СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПОДРЕЛЬСОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В БЕТОННОМ ОСНОВАНИИ ПУТИ
METHOD OF ANCHORING SUBRAIL ELEMENTS IN TRACK CONCRETE BASE

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а конкретнее к способам закрепления подрельсовых элементов в бетонном основании пути, и может быть использовано в тоннелях и метрополитенах для крепления рельса к бетонной шпале.
Известен способ закрепления подрельсовых элементов в бетонном основании пути, реализованных в подрельсовом основании, содержащем подстилающий слой с углублениями, в которые установлены съемные элементы, при этом в смежных вертикальных стенках подстилающего слоя и съемных элементов выполнены каналы, расположенные один напротив другого и заполненные термопластичным клеящим веществом, причем оси указанных каналов расположены наклонно и симметричны относительно продольной оси пути [А.С. СССР № 1168640, МПК Е01В 1/00, опуб. 23.07.85, БИ №27, авторы Клинов С.И., Гордиенко М.В. "Подрельсовое основание"].
Недостатком данного способа закрепления подрельсовых элементов в бетонном основании является то, что он не обеспечивает высокую эксплуатационную надежность железнодорожного пути ввиду разрушения термопластичного клеящего вещества вследствие его неполного заполнения каналов и от динамической нагрузки от воздействия подвижного состава. В процессе заполнения каналов образуются воздушные пробки. Данные пробки не позволяют даже под давлением термопластичному клеящему веществу полностью заполнить каналы, так как термопластичное клеящее вещество приобретает пористость, а это приводит к снижению эксплуатационной надежности железнодорожного пути.
Известен способ закрепления подрельсовых элементов в бетонном основании пути, заключающийся в том, что подрельсовые элементы размещают в углублениях, выполненных в бетонном основании, по периметру подрельсовых элементов в смежных вертикальных поверхностях основания и каждого элемента выполняют протечки и закрепляют подрельсовые элементы в основании посредством расплавленного термопластичного клеящего вещества, которое вводят в указанные проточки и канал, ограниченный указанными поверхностями, расплавленное термопластичное клеящее вещество нагнетают в канал под давлением воздуха, подаваемого по периметру канала [А.С. СССР № 1691441, МПК Е01В 2/00, опуб. 15.11.91, БИ №42, авторы Клинов С.И., Кузюбердин A.M., Замуховский А.В. "Способ закрепления подрельсовых элементов в бетонном основании пути"].
Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает высокую эксплуатационную надежность железнодорожного пути, так как нагрев термопластичного клеящего вещества происходит неравномерно в основном в зоне нагревателя, после этого нагретое термопластичное клеящее вещество нагнетают в холодное бетонное основание пути. При этом верхняя часть бетонного основания заполняется полностью, затвердевая и дальнейшее продвижение термопластичного клеящего вещества весьма затруднительно. Кроме этого, продвижению массы термопластичного клеящего вещества мешает воздушная пробка, которая образуется в нижней части основания. Образовавшая затвердевшая масса термопластичного клеящего вещества имеет высокую пористость, а это сказывается на прочности закрепления подрельсовых элементов. Образованию пористости также способствует и воздух, который попадает с термопластичным клеящим веществом в бетонное основание при его нагнетании под давлением воздуха. При этом холодный воздух активно охлаждает термопластичное клеящее вещество, что приводит к его ускоренному затвердеванию и вспениванию с образованием пор и раковин.
Данное техническое решение выбрано авторами прототипом.
Техническим результатом является повышение прочности закрепления подрельсовых элементов и эксплуатационной надежности железнодорожного пути.
Технический результат достигается тем, что в способе закрепления подрельсовых элементов в бетонном основании пути, заключающемся в том, что подрельсовые элементы размещают в углублениях, выполненных в бетонном основании, по периметру подрельсовых элементов в смежных вертикальных поверхностях основания и каждого элемента выполнены проточки, закрепляют подрельсовые элементы в основании посредством расплавленного термопластичного клеящего вещества, причем углубление с проточками бетонного основания прогревают до температуры 60-70°С, одновременно разогревают до свободной текучести термопластическое вещество из следующих инградиентов:
- битум - 60%;
- каучук - 25%;
- этилсиликат - 10%;
- портландцемент - 5%,
и заполняют им углубление бетонного основания, а затем под давлением помещают в углубление бетонного основания подрельсовые элементы.
Использование в составе связующего компонента битума позволяет предотвратить коррозию подрельсовых элементов, гидроизолируя их. Применение в качестве наполнителя каучука увеличивает упругие свойства клеящего вещества, этилсиликата - уменьшает температуру хрупкости и увеличивает адгезию, т.е. улучшает сцепление поверхностей разнородных тел, которое определяется силой химического воздействия молекул на поверхности раздела двух фаз. Портландцемент обеспечивает жесткость и уменьшает время высыхания термопластичного клеящего вещества. Совокупность данных ингредиентов с предложенным процентным содержанием позволяет повысить прочность и эксплуатационную надежность железнодорожного пути.
На фиг.1 представлен разрез заполнения углубления расплавленным термопластичным клеящим веществом; на фиг.2 - схема закрепления подрельсового элемента в бетонном основании пути.
Бетонное основание 1 имеет углубление 2 с проточками 3. Расплавленное до текучести термопластичное клеящее вещество 4 перед закреплением подрельсовых элементов находится в углублении 2 основания 1. Подрельсовые элементы 5 с проточками 6 при закреплении находятся внутри углубления 2, заполненного термопластичным клеящим веществом 4.
Способ закрепления подрельсовых элементов в бетонном основании пути производят следующим образом.
В углублении 2 бетонного основания пути 1 с проточками 3 осуществляют нагрев до температуры 60-70°С. Одновременно разогревают до текучести термопластическое клеящее вещество 4. После этого углубление 2 с проточками 3 бетонного основания 1 заполняют разогретым до текучести термопластичным клеящим веществом 4 (фиг.1). Затем подрельсовые элементы 5 с проточками 6 ориентируют симметрично проточек 3 стенок углубления основания 1 и под усилием помещают их в разогретое термопластичное клеящее вещество 4 (фиг.2). При этом термопластичное клеящее вещество 4 равномерно и в полном объеме заполняет по периметру проточки 3 бетонного основания 1 и проточки 6 подрельсовых элементов 5. После затвердевания клеящего вещества 4 происходит прочное закрепление подрельсовых элементов 5 в бетонном основании 1. За счет полного заполнения клеящего вещества проточек 3 бетонного основания 1 и проточек 6 подрельсовых элементов 5 происходит повышение прочности закрепления и повышение эксплуатационной надежности железнодорожного пути.
Сравнительные характеристики предложенного решения и прототипа приведены в таблице 1.
Предлагаемый способ закрепления подрельсовых элементов в бетонном основании пути повышает прочность пути, уменьшает время высыхания до 50-60%, а соответственно время закрепления и увеличивает ресурс закрепления.