ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПЕРЕЕЗДА

Полезная модель относится к области строительства дорог, а именно к конструкции покрытия железнодорожного переезда, т. е. покрытия в местах пересечения автомобильной дороги и железнодорожного рельсового пути с применением экологически чистых материалов на основе переработки отходов шинной и резиновой промышленности.
Из уровня техники известно покрытие железнодорожного переезда, имеющее два слоя, один из которых представляет собой кремнезем, а другой связующее на основе резины (SI 9800194, кл. Е 01 С 9/04, 28.02.1999) или покрытие для железнодорожного переезда, выполненное из эластомера, в углубления которого установлены рельсы (DE 4439816 кл. Е 01 С 9/04,30.05.1996).
Недостатками известных конструкций переездов являются ограниченные технические возможности, поскольку используемое покрытие не обеспечивает получение требуемых эксплуатационных свойств, касающихся надежности, долговечности, прочности поверхностного слоя, а также обеспечения однородности сцепления колес безрельсовых транспортных средств с дорогой на участках пересечения автомобильных дорог с рельсовыми путями. Кроме этого, указанные конструкции покрытий не обладают оптимальным сочетанием пластических и упругих свойств в условиях эксплуатации при низких температурах и недостаточно водостойки, требуют больших затрат на подготовку основания дороги перед их укладкой. Кроме этого, панели покрытия массивны и требуют специальную технику для укладки и соединения их между собой, при этом места соединения панелей являются слабым местом этих покрытий.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание дорожного покрытия для железнодорожного переезда с повышенной эксплуатационной надежностью и высокой ремонтопригодностью, которые обусловлены применением бесшовного покрытия, обладающего повышенной стойкостью к сохранению технических характеристик при частом колебании температуры около нуля, а также при изменении температуры от -60°С до + 60°С, а именно высокого коэффициента сцепления; упругости с повышенной степенью демпфирования, позволяющей воспринимать не только статические, но и ударные нагрузки; стойкости к воздействию шипов автопокрышек и траков гусеничной
техники, шин тяжелой техники с развитым протектором. При этом покрытие технологично в изготовлении и требует меньших затрат времени на его укладку.
Другой задачей является расширение технических возможностей за счет изготовления дорожного покрытия цветным, что позволяет выполнять информационную функцию, т.е. являться источником информации для водителей транспортных средств и пешеходов при приближении их к железнодорожному переезду.
Технический результат заключается: во-первых, в заполнении пространства перед рельсами и между ними, а также между шпалами и над ними высокопрочным покрытием повышенной толщины; во-вторых, в выполнении покрытия многослойным на полимерной основе, соединяющей все слои между собой и с основанием дороги с возможностью образования, единой (монолитной) неразъемной конструкции с высокими физическими свойствами по слоям; в-третьих, в выполнении одного из слоев с наполнителем из резиновой крошки, получаемой из отходов шинной и резиновой промышленности или искусственного каучука; в-четвертых, в подборе соответствующих параметров покрытия: толщины слоев, величины фракции резиновой крошки и толщины покрытия в целом, отвечающих условиям эксплуатации.
Принимая во внимание относительную сложность выделения и разделения существенных признаков при решении поставленной задачи и точности их изложения, формула полезной модели составлена без разделения на отличительную и ограничительную части.
Для достижения технического результата при решении поставленной задачи дорожное покрытие на железнодорожном переезде содержит участки, расположенные до рельсового пути и участок, расположенный внутри рельсового пути, каждый участок выполнен многослойным и состоит, по меньшей мере, из одного слоя полимерного материала, и одного пористого слоя, представляющего собой затвердевшее связующее вещество на основе полимерного материала с размещенным в нем наполнителем в виде резиновой крошки фракцией от 0,5 до 20 мм в массовом соотношении от 1:1 до 1:20, при этом пористый слой размещен снизу или между слоями из полимерного материала, слои связаны между собой и с основанием дороги с возможностью образования монолитного неразъемного покрытия, при этом толщину «Т» пористого слоя выбирают равной 30,0-500,0 мм, а толщину «t» слоя из полимерного материала - 0,3-5,0 мм.
