СИСТЕМА ПРИКРЕПЛЕНИЯ ПЛИТЫ БЕЗБАЛЛАСТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО МОСТОВОГО ПОЛОТНА К ПРОДОЛЬНОЙ БАЛКЕ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ МОСТА
SYSTEM TO ATTACH BOARD OF BALLAST-FREE RAILWAY BRIDGE FLOOR TO LONGITUDINAL BEAM OF BRIDGE SPAN

Настоящее изобретении относится к мостостроительным сооружениям и может быть использовано при прокладке железнодорожных путей на мосту.
Известна (RU патент №52013 U1), принятая за прототип, традиционная система прикрепления плиты безбалластного железнодорожного мостового полотна (БМП) к продольной балке пролетного строения моста, включающая плиту безбалластного железнодорожного мостового полотна, прикрепленную к продольной балке пролетного строения моста, и прокладной слой, расположенный между нижней поверхностью плиты безбалластного железнодорожного мостового полотна и верхней полкой продольной балки пролетного строения моста.
Недостатком данной конструкции является наличие участков с жестким шпилечным прикреплением плиты безбалластного железнодорожного мостового полотна к продольной балке пролетного строения моста, в результате чего внутри плиты под нагрузкой, обусловленной проходящим подвижным составом, возникают опасные для бетона растягивающие напряжения, приводящие к образованию трещин и постепенному выходу плиты из строя. При этом развиваются и трещины в продольной балке пролетного строения моста. Кроме того, испытывая постоянную нагрузку, обусловленную затяжкой высокопрочных шпилек, с помощью которых плита крепится к продольной балке пролетного строения моста, разрушается прокладной слой, предназначенный для обеспечения заданного плавного прогиба (выпуклости) настила из БМП от краев моста к середине.
Перечисленные явления не вызывают немедленный выход из строя безбалластного мостового полотна, однако усложняют эксплуатацию сооружения и могут привести при воздействии поездной нагрузки к аварийной ситуации и удорожанию содержания моста.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение безаварийности железнодорожных перевозок.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленного изобретения, заключается в увеличении долговечности безбалластного мостового полотна и прокладного слоя между плитами БМП и продольной балкой пролетного строения моста.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается за счет того, что известная система прикрепления плиты безбалластного железнодорожного мостового полотна к продольной балке пролетного строения моста, включающая плиту безбалластного железнодорожного мостового полотна, прикрепленную к верхней полке продольной балки пролетного строения моста, и расположенный между ними прокладной слой, дополнительно содержит расположенные между плитой безбалластного железнодорожного мостового полотна и верхней полкой продольной балки пролетного строения моста шарнирно соединенные друг с другом в треугольные рычаги пластины, каждая из которых имеет с соседней пластиной одну общую точку крепления к верхней полке продольной балки пролетного строения моста или к плите мостового полотна, при этом прокладной слой образован дискретными элементами, каждый из которых расположен между длинными боковыми сторонами соседних пластин со стороны их крепления к верхней полке продольной балки пролетного строения моста.
В результате применения заявленной системы прикрепления плиты безбалластного железнодорожного мостового полотна к продольной балке пролетного строения моста при помощи системы пластин (ламелей), соединенных друг с другом с образованием рычажной системы, в отличие от используемой в прототипе:
- мостовые плиты оказываются полностью свободны от постоянных нагрузок, вызываемых затяжкой высокопрочных шпилек;
- исключается защемление краев плит шпильками и создание опасных напряжений при приложении временной нагрузки от проходящего подвижного состава;
- прокладной слой полностью освобождается от постоянной нагрузки, обусловленной затяжкой высокопрочных шпилек, с помощью которых плиты в традиционных системах крепятся к продольным балкам пролетного строения моста, не деформируется, сохраняет свои первоначальные физико-механические свойства, в результате чего эффективно амортизирует БМП.
Используемые в системе крепления пластины рычажной системы могут быть изготовлены из стали и для повышения устойчивости на сжатие могут иметь V-образный поперечный профиль.
