ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ РЕЛЬСОВОГО ПУТИ (ВАРИАНТЫ)

Заявляемая полезная модель касается конструкции рельсового пути, а точнее верхнего строения рельсового пути.
Заявляемая полезная модель найдет применение при сооружении железнодорожного, трамвайного пути, метрополитена и может быть использована как на щебеночном основании, так и на бетонном основании.
Известна конструкция верхнего строения рельсового пути, включающая бетонное основание с гнездами, в которых размещены шпалы, соединенные через амортизирующую прокладку с ходовыми рельсами. Соединение ходового рельса с каждой шпалой осуществлено посредством частично замоноличенных в шпалах оппозитно установленных по отношению к рельсу двух пластинчатых элементов толщиной 20-22 мм, составляющих анкерное средство крепежа. Замоноличенные концы двух пластинчатых элементов соединены между собой и материалом шпалы стержнями продольной арматуры, пропущенной через отверстия, имеющиеся в пластинах. Верхняя часть пластинчатых элементов выступает над поверхностью шпалы и приспособлена для взаимодействия с крепежными элементами, удерживающими ходовой рельс («Верхнее строение пути МП-3-1111-ПК» ТУ 5864-001-4587990-91). Необходимость выполнения в каждой пластине отверстий требует дополнительной механической обработки - сверления, что увеличивает себестоимость готового изделия. Помимо этого, и главное - при выполнении замоноличенной части анкера в виде пластинчатого элемента толщиной около 20 мм в процессе эксплуатации рельсового пути наблюдают, несмотря на соединение парных анкеров между собой, полный или частичный вылет анкера из материала шпалы, либо разрушение анкера по границе материал шпалы - закрепляемый элемент под воздействием сдвигающих сил, либо разрушение анкера под воздействием изгибающих сил, либо разрушение анкерного соединения, связанное с нарушением конструктивной целости материала шпалы под воздействием нагрузок. Неустойчивость анкерных средств крепежа не способствует полезности использования в указанной конструкции регуляторов ширины железнодорожной колеи. Таким образом технология указанной конструкции верхнего строения рельсового пути многоэтапна и сложна, при этом не достигается надежное и устойчивое закрепление в шпале указанных анкерных средств крепежа при нагружении во всех направлениях.
В основу заявляемой полезной модели положена задача путем увеличения сопротивляемости поперечному сдвигу зоны контакта материала подрельсовой опоры и замоноличенной нижней части анкерного средства крепежа создать надежную и устойчивую к нагрузкам конструкцию верхнего строения рельсового пути, которая будет более экономичной при изготовлении и эксплуатации.
Технический эффект, который может быть достигнут при использовании предлагаемого рельсового скрепления рельсового пути, заключается в возможности надежного и устойчивого закрепления ходового рельса на подрельсовой опоре, а также в обеспечении возможности периодической регулировки положения рельса.
Эта задача решается за счет того, что в верхнем строении рельсового пути, содержащем подрельсовую опору, неподвижно размещенную в бетонной основе, установленные в подрельсовой опоре по обеим сторонам от ходового рельса первое и второе анкерные средства крепежа, каждое из которых имеет выступающую верхнюю часть, приспособленную для взаимодействия с крепежными элементами, удерживающими ходовой рельс, нижнюю часть, замоноличенную в материале подрельсовой опоры, и расположенные на подрельсовой опоре прокладки, стабилизирующие положение ходовых рельсов при нагружении, согласно полезной модели, первое анкерное средство крепежа установлено в подрельсовой опоре автономно по отношению ко второму анкерному средству, при этом нижняя часть каждого анкерного средства имеет в поперечное сечении звездообразную форму и на концевом участке выполнена со ступенчатым расширением, а на верхней части анкерного средства закреплен в качестве одной из прокладок регулятор ширины железнодорожной колеи, выполненный в виде Г-образной пластины, один конец которой отогнут вверх и приспособлен для взаимодействия с боковой поверхностью подошвы ходового рельса, при этом на верхней части первого анкерного средства крепежа закреплена пластина с отогнутым вверх концом толщиной «n», где n=2, 4, 6 или 8 мм, а на верхней части второго анкерного средства крепежа закреплена пластина с отогнутым вверх концом толщиной «10 мм - n ».
