Полушпала железобетонная

Полезная модель относится к узлам шпального блока и предназначена для применения в сочетании с резиновым чехлом в качестве прокладки при установке в безбалластное основание верхнего строения путей метрополитена с пониженной вибрацией.
Из уровня техники известна полушпала для укладки рельсового пути в виде опорного железобетонного блока, выполненного в едином корпусе, переменного по длине сечения, состоящего из горизонтальной и наклонной частей, при этом в горизонтальной части размещены элементы фиксирования кронштейна контактного рельса к опорному блоку. [Патент на полезную модель № RU173624, дата публикации 04.09.201.
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является блок шпал рельсового пути для железнодорожных путей, состоящий из шпалы и чехла, который частично покрывает шпалу. Шпала имеет головную часть и базовую часть, причем головная часть проходит за пределы базовой части по длине и по ширине, образуя таким образом ступеньку. На верхнем крае шпальной колодки расположен окружающий, вверх и наружу уплотняющий выступ, который лежит на ступеньке. В результате во время вертикальных перемещений шпалы в чехле уплотняющий выступ деформируется по существу вертикально в эластичном диапазоне, а не натирается на наружную стенку шпалы. [Патент на изобретение №RU2702388, дата публикации 08.10.2019].
Основным недостатком вышеуказанной конструкции блока шпал является наличие ступеньки, образованной за счет разницы в площади нижних оснований головной и базовой части шпалы, что существенно усложняет процесс производства полушпалы, при этом данная конструктивная особенность необходима только при использовании полушпалы на железнодорожных путях общего пользования, где предъявляются требования к защите безбалластной конструкции верхнего строения пути от масло-, бензо- и иных загрязнений. Кроме того, вышеуказанные конструкции не применимы для системы безбалластного основания путей метрополитена ввиду отсутствия уклона верхней грани полушпалы.
Техническая проблема, на разрешение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в обеспечении возможности использования полушпалы в составе системы безбалластного основания верхних путей метрополитена.
Технический результат заключается в расширении области применения полушпалы при одновременном упрощении ее конструкции.
Сущность заявляемого устройства заключается в следующем.
Полушпала железобетонная содержит корпус с ненапряженным армировочным каркасом, выполненный в виде верхней части с подрельсовой площадкой и нижней части. В отличие от ближайшего аналога, вертикальные поперечное и продольное сечения верхней и нижней частей корпуса представляют собой трапеции, смежные по большему основанию, при этом площадь верхнего основания верхней части полушпалы меньше площади нижнего основания нижней части полушпалы, горизонтальное сечение полушпалы также представляет собой трапецию, а высота верхней части корпуса выполнена переменной.
Высота верхней части выполнена переменной и может составлять от 20 до 30 % высоты нижней части. Данный наклон обеспечивает уклон рельс при креплении на подрельсовой площадке для использования полушпалы в составе системы безбалластного основания верхних путей метрополитена.
Боковые грани верхней части полушпалы могут быть выполнены с максимальным углом наклона к вертикали в 15°. Данный угол наклона обеспечивает защиту полушпалы от повреждений при боковых ударах в процессе эксплуатации, за счет смягчения удара по наклонной плоскости, при этом обеспечивается снижение материалоемкости полушпалы до 20% при одновременном сохранении необходимых для использования на путях метрополитена параметров прочности.
Боковые грани нижней части могут быть выполнены с конусностью 1:20, по контуру нижней части могут быть выполнены фаски. Данный уклон обеспечивает возможность использования полушпалы для замены старых деревянных шпал при установке в существующее посадочное место и упрощает процесс установки полушпалы.
За счет того, что площадь верхнего основания верхней части полушпалы меньше площади нижнего основания нижней части полушпалы, а также того, что уклон боковых граней нижней части полушпалы меньше уклона боковых граней верхней части полушпалы, сохраняется необходимая прочность и устойчивость конструкции за счет оптимального распределения центра тяжести.
Из уровня техники известна система LVT, которая состоит из железобетонных блоков на эластичных прокладках, уложенных в резиновый чехол и замоноличенных в неармированный бетон. Заявленная полушпала обеспечивает возможность ее использования в составе данной системы за счет вышеописанных существенных признаков формы полушпалы. Форма заявляемой полушпалы выполнена таким образом, что наклон боковых граней полушпалы и выполнение горизонтального сечения полушпалы в виде трапеции обеспечивает возможность самовклинивания полушпалы в посадочное место при эксплуатации, при этом переменная высота верхней части полушпалы обеспечивает требуемый уклон рельс. Вышеописанные существенные признаки обеспечивают возможность использования полушпалы в составе конструкции безбалластного основания верхнего строения путей метрополитена и возможность использования полушпалы для ремонта и реконструкции существующих путей метрополитена путем установки заявленной полушпалы в посадочное место используемой ранее деревянной полушпалы.
Совокупность вышеописанных отличительных существенных признаков не известна из уровня техники и обеспечивает решение проблемы по обеспечению возможности использования полушпалы в составе системы безбалластного основания верхних путей метрополитена, за счет чего достигается технический результат по расширению области применения полушпалы при одновременном упрощении ее конструкции, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель может быть выполнена известными способами из известных материалов, что обеспечивает ее соответствие критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 - вид полушпалы сбоку.
Фиг. 2 - вид полушпалы с торца.
Фиг. 3 - вид полушпалы сверху.
Фиг. 4 - вид полушпалы снизу.
0
Полушпала железобетонная содержит корпус с ненапряженным армировочным каркасом 1, выполненный в виде верхней части 2 с подрельсовой площадкой 3 и анкером 5 для крепления рельс и нижней части 4. Вертикальные поперечное и продольное сечения верхней и нижней частей корпуса представляют собой трапеции, смежные по большему основанию, площадь верхнего основания верхней части 2 полушпалы меньше площади нижнего основания нижней части 4 полушпалы, при этом горизонтальное сечение полушпалы также представляет собой трапецию. Высота верхней части 2 корпуса выполнена переменной от 20 до 30% от высоты нижней части 3, наклон боковых граней верхней части 2 полушпалы составляет 15, уклон боковых граней нижней части 4 полушпалы выполнен с конусностью 1:20.
Принцип действия заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Заявляемая полушпала используется в составе системы безбалластной конструкции верхнего строения путей метрополитена в сочетании с резиновым чехлом (не показано на чертежах) в качестве изолятора полушпалы от безбалластного основания пути. При монтаже системы полушпала, установленная в чехол (не показано на чертежах), замоноличивается неармированным бетоном в посадочное место безбалластного основания пути. В случае использования полушпалы для замены ранее используемой деревянной полушпалы, предварительно производится ее демонтаж, после чего в существующее посадочное место устанавливается заявляемая полушпала. При эксплуатации путей метрополитена в силу механического воздействия и вибраций, передаваемых на основание пути, вышеописанная форма полушпалы обеспечивает дополнительное уплотнение посадки полушпалы за счет самовклинивания в посадочное место, что обеспечивает эффективность использования данной конструкции, при этом переменная высота верхней части обеспечивает соответствие полушпалы техническим требованиям конструкции путей метрополитена.