СТАЛЬНАЯ ПРОВОЛОКА ФИКСИРОВАННОЙ ДЛИНЫ С НАКАТЫВАНИЕМ РЕЗЬБЫ СО СПИРАЛЬНЫМИ РЕБРАМИ, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ШПАЛАХ И ДОРОЖНЫХ ПЛИТАХ

СТАЛЬНАЯ ПРОВОЛОКА ФИКСИРОВАННОЙ ДЛИНЫ С НАКАТЫВАНИЕМ РЕЗЬБЫ СО СПИРАЛЬНЫМИ РЕБРАМИ, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ШПАЛАХ И ДОРОЖНЫХ ПЛИТАХ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Варианты осуществления настоящей полезной модели относятся к предварительно напряженной стальной проволоке, в частности стальной проволоке фиксированной длины с накатыванием резьбы со спиральными ребрами, используемой в предварительно напряженных бетонных железобетонных шпалах и дорожных плитах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Предварительно напряженную стальную проволоку обычно продают предприятиям в блоке плит. В соответствии с конкретными требованиями, предприятия разрезают стальную проволоку по длине, выполняют накатывание резьбы на обоих концах, осуществляют натягивание в форме для отливки железобетонного изделия, уплотняют стальную проволоку посредством заливки бетона и включают стальную проволоку в предварительно напряженные железобетонные изделия после затвердевания посредством обтекания кислородом. Данный метод причиняет неудобство конечному потребителю вследствие необходимых измерений на месте, резания и накатывания резьбы. Сложные условия строительной площадки не могут обеспечить точность размера при резании, которая влияет на эффективность эксплуатации проволоки.
Так, в уровне техники известна стальная проволока фиксированной длины с накатыванием резьбы со спиральными ребрами, используемая в предварительно напряженных железобетонных шпалах (см. RU 92675 U1, МПК Е04С 5/08, опубл. 27.03.2010). Однако проволока по известному решению, выбранному в качестве наиболее близкого аналога к заявляемой полезной модели, не является достаточно прочной и надежной, а кроме того является достаточно сложной при изготовлении.
Поэтому по-прежнему требуется новая схема натягивания для решения проблемы низкой точности резания на месте.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Одной целью вариантов осуществления настоящей полезной модели является создание стальной проволоки фиксированной длины с накатыванием резьбы со спиральными ребрами, используемой в предварительно напряженных железобетонных шпалах и дорожных плитах, которая просто изготавливается, а также является прочной и надежной.
Техническое предложение настоящей полезной модели заключается в следующем: стальная проволока фиксированной длины с накатыванием резьбы со спиральными ребрами, используемая в
предварительно напряженных железобетонных шпалах и дорожных плитах, включающая предварительно напряженную стальную проволоку длиной в пределах 2-6 м со спиральными ребрами. Оба конца стальной проволоки содержат участок непрерывной наружной резьбы, продолжающийся на длину, составляющую 20-60 мм. На поверхности стальной проволоки расположены четыре параллельных обвивающих спиральных ребра с трапецеидальным поперечным сечением и шагом, составляющим 41-55 мм. Кроме того, номинальный диаметр стальной проволоки равен 9,5 мм, 10 мм или 10,5 мм; основной диаметр стальной проволоки составляет 9-11 мм; диаметр внешнего контура упомянутой стальной проволоки составляет 10-11,5 мм, шаг спирального ребра составляет 41-55 мм, верхняя ширина ребра составляет 1,6-2,4 мм, нижняя ширина ребра составляет 2,5-3,3 мм, и высота ребра составляет 0,3-0,5 мм.
Предпочтительно, наружная резьба на обоих концах стальной проволоки имеет спецификацию М10,25×1,5, М10,65×1,5 или М11,25×1,5, а нижний угол наружной резьбы равен 60°.
Преимущества и технические результаты полезной модели состоят в том, что:
1. При применении стальной проволоки фиксированной длины с накатыванием резьбы со спиральными ребрами в железнодорожных шпалах или дорожных плитах, конечный потребитель может непосредственно вводить формованную стальную проволоку в форму для отливки на месте, поскольку размер железнодорожных шпал или дорожных плит является фиксированным. Кроме того, конечный потребитель может использовать гайку для закрепления стальной проволоки при натягивании. Это повышает эффективность эксплуатации проволоки, обеспечивает точность размера стальной проволоки и повышает собственное качество железнодорожных шпал и дорожных плит.
2. Посредством образования четырех спиральных ребер легко контролировать точность процессов при натягивании и формовании проволоки. Кроме того, вращающий момент формы, создаваемый посредством четырех ребер, в основном уравновешенный и стабильный. Спиральная форма с четырьмя ребрами имеет минимальные производственные потери, что эффективно повышает объем производства стальной проволоки со спиральными ребрами и снижает расход исходных материалов.
