СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЛЬСОВОЙ ОПОРЫ
RAIL SUPPORT MANUFACTURING METHOD

Изобретение относится к способу изготовления рельсовых опор и может быть применено для изготовления шпал, в основном железобетонных, применяемых преимущественно в верхнем строении железнодорожного пути.
Общеизвестен способ изготовления железобетонных шпал путем твердения в металлических формах после их заполнения пластичным или вяжущим материалом, например бетоном, с применением для качественного уплотнения бетона вибрационного воздействия.
Известен также способ изготовления рельсовой опоры путем твердения, содержащей расположенный на подошве выступ, примененный в заявке на изобретение №2013104591. В ней зубатый выступ в подрельсовых зонах получают одновременно с изготовлением тела самой шпалы. Процессы твердения тела и утолщения на подошве рельсовой опоры происходят синхронно. Принимаем этот способ за прототип.
Конструкция, полученная способом изготовления шпалы путем твердения, содержащей расположенный на подошве выступ, обеспечивает исключение появления трещин по верху ее средней части и в подрельсовой зоне. Это позволяет в несколько раз увеличивать срок службы опор пути и повышает безопасность движения.
Известный способ изготовления зубатого утолщения на подошве предполагает его получение из материала самой шпалы во время процесса совместного и одновременного изготовления.
Недостатком указанного совмещенного способа с синхронным твердением при изготовлении рельсовой опоры является трудность получения изделия со сложной конфигурацией с одновременным изготовлением тела изделия и его зубатых выступов, которые должны быть расположены вверху. Такая ориентация объясняется тем, что при изготовлении шпалы подошва расположена сверху и организация на ней участка утолщения сложна, требует подачи в эту зону бетона под давлением. Кроме того, возникают трудности получения и сохранения заданной конфигурации выступа из-за текучести и пластичности бетонной смеси, особенно при вибрационном воздействии. Все это является трудной, сложной технологически и технически производственной задачей.
Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.
Это достигается тем, что применяют следующие способы изготовления.
Способ изготовления рельсовой опоры путем твердения, содержащей расположенный на подошве выступ, по которому выступ формируют и в процессе его твердения прикрепляют к шпале после потери ее материала текучести в процессе твердения.
Способ изготовления рельсовой опоры, содержащей расположенный на подошве выступ, по которому вначале изготовляют выступ, а затем его прикрепляют к шпале в процессе ее твердения.
Способ изготовления рельсовой опоры путем твердения, содержащей расположенный на подошве выступ, по которому вначале изготовляют выступ, а затем его прикрепляют к изготовленной шпале, то есть уже после затвердевания ее материала.
Способ изготовления рельсовой опоры, содержащей расположенный на подошве выступ, по которому выступ формируют и прикрепляют к изготовленной шпале в процессе затвердевания материала выступа.
Есть несколько вариантов крепления выступа к подошве шпалы. Например, путем вбетонирования его в нижнюю часть рельсовой опоры.
Возможно приклеивание, использование «холодной сварки», стяжных болтов.
Допускается размещение прикрепленного выступа на боковой поверхности шпалы или/и на ее торце. Понятия шпала и рельсовая опора тождественны.
Под процессом твердения следует понимать процесс увеличения твердости материала рельсовой опоры, например бетона, происходящего во времени, начиная с момента нахождения его после замешивания в жидком, текучем состоянии до момента набора номинальной прочности, в соответствии с маркой бетона. Обычно этот процесс происходит за 28 суток. Большое значение для ускорения процесса твердения имеют соблюдение высокой влажности, температуры, применение специальных добавок. В этом случае время изготовления может сократиться до нескольких часов.
По первому способу выступ и тело шпалы соединяют друг с другом в период их формирования и изготовления, когда их вяжущие вещества еще не набрали марочной твердости и последовательно находятся в текучем, пластичном или твердом состоянии.
То есть формируемый выступ в процессе твердения крепят к шпале в процессе твердения рельсовой опоры.
Наиболее просто выполнить их соединение по одной из следующих технологий. Заливают бетоном форму для выступа. Дают ему схватиться. После этого выступ вынимают и устанавливают на подошву изготовляемой шпалы. В этот момент ее материал может находиться в жидком, пластичном или затвердевшем состоянии. При необходимости производят подливку цементным раствором. Возможна, например, и установка формы для выступа на подошву шпалы. В этот момент рельсовая опора может находиться в пластичном или затвердевшем состоянии. После этого производят заливку бетоном выступа. Прочность соединения после завершения процесса гидратации цемента соответствует показателям монолитного изделия.
По второму способу достигший марочной твердости выступ крепят к шпале, находящейся на стадии изготовления и твердения.
По третьему способу соединяют изготовленный и затвердевший до номинального значения выступ и, например, демонтированную старогодную шпалу.
По четвертому крепят к шпале, бывшей в эксплуатации, вновь изготовляемый выступ.
В общем случае, возможно изготовление тела рельсовой опоры и «зубатого» выступа для нее путем механической обработки, обработки давлением или литья.
Известно, что срок службы железобетонных рельсовых опор составляет 40-50 лет. Капитальный ремонт шпальной решетки со сменой рельсов производят через 18-25 лет. При этом одновременно с заменой рельсов приходится заменять и их опоры, которые выработали свой ресурс всего на 50%. Изобретение позволяет модернизировать демонтированные при капитальном ремонте пути шпалы с целью придания им повышенной устойчивости за счет увеличения усилия сдвига в балласте в 3-5 раз и «залечивания» имеющихся дефектов в виде мелких трещин.
Предлагаемые способы предусматривают отдельное получение шпалы и выступа, разделение, а иногда и совмещение во времени процесса их изготовления. Затем их соединяют, объединяют в готовое изделие. Это значительно упрощает процесс изготовления рельсовых опор инновационной конструкции, а также позволяет эффективнее использовать шпалы, демонтированные после замены изношенных рельсов, восстанавливать их путем «залечивания» опасных мелких трещин, которые обычно концентрируются именно на подошве в зоне выступа, придавать способность иметь значительное увеличение усилия фиксации в балластной призме железнодорожного пути. Объемы использования и восстановления бывших в употреблении шпал составляют миллионы штук в год. Поэтому экономический эффект существенен, а потребительские качества значительно возрастают, помогают исключить возможность возникновения выброса пути, повысить безопасность и допустимую скорость движения, нейтрализовать негативное влияние человеческого фактора, проявляющееся в отклонении от норм содержания железнодорожного пути, которое может привести к аварии, использовать старогодные шпалы после их доработки не только на малодеятельных, но и на главных железнодорожных путях.