ПЕРЕЕЗДНЫЙ НАСТИЛ

Полезная модель относится к транспортному строительству и может быть использовано при строительстве переездов в местах пересечения железных дорог, трамвайных путей с автомобильными дорогами.
При укладке рельсовых путей большое внимание уделяют повышению эксплуатационной надежности дорожного покрытия в местах соприкосновения с рельсами.
Известен ряд технических решений, согласно которым в зоне контакта переездного настила с рельсом используют специальные уплотнения или разделительные вкладыши. Так, известен рельсовый переезд из патента ФРГ N 2727644. В этом известном устройстве первая группа формованных пластин служит для выкладывания поверхности между рельсами одной колеи, а вторая группа формованных пластин для укладки на поверхности с внешней стороны рельсового пути. При этом формованные пластины укладываются на балласт. Пластины первой группы отформованы так, чтобы подходить под головки обоих рельсов. Их снимают в направлении, перпендикулярном к рельсам, подсовывают под головку одного рельса, а при отпускании они упруго входят под головку второго рельса. Формованные пластины второй группы заправляются под головку каждого рельса, а на удлиненном от рельса крае удерживаются прилегающим слоем дорожного покрытия.
Такие известные формованные блоки используются в том случае, когда необходимо оборудовать рельсовый переезд, способный выдерживать нагрузку тяжелых грузовиков.
Из заявки ФРГ N 3707305 известен рельсовый переезд вышеуказанного типа, в котором формованные пластины имеют малую толщину. Такие пластины используются в том случае, когда переезд рассчитан только на пешеходов или на легкие транспортные средства.
Оба известных решения хорошо оправдали себя на практике. Однако изготовление таких рельсовых переездов из формованных резиновых блоков пока
еще требует довольно больших затрат и функционально ограничены- рассчитаны только на пешеходов или на легкие или тяжелые транспортные средства.
Известно решение по заявке ФРГ N 3439252, кл. Е 01 С 21/02, 1986, позволяющее защищать материал для вкладышей, предназначенных для размещения между асфальтовым покрытием и рельсом, представляющий собой смесь из вязкотвердой пластичной массы и зерен с множеством замкнутых ячеек внутри них.
Известно устройство по пат. США N 4606498, кл. Е 01 С 9/04, 1986, уплотнение для рельса. Уплотнение для рельса содержит первый и второй упругие деформируемые продолговатые элементы, установленные вдоль внутренней и наружной стороны рельса. Элементы содержат каналы, ограниченные тонкими мембранами, образующие компрессионные полости. Верхние поверхности упругих элементов выполнены с продольными ребрами один из элементов, с выемкой для прохождения реборды колеса другой элемент. Уплотнение обеспечивает эксплуатационную надежность пути, надежное предохранение от засорения околорельсового пространства и хорошую компенсацию температурных расширений материалов рельса и дорожного покрытия.
Основными недостатками известного решения являются повышенная трудоемкость при изготовлении и сложность конструкции.
В качестве прототипа выбран железнодорожный переезд с резиносодержащим покрытием и устройство для монтажа резиносодержащего покрытия, описание изобретения к патенту РФ №2177522, 7 Е 01 С 9/04, опубл. 2001.01.10, автор Семиколенных К.А.
1. Железнодорожный переезд с резиносодержащим покрытием, включающий плиты из резины и резинокордных отходов, опирающиеся на рельсошпальную решетку и балласт, скрепленные винтовыми кронштейнами, отличающийся тем, что прирельсовые зоны плит, как внутренних, так и наружных,
выполнены прилегающими к подголовочному профилю рельса по всей его высоте.
2. Железнодорожный переезд с резиносодержащим покрытием по п.1, отличающийся тем, что концы плит в прирельсовой зоне имеют гнезда для узлов крепления рельса к шпалам или сквозные вдоль рельса пазы, а в средней части внутренняя плита снизу имеет центральный паз и еще несколько пазов на глубину 40-20% от толщины плиты.
3. Железнодорожный переезд с резиносодержащим покрытием по п.1, отличающийся тем, что на наружных плитах с наружной стороны выполнен продольный паз для улучшения связи с дорожным покрытием.
