СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ТОРЦЕВЫХ ЧАСТЕЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ШПАЛ ПУТЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО АРМИРОВАНИЯ СПИРАЛЯМИ
METHOD OF REINFORCEMENT OF END PARTS OF REINFORCED CONCRETE SLEEPERS BY ADDITIONAL REINFORCEMENT WITH SPIRALS

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и предназначено для применения на железнодорожных линиях, в том числе на участках с повышенными осевыми нагрузками в целях укрепления торцевых частей железобетонных шпал путем дополнительного армирования спиралями.
Известна железобетонная шпала, включающая армированный брус, при этом армирование бруса состоит из четырех стержневых элементов, выполненных из холоднодеформированной стали периодического профиля (см. патент на полезную модель RU, №109465 от 27.04.2011).
Недостаток известной железобетонной шпалы состоит в том, что зона анкеровки арматуры в торцевых частях является зоной повышенных напряжений с высокими расчетными величинами, превышающими нормируемые значения, и имеется риск развития поперечных деформаций с возникновением в этой зоне микротрещин.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в усилении конструкции железобетонных шпал и в исключении развития трещин в зоне анкеровки арматуры, увеличении прочностных характеристик шпалы, их ресурса, а так же стойкости и надежности при работе шпал в условиях эксплуатации, в т.ч. на участках с повышенными нагрузками и высокой грузонапряженностью.
Указанный технический результат достигается тем, что в торцевой части железобетонной шпалы устанавливается дополнительное армирование в виде спирали. Спираль устанавливается в шпальную форму перед процессом формовки на каждый арматурный стержень с обеих сторон (до заполнения формы бетонной смесью).
Спираль выполняется в виде конуса. Со стороны с меньшим диаметром конуса не менее двух витков спирали должны быть сомкнутыми. Длина спирали и величина наибольшего ее диаметра определяются количеством арматурных стержней и расположением закладных элементов в подрельсовых частях шпалы (закладные элементы предназначены для прикрепления рельсов к шпале и выполняются в виде металлических анкеров или полимерных дюбелей), при этом:
- минимальное расстояние между смежными витками соседних спиралей в шпале должно быть не менее 20 мм;
- величина защитного слоя между витками спирали и боковыми поверхностями шпалы должна быть не менее 13 мм;
- исключается касание витков спирали и закладного элемента. Сторона спирали с меньшим диаметром конуса фиксируется на
торцевых колпачках, предназначенных для защиты анкерных тяг (которые в свою очередь предназначены для захвата и натяжения арматурных стержней).
Заявленное изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен общий вид шпалы с усилением торцевых частей дополнительным армированием спиралями; на фиг. 2 - вид А спирали, зафиксированные на торцевых колпачках, где 1 - спирали, 2 - торцевые колпачки, предназначенные для защиты анкерных тяг (которые в свою очередь предназначены для захвата и натяжения арматурных стержней) и на фиг. 3 - разрез Б-Б - общий вид одного из возможных вариантов расположения и количества арматурных стержней с установленными спиралями.