Модуль рельсовой нити и способ его оперативной укладки
RAIL THREAD MODULE AND METHOD OF ITS OPERATIONAL LAYING

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно, железнодорожному пути, оперативно укладываемому на неподготовленную или частично подготовленную поверхность для временной транспортировки грузов железнодорожным транспортом по местности со сложным рельефом, особых климатических условиях, в период военных действий, при котором груз не может быть доставлен автомобильным или воздушным транспортом. Известно (RU №2 750 544, заявка от 29.09.2020 г. №2020132129, опубл. 26.06.2021 г.) устройство подрельсового основания, содержащее две опорные плиты, нижнюю, неподвижную, укладываемую на неподготовленную поверхность, и верхнюю, подвижную, на которой устанавливаются рельсы, опирающиеся на установленный на нижней опорной плите опорные узлы на расстоянии друг от друга равным ширине колеи. Недостатками этого предложения являются сложность сборки подрельсовых оснований в конструкцию железнодорожного пути в и его обслуживания, невысокая надежность конструкции при высоких нагрузках от подвижного состава при транспортировке груза большого веса, возможность излома рельсов в местах провисания их концов над опорной плитой.
Техническим результатом является повышение упрощение конструкции железнодорожного пути, простота его сборки в полевых условиях и оперативности укладки рельсовой нити, легкость обслуживания в период транспортировки груза, обеспечение способности доставки груза специального назначения от эксплуатируемой железнодорожной ветки вглубь территории с отсутствующими дорогами, требуемой устойчивости и надежности при эксплуатации. Технический результат достигается за счет формирования модуля рельсовой нити, состоящего из мерного рельса и множества опорных и вспомогательных прокладок между рельсом и естественной или искусственной, преимущественно грунтовой опорой, по меньшей мере две из которых домкраты, являющиеся основными опорными прокладками мерного рельса. Между рельсом домкратом и опорой укладываются промежуточные опорные прокладки, а между домкратами под рельс могут укладываться дополнительные опорные прокладки. Эти прокладки выполняются преимущественно в виде плит с разными параметрами толщины, ширины и длины, преимущественно плоскими, и при необходимости в зависимости от зазора между рельсом и опорой формироваться в виде набора дополнительных прокладок и вспомогательных, например клиновидных, обеспечивающих выбирание зазора между рельсом и дополнительными прокладками. В качестве промежуточных кроме опорных применяются вспомогательные прокладки, предназначенные в основном для формирования местоположения рельса, в частности, подуклонки рельсов, выбирания зазоров между рельсом и опорными прокладками в случае образования зазора и т.п. В качестве дополнительной опорной прокладки может использоваться стандартная шпала. Размер мерных рельсов может выбираться по стандарту, но преимущественно устанавливается из расчета возможности транспортировки и укладки мерного рельса вручную. Максимальное расстояние между опорными прокладками целесообразно выбрать из расчета, принятого на железных дорогах, 1840-2000 шпал на километр пути, то есть 0,5 метра. Размер опорной прокладки определяется ее весом, который возможно переносить и укладывать вручную. Вспомогательные прокладки могут выполняться с криволинейной поверхностью, например быть клиновидными и служат для установки рельса под углом соответствующим заданным значениям подуклонки, или возвышения одной рельсовой нити над другой, а также для выбирания зазоров между опорными прокладками, и неподготовленной поверхностью опоры и других целей, определяемых характером, весом перевозимого груза, технологией его транспортировки. Опорные прокладки, выполненные в виде домкратов, устанавливаются по концам рельсов, а между подошвой рельса и домкратом может устанавливаться по меньшей мере одна вспомогательная и одна верхняя промежуточная опорная прокладка, выполненная преимущественно в виде плоской опорной плиты, при этом она не выходит за конец рельса. Если размер мерного рельса выбран таким образом, что расстояние между домкратами кратно превышает принятый минимальный размер 0,5 метра, под рельсы на опору укладываются опорные плиты до соприкосновения с подошвой рельса, при этом допускается возможность установить стандартную шпалу. При большом перепаде высот, например бугор или яма допускается перед укладкой дополнительных прокладок проведение подготовительных работ по подготовке поверхности опоры, причем невыбранный дополнительными опорными плитами зазор между поверхностью дополнительной опоры и рельсом для повышения оперативности укладки скорректировать вспомогательными прокладками.