4. Устройство для монтажа резиносодержащих покрытий, включающее рычаг трубчатого сечения, на одном конце которого закреплен упор, а под другой конец подведен домкрат, а в средней части закреплено коромысло, отличающееся тем, что для монтажа резиносодержащего покрытия железнодорожного переезда рычаг выполнен изогнутым, коромысло несет на себе чалочное приспособление, взаимодействующее с плитой и состоящее из строп и штанг, а упор выполнен продолговатой формы и связан тросом с пятой домкрата.
Основными недостатками прототипа являются недостаточно высокие эксплуатационная надежность, жесткость, прочность, экономичность изготовления.
При сооружении рельсовых путей с использованием с асфальтным и другими покрытиями дорог необходимо укреплять место примыкания рельса к дорожному покрытию. В противном случае снижается его долговечность вследствие контакта покрытия с металлом рельса и разрушения из-за различных коэффициентов температурного расширения материалов при температурных колебаниях атмосферы. При выполнении гарантированных зазоров между дорожным покрытием и рельсом возможно засорение и обледенение
околорельсового пространства, что также приводит к разрушению дорожного покрытия.
Общим недостатком перечисленных технических решений является сложность их изготовления, требующая специальных производств, оборудования и материалов. Все это в конечном итоге снижает экономичность строительства переездных настилов.
Технический результат: обеспечение высокой долговечности, эксплуатационной надежности, безопасности движения поездов и автотранспорта, снижение затрат на его устройство, ремонт и эксплуатацию, упрощение конструкции, повышение удобства монтажных работ переездного настила.
Технический результат достигается за счет того, что переездный настил, содержащий уложенное на основание в междупутье, межрельсовое пространство и на обочине железнодорожного полотна дорожное покрытие, наружный упругий элемент с системой канавок на верхней поверхности и внутренний упругие элементы, установленные вдоль наружной и внутренней поверхностей рельса, отличающийся тем, что как наружный, так и внутренний, упругие элементы, выполнены прилегающими к подголовочному профилю рельса по всей его высоте, опирающимися снаружи рельсового пути в боковую грань головки, боковую поверхность шейки, верхнюю поверхность подошвы рельса и переднюю поверхность дорожного покрытия, внутри рельсового пути в боковую поверхность шейки, верхнюю поверхность подошвы рельса и переднюю поверхность дорожного покрытия имеют по всей длине нижней поверхности паз, форма которого соответствует форме деталей крепления рельса к шпале в сборке, при этом боковая поверхность наружного упругого элемента со стороны головки рельса имеет выемку, форма которой соответствует форме боковой поверхности головки рельса, а внутренний упругий элемент со стороны рельса по всей длине верхней поверхности имеет паз для прохода реборды колеса подвижного состава, форма которого соответствует форме реборды колеса подвижного состава.
Технический результат достигается тем, что внутренний и наружный
упругие элементы переездного настила разработаны с учетом верхнего строения железнодорожного пути и размещены между прилегающим слоем дорожного покрытия и рельсовым путем, опираются снаружи рельсового пути в боковую грань головки, боковую поверхность шейки, верхнюю поверхность подошвы рельса и прилегающего слоя дорожного покрытия, внутри рельсового пути в боковую поверхность шейки, верхнюю поверхность подошвы рельса и поверхность прилегающего слоя дорожного покрытия. Каждый внутренний и наружный упругий элемент переездного настила может быть выполнен из эластичного, упругого материала, например, резины тепломорозокислотощелочестойкой (ТМКЩ) со степенью твердости Т (ГОСТ 7338-77, ТУ 2512-024-00149392-98) для уплотнения неподвижных соединений для восприятия ударных нагрузок и изоляции. Все размеры внутренних и наружных упругих элементов переездного настила определяются размерами и конфигурацией пространства между рельсами и поверхностью дорожного покрытия, примыкающего к рельсам. Они уложены по всей длине прилегающего слоя дорожного покрытия, по обе стороны шейки рельсов, с внешней стороны рельсов в одном уровне с верхней поверхностью головки рельсов. По всей верхней поверхности наружного упругого элемента имеется система канавок прямоугольной формы, которые образуют рисунок с рельефом в виде прямоугольников. Такая ребристая поверхность улучшает характеристики сцепления настила с шинами транспортных средств, что создает условия для беспрепятственного с большей скоростью переезда автотранспортом рельсового пути, что снизит износ переездного настила, затраты на его устройство, ремонт и эксплуатацию.