Возможны и другие варианты выполнения дорожного покрытия, согласно которым необходимо, чтобы:
1
- верхний слой каждого участка выполняют из полимерного материала в виде многослойной конструкции из слоев толщиной «t» каждого слоя от 0,3-3,0 мм.
- верхний слой каждого участка может быть выполнен цветным путем добавления в полимерный материал красителя или путем использования цветной резиновой крошки.
- в качестве основы для резиновой крошки могут быть использованы отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук, а в качестве полимерного материала - полиуретан или материал типа «сырая резина».
покрытие может быть снабжено силовым сетчатым элементом, расположенным в основании нижнего слоя для предотвращения разрушения.
- каждый слой покрытия, начиная с нижнего, укладывали бы на основание дороги в жидком состоянии с последующем отверждением перед укладкой на него следующего слоя.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображено дорожное покрытие согласно изобретения;
на фиг.2 - поперечное сечение фрагмента покрытия, состоящего из двух слоев;
на фиг.3 - поперечное сечение фрагмента покрытия, имеющего сетчатый элемент, армирующий элемент;
на фиг.4 - поперечное сечение фрагмента покрытия, состоящего из трех слоев. Полезная модель поясняется конкретными примерами (фиг.1-4) выполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Согласно полезной модели дорожное покрытие 1 на железнодорожном переезде (фиг.1) содержит участки 2 и 3, расположенные до рельсового пути 4 и участок 5, расположенный внутри рельсового пути 4. Каждый из участков 2, 3 и 5 (фиг.2) выполнен многослойным и состоит из одного слоя полимерного материала 6, и одного пористого слоя 7, представляющего собой затвердевшее связующее вещество 8 на основе полимерного материала с размещенным в нем наполнителем
в виде резиновой крошки 9 фракцией от 0,5 до 20 мм в массовом соотношении от 1:1 до 1:20. Пористый слой 7 размещен снизу или между слоями из полимерного материала 6, слои связаны между собой и с основанием 10 дороги с возможностью образования монолитного неразъемного покрытия, при этом толщину «Т» пористого слоя 7 выбирают равной 30,0 500,0 мм, а толщину «t» слоя из полимерного материала б выбирают равной 0,3-5,0 мм.
В предпочтительном варианте выполнения каждый участок 2, 3 и 5 покрытия может представлять собой два последовательно расположенных слоя: верхний слой из полимерного материала 6 выполнен толщиной «t», равной 1- 5 мм, и расположен над пористым слоем 7 (фиг.2).
1
Верхний слой каждого участка может быть выполнен из полимерного материала 6 в виде многослойной конструкции, состоящей, например, из двух слоев толщиной «t» каждого слоя 2,0 мм (фиг.3).
Покрытие может представлять собой два слоя из полимерного материала 6 толщиной «t», равной 0,5-3,7 мм, и один пористый слой 7, расположенный между ними толщиной «Т», равной 200,0 мм (фиг.4).
Для расширения функциональных свойств покрытия верхний слой каждого участка 2, 3 и 5 или некоторых из них может быть выполнен цветным путем добавления в полимерный материал 6 красителя или путем использования цветной резиновой крошки 9. При использовании определенной цветовой гаммы дорожное покрытие может выполнять информационную функцию, т.е. являться источником информации для водителей транспортных средств и пешеходов при приближении их к железнодорожному переезду.
В качестве основы для резиновой крошки 9 могут быть использованы отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук, а в качестве полимерного материала б - полиуретан, материал типа «сырая резина» или мастика.
Покрытие может быть снабжено силовым сетчатым армирующим элементом 11, расположенным в основании нижнего слоя для предотвращения разрушения.
Пористый слой 7 в зависимости от условий эксплуатации может быть расположен снизу или между слоями из полимерного материла б, при этом указанные слои каждого из участков 2, 3 и 5 связаны между собой и с основанием 10 дороги с возможностью образования монолитного неразъемного покрытия.