Эта задача решается также за счет того, что в верхнем строении рельсового пути, содержащем подрельсовую опору, неподвижно размещенную в бетонной основе, установленные в подрельсовой опоре по обеим сторонам от ходового рельса первое и второе анкерные средства крепежа, каждое из которых имеет выступающую верхнюю часть, приспособленную для взаимодействия с крепежными элементами, удерживающими ходовой рельс, нижнюю часть, замоноличенную в материале подрельсовой опоры, и расположенные на подрельсовой опоре прокладки, стабилизирующие положение ходовых рельсов при нагружении, согласно заявляемой полезной модели, первое анкерное средство крепежа установлено в подрельсовой опоре автономно по отношению ко второму анкерному средству, при этом нижняя часть каждого анкерного средства выполнена в виде скобы с двумя ветвями, а на верхней части анкерного средства закреплен в качестве одной из прокладок регулятор ширины железнодорожной колеи, выполненный в виде Г-образной пластины, один конец которой отогнут вверх и приспособлен для взаимодействия с боковой поверхностью подошвы ходового рельса, при этом на верхней части первого анкерного средства крепежа закреплена пластина с отогнутым вверх концом толщиной «n», где n=2, 4, 6 или 8 мм, а на верхней части второго анкерного средства крепежа закреплена пластина с отогнутым вверх концом толщиной «10 мм - n ».
Благодаря заявленному техническому решению стало возможно обеспечить прочное положение анкерного средства крепежа в материале подрельсовой опоры и при этом надежно и устойчиво закрепить ходовой рельс на подрельсовой опоре, что обеспечивает возможность для регулировки положения рельса, в том числе ширины колеи.
В соответствии с заявленной полезной моделью полезно, чтобы между подрельсовой опорой и амортизирующей прокладкой была установлена по меньшей мере одна Н-образная прокладка толщиной t, обеспечивающая регулировку положения ходового рельса по высоте.
В соответствии с заявляемой полезной моделью подрельсовая опора может быть выполнена в виде первой и второй шпал-коротышей, отстоящих друг от друга и поперечно соединенных между собой с возможностью плавной регулировки расстояния между ними.
Также в соответствии с заявляемой полезной моделью подрельсовая опора может быть приспособлена для крепления дополнительного контактного рельса и при этом выполнена в виде отстоящих друг от друга и поперечно соединенных между собой первой и второй шпал-коротышей, первая из которых содержит хвостовую часть и имеет длину, большую чем вторая шпала-коротыш, а контактный рельс закреплен с помощью по меньшей мере одного вышеназванного анкерного средства крепежа на хвостовой части первой удлиненной шпалы-коротыша.
Дальнейшие цели и преимущества заявляемой полезной модели в каждом варианте ее исполнения станут ясны из последующего подробного описания верхнего строения рельсового пути (варианты) и чертежей, на которых
Фиг.1 изображает верхнее строение рельсового пути, согласно полезной модели, продольный разрез;
Фиг.2 то же, фрагмент в продольном разрезе;
Фиг.3 то же, вид по стрелке А на фиг.2;
Фиг.4 изображает анкерное средство крепежа в продольном разрезе;
Фиг.5 то же, вид по стрелке В на фиг.4;
Фиг.6 то же, сечение С-С на фиг.4;
Фиг.7 изображает анкерное средство крепежа, вариант выполнения, в продольном разрезе;
Фиг.8 то же, вид по стрелке D-D на фиг.7.
