КОСВЕННОЕ АРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ПОДРЕЛЬСОВОГО ОСНОВАНИЯ В ЗОНЕ ЗАКЛАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Полезная модель относится к элементам железобетонного основания и скреплений железнодорожного, трамвайного рельсового полотна и железнодорожного пути метрополитена, к косвенному армированию железобетонного подрельсового основания в зоне установки закладных деталей, а именно дюбелей промежуточных рельсовых скреплений с железобетонным основанием. Как правило, прикрепление рельса осуществляется закреплением клемм промежуточного рельсового скрепления таким образом, чтобы прижимные части клеммы давили на подошву рельса в направлении к подрельсовому основанию, а закрепляемые части клеммы давили в направлении к дюбелю посредством вкручивания в него шурупа с определенным усилием (крутящим моментом).
Значительная часть боковой-динамической нагрузки от подвижного состава, в особенности в кривых участках пути, перераспределяется от рельса через элементы рельсового скрепления на шуруп, далее непосредственно на подрельсовое основание и соответственно на дюбель. Это может привести к образованию трещин в подрельсовой зоне железобетонного основания, с их последующим развитием и, как следствие, разрушению железобетонного подрельсового основания.
В целях повышения прочностных характеристик и надежности железобетонного подрельсового основания предлагается устанавливать дополнительное косвенное армирование в зоне установки дюбеля, посредством монтажа спирали на дюбель при производстве железобетонного основания.
Известна спираль для армирования железобетонного подрельсового основания в зоне установки дюбеля, которая имеет форму усеченного вытянутого сфероида (см. патент на полезную модель RU 201265 U1 от 20.07.2020 г.).
Недостатком указанного технического решения является затрудненная фиксация спирали на дюбеле в верхней и нижней части, что не позволяет обеспечить надлежащее косвенное армирование в верхней части дюбеля на подрельсовой площадке из-за плотного прилегания витков к верхней части дюбеля.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является спираль для армирования дюбеля железобетонного подрельсового основания, которая выполнена конусообразной из пружинной стали (см. патент на полезную модель RU 181430 U1 от 14.11.2017 г.)
Недостатком указанной спирали является сложность установки на дюбель, так как при монтаже спирали с дюбелем необходимо прикладывать значительное усилие, что затрудняет технологический процесс производства шпал.
Недостатками вышеуказанных технических решений также являются:
- неравномерное заполнение бетонной смесью пространства между спиралью и дюбелем, поскольку шаг и радиус витков спирали не позволяет проникнуть между ними крупному заполнителю бетонной смеси для железобетонных оснований, который имеет максимальный размер фракции 20 мм (ГОСТ 33320-2015);
- отсутствие защитного слоя между спиралью и верхней частью подрельсовой зоны, толщина которого должна быть не менее 10 мм, что в свою очередь может привести к образованию коррозии и последующему разрушению спирали (СП 63.13330.2018).
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении трещиностойкости железобетонного основания в зоне подрельсовой площадки от раскалывающих и радиальных трещин, направленных от входного отверстия дюбеля, а также в обеспечении равномерного заполнения бетонной смеси между спиралью и дюбелем, что повышает устойчивость к вырыву дюбеля из железобетонного основания и его долговечность.
Указанный технический результат достигается тем, что предлагается косвенное армирование для железобетонного подрельсового основания в зоне установки закладных деталей, а именно дюбелей промежуточных рельсовых скреплений с железобетонным основанием, применять в виде спирали в форме перевернутого конуса с прикреплением в нижней части дюбеля, что позволяет закрепить спираль в рабочей зоне бетонного основания, с сохранением защитного слоя бетона в подрельсовом основании у входного отверстия дюбеля. В результате обеспечивается надежная фиксация спирали на дюбеле при изготовлении железобетонного основания, а именно обеспечивается соосность отверстий и гарантированный симметричный геометрический промежуток между дюбелем и спиралью.
Кроме того, данным техническим решением достигается облегчение установки спирали путем навинчивания на витки внешней резьбы дюбеля, что исключает вертикальное и горизонтальное смещение спирали при виброуплотнении бетона в процессе производства железобетонных оснований на технологических линиях.
В процессе заливки промежуток между дюбелем и спиралью заполняется бетонной смесью, представляющей собой вяжущий материал с инертным заполнителем, который впоследствии затвердевает, в результате чего дюбель со спиралью надежно замоноличиваются в железобетонном основании, что повышает долговечность железобетонной конструкции.
Данное техническое решение является универсальным, спираль подходит для использования во всех типовых конструкциях шурупно-дюбельных промежуточных рельсовых скреплений.
Таким образом, предложенная конструкция спирали позволяет достичь заявленного технического результата.
Заявленная полезная модель поясняется чертежами, на которых изображен частный случай выполнения косвенного армирования в виде спирали в форме перевернутого конуса: на фиг. 1 изображена спираль, вид сбоку, а на фиг. 2 - вид с боку в разрезе.
1
1
1
Форма перевернутого конуса спирали выполнена с большим диаметром (D) в верхней части и меньшим диаметром (d) в нижней, при этом внутренний диаметр (D) верхнего витка может быть более или равен 70 мм, а диаметр нижних витков спирали может быть равен наружному диаметру дюбеля в нижней части, и составлять более 22 мм. Шаг нижних витков спирали должен быть равен шагу витков дюбеля, при этом количество витков варьируется от 1,75 до 1,99 витков.
Угловая конусность (α) может быть более или равной 20 градусов.
Шаг конусной части спирали (h) должен быть равным или более 25 мм.