Фиксатор междупутный для размещения между рельсом и плитой покрытия

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 путях.
Известны рельсовые вкладыши, выполненные 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 [Патент RU №117449, МПК Е01С 9/04, опубл. 27.06.2012].
Недостатком данных вкладышей является сложность их изготовления, необходимость дополнительной температурной обработки полимерно-песчаной смеси, с целью добиться заявленных свойств материала.
Известны резиновые брусья, имеющие в поперечном сечении с одной стороны форму пазухи рельса, а с противоположной стороны - прямолинейную вертикальную в верхней части поверхности, переходящую в нижний части в выступ, упирающийся в скос боковой грани междупутной плиты покрытия. Резиновые брусья имеют треугольную форму в поперечном сечении верхней части. В нижней части концов брусьев выполнены разрезы, например прямоугольной формы [Патент RU №43884, МПК Е01С 9/06, Е01В 21/00, опубл. 10.02.2005].
Недостатком резиновых уплотнительных брусьев является треугольная форма в поперечном сечении верхней части и необходимость использования монтажных пластин с отогнутыми в сторону рельса верхними краями, в результате чего брус подвергается значительной деформации, что сокращает срок его эксплуатации до разрушения материала.
Известен фиксатор для размещения между рельсом и междупутной плитой покрытия, выполненный в виде бруса из резины, имеющий с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с противоположной стороны - плоскую опорную поверхность для плиты. Фиксатор имеет с указанной противоположной стороны выступ для упора в верхнюю часть боковой поверхности плиты, в котором выполнена полость в виде продольного канала. В предпочтительном варианте полезной модели выступ в поперечном сечении в нежатом состоянии выполнен полукруглой формы, а полость в поперечном сечении в несжатом состоянии может иметь форму круга [Патент RU №137557, МПК Е01С 9/06, Е01В 21/00, опубл. 20.02.2014].
Недостатком фиксатора является деформация его поверхности в процессе монтажа и эксплуатации дорожного покрытия, а также наличие внутренних полостей, снижающих срок эксплуатации резинового фиксатора.
Наиболее близким техническим решением является брус резиновый, применяемый в сборном железобетонном покрытии трамвайных путей. Резиновые брусья, в сжатом состоянии устанавливаются в зазорах между рельсами и боковыми гранями междупутных плит покрытия. Брусья в поперечном сечении с одной стороны имеют форму пазухи рельса, а с противоположной стороны - прямолинейную вертикальную в верхней части поверхность, переходящую в нижней части в выступ, упирающийся в скос боковой грани плит покрытия [Патент RU №2155838 МПК Е01С 9/06, Е01В 21/00, опубл. 10.09.2000].
Недостатком фиксатора является деформация его поверхности в процессе монтажа и эксплуатации дорожного покрытия, что снижает прочностные характеристики конструкции.
Задачей является разработка конструкции фиксатора междупутного, обеспечивающего высокое качество стыка со скошенной поверхностью боковой грани контактирующей плиты.
Техническим результатом является упрощение процесса монтажа трамвайных путей и повышение эксплуатационной надежности покрытия.
Технический результат достигается при использовании фиксатора междупутного для размещения между рельсом и плитой покрытия, выполненного в виде резинового бруса, имеющего в поперечном сечении с одной стороны поверхность в форме пазух рельса переходящую в верхней части в вертикальный защитный выступ, а с противоположной стороны криволинейную поверхность, образованную стенкой защитного выступа сопряженной с опорной поверхностью, переходящей в наклонную поверхность, упирающуюся в подошву рельса, при этом вертикальный защитный выступ выполнен с уклоном в сторону головки рельса, опорная поверхность выполнена в виде сопряженных прямолинейных наклонных поверхностей, а наклонная поверхность, упирающаяся в подошву рельса, выполнена прямолинейной.
Сущность технического решения заключается в такой конструкции фиксатора, при которой в процессе монтажа междупутная плита покрытия укладывается на опорную поверхность без использования дополнительных распорных конструкций, а за счет выполнения вертикального защитного выступа с уклоном в сторону головки рельса и опорной поверхности в виде сопряженных прямолинейных наклонных поверхностей. Сама опорная поверхность «поддерживается» прямолинейной наклонной поверхностью, упирающейся в подошву рельса. При этом под тяжестью плиты покрытия, происходит ее полная посадка в отведенный зазор между защитными выступами, а сам выступ при этом не сминается. Через контактирующие с боковыми гранями плиты покрытия сопряженные прямолинейные наклонные поверхности, образующие опорную поверхность фиксатора и прямолинейную наклонную поверхность, упирающуюся в подошву рельса, происходит поджатие фиксатора к поверхности рельса. Плотность контакта между боковыми гранями плиты покрытия и фиксатором обеспечивается за счет эффекта притертости при непосредственном скольжении плиты по наклонным поверхностям защитного выступа и опорной поверхности. Прямолинейное выполнение наклонной поверхности, упирающейся в подошву рельса, обеспечивает жесткость опорной поверхности, то есть обеспечивает ей защиту от провисания под тяжестью плиты. Наличие уклона защитного выступа обеспечивает плотное прилегание к головке рельса без дополнительного поджатия при монтаже и одновременно защищает головку рельса от контакта с железобетонной плитой. Таким образом, обеспечивается надежность конструкции, и удобство монтажа трамвайных путей.