Верхнее строение рельсового пути по настоящей полезной модели состоит из ходового рельса 1 (Фиг.1), установленного и жестко закрепленного с помощью первою анкерного средства крепежа 2 и второго анкерного средства крепежа 3 на подрельсовой опоре 4, которая неподвижно размещена в бетонной основе 5. Анкерные средства крепежа 2 и 3 установлены в подрельсовой опоре 4 по обеим сторонам от ходового рельса 1.
В качестве подрельсовой опоры 4 может быть использована шпала, преимущественно, так называемая, шпала-коротыш, выполненная, например, из высоконаполненного композиционного материала типа полимербетона, имеющего прочность не менее 800 кг/кв.см.
Каждое из анкерных средств крепежа 2 и 3 имеет выступающую над поверхностью подрельсовой опоры 4 верхнюю часть, приспособленную для взаимодействия с крепежными элементами 6, удерживающими ходовой рельс 1, и нижнюю часть, замоноличенную в материале подрельсовой опоры 4.
Исследованиями было установлено, что на нижней части анкерных средств крепежа 2 и 3 целесообразно выполнять по меньшей мере два оппозитно ориентированных приспособления, обеспечивающих увеличение площади контакта и зацепления замоноличенной в подрельсовой опоре 4 нижней части анкерного средства крепежа и материала подрельсовой опоры. Как показали исследования, приспособления для увеличения зоны/площади контакта зацепления с материалом подрельсовых опор способны увеличить сопротивляемость поперечному сдвигу зоны контакта материала подрельсовой опоры и анкерного средства крепежа в его нижней части.
Согласно заявляемой полезной модели, в соответствии с ее первым вариантом выполнения, нижняя часть каждого анкерного средства 2 или 3, как это показано на фигуре 2, имеет в продольном сечении форму гантели с оппозитно расположенными продольными выпуклостями 7, выполняющими роль названных выше оппозитно ориентированных приспособлений, обеспечивающих увеличение площади контакта и зацепления замоноличенной нижней части анкерного средства и материала подрельсовой опоры. В поперечном сечении нижняя часть каждого анкерного средства 2 или 3 имеет звездообразную форму. В том числе, нижняя часть анкерного средство крепежа может иметь форму четырехконечной звезды, как это показано на фигуре 6, каждый конец которой образован вышеупомянутыми продольными выпуклостями 7.
Согласно заявляемой полезной модели, в соответствии с ее первым вариантом выполнения, нижняя часть каждого анкерного средства 2 или 3 имеет ступенчатое расширение 8 на концевом участке. Ступенчатое расширение 8 может иметь в поперечном сечении форму четырехугольника или иметь форму звезды, как это показано на фиг.6.
Согласно заявляемой полезной модели, в соответствии с ее вторым вариантом выполнения, нижняя часть анкерного средства 2 или 3 выполнена, как это показано на фиг.7, в виде скобы с двумя ветвями 9 и 10. В данном варианте исполнения полезной модели ветви 9 и 10 скобы выполняют роль оппозитно ориентированных приспособлений, обеспечивающих увеличение площади контакта и зацепления замоноличенной нижней части анкерного средства и материала подрельсовой опоры. На концевом участке каждой ветви 9 и 10 анкерного средства крепежа, показанного на фиг.7, выполнено ступенчатое расширение 11.
Благодаря заявленному выполнению нижней части анкерного средства крепежа удается избежать вырыв анкера, то есть полный или частичный его вылет из материала подрельсовой опоры; срез анкера, то есть полное разрушение анкера по границе основание - закрепляемый элемент под воздействием сдвигающих сил; излом или пластический изгиб анкера, то есть полное или частичное разрушение, анкера под воздействием изгибающих сил; вырыв материала подрельсовой опоры анкером, то есть, полное разрушение анкерного соединения, связанное с нарушением конструктивной целости материала подрельсовой опоры под воздействием нагрузок.
