ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ШПАЛА ДЛЯ МЕТРОПОЛИТЕНА

Полезная модель относится к верхнему строению железнодорожного пути и предназначена служить опорой рельсов, и является основанием для деталей рельсового скрепления, воспринимает от рельсов и скрепления эксплуатационные усилия и передает их на балластный слой, при обеспечении стабильности рельсовой колеи, и может найти применение на открытых участках метрополитенов.
Известна железобетонная шпала, выполненная в форме армированного бруса с переменным по длине трапецеидальным поперечным сечением с наклонными верхними поверхностями для размещения деталей рельсового скрепления с пустотообразователями для закладных деталей болтов, или с дюбельными прикрепителями для шурупов /1/.
Известна железобетонная шпала, выполненная в форме армированного бруса с переменным по длине трапецеидальным поперечным сечением с наклонными верхними поверхностями для размещения деталей рельсового скрепления, с отверстиями для закладных деталей или замоноличенными анкерными деталями в которой поперечное сечение шпалы выполнено в виде двух трапеций, расположенных одна над другой, при этом верхнее основание одной трапеции является нижним основанием другой трапеции, боковые стороны нижней трапеции имеют наклон 79-87 градусов к нижнему основанию по всей длине шпалы, боковые стороны верхней трапеции по всей длине шпалы выполнены в виде широкой фаски под углом 60-77 градусов к нижнему основанию, а номинальная высота нижней трапеции постоянна по всей длине шпалы. При этом торцевая часть шпалы выполнена суммарной высотой сечения номинальным размером 175-200 мм. (RU 2293810 С1, 16.09.2005).
Недостатки данных шпал следующие.
На данных шпалах не предусмотрено крепление кронштейна контактного рельса, используемого в метрополитене, следовательно их возможно использовать, только если кронштейн контактного рельса крепится к другим конструкциям пути для метрополитена, что ведет к дополнительным экономическим расходам и трудозатратам.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является формирование в концевой части шпалы зоны и элементов для крепления кронштейна контактного рельса, используемого в метрополитене, и соответственно исключение применения и обустройства дополнительных конструкций для крепления кронштейна контактного рельса в тоннелях метрополитена, и особенно на открытых его участках, что упрощает и удешевляет применение железобетонных шпал.
Для достижения этого технического результата в железобетонной шпале, выполненной в форме армированного бруса с переменным по длине поперечным сечением с наклонными верхними поверхностями для размещения деталей рельсового скрепления, с пустотообразователями для закладных прикрепителей или дюбельными деталями для шурупов или замоноличенными анкерными деталями для крепления рельса, на верхней поверхности в концевой части шпалы с одной ее стороны предусмотрена горизонтальная площадка для установки кронштейна контактного рельса, а в тело шпалы замоноличены два вертикально расположенных дюбеля с отверстиями на горизонтальной площадке для крепления кронштейна контактного рельса.
В первом варианте исполнения железобетонной шпалы горизонтальная площадка для установки кронштейна контактного рельса выполнена за счет уменьшения слоя бетона концевой части шпалы, формируя высоту слоя бетона не ниже высоты торца шпалы, относительно геометрических размеров противоположного конца шпалы.
Во втором варианте исполнения железобетонной шпалы горизонтальная площадка для установки кронштейна контактного рельса выполнена за счет увеличения слоя бетона в концевой части относительно геометрических размеров торца противоположного конца шпалы.
В железобетонной шпале расстояние между осями отверстий дюбелей составляет не менее 100 мм, а расстояние от оси отверстия ближнего к торцу дюбеля до торца шпалы составляет не менее 80 мм.
В другом варианте железобетонной шпалы номинальное расстояние между осями дюбелей составляет 150 мм, а расстояние от нижнего края торца шпалы до оси крайнего дюбеля составляет 125-130 мм.
Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид железобетонной шпалы согласно полезной модели, для примера с замоноличенной анкерной деталью рельсового скрепления для первого варианта исполнения.
На фиг.2 - то же для второго варианта исполнения.
На фиг.3 представлен вид части шпалы с установленным в проектное положение кронштейном контактного рельса (детали скрепления и шурупы крепления кронштейна не показаны).
Железобетонная шпала 1 выполнена в форме армированного бруса с переменным по длине поперечным сечением с наклонными верхними поверхностями 2 для размещения деталей рельсового скрепления, с пустотообразователями для закладных прикрепителей или дюбельными деталями для шурупов или замоноличенными анкерными деталями 3 для крепления рельса. Поперечное сечение шпалы может быть выполнено как в виде одной трапеции, так и двух трапеций расположенных одна над другой, а также иметь дополнительные фаски уменьшающие объем бетона.