Фиксатор междупутный для размещения между рельсом и плитой покрытия, в виде бруса соответствующего сечения, выполняет функции несущего элемента, принимающего нагрузки от проходящего автотранспорта, фиксирует плиты относительно рельса, обеспечивая необходимое расстояние между рельсом и плитой, уплотняет пространство между рельсом и боковой гранью плиты, а также гасит вибрацию, упругие деформации рельса и шум.
На чертеже представлено поперечное сечение фиксатора междупутного для размещения между рельсом и плитой покрытия.
Фиксатор междупутный для размещения между рельсом и плитой покрытия выполнен в виде резинового бруса, имеющего в поперечном сечении с одной стороны поверхность 1 в форме пазух рельса переходящую в верхней части в выполненный с уклоном в сторону головки рельса вертикальный защитный выступ 2, а с противоположной стороны криволинейную поверхность, образованную стенкой 3 защитного выступа 2 сопряженной с опорной поверхностью, выполненной в виде сопряженных прямолинейных наклонных поверхностей 4, 5. Опорная поверхность переходит в прямолинейную наклонную поверхность, упирающуюся в подошву рельса 6. Нижняя поверхность 7 фиксатора соответствует наклонной контактной поверхности подошвы рельса.
Пример.
Параметры сборочных элементов трамвайных путей:
Рельсы высокоскоростного движения Р65 (ГОСТ Р 51685-2013. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия).
Плита железобетонная междупутная ПМП 1500/2994 ТУ-5846-004-22412536-2016 для сборных покрытий трамвайных путей (ширина плиты 1500 мм, длина 2994 мм).
Фиксатор междупутный для размещения между рельсом и плитой покрытия: высота фиксатора между путного (161 мм) соответствует сумме высот шейки рельса Р65, вертикальных габаритов наклонных поверхностей шейки рельса и подошвы рельса, а так же вертикальной части головки рельса. Угол наклона поверхности 7, соответствует углу наклона контактной поверхности подошвы рельса. Поверхность 1 соответствует поверхности пазух рельса Р65.
Ширина фиксатора междупутного (119,5 мм) формируется за счет линейных габаритов контактных поверхностей подошвы рельса Р65 и контактных поверхностей железобетонной междупутной плиты ПМП 1500/2994 ТУ-5846-004-22412536-2016. Радиус кривизны в месте примыкания поверхностей 5 и 6, а также поверхностей 6 и 7 составляет 5 мм. Длина фиксатора междупутного составляет 2500 мм, что позволяет избежать совпадения мест стыков плиты железобетонной междупутной (ТУ-5846-004-22412536-2016) и фиксатора междупутного, таким образом, повышается герметичность конструкции. Параметры вертикального защитного выступа 2, сопряженных прямолинейных наклонных поверхностей 4 и 5, а также прямолинейной наклонной поверхности, упирающейся в подошву рельса 6 соответствуют параметрам боковых граней плиты покрытия.
Конструкция работает следующим образом.
Перед укладкой каждой плиты в пазухи рельс на участке размещения плиты устанавливают фиксаторы междупутные. Для этого фиксатор плотно вставляют его поверхностью 1 в пазухи рельса. При установке плиты она своими боковыми гранями контактирует с ответными поверхностями фиксатора. Соответствие углов наклона контактирующих поверхностей и наличие ответных поверхностям плиты наклонных поверхностей фиксатора позволяет осуществлять полную посадку плиты покрытия в отведенный зазор без использования дополнительных инструментов и операций и без повреждения фиксатора (контактный размер плиты увеличивается постепенно по мере ее оседания в зазоре и максимальный контакт достигается только при соприкосновении ответных поверхностей). Через контактирующие с боковыми гранями плиты покрытия стенку 3 защитного выступа 2, опорную поверхность, выполненную в виде сопряженных прямолинейных наклонных поверхностей 4, 5 и прямолинейную наклонную поверхность, упирающуюся в подошву рельса, происходит поджатие фиксатора к поверхности рельса. При этом прямолинейная наклонной поверхность, упирающаяся в подошву рельса, обеспечивает жесткость опорной поверхности, то есть обеспечивает ее защиту от провисания под тяжестью плиты. Уклон защитного выступа дополнительно увеличивает плотность контакта с головкой рельса. Плотность контакта между боковыми гранями плиты покрытия и фиксатором обеспечивается за счет эффекта притертости при непосредственном скольжении плиты по наклонным поверхностям. Таким образом, обеспечивается надежность конструкции, и удобство монтажа трамвайных путей.
Достоинство данного типа фиксатора междупутного для железобетонного покрытия трамвайных путей состоит в том, что он позволяет применять данный тип железобетонных покрытий для существующих трамвайных путей, без предварительного демонтажа или серьезных подготовительных работ. Кроме того, установка железобетонной плиты враспор с фиксаторами междупутными, установленными в пазухах рельсов, позволяет проводить монтаж и эксплуатацию междупутных железобетонных плит без дополнительных опор, за счет того, что вес плиты через фиксаторы междупутные передается непосредственно на рельсы.
Таким образом, при размещении между рельсом и плитой покрытия фиксатора междупутного, выполненного в виде резинового бруса, имеющего в поперечном сечении с одной стороны поверхность в форме пазух рельса переходящую в верхней части в выполненный с уклоном в сторону головки рельса вертикальный защитный выступ, а с противоположной стороны криволинейную поверхность, образованную стенкой защитного выступа сопряженной с опорной поверхностью, выполненной в виде сопряженных прямолинейных наклонных поверхностей, переходящей в прямолинейную наклонную поверхность, упирающуюся в подошву рельса, обеспечивается упрощение процесса монтажа трамвайных путей и повышение эксплуатационной надежности покрытия.