чтобы конструкция моста могла двигаться под монолитным путем. Несущая плита должна воспринимать и передавать в пролетное строение моста потенциально очень большие силы, возникающие при торможении поезда. Распределение сил торможения по мосту и сплошным рельсам очень сложно рассчитать.
Для решения этой проблемы были разработаны монолитные пути для движения рельсового транспорта по мостам, известные как система "Rheda". В этой системе для защиты поверхностного уплотнения на пролетном строении моста устанавливается несущая плита с усиливающими полосами, которые имеют большую толщину в области рельсов и углубления в продольном направлении. На этих усиливающихся полосах лежат плиты верхнего строения, острые выступы на нижней стороне которых входят в выемки усиливающих полос несущей плиты и, таким образом, соединяют их с геометрическим замыканием.
Создание такого известного типа монолитного пути требует длительного времени, больших затрат и расходов материала, в результате чего вес и монтажная высота при одностороннем возвышении наружного рельса оказываются слишком большими.
Известен вариант согласно DE 19620731 А1, в котором описан монолитный путь для движения рельсового транспорта по мостам, состоящий из плиты пролетного строения моста, несущей плиты и плиты верхнего строения. При этом в плите верхнего строения есть выемки для отдельных выступов, расположенных на соответствующих продольных концах несущей плиты. В этом случае выемки плиты верхнего строения предназначены для выступов несущей плиты.
Эта конструкция предполагает затратное продольное армирование и очень высокую точность работ. В результате требуются большие трудовые и временные затраты. Кроме того, усиливающие полосы несущих плит и плита верхнего строения имеют небольшую длину - не более 6 метров. В результате на мосту монтируется большое количество плит, что ведет к увеличению затрат на опалубку и армирование бетонной плиты и стопоров. Так как стопоры находятся на концах плиты, каждая плита должна иметь два стопора.
Задача изобретения состоит в разработке конструкции, требующей более простого продольного армирования и меньших расходов на опалубку и изготовление, а также позволяет изготавливать плиты большей длины. Согласно изобретению эта задача решается благодаря тому, что несущая плита (1) с продольным углублением (7) имеет стопор (5) на уровне середины расположенной над ней плиты верхнего строения (8), и продольное углубление (7) несущей плиты (1) в этой области прерывается стопором (5) на участке длиной от 60 до 100 см, а плита верхнего строения (8) имеет продольное ребро (4), в середине которого на участке длиной от 65 до 105 см есть выемка (6), в которую с кинематическим замыканием входит стопор (5) несущей плиты (1).
На краях продольного ребра (4) есть опорные прокладки, причем на края продольного ребра (4) в качестве опорной прокладки наклеена эластомерная полоса. Ее толщина составляет от 1,0 до 1,5 см.
Под несущей плитой (1) расположен защитный бетонный слой (3). Минимальный класс качества бетона С25/35, толщина - от 5 до 11 см.
Между плитой пролетного строения моста (2) и несущей плитой (1) или защитным бетонным слоем (3) может находиться уплотнение (11). Оно представляет собой битумные полосы и используется для защиты плиты пролетного строения моста (2).
На стороне несущей плиты (1), обращенной к защитному бетонному слою (3), находятся поперечные желобки (9; 10) на расстоянии от 300 до 800 см, которые могут иметь ширину от 8 до 12 см и которые располагаются по всей ширине несущей плиты (1).
Продольное ребро (4) с выемкой (6) может также находиться на несущей плите (1), а продольное углубление (7) со стопором (5) - на плите верхнего строения (8). Благодаря этому конструкцию легче адаптировать к соответствующим условиям монтажа на мосту и соответствующим нагрузкам.
Преимущества изобретения:
- длина плит на мостах может быть увеличена и достигать примерно 30 м;
- требуется лишь простое и недорогое продольное армирование (меньше операций резки и гибки);
- в целом требуется меньше армирования плит (меньше армирования для стопоров);
- затраты на опалубку, армирование и т.п.снижаются примерно на 50%;
- благодаря расположению стопора в середине несущей плиты на каждую несущую плиту требуется только один стопор и одна выемка в плите верхнего строения;
- при использовании одного стопора вместо двух, которые в обычной конструкции располагаются на концах плиты по одному, между плитой верхнего строения и плитой пролетной конструкции моста не возникает напряжений при изменении длины;
- предотвращается смещение плиты верхнего строения в продольном направлении;
- благодаря расположению стопора в середине плита верхнего строения может без помех растягиваться или сокращаться под воздействием температуры;
- количество плит верхнего строения и стопоров значительно сокращается при той же длине моста (например, при использовании плит длиной 18 м с одним стопором вместо плит длиной 6 м с двумя стопорами).
Ниже приведен пример реализации изобретения с подробным описанием.
Здесь представлены:
- Фиг.1 - продольное сечение конструкции моста с монолитным рельсовым путем;
- Фиг.2 - поперечное сечение моста в области конца плиты;
- Фиг.3 - поперечное сечение моста в области середины плиты.
Несущая плита 1 опирается на защитный бетонный слой 3 и на плиту пролетного строения моста 2. Несущая плита 1 имеет продольное углубление 7 и стопор 5 в средней части, который входит в выемку 6 в середине продольного ребра 4 плиты верхнего строения 8. В несущей плите 1 на расстоянии 300-800 см находятся поперечные желобки 9, 10, имеющие ширину около 10 см. Они служат для поперечного отведения воды с плиты пролетного строения моста 2. Между несущей плитой 1 и плитой пролетного строения моста 2 или защитным бетонным слоем 3 находится уплотнение 11. Несущая плита 1 отделена от плиты верхнего строения 8 разделительной плоскостью 12. Благодаря этому под влиянием температуры обе плиты могут перемещаться независимо друг от друга, что помогает предотвратить трещины в конструкции. На краях продольного ребра 4 находятся опорные прокладки в форме эластомерной полосы (t≈10 мм).