Благодаря достигнутой устойчивости каждого анкерного средства крепежа в подрельсовой опоре 4 (фиг.1), согласно заявляемой полезной модели, первое анкерное средство крепежа 2 стало возможно установить в подрельсовой опоре автономно по отношению ко второму анкерному средству 3, что упрощает технологию конструкции заявляемого верхнего строения рельсового пути.
На подрельсовой опоре 4 имеется система прокладок, стабилизирующих положение ходовых рельсов 1 при нагружении. В частности, подошва рельса 1 опирается на амортизирующую прокладку 12 (фиг.2), размещенную на подрельсовой опоре 4. Кроме тою, благодаря достигнутой устойчивости каждого анкерного средства крепежа 2 и 3 в подрельсовой опоре 4, согласно заявляемой полезной модели, на верхней части каждого анкерного средства 2 и 3 закреплен в качестве одной из прокладок регулятор ширины железнодорожной колеи, выполненный в виде Г-образной пластины, один конец которой отогнут вверх и приспособлен для взаимодействия с боковой поверхностью подошвы ходового рельса 1. При этом на верхней части первого анкерного средства крепежа 2 закреплена пластина с отогнутым вверх концом 13, имеющим толщину «n», а на верхней части второго анкерного средства крепежа 3 закреплена пластина с отогнутым вверх концом 14, имеющим толщину «10 мм - n». При этом значение «n» составляет 2 мм или 4 мм или 6 мм или 8 мм.
Второй конец Г-образной пластины регулятора ширины железнодорожной колеи, расположенный на подрельсовой опоре 4, выполнен со сквозным отверстием для верхней части анкерного средства крепежа 2 или 3 и приспособлен для опирания на него крепежного элемента 6, прикрепляющего рельс 1 к подрельсовой опоре 4.
Согласно заявляемой полезной модели, целесообразно, чтобы между подрельсовой опорой 4 и амортизирующей прокладкой 12 была установлена но меньшей мере одна Н-образная прокладка 15 толщиной t и по меньшей мере одна Ш-образная прокладка (на фиг. не показано), изменением количества которых обеспечивается регулировка положения ходового рельса 1 по высоте.
В соответствии с заявляемой полезной моделью полезно, чтобы подрельсовая опора 4 была выполнена в виде отстоящих друг от друга и поперечно соединенных между собой первой и второй шпал-коротышей, каждая из которых имеет вид усеченной пирамиды с основаниями - четырехугольниками. На верхнем основании такой усеченной пирамиды может быть выполнена подрельсовая площадка с наклоном, ориентированным внутрь рельсовой колеи, и составляющем 0,01-6 град по отношению к нижнему основанию пирамиды. Целесообразно, чтобы соединение первой и второй шпал-коротышей было выполнено посредством штанги (на фиг. не показано) с возможностью плавной регулировки расстояния между ними.
Особенность заявляемой полезной модели состоит в том, что подрельсовая опора 4 приспособлена для крепления дополнительного контактного рельса 16 (фиг.1) и выполнена в виде отстоящих друг от друга и поперечно соединенных между собой первой и второй шпал-коротышей 4, первая из которых содержит хвостовую часть 17 и имеет длину, большую чем вторая шпала-коротыш, а контактный рельс 16 закреплен с помощью по меньшей мере одного вышеназванного анкерного средства крепежа на хвостовой части 17 первой удлиненной шпалы-коротыша.
Возможно, что подрельсовая площадка удлиненной шпалы-коротыша выполнена под углом 1-6 градусов к верхней поверхности ее хвостовой части 17, а подрельсовые площадки поперечно соединенных между собой первой и второй шпал-коротышей имеют наклон внутрь колеи и ориентированы под углом 1-6 градус к продольной оси их соединения.
Заявленная конструкция верхнего строения рельсового пути обеспечивает надежное и устойчивое закрепление ходового рельса 1 на подрельсовой опоре 4. позволяет периодически регулировать положение рельса 1, при этом более экономична при изготовлении и эксплуатации.