Страховочное устройство для железнодорожного пути

Заявляемое решение относится к устройствам, которые предназначены для повышения безопасности движения поездов при ведении строительных работ в земляном полотне или при наличии сложных геологических условий под подошвой насыпи в прямых и кривых участках.
Известно устройство мобильного моста для поддержки железнодорожного пути, предназначенное для размещения под путями на участке, который предназначен для выполнения работ, металлической конструкции, которая поддерживает проход транспорта по железнодорожному пути, во время проведения земляных работ, таких как, например, подземные переходы, дренажи, трубопровод или услуги и санитария (патент Испании ES 2361288B1 Е01В 23/00, Е01В 9/00, Е01В 9/02, опубл. 15.06.2011 г.) - аналог.
Недостатком известного решения является затруднения с выправкой пути в случае образования осадок или перекосов в вертикальном профиле за счет остаточных деформаций основания, поскольку элементы моста и рельсошпальной решетки жестко связаны между собой, что не позволяет эксплуатировать его без ограничения скорости движения поездов.
Известно страховочное устройство для железнодорожного пути, содержащее продольные и съемно-связанные с ними поперечные балки (патент РФ №168549, МПК: Е01В 9/00, опубл. 08.02.2017 г.) - прототип.
Недостатком известного устройства является то, что оно имеет безбалластное полотно, которое создает неравножесткость основания рельсов по сравнению с путем на балласте, не имеет интегрированных устройств безопасности движения поездов и затрудняет выправку пути. Поэтому прототип не может эксплуатироваться без ограничения скорости движения поездов.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является обеспечение стабильности геометрии и жесткостных характеристик пути при движении поездов через участок строительства или расстройства в земляном полотне при сохранении типовой конструкции пути без ограничения скорости движения поездов и технологии его выправки.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что страховочное устройство для балластного железнодорожного пути содержит расположенные по краям рельсошпальной решетки продольные балки, причем ниже подошвы шпал рельсошпальной решетки железнодорожного пути между продольными балками расположен настил, образующий с продольными балками балластное корыто, предназначенное для размещения в нем рельсошпальной решетки на балласте из щебня, настил прикреплен к продольным балкам и образован горизонтально расположенным металлическим листом, к нижней стороне которого прикреплены вертикальные ребра жесткости - поперечно ориентированные тавровые и продольно ориентированные полосовые, а уровень размещения рельсошпальной решетки на балласте из щебня внутри балластного корыта совпадает с уровнем железнодорожного пути за пределами страховочного устройства.
Страховочное устройство, характеризующееся тем, что вертикальные ребра жесткости и горизонтально расположенный лист настила связаны между собой сварным соединением. Страховочное устройство, в котором настил связан с продольными балками сварным или болтовым соединением.
Страховочное устройство, характеризующееся тем, что при установке на путь опирается краями продольных балок и настила на земляное полотно или на расположенную под страховочным устройством подушку из щебня, которая может быть усилена цементной или полимерной проливкой, или железобетонное основание.
На железных дорогах существуют условия, при которых необходима укладка в путь страховочных (упрочняющих) устройств, предназначенных для временной эксплуатации, и способных обеспечить безопасность и стабильность работы железнодорожного пути (верхнего строения пути), например, при строительстве в насыпи пересекающих ее сооружений или коммуникаций и трубопроводов, в случаях, когда возможен провал грунта и нарушение верхнего строения пути (ВСП) или требуется разработка грунта до уровня подошвы балластного слоя, создающая опасность для движения поездов и возникновение аварии, при том, что ограничение скорости движения поездов по данному участку недопустимо.
В этом случае участок пути должен быть переустроен, а под верхнее строение пути следует установить временную конструкцию в виде страхующего путь заявляемого устройства, которое имеет требуемую несущую способность. После установки заявляемого устройства в его балластное корыто отсыпается балласт, на который укладывается типовая рельсошпальная решетка. Путь подвергается выравниванию и рихтовке как и типовой, шпалы в пределах балластного корыта подбиваются типовыми машинами, применяемыми для его содержания. Габариты пути в пределах удерживающего устройства удовлетворяют нормативным требованиям и позволяют безопасно пропускать через него даже колеса вагонной тележки в случае их схода с рельсов. Указанная совокупность существенных признаков предлагаемого страховочного устройства позволяет пропускать по нему поезда без ограничения скорости.
Заявляемое устройство конкретизировано на фиг. 1-4, где на фиг. 1 представлен участок пути L с заявляемым страхующим устройством и участок пути А без страхующего устройства; на фиг. 2 - вид 1-1 страхующего устройства фиг. 1; на фиг. 3 - вид по 2-2 страхующего устройства фиг. 1; на фиг. 4 - вид 3-3 страхующего устройства фиг. 3.
