СПОСОБ УКЛАДКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ШПАЛ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ПУТИ
METHOD TO LAY REINFORCED CONCRETE SLEEPERS ONTO RAILWAY LINES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к железнодорожному (ж/д) транспорту к изготовлению и укладке на ж/д полотно продольных блоков железобетонных (ж/б) шпал, соединенных поперечными ж/б шпалами, с уложенными на продольные блоки шпал рельсами. Стыковка блоков ж/б шпал производится посредством поперечной «стыковочной» шпалы, оборудованной стыковочными узлами. Технический результат - экономия расходных материалов, уменьшение шума, снижение затрат на эксплуатацию ж/д пути.
Известен «Способ укладки шпал на ж/д пути», патент №2262565 C1 от 20.10.2005 г. (1), где шпалы длиной 2,75 м укладываются нитью каждого рельса с зазором 0,5 м и соединяются в поперечном направлении круглыми деревянными стержнями диаметром 30 мм.
Недостатком является:
- продольные шпалы не взаимосвязаны между собой, что снижает безопасность пути;
- связка продольных шпал не имеет достаточной прочности.
Известна ж/б шпала, патент №2155836 C1 от 10.09.2000 г. (2), включающая в себя арматуру, устройство для увеличения ее сопротивления переменной нагрузке и перемещениям поперек и вдоль пути. К недостатку можно отнести малую эффективность устройства к перемещениям.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ж/Б блоки шпал изготавливаются длиной одного рельса /25 м/, ФИГ.2, либо длиной одной шпалы /2,75 м/, ФИГ.1, соединяемые ж/б поперечными шпалами 2, ФИГ.1, 2, отстоящими друг от друга на расстоянии 2,8 или 4 м в зависимости от сложности пути /подъем, спуск, повороты/ или соответственно посредине одной шпалы /1,35 м/, /крутые повороты, стрелки и др./ и служат для повышения надежности ж/д пути. Изготовление блоков шпал производится на ж/б заводе заливкой цемента подготовленной арматуры предварительно напряженной конструкции для повышения прочности к переменным нагрузкам (3).
Для стыковки блоков ж/б шпал изготавливается «стыковочная» ж/б шпала 1, ФИГ.1, 2, в которую вмонтированы стыковочные сквозные узлы - стальная труба (штырь) 9, ФИГ.1, 2, 3, диаметром 30 мм, толщиной 3-4 мм, длиной 40-50 см, входящая в гнездо 8 блока ж/б шпал, ФИГ.1, 2, диаметром 30+/3-5/ мм, толщиной 3-4 мм, длиной 40-50 см и фиксируется горизонтальным болтом 12, ФИГ.1, 2 (4 шт.) при окончании глухой стыковки укладываемых блоков ж/б шпал. При этом предусматривается температурный зазор и возможность поворота блока по оси ж/д линии на угол 15-20°. При предварительном монтаже блоков ж/б шпал «стыковочная» ж/б шпала наглухо присоединяется к готовому для монтажа блоку ж/б шпал и затем уже на полотне стыкуется с последующим блоком ж/б шпал, глухо. После стыковки производится сварка рельсов либо стыковка посредством болтов. Для повышения сопротивления к продольным и поперечным перемещениям под каждую поперечную ж/б шпалу, в том числе «стыковочную», устанавливаются и скрепляются со шпалой /не показано/ прямые или бочкообразные чугунные цилиндры 11, ФИГ.1, 2, 3, диаметром до 1 м, высотой до 0,3 м, с толщиной стенки 3-4 мм, которые заполняются балластом /щебнем/ и служат для нивелировки ж/д полотна, повышают надежность пути и уменьшают профилактические работы.
На ФИГ.1 изображен блок ж/б шпал длиной одной шпалы /2,75 м/. На ФИГ.2 изображен ж/б блок шпал длиной в один рельс /25 м/. На ФИГ.3 изображен вид А. Приняты следующие обозначения: 1 - поперечная «стыковочная» шпала, 2 - поперечные промежуточные шпалы, 3 - рельс, 4 - подставка под рельс, 5 - болт, 6 - узел крепления рельса, 7 - гайка, 8 - металлическое гнездо /труба/, 9 - труба /либо стальной штырь/ диаметром 30 мм, в «стыковочной» шпале, 10 - продольный блок ж/б шпал, 11 - чугунный цилиндр, 12 - болт, соединяющий трубу /штырь/ «стыковочной» шпалы с трубой в продольном блоке ж/б шпал.
Эмпирическая оценка использования блоков ж/б шпал дает следующий технический результат:
- экономия расходных материалов от 40 до 50%;
- снижение шума более 30%;
- повышение скорости ж/д транспорта более 30%;
- снижение трудозатрат при эксплуатации ж/д пути до 40%;
- снижение вероятности схода с рельсов вагонов при теракте.
Предлагаемый способ изготовления и укладки блоков в ж/б шпал легко применим для укладки трамвайных рельсов и ж/д рельсов в метро с добавлением третьего рельса съема напряжения /не показано/, которые крепятся болтами к «стыковочной» и промежуточным ж/б шпалам.
РАБОТА ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ И УКЛАДКЕ Ж/Б ШПАЛ НА Ж/Д ПУТИ
На ж/б заводе изготовление ж/б блоков шпал в длину одной шпалы и в длину одного рельса производится заливкой бетона в предварительно напряженную конструкцию арматуры блоков шпал. Отдельно таким же способом изготавливается «стыковочная» шпала. «Стыковочная» ж/б шпала стыковочными узлами одномоментно, глухо, присоединяется с помощью горизонтальных болтов к одной стороне ж/б блока шпал, пристыковываются два рельса и укладываются на подготовленное ж/д полотно, пристыковываются к ранее уложенному блоку ж/б шпал. Далее рельсы либо свариваются, либо стыкуются с помощью болтов, соблюдая повороты колеи ж/д пути. Для прокладки ж/д пути с крутыми поворотами для стрелок и стыков рельс используются ж/б блоки длиной одной шпалы /не показано/. После укладки ж/б блоков шпал производится подсыпка, утрамбовка и нивелировка ж/д пути.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. ПАТЕНТ №2262565 C1 от 20.10.2005 г.
2. ПАТЕНТ №2155836 C1 от 10.09.2000 г.
3. БЭС, №20, ИЗД. «СОВ. ЭНЦИКЛОПЕДИЯ», 1975 г., г.Москва, СТР.501.