СБОРНОЕ ПОКРЫТИЕ ТРАМВАЙНЫХ ПУТЕЙ

Полезная модель относится к области дорожного строительства и в частности к сборно-разборным покрытиям для трамвайных путей. Наиболее успешно настоящая полезная модель может найти применение при строительстве или реконструкции уличных дорожных покрытий с встроенными в них необособленными от проезжей части трамвайными путями.
В настоящее время на городских улицах с трамвайными путями широко применяются сборные бетонные и железобетонные покрытия, описанные в книге А.А.Тимофеева "Сборные бетонные и железобетонные покрытия городских дорог и тротуаров", Москва. Стройиздат, 1986, с.88-89, 256-258, рис.88, 286-293. Сборное железобетонное покрытие трамвайных путей содержит путевые межрельсовые железобетонные плиты, междупутные плиты и обочинные плиты, примыкающие к проезжей части улицы. Плиты уложены своими нижними поверхностями на песчаное или щебеночное основание, уплотненное методом вибрации. Они соединены встык своими торцевыми гранями, а швы залиты цементным раствором или битумной мастикой. На нижних частях боковых граней плит выполнены скосы, предназначенные для свободного размещения крепежных элементов, обеспечивающих соединение подошвы рельса со шпалами. Пространство между боковыми поверхностями рельсов и боковыми гранями плит заполнены каким-либо уплотняющим средством, например тощим бетоном, щебнем, асфальтобетоном или битумной мастикой. Перед монтажом покрытия осуществляют подготовку основания для укладки плит. Для этого поверх песчаного или щебеночного основания и установленных в нем шпал
дополнительно насыпается слой песка или щебня. Песок или щебень выравнивается и тщательно уплотняется до уровня, обеспечивающего превышение поверхности основания над поверхностью шпал на 2-3 см. При этом песчаное основание увлажняют до оптимальной влажности (8-10%). Монтаж покрытия осуществляют краном на колесном ходу. При монтаже плит в покрытие плиты укладывают длиной стороной вдоль рельс. Плиту снимают с трейлера, поворотом стрелы перемещают на место и опускают на 8-10 см выше проектной отметки. Затем подтягивают плиту, находящуюся на весу, до упора торцом поперечной грани в торец уложенной плите, а затем опускают ее строго горизонтально на выравнивающий слой основания. Таким образом укладывают все плиты покрытия, как путевые межрельсовые, так и междупутные и обочинные на протяжении участка необходимой длины. После укладки плит производится их вибропосадка самоходной вибромашиной. Швы между торцевыми гранями заливают цементным раствором или битумной мастикой. Пространство между рельсами и боковыми гранями плит заполняют до необходимого уровня в зависимости от применяемой системы сбора и отвода влаги тощим бетоном, щебнем, асфальтобетоном или битумной мастикой.
Сборное железобетонное покрытие такой конструкции имеет по сравнению с обычно применяемым асфальтобетонным покрытием более повышенный срок службы и эксплуатационную надежность. Однако, при такой конструкции покрытия имеется большая трудность в достижении равномерного плотного опирания плит на подстилающий слой и сохранении их устойчивого положения, а так же устройства надежных и устойчивых стыков между плитами, что в конечном итоге отрицательно сказывается на эксплуатационной надежности и сроке службы покрытия.
Более совершенным является сборное железобетонное покрытие трамвайных путей по патенту России No 2155838 от 26.05.1999. Покрытие содержит путевые межрельсовые, междупутные и обоченные железобетонные плиты, опирающиеся своими нижними поверхностями на резиновые подкладки. В верхних частях торцевых граней выполнены прямоугольные выступы на одном из которых размещен продольный гребень, а в другом - ответная ему впадина, имеющие форму равнобедренного треугольника. Они образуют замки с впадинами и гребными прилегающих к ним в стыках выступов торцевых граней прилегающих плит. Все верхние грани плит и прямоугольные выступы торцевых граней с гребнями и впадинами окантованы металлическим уголком. Зазоры между рельсами и плитами уплотнены резиновыми брусьями, расположенными в сжатом состоянии между рельсами и боковыми гранями плит. Резиновые брусья имеют в поперечном сечении с одной стороны криволинейные поверхности в форме пазух рельсов, а с противоположной стороны - прямолинейные вертикальные в верхней части поверхности, переходящие в нижней части в выступы, упирающиеся в скосы боковых граней плит. Брусья имеют длину, равную длине плит между стыками, а в нижних частях их концов выполнены вырезы. Междурельсовые плиты опираются на две резиновые подкладки. Междупутные плиты опираются боковыми кромками своих нижних поверхностей на концы шпал. Между поверхностью песчаной призмы междупутья и нижней поверхностью плит имеется зазор в несколько сантиметров.
