РЕЛЬСОВЫЙ ВКЛАДЫШ

Настоящая полезная модель относится к области транспортного строительства, а именно, к устройству дорожного покрытия автодорог, совмещенных с рельсовыми путями, в частности, к дорожному покрытию для автомобильного транспорта в трамвайных и железнодорожных путях.
Основной проблемой при эксплуатации дорожного покрытия в указанных путях является его вспучивание и разрушение вдоль рельсов.
В настоящее время на городских улицах с трамвайными путями наиболее широко применяются сплошные покрытия асфальтобетонные покрытия. Способ изготовления асфальтобетонного покрытия заключается в послойной укладке горячей асфальтобетонной смеси, ее разравнивании и уплотнении укаткой. При этом особое внимание уделяют приданию необходимых уклонов поверхности, ровности покрытия и его особому уплотнению в местах примыкания к рельсам (Ю.М.Коссой "Рельсовый путь на городской улице", 1992, с.37-3).
Асфальтобетонные покрытия имеют ряд бесспорных преимуществ. Процесс укладки асфальта может быть почти полностью механизирован, асфальтобетонное покрытие обеспечивает удовлетворительный поверхностный водоотвод, однотипность проезжей части улицы по всему поперечнику.
Проблемой является укладка асфальтобетонного покрытия в местах его примыкания к рельсу. Подрельсовое пространство (рельсовые пазухи) сложно утрамбовать при укладке дорожного покрытия. В указанных местах покрытие получается неравномерное, неплотное, с провалами, что отрицательно сказывается на его сроке службы, усложняет и удорожает его монтаж.
Известен ряд технических решений, согласно которым в зоне контакта покрытия с рельсом используют специальные уплотнения или разделительные вкладыши. В конструкции трамвайного переезда по а.с. №1423663, 1986 применен резиновый брус в зоне контакта дорожного покрытия с рельсами.
Известно решение по заявке ФРГ №3439252, 1986, позволяющее защищать материал для вкладышей, предназначенных для размещения между асфальтовым покрытием и рельсом, представляющий собой смесь из вязкотвердой пластичной массы.
Общим недостатком перечисленных технических решений является сложность их изготовления, требующая специальных производств, оборудования и материалов. Все это в конечном итоге снижает экономичность строительства рельсовых путей.
Известны патенты US 5470173, RU 105305, 2011 г., в которых вкладыши выполнены из бетона и имеют значительный вес, они достаточно хрупки и неустойчивы к ударам, что приводит к неудобству при установке вкладыша и снижает срок службы вкладыша и дорожного покрытия.
Ближайшим аналогом, принятым за прототип, является разделительный вкладыш для размещения между рельсом и дорожным покрытием (RU 2037006, 1995,) содержащий металлические элементы, которые установлены с обеих сторон рельса.
В указанной конструкции между рельсом и разделительными элементами создается полость, что ведет к таким недостаткам, как образование конденсата в полости при соприкосновении воздуха, металлического рельса и земли, проникновение осадков в полость, за счет неплотностей в узле соединения вкладыша с поверхностью рельса. Кроме того, в зимнее время в данном узле соединения создается перепад температур. Это ведет к появлению деформаций в узле соединения и, как следствие, ведет к нарушению дорожного покрытия.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение долговечности вкладыша, за счет повышения его прочностных и эксплуатационных характеристик, и как следствие обеспечение эксплуатационной надежности дорожного покрытия в местах прохождения рельсового пути, упрощение конструкции и повышение удобства монтажных работ.
Для решения поставленной задачи, рельсовый вкладыш, согласно полезной модели, выполнен из полимерно-песчаной смеси в виде бруса, плотно примыкающего к внутренней поверхности рельса, и имеющего в поперечном сечении с одной стороны криволинейную поверхность по форме пазухи рельса, а с противоположной стороны - прямолинейную наклонную поверхность, направленную от верхней части рельса к нижней.
Полимерно-песчаная смесь содержит 50-80% полимера и 20-50% песка
На чертеже представлен заявляемый рельсовый вкладыш, общий вид
Рельсовый вкладыш выполнен из полимерно-песчаной смеси в виде бруса 1, длиной от 0,5 м до 1,0 м. Вкладыш плотно примыкает к внутренней поверхности рельса и имеет в поперечном сечении с одной стороны криволинейную поверхность 2 по форме пазухи рельса 3, а с противоположной стороны - прямолинейную наклонную поверхность 4 направленную от верхней части рельса к нижней.
Вкладыши устанавливают в пазуху рельса, насыпают дорожное покрытие - щебень 5 и асфальтовую смесь 6. Утрамбовывают.
Не исключено использование указанных вкладышей и для железобетонных покрытий
Сырьевым источником для получения вкладыша 1 могут быть отходы полимеров и пластмасс промышленных предприятий, а также полимеры из бытовых отходов, которые сбрасываются в окружающую среду в больших количествах. Вторым компонентом при производстве строительных материалов является песок, который извлекается из песочных смесей металлургических, химических производств и имеется также в больших количествах. Таким образом, применяемое сырье является дешевым и доступным.
Заявляемый рельсовый вкладыш изготавливают литьем или формовкой или любым другим известным способом. Полученный, таким образом вкладыш имеет заранее заданные форму и геометрические параметры и не требует дополнительной обработки. За счет точности геометрических размеров, вкладыш плотно без зазоров прилегает к внутренней поверхности рельса, исключая попадания материала дорожного покрытия и осадков в узел соединения вкладыша с рельсом, тем самым снижая вероятность образования провалов дорожного покрытия в месте соединения его с рельсами.
Полимерный материал, дробят до фракции 1-2 см, смешивают с песком в пропорциях 50-80% полимера, 20-50% песка. Затем загружают полимерно-песчаную композицию указанного выше состава в агрегат для плавления, где температура поддерживается 200-230°С в течение 30-40 мин. Полученная масса разливается в прессформы, и выдерживается до полного остывания. При содержании полимера более 80% и песка менее 20% снижается стойкость к температурным деформациям вкладыша. При содержании полимера менее 50% и песка более 50% происходит быстрое застывание смеси, что значительно усложняет процесс формования.
Песок выравнивает температурный уровень пластика в изделии, поэтому можно использовать любой пластик.
Конструкция заявляемого рельсового вкладыша из полимерно-песчаной смеси проста в изготовлении и экономична, так как возможно использовать отходы полимерного производства, обладает высокой точностью геометрических параметров, необходимыми показателями прочности, износостойкости. Вкладыш имеет малую чувствительность к колебаниям температуры и поэтому подходят для разных климатических условий, не деформируется и выдерживает температуру от +60 до -60 градусов Цельсия, не боится влаги, химически- и морозоустойчив, не ржавеет. Это ведет к повышению долговечности рельсового вкладыша и повышению эксплуатационной надежности и прочности дорожного покрытия в местах прохождения рельсового пути,