Для установки кронштейна 4 контактного рельса на верхней поверхности в концевой части железобетонной шпалы 1 с одной ее стороны предусмотрена горизонтальная площадка 5. Для крепления кронштейна контактного рельса, при изготовлении шпалы в бетон шпалы замоноличены (забетонированы) два вертикально расположенных дюбеля 6 с отверстиями на горизонтальной площадке 5.
Возможно изготовление железобетонной шпалы 1, как во вновь изготовленных шпальных формах, так и в имеющихся на производствах шпальных формах с их модернизацией, для получения геометрических размеров концевой части согласно полезной модели.
В первом варианте исполнения железобетонной шпалы 1 горизонтальную площадку 5 для установки кронштейна 4 контактного рельса выполняют углублением в бетон концевой части шпалы 1 формируя высоту h не ниже высоты hт торца шпалы, относительно геометрических размеров противоположного конца шпалы, поскольку требуется обеспечить необходимую толщину защитного слоя бетона до арматуры. Такой вариант исполнения подходит при модернизации шпальных форм для шпал с высоким торцом (например RU 2293810 С1, 16.09.2005), где верхняя поверхность в концевой части шпалы более пологая и перепад высот сечения составляет с 215-220 мм у подрельсовой площадки до 185- 195 мм у торца шпалы.
Второй вариант исполнения железобетонной шпалы 1, где горизонтальная площадка 5 для установки кронштейна 4 контактного рельса увеличена за счет дополнительной высоты слоя бетона в концевой части относительно геометрических размеров противоположного конца шпалы применим для железобетонных шпал с низким торцом, например для шпал /1/, которые имеют верхнюю поверхность в концевой части с большим перепадом высот сечения с 230 мм у подрельсовой площадки до 150 мм у торца.
В случае изготовления новых шпальных форм высоту h горизонтальной площадки 5 выбирают исходя из проектного размещения кронштейна 4 контактного рельса. Расстояния по размещению двух вертикально расположенных дюбелей 6 для крепления кронштейна 4 контактного рельса, выбирают также исходя из геометрических размеров серийно выпускаемых типовых кронштейнов 4, т.е. номинальное расстояние d между осями дюбелей 6 составляет 150 мм, а расстояние t от нижнего края торца шпалы до оси крайнего дюбеля составляет 125-130 мм.
В случае модернизации имеющихся шпальных форм высоту h горизонтальной площадки 5 возможно выполнить ниже проектной, необходимой для размещения кронштейна 4 контактного рельса. При этом для установки кронштейна 4 на горизонтальную площадку 5 в проектное положение используют дополнительную подкладку 7. Крепление кронштейна 4 контактного рельса к шпале осуществляют типовыми шурупами с четырехгранной или шестигранной головкой.
При этом модернизацию гнезда (корыта) шпальной формы осуществляют установкой внутрь гнезда горизонтальной пластины, обеспечивающей высоту h, с закреплением ее сваркой или другим известным способом в случае выполнения углубления бетона концевой части шпалы 1 на высоту не ниже высоты hт торца шпалы. Такая модернизация более предпочтительна с позиции экономии материалов и трудозатрат. В случае использования при модернизации исполнения с дополнительным увеличением высоты бетона в концевой части относительно геометрических размеров противоположного конца шпалы, потребуется вырезание части гнезда формы и наваривание дополнительных элементов, как горизонтальной пластины, так и боковых поверхностей, а также изменение торца (диафрагм гнезда), что повышает трудозатраты.
При модернизации имеющихся шпальных форм для железобетонной шпалы при невозможности соблюдения размеров, соответствующих серийно изготавливаемым типовым кронштейнам 4 для крепления контактного рельса, расстояния выполняют так, чтобы между осями отверстий дюбелей расстояние d составляло не менее 100 мм для обеспечения прочного крепления и удержания кронштейна 4, а расстояние t от оси отверстия ближнего к торцу дюбеля до низа торца шпалы было не менее 80 мм для обеспечения защитного слоя бетона в его обезгруженной торцевой части.
Железобетонная шпала 1, выполненная согласно заявленной полезной модели и имеющая на верхней поверхности в концевой части с одной ее стороны горизонтальную площадку 5 с замоноличенными двумя вертикально расположенными дюбелями 6 с отверстиями, обеспечивает установку и надежное закрепление типовыми шурупами на горизонтальной площадке 5 кронштейна 4 для крепления контактного рельса, используемого в метрополитене, при этом исключается необходимость применения и обустройства дополнительных конструкций для крепления кронштейна 4 контактного рельса в тоннелях метрополитена, и особенно на открытых его участках, что упрощает и удешевляет применение железобетонных шпал предлагаемой конструкции.
Источники информации:
1. Железнодорожный путь / Под ред. Т.Г.Яковлевой - М.: Транспорт. 2001. - 407 с. (п.1.4.3 Железобетонные шпалы и брусья. Стр.46).