Данное покрытие имеет большую долговечность и технологичность при сборке, чем рассмотренный выше аналог. Однако, срок его службы не достаточно высок из-за попадания в микротрещины бетона влаги, которая замерзая при морозах вызывает растрескивание
бетона.
В основу настоящей полезной модели была положена задача разработать конструкцию сборного покрытия трамвайных путей, в котором элементы покрытия были бы выполнены таким образом и из такого материала, чтобы увеличивался срок его службы.
Поставленная задача решается тем, что в сборном покрытии трамвайных путей, содержащем путевые межрельсовые, междупутные и обочинные железобетонные плиты, опирающиеся своими нижними поверхностями на резиновые подкладки, уложенные на шпалы и имеющие в верхних частях торцевых граней прямоугольные выступы с замками для сцепления торцевых граней прилегающих плит, а также уплотняющие резиновые брусья, расположенные в сжатом состоянии между рельсами и боковыми гранями плит, новым является то, что плиты выполнены из гранита, при этом междурельсовые плиты опираются по меньшей мере на три резиновые подкладки, равномерно размещенные по длине шпалы, или на иное поддерживающее средство, а в междупутье размещены опоры для нижних поверхностей междупутных плит в виде слоя гранитной крошки или шпал, расположенных в продольном направлении.
Вследствие такого решения полностью исключается прогиб гранитных плит покрытия под весом движущегося транспорта, благодаря чему срок службы покрытия по сравнению с ближайшим аналогом возрастает во много раз.
Кроме того новым является так же то, что лицевая поверхность плит выполнена бучардированной - с точечными неровностями рельефа до 5 мм.
Благодаря этому повышает коэффициент сцепления шин автотранспорта с поверхностью плит и исключает их проскальзывание.
Сущность настоящей полезной модели более подробно разъясняется нижеследующим примером его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 схематично изображает заявляемое сборное покрытие трамвайных путей согласно изобретению, вид сверху;
фиг.2 схематично изображает поперечное сечение покрытия на двухколейном трамвайном пути, половина покрытия по ширине;
фиг.3 схематично изображает участок покрытия в зоне сопряжения путевой межрельсовой и междупутной плит покрытия с рельсом, поперечное сечение;
фиг.4 схематично изображает торцевое сочленение двух смежных плит покрытия, продольное сечение;
Заявляемое сборное покрытие трамвайных путей содержит путевые межрельсовые плиты 1 (фиг.1), междупутные плиты 2 и обочинные плиты 3, выполненные пилением из природного гранита. Верхняя лицевая поверхность всех путевых плит выполнена бучардированной - с точечными неровностями рельефа до 5 мм, что повышает коэффициент сцепления шин автотранспорта с поверхностью плит и исключает их проскальзывание. При этом неровности на поверхности гранитных плит могут быть выполнены и другим образом. Путевые межрельсовые плиты 1 и междупутные плиты 2 имеют одинаковую конструкцию и отличаются друг от друга своей шириной. Путевые межрельсовые плиты 1 уложены встык друг другу между рельсами 4 трамвайной колеи. Междупутные плиты 2 уложены встык друг другу в междупутьи между трамвайными путями. Обочинные плиты 3 уложены встык друг другу по обочинам трамвайных путей и сопрягаются с дорожным покрытием проезжей части улицы (фиг.2). Путевые межрельсовые плиты 1 и междупутные плиты 2 имеют нижние поверхности
5 и верхние поверхности 6. Плиты имеют боковые грани 7 и торцевые грани 8. На нижних частях боковых граней 7 плит 1 и 2 выполнены скосы 9 для создания пространства, необходимого для размещения крепежных элементов (фиг.3), жестко фиксирующих подошву 10 рельса 4 на шпалах 11 или ином подрельсовом основании. Обочинные плиты 3, как и плиты 1 и 2 имеют нижние и верхние поверхности 5 и 6, а так же торцевые грани 8 и боковые грани 7 со скосами 9 со стороны трамвайного пути. Противоположные боковые грани 12 обочинных плит 3 имеют прямолинейную вертикальную поверхность и контактируют с верхними одеждами покрытия проезжей части улицы (фиг.2).
