БЕТОННАЯ ШПАЛА-ДЕМПФЕР

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения пути и предназначена для восприятия нагрузки от подвижного состава. Предпочтительная область применения: грузонапряженные линии железнодорожного пути, места с продольной негомогенностью пути, с частности, с меняющейся по длине жесткостью нижнего строения пути или зоны стыкования различных конструкций верхнего строения пути и др.
Известна шпала по ГОСТ 10629-71 армированная арматурой в виде высокопрочной проволоки периодического профиля класса Вр-11 диаметром 3 мм. Подошва в подрельсовых зонах выполнена рифленой с ячейками.
Недостатком данной конструкции является малое демпфирование, а также малая площадь опорной поверхности шпалы, что затрудняет восприятие нагрузки от подвижного состава на грузонапряженных участках пути.
Известна шпала, брус которой выполнен разрезанным с обоих концов на 1/3 его длины и расстояние между ветвями бруса равно 1/25 его ширины [Патент РФ №1474189, МПК E01B 3/34, опубл. 23.04.89 г., БИ №15].
Эти шпалы имеют существенные недостатки. В частности, недостаточный ресурс из-за малой способности шпал к диссипации энергии вибрации при упругих деформациях тела шпалы, недостаточную площадь контакта тела шпалы с балластом, а также неравномерное уплотнение балласта под шпалами, что существенно снижает надежность и долговечность рельсового пути на грузонапряженных участках и др.
Техническим результатом является повышение надежности и долговечности за счет увеличения демпфирующей способности, повышение упругости подошвы, снижение жесткости шпалы, равномерное уплотнение балласта под шпалами, снижение износа рельсов и подвижного состава путем повышения упругости подрельсовых зон.
Технический результат достигается тем, что бетонное тело шпалы выполнено с поперечными отверстиями равнорасположенными друг от друга на расстоянии не более 1/8 длины шпалы, через которые пропущены зигзагообразно тросовые связи. Кроме того, тросовые связи могут объединить две или более шпал.
На фиг.1 показан чертеж предполагаемой шпалы с местным разрезом. Бетонная шпала-демпфер включает в себя бетонное тело шпалы 1, рельс 2. металлический трос 3, закладной болт 4 с гайкой 5 и прижимом 6. Трос 3 пропущен через тело шпалы 1 зигзагообразно.
Бетонная шпала-демпфер работает следующим образом.
Нагрузка от колеса подвижного состава через рельс 2, который прижат к телу шпалы 7 болтом 4 с гайкой 5 и прижимом 6, передаются через тело шпалы 1 и через тросовую связь 3 на балластное основание.
За счет большого количества зигзагов троса (что оговорено малым расстоянием между ветвями троса) обеспечено увеличение площади контакта шпалы с балластным основанием не менее, чем на 15%. что существенно повышает надежность и ресурс рельсового пути особенно на грузонапряженных участках пути. Кроме того, существенно улучшены диссипативные свойства шпалы из-за рассеивания энергии вибрационной и ударной нагрузки за счет работы сил трения между проволочками при деформации тросовых связей, что положительно влияет на надежность и ресурс не только рельсового пути, но и подвижного состава.
При пропускании тросовых зигзагов через две или более шпал существенно (не менее, чем в 1,5 раза) увеличивается площадь активной зоны восприятия нагрузки, что особенно важно для скоростных и грузонапряженных участков пути.
Предлагаемая конструкция шпалы позволяет существенно снизить динамические нагрузки на путь и подвижной состав и, тем самым, повысить ресурс и надежность рельсов и подвижного состава, особенно на скоростных и грузонапряженных участках пути.