3. Стальная проволока со спиральными ребрами, используемая в железнодорожной шпале, имеет три вида маркировок, причем все номинальные высоты ребер не меньше чем 0,4 мм. Это гарантирует сцепление проволоки с бетоном. Ребро имеет трапецеидальную форму, и верхняя ширина и нижняя ширина ребра точно установлены. Стальная проволока со спиральными ребрами для шпалы подвергается уплотнению посредством заливки бетона после натягивания. Выдержанный бетон заполняет паз между спиральными ребрами, который образует четыре спиральные связующие скрепляющие бетонные системы; устраняет возможность продольного проскальзывания стальной проволоки; и гарантирует равномерное предварительное напряжение в любом поперечном сечении шпал или дорожных плит.
2
4. Шаг спирального ребра составляет 41-55 мм, что обусловливает длину зоны передачи предварительного напряжения в пределах 285-300 мм, когда предварительно напряженные шпалы изготавливают при помощи стальной проволоки, определенной в трех параметрах. Кроме того, прочность бетона равна 50 Н/мм, которая образует идеальную зону передачи прежде чем шпалы или дорожные плиты достигают расчетного предварительного напряжения.
2
5. Предел упругости стальной проволоки со спиральными ребрами, определенной в трех параметрах, используемой в железнодорожных шпалах, больше 1200 Н/мм. Следовательно, стальная проволока полностью работает в зонах упругой деформации. Это будет удлинять срок эксплуатации шпал или дорожных плит и вынуждать шпалы или дорожные плиты нового типа проявлять эффекты высокой выносливости к статическим и динамическим нагрузкам, а также эффекты долговременной эксплуатации.
6. Использование наружной резьбы гарантирует, что прочность на разрыв вместе с гайкой больше чем 90% номинальной прочности на разрыв. Длина резьбы оптимизирована до 20-60 мм, которая удовлетворяет как требованию обработки фиксированного конца, так и конца натяжения, а также цели достижения значительного и длительного скрепляющего усилия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает структуру по настоящей полезной модели.
Фиг. 2 показывает вид в разрезе по линии А-А в соответствии с фиг. 1.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Ниже приведены дополнительное описание для настоящей полезной модели, которые включают прилагаемые чертежи и конкретный способ реализации.
1-й вариант осуществления
2
На фиг. 1 и фиг. 2 показана стальная проволока фиксированной длины с накатыванием резьбы и спиральными ребрами, используемая в предварительно напряженных железобетонных шпалах и дорожных плитах в варианте осуществления настоящей полезной модели. Она содержит предварительно напряженную стальную проволоку длиной в пределах 2-6 м. Оба конца стальной проволоки содержат участки непрерывной наружной резьбы длиной в пределах 20-60 мм. На поверхности стальной проволоки имеются четыре параллельных обвивающих спиральных ребра с трапецеидальным поперечным сечением и с шагом в пределах 41-55 мм. Кроме того, номинальный диаметр стальной проволоки (показанный на фиг. 3 как R2) равен 9,5 мм, и предел упругости стальной проволоки больше 1200 Н/мм.
Четыре ребра образуют поперечную выпуклость вокруг основной окружности в поперечном сечении стальной проволоки. Ребра являются горизонтально и вертикально симметричными. Стальной провод расширяет ребро, которое соответствует углубленной под углом трапецеидальной канавке в форме для натягивания провода. Спиральное ребро представляет собой горизонтально и вертикально симметричную крестовину из рабочего пространства к внешней концевой поверхности в форме, которая облегчает контроль точности процесса формования. Спиральная форма с четырьмя ребрами имеет минимальные производственные потери, что эффективно повышает объем выпуска стальной проволоки со спиральными ребрами и уменьшает расход исходных материалов.
2
Шаг составляет 41-55 мм. Если прочность бетона равна 50 Н/мм, то длина зоны передачи предварительного напряжения составляет 285-300 мм, которая образует идеальную зону передачи прежде чем шпалы или дорожные плиты достигнут расчетного предварительного напряжения.
p0,01
2
Предел упругости R должен быть больше 1200 Н/мм. Следовательно, стальная проволока полностью работает в зонах упругой деформации. Это будет продлевать срок эксплуатации шпал или дорожных плит и вынуждать шпалы или дорожные плиты нового типа проявлять эффекты высокой выносливости при статических и динамических нагрузках, а также эффекты долговременной эксплуатации. Длина наружной резьбы составляет 20-60 мм, которая удовлетворяет как требованию обработки фиксированного конца, так и конца натяжения, а также цели достижения значительного и длительного скрепляющего усилия.