Крепежные отверстия в верхней полке продольной балки пролетного строения моста и плите безбалластного железнодорожного мостового полотна, как правило, выполнены в ряд с одинаковым шагом, при этом ряды отверстий в мостовой плите безбалластного железнодорожного мостового полотна и верхней полке продольной балки пролетного строения моста параллельны и смещены по горизонтали относительно друг друга на половину этого шага
Дополнительный технический результат - технологичность конструкции достигается за счет того, что заявленная система прикрепления плит предполагает использование уже существующих и применяемых конструкций плит БМП, а именно:
- для прикрепления пластин к плите безбалластного железнодорожного мостового полотна используют имеющиеся в ней технологические отверстия для крепления контруголка;
- для прикрепления пластин к верхней полке продольной балки пролетного строения моста используют существующие в ней отверстия для высокопрочных шпилек, используемых при традиционной системе прикрепления плиты безбалластного железнодорожного мостового полотна к продольной балке пролетного строения моста.
На чертежах представлены:
Фиг.1 - вид сверху на систему прикрепления;
Фиг.2, а) - система прикрепления в разрезе;
Фиг.2, б) - вид сверху на систему ламелей.
Ниже на частном примере исполнения заявленной конструкции представлены сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанных технических результатов.
Крепление плиты 1 безбалластного железнодорожного мостового полотна с путевыми рельсами 2 к продольной балке 3 пролетного строения моста осуществляется с помощью стальных пластин (ламелей) 4, соединенных друг с другом при помощи шарниров в треугольные рычаги с образованием косоугольной рычажной системы. К продольной балке (верхней полке продольной балки) пролетного строения моста каждая пластина крепится коротким болтом 5 через отверстие в верхней полке продольной балки, к БМП каждая пластина крепится болтом 6 крепления контруголка 7. Каждая пластина системы имеет с последующей соседней пластиной одну общую точку крепления к продольной балке пролетного строения моста, а с соседней предыдущей пластиной - одну общую точку крепления к мостовой плите. Отверстия под крепежные детали в верхней полке продольной балки пролетного строения моста и отверстия под болты крепления контруголков (они же - отверстия крепления контруголков к БМП) выполнены с одинаковым шагом. Ряды крепежных отверстий в мостовой плите и верхней полке продольной балки параллельны и смещены по горизонтали относительно друг друга на половину этой величины (полшага). Каждая из пластин имеет V-образный поперечный профиль для устойчивости на сжатие. Прокладной слой 8 между продольной балкой и БМП образован дискретными прокладочными элементами круглой формы, каждый из которых расположен между длинными боковыми сторонами двух соседних ламелей со стороны их крепления к балке пролетного строения моста.
Основное тело прокладочного элемента может состоять из пропитанного влагозащитными составами дерева или многослойной фанеры, композитного материала либо бетона, верхний слой прокладки (соприкасающийся с БМП) выполняется из амортизирующего материала (например, резины или полиуретана).
В предлагаемой системе крепления для крепления ламелей к верхней полке продольной балки пролетного строения моста используются штатные технологические отверстия, в которые пропускаются высокопрочные шпильки при типовом варианте крепления (см. прототип).
Заявленная система крепления плиты безбалластного железнодорожного мостового полотна к продольной балке пролетного строения моста работает следующим образом.
При торможении или ускорении проходящего по мосту подвижного состава БМП испытывает горизонтально направленную нагрузку 9, которая передается через болт крепления контруголка на систему ламелей, соединенных друг с другом с образованием рычажной системы, которая удерживает БМП на месте за счет сил реакции 9' (фиг.2, б). Вертикальные перемещения 10, 11 (фиг.2, а.) БМП вызывают ответную реакцию 10', 11' (фиг.2, а) соответственно рычажной системы.
Стальные пластины (ламели), объединенные в рычажную систему, как это показано на чертежах, выполняют две функции:
1) ограничивают за счет своих упругих свойств перемещения БМП в вертикальном направлении, возникающие при воздействии периодической знакопеременной нагрузки от подвижного состава;
2) препятствуют смещению БМП в горизонтальном направлении, которое может возникнуть при разгоне/торможении подвижного состава при прохождении по мосту.