1ИКСАТОР ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ МЕЖДУ РЕЛЬСОМ И ПЛИТОЙ ПОКРЫТИЯ

Фиксатор для размещения между рельсом и плитой покрытия
Полезная модель относится к области дорожного строительства и в частности к фиксаторам, используемым в сборно-разборных железобетонных покрытиях для любых конструкций путей: для различных вариантов трамвайных путей, железнодорожных переездов и улиц. Наиболее успешно изобретение может найти применение при строительстве или реконструкции уличных дорожных покрытий с встроенными в них необособленными от проезжей части трамвайными путями.
Известна конструкция фиксаторов, выполненных в виде монолитных резиновых брусьев, расположенных в сжатом состоянии между рельсами и боковыми гранями плит (см. патента RU 2155838 C1, опубл. 2000 г. ).
Недостатком известных фиксаторов является наличие выступающей выпуклой верхней поверхности фиксатора, образующейся в результате сдавливания боковой поверхностью железобетонной плиты монолитного края фиксатора. Кроме того, такая конструкция обеспечивает недостаточно высокое уплотнение из-за высокой жесткости монолитного края фиксатора.
Наиболее близкой к предложенной является конструкция фиксатора для размещения между рельсом и плитой покрытия, известного из патента на полезную модель RU 71988, опубликованного 27.03.2008.
Известный фиксатор выполнен в виде бруса из резины, имеющего с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с противоположной стороны - плоскую опорную поверхность для плиты и выступ для упора в верхнюю часть боковой поверхности плиты, в котором выполнена полость в виде продольного канала.
Недостатком данной конструкции является повышенная деформация резины на участке фиксатора, примыкающем к опорной поверхности плиты, вызванная действием направленной вниз силы от проходящего по покрытию транспорта.
1
Задачей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности покрытия за счет повышения качества стыка фиксатора с боковой поверхности железобетонной плиты.
Поставленная задача решается тем, что фиксатор для размещения между рельсом и плитой покрытия, выполненный в виде бруса из резины, имеет с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с противоположной стороны - выступ для упора в верхнюю часть боковой поверхности плиты и опорную поверхность для плиты, включающей, по меньшей мере, один продольный плоский участок для упора в скос боковой поверхности плиты, отличающийся тем, что опорная поверхность включает два продольных плоских участка, образующих тупой выпуклый угол, который предпочтительно выбран в интервале 145-155 градусов.
Технический результат, который достигается таким выполнением фиксатора, заключается в уменьшении деформации фиксатора. Вследствие предложенного решения происходит распределение силы от нагрузки автотранспорта на два плоских участка опорной поверхности фиксатора, расположенных под разными углами к вертикальной плоскости. При этом сила от нагрузки автотранспорта, действующая на нижерасположенный плоский участок опорной поверхности фиксатора, дополнительно обжимает резину фиксатора и это создает дополнительное упругое сопротивление фиксатора. Чем больше обжата резина, тем больше сопротивление деформации, так как уменьшается эффект расплющивания резины по направлению, перпендикулярному действию деформирующей силы. Таким образом, предлагаемые фиксаторы можно изготавливать из более мягкой резины.
Сущность предлагаемой полезной модели разъясняется нижеследующим примером, подтверждающими возможность ее осуществления, со ссылками на прилагаемую фигуру, на которой изображено поперечное сечение фиксатора в сжатом состоянии между рельсом и боковой поверхностью плиты.
2
Плита 1, устанавливаемая в трамвайных путях, опирается на резиновые фиксаторы 2, уложенные в пазухи рельса 3.
Резиновые фиксаторы, в виде брусьев соответствующего сечения и конструкции, выполняют в данном случае следующие функции:
- являются несущим элементом, принимающим нагрузки от проходящего автотранспорта и передающим их через рельс на шпалы и основание
- фиксируют плиты относительно рельса, обеспечивая необходимое расстояние между кантом рельса и плитой
- уплотняют пространство между рельсами и боковыми гранями плит
- гасят вибрацию, упругие деформации рельса и шум при прохождении подвижного состава.