Базовый диаметр стальной проволоки равен 9,3 мм ±0,05 мм, диаметр внешнего контура стальной проволоки равен 10,10 мм ±0,1 мм, шаг спирального ребра составляет 41-51 мм, верхняя ширина ребра составляет 1,6-2,0 мм, нижняя ширина ребра составляет 2,5-2,9 мм, высота ребра составляет 0,3-0,5 мм. Это гарантирует сцепление проволоки с бетоном. Стальная проволока со спиральным ребром подвергается уплотнению посредством заливки бетона после натягивания. Выдержанный бетон заполняет паз между спиральными ребрами, который образует четыре спиральные связующие скрепляющие бетонные системы; устраняет возможность продольного проскальзывания стальной проволоки; и гарантирует равномерное предварительное напряжение в любом поперечном сечении шпал или дорожных плит.
Параметры наружной резьбы на обоих концах стальной проволоки М10,25×1,5, диаметр внешнего контура наружной резьбы составляет 10,17-10,37 мм, средний диаметр наружной резьбы составляет 9,20-9,40 мм, нижний диаметр наружной резьбы составляет 8,62-8,78 мм, и нижний угол наружной резьбы равен 60°. Данные параметры резьбы обеспечивают прочность на разрыв вместе с гайкой больше чем 90% номинальной прочности на разрыв.
2-й вариант осуществления
2
Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, настоящая полезная модель содержит предварительно напряженную стальную проволоку длиной в пределах 2-6 м со спиральными ребрами. Оба конца стальной проволоки содержат участок непрерывной наружной резьбы длиной в пределах 20-60 мм. На поверхности стальной проволоки расположены четыре параллельных обвивающих спиральных ребра с трапецеидальным поперечным сечением и шагом в пределах 41-55 мм. Кроме того, номинальный диаметр стальной проволоки равен 10,0 мм, и предел упругости стальной проволоки больше 1200 Н/мм.
Основной диаметр стальной проволоки равен 9,75 мм ±0,05 мм, и диаметр внешнего контура стальной проволоки равен 10,60 мм ±0,1 мм. Кроме того, шаг спирального ребра составляет 42-51 мм, верхняя ширина ребра составляет 1,8-2,2 мм, нижняя ширина ребра составляет 2,6-3,1 мм, и высота ребра составляет 0,3-0,5 мм.
Параметры наружной резьбы на обоих концах стальной проволоки М10,65×1,5. Кроме того, диаметр внешнего контура наружной резьбы составляет 10,55-10,75 мм, средний диаметр наружной резьбы составляет 9,7-9,8 мм, нижний диаметр наружной резьбы составляет 8,8-9,0 мм. Кроме того, нижний угол наружной резьбы равен 60°.
Все упомянутые параметры и размеры способны эффективно удовлетворить соответствующее требование к характеристикам, упомянутое в 1-м варианте осуществления.
3-й вариант осуществления
2
Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, настоящая полезная модель содержит предварительно напряженную стальную проволоку длиной в пределах 2-6 м со спиральными ребрами. Оба конца стальной проволоки содержат участок непрерывной наружной резьбы длиной в пределах 20-60 мм. На поверхности стальной проволоки расположены четыре параллельных обвивающих спиральных ребра с трапецеидальным поперечным сечением и шагом в пределах 41-55 мм. Кроме того, номинальный диаметр стальной проволоки равен 10,5 мм, и предел упругости стальной проволоки больше 1200 Н/мм.
Основной диаметр стальной проволоки равен 10,3 мм ±0,05 мм, и диаметр внешнего контура стальной проволоки равен 11,10 мм ±0,1 мм. Кроме того, шаг спирального ребра составляет 49-55 мм, верхняя ширина ребра составляет 2,0-2,4 мм, нижняя ширина ребра составляет 2,9-3,3 мм, и высота ребра составляет 0,4-0,5 мм.
Параметры наружной резьбы на обоих концах стальной проволоки М11,25×1,5, и диаметр внешнего контура наружной резьбы составляет 11,17-11,37 мм. Кроме того, средний диаметр наружной резьбы составляет 10,20-10,40 мм, нижний диаметр наружной резьбы составляет 9,62-9,78 мм, и нижний угол наружной резьбы равен 60°. Все упомянутые параметры и размеры способны эффективно удовлетворить соответствующее требование к характеристикам, упомянутое в 1-м варианте осуществления.
Варианты осуществления только показывают настоящую полезную модель в деталях. Однако описанная информация может быть использована только в качестве примера сравнительно удачного варианта осуществления полезной модели и не должна рассматриваться как ограничивающий объем применения полезной модели. Необходимо понимать, что для специалистов в данной области техники будут очевидны различные изменения и модификации в предпочтительных в настоящее время вариантах осуществления, описанных в данном документе. Такие изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от сущности и объема настоящей полезной модели и без уменьшения его сопутствующих преимуществ. Поэтому предполагается, что такие изменения и модификации охватываются прилагаемой формулой полезной модели.