При работе во время движения подвижного состава происходит вертикальное колебание рельса. Однако плавный, равномерный, надежный переход в переходной зоне от дорожного покрытия к головке рельса обеспечивает надежное ограждение дорожного покрытия нижнего слоя и асфальтового настила от контакта с рельсом, предохраняя дорожное покрытие от разрушения. Внутренний и наружный упругие элементы надежно удерживаются
прилегающим слоем дорожного покрытия. Так как внутренний и наружный упругие элементы просты по конструкции, легкие они легко и быстро устанавливаются при монтаже- заправляются под головку каждого рельса и при отпускании упруго входят под головку рельса и надежно удерживаются прилегающим слоем дорожного покрытия. Это обеспечивает безопасность движения поездов и автотранспорта, так как исключается произвольное выпадание из-под головки рельса при движении поезда, автотранспорта. За счет этого снижаются затраты на устройство, ремонт и эксплуатацию переездного настила, повышаются удобства при монтажных работах.
В отличие от аналогов по всей длине каждого внутреннего и наружного упругого элемента, на нижней поверхности каждого внутреннего и наружного упругого элемента имеется паз. Его форма соответствует форме деталей крепления рельса к шпале в сборке. Благодаря наличию такой формы паза рельсошпальное скрепление защищено от ударов со стороны подвижного состава и автомобильного транспорта. Это обеспечивает эксплуатационную надежность пути, высокую долговечность, надежное предохранение от засорения околорельсового пространства. Такие пазы не только повышают экономичность, но и снижают массу, что облегчает манипуляции с готовыми элементами, они просты в изготовлении.
По всей длине верхней поверхности каждого внутреннего упругого элемента со стороны рельса имеется паз для прохода реборды колеса подвижного состава, форма которого соответствует форме реборды колеса подвижного состава.
Поверхности боковых сторон - прирельсовые зоны внутренних и наружных упругих элементов выполнены прилегающими к подголовочному профилю рельса по всей его высоте, а боковые поверхности сторон со стороны дорожного покрытия выполнены гладкими прилегающими к нему - ориентированные плотно вдоль поверхности дорожного покрытия.
Внутренние и наружные упругие элементы укладываются по обе стороны рельса с опорой на верхнюю поверхность подошвы рельса и расположенное
рядом в горизонтальной плоскости дорожное покрытие. Боковая поверхность наружного упругого элемента со стороны головки рельса имеет выемку, форма которой соответствует форме боковой поверхности головки рельса. Такая форма боковой поверхности внутренних и наружных упругих элементов, расположение внутренних и наружных упругих элементов обеспечивают надежность взаимосвязи между ними рельсом и дорожным покрытием, что исключает смещение их в продольном и поперечном направлениях, смягчает нагрузку от подвижного состава и автомобильного транспорта на шпалы и рельсы, обеспечивая высокую долговечность. В отличие от аналогов при креплении внутренних и наружных упругих элементов на переездном настиле не требуется дополнительного средства для их крепления к шпале. Такая конструкция внутренних и наружных упругих элементов на переездном настиле позволяет совместить ремонт и эксплуатацию его автотранспортом. Все это повышает эксплуатационную надежность переездного настила, снижает затраты на его устройство, ремонт и эксплуатацию.
Длина внутренних и наружных упругих элементов в заявляемой полезной модели позволяет перекрывать одновременно три шпалы, Это снижает трудоемкость, повышает надежность переездного настила, снижает затраты на его устройство, ремонт и эксплуатацию.
Конструкция переезда прототипа не позволяет производить ремонтные работы на пути без полной разборки настила. Сложность и ненадежность его увеличивает суммарное время закрытия переезда для движения поездов и автотранспорта при производстве ремонта настила за период его службы, т.к. в этом случае повышается вероятность выхода из строя отдельных блоков (по сравнению с настилом, состоящим из малого количества строительных элементов), что приведет к закрытию переезда даже при необходимости замены одного блока.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный переездный настил соответствует критерию "новизна".
Анализ известных технических решений (аналогов) в области
транспортного строительства позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом переездном настиле, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".
На фиг.1 - представлено поперечное сечение переездного настила с рельсами и шпалами;
На фиг.2 - поперечное сечение наружного упругого элемента;
На фиг.3 - поперечное сечение внутреннего упругого элемента;
Статика.