Фиксаторы изготавливаются из специально разработанной резины в базовых типоразмерах, в зависимости от типа рельса и места установки. Характеристика резины позволяет эксплуатацию фиксаторов в диапазоне температур от -40°C до +90°C без ограничений циклов смены температур.
а
а
Фиксатор 2 имеет с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельса 3, а с противоположной стороны - опорную поверхность для плиты 1, состоящей из плоского участка 4 поверхности -b, расположенного под более острым углом α к вертикальной плоскости, чем смежный с ним вышерасположенный под углом β участок 5 поверхности -с. Данные участки образуют между собой тупой выпуклый угол, предпочтительно 145-155°.
Фиксатор 2 в верхней части имеет выступ 6 с полостью в виде продольного канала 7, упирающийся в скос 8 боковой поверхности плиты 1. Выступ 6 в поперечном сечении в несжатом состоянии имеет полукруглую форму, а канал 7 в аналогичном состоянии имеет форму круга.
Благодаря скосу 8 плиты 1 возможно осуществлять посадку плиты 1 на фиксаторы 2 без применения направляющих пластин и дополнительных работ по установке плиты и по установке и снятия направляющих пластин при помощи подъемного устройства.
A
A1
A2
A2
B
A2
B2
а
а
а
а
Нагрузка на покрытие от автотранспорта (и от веса плиты 1) передается на фиксатор 2 вертикальной силой F, действующей на участок 5 поверхности -с и разлагающейся на две силы: F, действующую перпендикулярно на площадку -с и передающую усилие на фиксатор 2, и F, действующую касательно к площадке -с. Силой F можно пренебречь, так как она не передает усилие на фиксатор 2, кроме силы трения. Абсолютно аналогично и действие вертикальной силы F на площадку -b. При этом сила F больше, чем сила F, так как первая действует на участок 5 поверхности, расположенный под большим углом к вертикальной плоскости.
a
а
При посадке плиты 1 на фиксаторы 2 происходит одновременное опирание на участки 5 и 4 поверхности - площадки -с и -b, при этом углы между указанными участками 4 и 5 и соответствующими плоскостями плиты 1 в момент опирания равны нулю.
Для получения эффекта обжатия фиксатора тупой угол может иметь любое значение более 90 градусов и менее 180 градусов. Но наилучший эффект имеет место при углах 145-155°, например, при 150°. Для этого междупутные и боковые плиты с обеих сторон от рельса также должны иметь соответствующие скосы, образующие на каждой плите вогнутый тупой угол 145-155°.
Под действием нагрузки на фиксатор 2 выступы 4 деформируются, образуя прямолинейные в поперечном сечении участки своей боковой поверхности, контактирующие со скосом 6 боковой поверхности плиты 1, при этом отверстия 5 в поперечном сечении вытягиваются и приобретают форму эллипса. Такое выполнение повышает герметичность стыка фиксатора 2 с боковой поверхностью плиты 1, при этом не происходит «закусывание» края фиксатора 2 и образуется его ровная верхняя поверхность при установке плиты 1 на фиксатор 2.
а
Сила F от нагрузки автотранспорта, действующая на участок 4 -b опорной поверхности фиксатора 2, дополнительно обжимает резину, и это создает дополнительное упругое сопротивление, которое необходимо, чтобы деформация резины была меньше.
2
Основное требование к несущим резиновым элементам, воспринимающим нагрузки от проходящего по покрытию автотранспорта, предъявляется к упругой деформации резины на сжатие - при нагрузке 8-10 кг/см упругая деформация должна быть 2-3 мм. Не допускается ползучесть материала (материал "течет") при постоянной начальной нагрузке.
2
Поэтому, очень важно подобрать подходящую резиновую смесь. Одна из характеристик резины - это твердость по Шору А. В зависимости от этого показателя резина бывает мягкой (30-40), средней (40-60) и твердой (60-100). Для фиксаторов применяется твердость по Шору А 55-75. Однако увеличение твердости увеличивает производственные расходы. Для мягкой резины, при нагрузке 10 кг/см, деформация достигает 11 мм, что недопустимо для фиксатора. Предложенное изобретение позволит использовать для изготовления фиксаторов более мягкую резину без снижения качества фиксации рельсов.