Домкраты укладываются на опоры непосредственно или через нижнюю промежуточную опорную плиту. Домкрат может быть выполнен с фланцами или монтажными проушинами, выступающими за габариты домкрата и содержать элементы крепления домкрата к опоре или опорным плитам, а также использоваться для транспортировки. На поверхности промежуточных прокладок, соприкасающихся с домкратом, могут устанавливаться буртики, ограничивающие смещение домкрата по поверхности прокладки. От смещения относительно опоры прокладки фиксируются стержнем, проходящим через сквозные отверстия во фланце домкрата и промежуточных опорных плит, который крепится к опоре, причем он может быть выполнен в виде анкера. Целесообразность установки нижней опорной плиты определяется необходимостью повышения устойчивости конструкции при пропуске состава с повышенными нагрузками на путь, при этом нижняя опорная плита может не совпадать по размерам с верхней. Крепление опорной плите к подошве рельса может быть непосредственно или через вспомогательную прокладку, обеспечивающую, например заданную подуклонку рельсов. Верхняя опорная плита имеет элементы и узлы крепления с другой плитой и другими прокладками. Верхняя промежуточная прокладка не должна выступать за конец рельса. В случае если мерный рельс поставляется с прикрепленной верхней промежуточной прокладки, преимущественно в виде плиты, часть которой выходит за конец рельса, при укладке ее следует обрезать. Теоретически возможно сделать регулируемые торцевые грани или упоры на плите таким образом, что с помощью их перемещения устанавливать зазор между рельсами, но учитывая необходимость оперативной укладки, наиболее эффективным конструктивным решением для повышения оперативности укладки было бы предварительное перед укладкой прикрепление верхней промежуточной опорной плиты к подошве рельса непосредственно или через вспомогательную прокладку. В этом случае технология укладки рельсовой нити упрощается, а оперативность повышается. Домкрат может быть выполнен в виде эластичной оболочки, наполняемой жидкостью Ньютона от внешнего источника. Конструктивно он может быть, например выполнен из высокопрочной кордной ткани с концами, оборудованными втулками, к одной из которых подключен прибор контроля давления, а к другой вентиль подачи сжатого воздуха, при этом оболочка может быть многослойная, верхний слой износостойкий к которому прикреплены монтажные проушины или рым болты.
Способ оперативной укладки модуля рельсовой нити, содержащего мерный рельс, по меньшей мере два домкрата, опору, и множество промежуточных и дополнительных прокладок с узлами крепления, заключающийся в том, что мерный рельс укладывается своими концами на домкраты через прикрепляемые к подошве по концам рельса промежуточные прокладки, не выходящие за концы рельса, а домкрат устанавливается на опору непосредственно или через нижнюю промежуточную опорную прокладку, аналогично укладывается второй модуль и рельсы с прикрепленными промежуточными прокладками сопрягаются до стыка, минимизируя зазор в стыке, а с помощью домкратов устанавливается задаваемый их уровень и прокладки крепятся между собой и к опоре при этом верхние промежуточные опорные прокладки соседних модулей соединяются между собой в сборочную единицу железнодорожного пути, при этом аналогичным образом укладывается параллельно первой на расстоянии установленной ширины колеи вторая рельсовая нить, промежуточные опорные плиты которых также связываются между собой, образуя сборочную конструкцию железнодорожного пути, причем под рельс обеих рельсовых нитей укладываются на опору между домкратами сколь угодно дополнительных опорных прокладок, в том числе выполненных в виде шпалы, а зазоры между подошвой рельса и верхней поверхностью прокладки выбираются с помощью вспомогательных прокладок, например клиновидных.