Переездный настил включает в себя основание 1, дорожное покрытие 2 с передней поверхностью, прилегающим к каждому упругому элементу, рельсоболтовое крепление 4 рельса 3 к шпале 5, по всей верхней поверхности 11 и длине наружного упругого элемента 8 имеется система канавок 12 прямоугольной формы, которые образуют рисунок с рельефом в виде прямоугольников, боковая поверхность наружного упругого элемента со стороны головки рельса имеет выемку 18, форма которой соответствует форме боковой поверхности головки рельса, каждый наружный упругий элемент 8 и внутренний упругий элемент 6 имеют на нижней поверхности паз 7, форма которого соответствует форме деталей крепления 4 рельса 3 к шпале 5 в сборке, наружный 8 и внутренний 6 упругие элементы выполнены прилегающими к подголовочному профилю рельса 3 по всей его высоте, опирающимися снаружи рельсового пути в боковую грань головки рельса 14, боковую поверхность шейки рельса 15, верхнюю поверхность подошвы рельса 16 и переднюю поверхность дорожного покрытия 17, внутри рельсового пути в боковую поверхность шейки 15, верхнюю поверхность подошвы рельса 16 и переднюю поверхность дорожного покрытия 17. По всей длине верхней поверхности 9 каждого внутреннего упругого элемента 6 со стороны рельса 3 имеется паз 10 для прохода реборды колеса подвижного состава, форма которого соответствует форме реборды колеса подвижного
Промышленная применимость.
Монтаж переездного настила осуществляется на хорошо спланированном и уплотненном щебеночном основании 1. Укладка внутренних 6, и наружных 8 упругих элементов производится вручную (вес каждого внутреннего и наружного упругого элемента 14-24 кг.) без полного закрытия переезда для автомобильного транспорта. Между рельсами 3 и дорожным покрытием 2 укладываются внутренние 6 и наружные 8 упругие элементы, каждый из них заправляются под головку 13 каждого рельса 3, домкратом, который упирается в упругий элемент одной стороной, в дорожное покрытие 2 другой. Вместо дорожного покрытия можно использовать любой другой упор, например, для внутреннего упругого элемента 6 можно упираться в шпалу 5. Упругие элементы 6,8 прижимаются вплотную к рельсу 3, упруго входят под головку 13 рельса 3 заполняют пространство между рельсом 3 и дорожным покрытием 2, затем докладывается дорожное покрытие до упругих элементов, домкрат или какой другой упор убираются и внутренние и наружные упругие элементы 6, 8 надежно удерживаются прилегающим слоем дорожного покрытия 2.
Проведенные испытания переездного настила в местах пересечения железных дорог, трамвайных путей с автомобильными дорогами показали эксплуатационную надежность и экономичность конструкции, простоту и удобство монтажных работ.
Применение заявляемой конструкции переездного настила позволяет обеспечить высокую долговечность, эксплуатационную надежность, безопасность движения поездов и автотранспорта, снижение затрат на его устройство на 40%, ремонт и эксплуатацию, упрощение конструкции, повышение удобства монтажных работ переездного настила.
Данная конструкция используется на Юго-Восточной железной дороге (на станциях Отрожка, Колодезная, Грибановка, Борисоглебск и др.), участках Отрожка-Лиски, Воронеж-Грязи и т.д. Результаты испытаний, проведенные на модельных образцах, позволяют гарантировать долговечность переездного настила с предложенным техническим решением не менее 20 лет.
Перечень позиций
1 - основание;
2 - дорожное покрытие;
3 - рель;
4 - рельсоболтовое крепление
5 - шпала;
6 - внутренний упругий элемент;
7 - паз на нижней поверхности внутреннего и наружного упругих элементов;
8 -  наружный упругий элемент;
9 - верхняя поверхность внутреннего упругого элемента;
10 - паз на верхней поверхности внутреннего упругого элемента;
11 - верхняя поверхность наружного упругого элемента;
12 - система канавок прямоугольной формы на верхней поверхности наружного упругого;
13 - головка рельса;
14 - боковая грань головки рельса;
15 - боковую поверхность шейки;
16 - верхнюю поверхность подошвы рельса;
17 - переднюю поверхность дорожного покрытия;
18 - выемка на боковой поверхности наружного упругого элемента.