Плиты 1, 2 и 3 (фиг.2) покрытия уложены своими нижними поверхностями 5 непосредственно на шпалы 11 на резиновых подкладках 14. По длине шпалы размещают на равном расстоянии друг от друга по меньше мере три резиновые подкладки 14. Резиновые подкладки 14 позволяют прежде всего скомпенсировать геометрические изъяны шпал. Размещение по длине шпалы трех или более подкладок полностью исключает прогиб гранитных плит, что увеличивает их долговечность. Размещением на шпале 11 от одной до двух-трех подкладок по высоте обеспечивается расположение верхних рабочих поверхностей б всех плит покрытия строго в одной горизонтальной плоскости, параллельной горизонтальной плоскости, проходящей через вершины поверхностей катания головок 15 рельс 4 и находящейся от нее на необходимом расстоянии. Одновременно резиновые подкладки 14 демпфируют вибрации шпал 11, передаваемые на них через рельсы 4 от колес движущегося трамвая. При этом при необходимости вместо резиновых подкладок может быть использовано и любое иное средство, исключающее прогиб гранитных плит. В зазоpax
между рельсами 4 и боковыми гранями 7 плит покрытия установлены в сжатом состоянии резиновые брусья 16. Брусья 16 (фиг.3) в поперечном сечении с одной стороны имеют форму пазухи рельса 4, а с противоположной стороны - прямолинейную вертикальную в верхней части поверхность 17, переходящую в нижней части в выступ 18, упирающийся в скос 9 боковой грани 7 плит покрытия. Резиновые брусья 16 имеют тупоугольную форму в поперечном сечении своей верхней части. Они обеспечивают надежную фиксацию в горизонтальной плоскости путевых межрельсовых плит 1 и междупутных плит 2 между рельсами 4 и обочинных плит 3 между рельсами 4 и верхней одеждой покрытия проезжей части улицы. Помимо фиксации плит брусья 16 демпфируют вибрации и колебания рельс 4, возникающие в них при прохождении трамвая, и исключают их передачу на плиты покрытия. Помимо этого резиновые брусья 16 являются уплотняющим средством, защищающим пространство между рельсами 4 и боковыми гранями 7 плит от попадания посторонних предметов и воды. Резиновые брусья 16 имеют длину, по меньшей мере равную длине плит 1, 2 и 3 между стыками или несколько превышающую ее. В нижних частях их концов выполнены вырезы, например прямоугольной формы.
В верхних частях торцевых граней 8 плит выполнены прямоугольные в продольном сечении выступы 20 (фиг.4). На одном из выступов 20 размещен продольный гребень 21, имеющий в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции. В выступе противоположной торцевой грани 8 плиты выполнена впадина 22. Впадина 22 имеет в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции, т.е. форму - ответную форме гребня 21. Трапециидальная форма гребня и впадины повышают их надежность и долговечность. При этом при необходимости гребни 21 и впадины 22 могут иметь и другую форму. Гребень
21 и впадина 22 выступов 20 торцевых граней 8 каждой плиты 1, 2 или 3 образуют замки с впадинами 22 и гребнями 21 прилегающих к ним в стыках торцевых граней 8 смежных плит 1, 2 или 3, соответственно. Эти замки исключают смещение смежных плит в стыках прилегающих торцевых граней 8 относительно друг друга в вертикальной плоскости. Наиболее предпочтительно с технологической точки зрения является выполнение продольных гребней 21 и впадин 22 методом пиления. При этом возможен вариант, при котором замки могут быть образованы скошенными под углом 10-20° торцевыми поверхностями выступов 20. Стыки торцевых граней 8 уплотнены прокладками 23 из листовой резины, которые изолируют поперечные швы на стыках от проникновения влаги и посторонних предметов. Такое уплотнение замков в стыках наиболее просто с технологической точки зрения и надежно в эксплуатации. При этом резиновые прокладки 23 дают возможность качания гребней 21 во впадинах 22 смежных выступов в пределах толщины резины прокладки 23. Это делает цепочку из состыкованных плит покрытия гибкой в продольном направлении. Кроме того резиновые прокладки 23 дополнительно демпфируют вибрации, возникающие в плитах покрытия при движении транспорта.
