ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ШПАЛА С УПРУГИМИ ПРОКЛАДКАМИ НА ПОДОШВЕ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности, к железобетонным шпалам, используемым в железнодорожном пути звеньевого типа, а также в уравнительных пролетах бесстыкового пути с наличием определенного числа рельсовых стыков и в сварных стыках плетей, в которых практически всегда имеются геометрические неровности.
Стык рельсов является наиболее слабой зоной железнодорожного пути. В стыке интенсивно накапливаются деформации балластного слоя, увеличиваются осадки пути и износ рельсов, расстраиваются узлы рельсовых скреплений.
В бесстыковом пути с железобетонными шпалами, где протяжение уравнительных пролетов с некоторым количеством рельсовых стыков составляет всего 3-5% от общего протяжения бесстыкового пути, на содержание таких участков расходуется до 60-80% общих затрат на содержание пути. Причиной этого является повышенное динамическое вибрационное воздействие на щебеночный балласт массивных железобетонных шпал с жесткой нижней поверхностью. Для бесстыкового пути улучшение работы рельсовых стыков является актуальной задачей.
В звеньевом пути с железобетонными шпалами влияние рельсовых стыков особенно усугубляется.
Одним из возможных способов работы пути в зоне рельсовых стыков с железобетонными шпалами может быть укладка под рельсовыми стыками специальных шпал с упругими элементами.
Известна железобетонная шпала, состоящая из бетонного тела и арматуры, в которой на опорной поверхности бетонного тела в активных зонах
выполнены пазы для установки в них продольных упругих элементов (см. SU, №1458456, Е 01В 3/32, 1989).
Основными недостатками известной конструкции являются:
- отсутствие надежной связи прокладки с бетоном шпалы, из-за чего происходит перемещение прокладок под шпалой и их быстрое истирание и выползание из-под шпалы;
- необходимость дополнительных работ и затрат по прикреплению прокладок к шпалам;
- повреждение прокладок при выполнении путевых работ (подбивка шпал и др.);
- попадание щебня в пространство между подошвой шпалы и отошедшей прокладкой с потерей основной функции прокладки как амортизатора и предохранителя от истирания щебня.
Известна также шпала, состоящая из бетонного тела с арматурой и упругих элементов, причем упругие элементы выполнены в виде облицовочного покрытия из термопластического полимера, плотно охватывающего активные зоны опорной поверхности бетонного тела и на 1/2-1/3 его боковые поверхности (см. RU, Патент на ПМ №26228, Е01В 3/28, 2002).
Основным недостатком данной шпалы является повреждение облицовочного покрытия из термопластического полимера, особенно на боковых поверхностях, при выполнении путевых работ.
Техническим результатом, который может быть получен от использования предложения согласно полезной модели, является устранение вышеуказанных недостатков, присущих известным шпалам в процессе эксплуатации, упрощение процесса производства и снижение затрат при изготовлении.
Указанный технический результат достигается за счет конструкции железобетонной шпалы, имеющей упругие элементы из полимерного материала, расположенные на подошве шпалы в подрельсовых ее частях, причем упругие элементы выполнены в виде прокладок, закрепленных в
шпале путем втапливания их в свежеуложенный бетон при формовании шпал.
Заявленная шпала по форме, размерам, креплению рельсов и всем прочим конструктивным особенностям аналогична типовым и стандартным железобетонным шпалам.
Особенность данной шпалы состоит в том, что упругие прокладки являются неотъемлемыми частями шпалы, выполненными при формовании шпалы.
Данные шпалы могут дать следующие преимущества перед обычными железобетонными шпалами:
- динамическое вибрационное воздействие шпалы на щебеночный балласт, осуществляемое через упругие прокладки, значительно снижается и гасится;
- частицы щебня по плоскости контакта со шпалой вдавливаются в упругие прокладки и не подвергаются истиранию и дроблению по сравнению с непосредственным контактом бетона шпалы;
- упругие прокладки на подошве защищены от повреждений при путевых работах нижними бетонными кромками шпалы;
- наличие упругих прокладок существенно увеличивает сопротивление сдвигу шпалы поперек пути, что особенно важно в крутых кривых и на участках пути в районах с повышенными температурными колебаниями в течение года.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен продольный вид шпалы, где 1 - шпала, 2 - подрельсовое основание, 3 - упругие прокладки.
Погружение упругих прокладок на всю их толщину в свежеуложенный бетон производится с помощью специального пригруза и виброуплотнения на виброплощадке.
Это исключает все последующие работы на звеносборочных базах и в пути по прикреплению прокладок к шпалам, например приклеиванием
или иными способами, а также обеспечивает надежную защиту прокладок от повреждений при подбивке шпалы или иных путевых работах. Изготовление шпал согласно предложению возможно по типовой технологии, что упрощает процесс их производства и снижает затраты на изготовление.