Заявляемое страхующее устройство для верхнего строения пути содержит продольные балки 1 с присоединенным к ним настилом 2, с образованием балластного корыта, в котором на балласте из щебня 3 расположены шпалы с рельсовыми скреплениями 4, рельсы 5 и рельсовые накладки 6, образующие вместе рельсошпальную решетку. Каждая продольная балка 1 соединена с настилом 2, состоящим из горизонтального листа 7, к нижней части которого прикреплены, выполненные на всю ширину металлического листа, поперечные тавровые вертикальные ребра жесткости 8, крепящиеся своими концами сварными соединениями к главным балкам, и выполненные на всю длину металлического листа продольные полосовые вертикальные ребра жесткости 9, связанные с листом настила и с пересекаемыми поперечными ребрами сварными соединениями. Взаимная ориентация продольно и поперечно ориентированных вертикальных ребер жесткости - ортогональная.
Страхующее устройство может иметь монтажные болтовые стыки, которые размещаются, на пример, по продольной оси настила и объединяют его поперечные тавровые ребра. В этом случае для затяжки болтов на стенках поперечных ребер в верхнем горизонтальном листе предусматриваются люки, которые закрываются съемными крышками, обеспечивая целостность верхнего горизонтального листа для укладки балласта.
Вертикальные ребра жесткости 8 и 9 образуют с горизонтально расположенным металлическим листом 7 пространственную конструкцию, которая образует настил и крепится к продольным балкам 1. Конструкция продольной балки 1 выбирается исходя из условия обеспечения требуемой жесткости и надежности, например, продольная балка может быть также выполнена из верхнего 10 и нижнего 11 горизонтальных листов и размещенных между ними вертикальных стенок 12, образующих, например, двутавровое или коробчатое поперечное сечение, высота которого выбирается из условия обеспечения требуемой вертикальной жесткости и не должна выходить за габарит приближения строений в соответствии с нормативными требованиями.
Глубина залегания настила определяется нормативным требованием, чтобы подошва шпалы была не менее чем на 10 см ниже верха борта балластного корыта (в данном случае горизонтального листа 10 продольной балки).
Для устройства железнодорожного пути с заявляемым страховочным устройством производится предварительная сборка путевого звена требуемой длины, например, 25 м на звеносборочной базе. Страховочное устройство и путевое звено перегружаются на специализированные платформы для перевозки звеньев. Участок пути, где планируется замена рельсошпальной решетки, предварительно готовится. На нем бесстыковые плети меняются на инвентарные рельсы той же длиной, что и подготовленное звено для укладки с удерживающим устройством. Замена рельсошпальной решетки производится в «окно» с перерывом движения по данному пути. Старая решетка снимается путеукладочным краном УК 25/9-18, забирается на себя и перегружается на специальные платформы в составе с краном к концу участка. Удерживающая конструкция (ее монтажные блоки) и новое звено рельсошпальной решетки подаются вторым поездом на специальных платформах в составе с другим путеукладочным краном УК 25/9-18 впереди и укладываются краном перед собой от начала участка. По концам монтажных блоков можно предварительно на земляное полотно уложить слой щебня и пролить его жидким цементным составом или полимерным материалом, которые схватывают щебень. Заявляемое страховочное устройство закрепляется болтовыми накладками или сваркой по торцам, после чего кран укладывает на страховочное устройство новое рельсовое звено, которое присоединяется к лежащим в пути рельсам типовыми рельсовыми накладками. Далее путевые работы производятся по стандартной технологии, включающей балластировку пути, подъемку и выправку с подбивкой шпал, стабилизацию и чистовую отделку.
Заявляемое страховочное устройство позволяет для железнодорожного пути:
- обеспечивать типовые показатели пути;
- устраивать путь с балластным основанием на участках, где намечено проведение строительных работ в земляном полотне, осуществлять движение без ограничения скорости по таким участкам пути на скоростных линиях и линиях с тяжеловесным или смешанным движением и высокой грузонапряженностью со статическими осевыми нагрузками до 300 КН;
- ликвидировать нестабильность пути на участках больного земляного полотна на линиях с тяжеловесным движением и высокой грузонапряженностью с осевыми нагрузками до 300 КН.
Предлагаемая полезная модель обеспечивает движение поездов через место строительства без снижения скорости и может найти применение, на линиях пассажирского и грузового движения со скоростями до 160 км/ч, скоростного движения со скоростями до 250 км/ч и на линиях высокоскоростного движения со скоростями более 250 км/ч.