Таким образом, модуль рельсовой колеи содержит мерный рельс, опорные прокладки между ним и естественной или искусственной преимущественно грунтовой опорой, выполненные в виде домкратов, укладываемых под концы мерного рельса и набор опорных промежуточных, дополнительных и вспомогательных прокладок, выполненных преимущественно виде опорных плит разных размеров и конфигураций, обеспечивающих взаимодействие рельса с опорой. Вспомогательные прокладки предназначены для выбирания зазоров между рельсом, опорными прокладками и опорой при укладке модуля на неподготовленную поверхность опоры, изменения угла наклона рельса, в частности его подуклонки, корректировки взаимного положения рельсовых нитей и прочих корректирующих положений рельса. Не менее двух домкратов размещены по концам рельса, при этом рельс с домкратом, а домкрат с опорой могут взаимодействовать через промежуточные опорные прокладки. Между опирающимися на домкраты концами мерного рельса возможно укладывать под рельс на опору дополнительные опорные прокладки, причем по меньшей мере одна из них может быть выполнена в виде шпалы. Прокладки эффективно выпускать в виде разных по габаритам и толщине размеров плит, при этом количество дополнительных прокладок может быть сколь угодно много и определяться требованиями снизить влияние изгибающего момента на рельс от подвижного состава, повысить устойчивость. В тех случаях, когда это технологически возможно, дополнительную прокладку можно сделать в размере, обеспечивающем ее размещение между обеими рельсовыми нитями по ширине колеи, избежав соединения через узлы скрепления. Прокладки целесообразно сделать с монтажными приспособлениями для их транспортировки вручную. Опорные плиты фиксируются относительно опоры в продольном направлении, например анкерными или иной конструкции стержнями. Модуль рельсовой нити укладывается на неподготовленную или частично подготовленную поверхность. Под понятием частично подготовленная поверхность понимается: подготовка трассы, по которой будет уложен путь: прорубание просек, уборка корней деревьев, мусора, удаление других препятствий с трассы, выравнивание явно выступающих бугорков или засыпка ям и т.п. Все прокладки, размещаемые в одном сечении рельса, связываются с помощью элементов и узлов крепления друг с другом и опорой, а соседние и сопрягаемые модули в сборочную единицу. Верхние промежуточные опорные плиты могут быть прикреплены к подошве мерного рельса предварительно и поставляться с мерным рельсом в сборе, что еще более повысит оперативность укладки.
Предложение иллюстрируется фиг. 1, 2, 3, 4
На фиг. 1 общий вид рельсового модуля, на фиг. 2 вид сбоку А-А, на фиг. 3 вид Б с общего вида; на фиг. 4 вариант скрепления опор. Фигуры иллюстрируются следующими позициями. 1 - опора; 2 - нижняя промежуточная опорная плита; 3 - домкрат; 4 - верхняя промежуточная опорная плита; 5 - рельс; 6 - дополнителоьные опорные плиты; 7 - стык рельсов; 8 - устройство соединения плит (штанга с резьбой); 9 - резьбовая муфта; 10 - крепежные ушки домкрата; 11 - стержни соединительные; 12 - накладка соединительная рельсов; 13 - накладка соединительная верхних плит; 14 - накладка соединительная нижних плит.
На естественную или искусственную, преимущественно грунтовую опору 1 устанавливается непосредственно или через промежуточную нижнюю опорную прокладку в виде плиты 2, домкрат 3 с монтажными ушками или фланцами 10 имеющими сквозные отверстия для крепления от смещения домкрата в горизонтальной плоскости относительно опорной плиты 2 также имеющей сквозные отверстия в которые вставляется стержень 11 и закрепляется в опоре 1. Мерный рельс 5 крепится к промежуточной опорной верхней плите 4 непосредственно или через вспомогательную прокладку, например, обеспечивающую заданную подуклонку или, например, возвышение рельса. Плита 4 опирается на домкрат 3. Между домкратами 3 устанавливается сколько угодно дополнительных прокладок, в частности выполненных в виде нескольких в случае большого расстояния между опорой и рельсом дополнительных опорных плит 6, обеспечивающих уменьшение прогиба рельса 5 под подвижным составом. Рельс одного модуля стыкуется с рельсом другого модуля таким образом, что поверхности рельсов 5 соприкасаются или задается зазор 7 согласно технологии укладки или требованием нормативных документов. Все опорные плиты имеют узлы крепления и после того, как домкратом 3 будет отрегулирован уровень рельсов в соответствии с заданными значениями, опорные плиты и рельсы соединяются с помощью накладок, в частности для соединения рельсов 5 может быть применена стандартная накладка 12. Накладки 13 и 14 соединяют соответственно верхние и нижние промежуточные опорные плиты двух модулей. Все прокладки одного модуля одной опорной конструкции соединяются между собой и опорой 1 через сквозные отверстия в плитах 2 и 4 и ушках 10 домкрата 3 с помощью стержня соединительного 11 закрепляемого к опоре 1, например, с помощью анкера.
Таким образом обеспечивается повышение оперативности сборки и укладки рельсовых нитей в экстремальных условиях и требуемые параметры устойчивости и надежности конструкции временно укладываемого железнодорожного пути.