В нижних частях торцевых граней 8 плит под прямоугольными выступами 20 расположены впадины 24, образующие в стыке между плитами свободное пространство, в котором размещается путевая тяга 25 с элементами ее крепления, связывающая рельсы 4 трамвайной колеи. При этом тяга 25 проходит так же сквозь упомянутые выше вырезы в нижних частях концов резиновых брусьев 16.
В междупутье на балластной призме размещены опоры для нижних
поверхностей междупутных плит в виде слоя гранитной крошки 26 или шпал (на чертеже не показаны), расположенных в продольном направлении. Эти опоры исключают прогиб плит, что увеличивает их долговечность.
Сборка железобетонного покрытия трамвайных путей включает в себя подготовку подрельсового основания к укладке плит, их поэтапную укладку, а так же уплотнение стыков торцевых граней плит и зазоров между рельсами и боковыми гранями плит. При подготовке подрельсового основания, в качестве которого чаще всего используются деревянные или железобетонные шпалы, их верхнюю поверхность прежде всего полностью освобождают и очищают от насыпного материала балластного слоя основания. При этом поверхность насыпного материала основания должна находиться на несколько сантиметров ниже верхней поверхности шпал. Затем при помощи измерительного щупа, установленного, например на путеизмерительной тележке, в нескольких точках по длине каждой шпалы между рельсами замеряют расстояние между поверхностью шпалы и поверхностью катания головок рельсов. В каждой точке замера на поверхность шпалы укладывается в зависимости от величины отклонения размера одна или более резиновые подкладки, которые крепятся к шпале гвоздем или иным любым известным средством. Таким образом после укладки резиновых подкладок на поверхности шпал получается ровная геометрическая плоскость, параллельная плоскости, проходящей через вершины поверхностей катания головок рельсов. На этом подготовка основания завершается.
Укладку плит покрытия по их видам осуществляют обычно в следующей последовательности. Сначала укладывают путевые межрельсовые плиты 1. Затем укладывают междупутные плиты 2. Завершают
монтаж покрытия укладкой обочинных плит 3.
Путевые межрельсовые плиты 1 укладывают поочередно. Каждую последующую плиту укладывают с небольшим зазором по отношению к предыдущей плите. В зазор помещают прокладку 23 из листовой резины и удерживая ее смещают последующую плиту до вхождения в замок трапециидальной впадины ее торцевого выступа с трапециидальным гребнем торцевого выступа предыдущей плиты. Либо прокладка 23 может быть предварительно приклеена к поверхности выступа 23. Таким образом осуществляют укладку всех междупутных плит покрытия.
Межрельсовые плиты 2 укладывают аналогичным образом. Только перед укладкой плиты на шпалы в пазухи рель на участке размещения плиты устанавливают уплотнительные резиновые брусья 16 и заневоливают их при помощи монтажных пластин с отогнутыми в сторону рельса верхними краями. После чего плиту опускают на шпалы и смещают до стыковки с предыдущей плитой, как это рассматривалось выше.
Путевые обочинные плиты 3 укладывают аналогично укладке межрельсовых плит 1.
Из приведенного конкретного примера осуществления заявляемой полезной модели для каждого специалиста в данной области совершенно очевидна возможность ее осуществления с одновременным решением поставленной задачи. При этом так же очевидно, что при реализации полезной модели в ней могут быть сделаны незначительные изменения, которые однако не будут выходить за пределы объема полезной модели, сформулированные в нижеприводимой формуле полезной модели.
Заявляемое сборное покрытие трамвайных путей просто по
своей конструкции. Плиты покрытия высокотехнологичны при изготовлении. Покрытие имеет высокую эксплуатационную надежность и долговечность.