Ниже представлено несколько примеров реализации полезной модели.
Пример №1. Покрытие 1 (фиг.2) состоит из одного слоя, выполненного из полимерного материла 6 и одного пористого слоя 7, являющегося нижним слоем, размещенным на основании 10. Слои 6 и 7 связаны между собой и с основанием 10 дороги с возможностью образования неразъемной конструкции с высокопрочной рабочей поверхностью. Для технологии обслуживания особенно важно, чтобы дорожное покрытие 1 было с одной стороны относительно упругим с повышенными демпфирующими свойствами, позволяющими воспринимать не только статические, но и ударные нагрузки, прочным на разрыв и с очень прочной рабочей поверхностью стойкой к воздействию шипов, траков гусениц, шин тяжелой техники с развитой рабочей поверхностью. Предложенное решение удовлетворяет этим требованиям. Выполнение верхнего слоя из полимерного материала б, например, из полиуретана, позволяет повысить прочностные свойства покрытия 1. С целью получения оптимальных стоимостно - прочностных свойств дорожное покрытие 1 железнодорожного переезда выполняют с верхним слоем б толщиной «t» 2,7 мм, и нижним пористым слоем 7 - толщиной «Т», равной 250,0 мм.
1
Пример №2. Дорожное покрытие 1, (фиг.3) состоит из одного пористого слоя 7, являющегося нижним слоем, и верхнего слоя, выполненного многослойной конструкции из двух слоев полимерного материала 6 толщиной «t» каждого слоя от 2,0 мм. Слои 6 и 7 связаны между собой с основанием 10 дороги с возможностью образования неразъемной конструкции. Покрытие 1 снабжено силовьм сетчатым элементом 11, расположенньм в нижнем слое 7 для предотвращения разрушения.
Пример №3. Покрытие 1 (фиг.4) состоит из двух слоев, выполненных из полимерного материала б толщиной «t», равной 1,0 мм, и одного пористого слоя 7 толщиной «Т», равной 300мм, расположенного между слоями 6.
Параметры указанных соотношений толщин слоев получены экспериментальным путем.
Для улучшения внешнего вида покрытия 1 и придания ему высоких потребительских свойств в полимерный материал 6, являющегося верхним вводят краситель. Также возможно получение цветного покрытия путем выполнения слоя полимерного материала 6 бесцветньм, а наполнителя - из цветной резиновой крошки 9.
Для обеспечения соответствия покрытия 1 требованиям экологической чистоты в качестве основы резиновой крошки 9 используют отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук, а в качестве полимерного материала 6 используют полиуретан, «сырую резину» или мастику.
Технология изготовления покрытия, приведенного в примере №1, заключается в следующем.
На предварительно подготовленную поверхность твердого основания 10 дороги, например бетон, очищенный от пыли и грязи, или уплотненный грунт наносят грунтовку из жидкого полимерного материала 6 для лучшей адгезии к основанию 10 дороги, после его затвердения, поверх него наносят в жидком виде пористый слой 7 толщиной «Т», изготовленный из смеси связующего вещества, например, в виде полиуретана, и наполнителя из резиновой крошки 9. Резиновую крошку 9 производят путем дробления отходов шинной или резиновой промышленности, в частности старые или неиспользуемые автомобильные покрышки или искусственный каучук. После затвердевания слоя 7 укладывают также в жидком виде верхний слой из полимерного материла 6. При этом каждый слой и покрытие 1 в целом выравнивают. Слои б и 7 полимеризуются (затвердевают) в течение от 8 до 24 часов в зависимости от их параметров, температуры и влажности окружающего воздуха. В случае необходимости добавляют краситель, что расширяет технические возможности покрытия. Выполнения слоев на основе одного и того же материала - полиуретана, способствует образованию единой, неразъемной конструкции дорожного покрытия 1. Формирование плоской рабочей поверхности переезда осуществлено за счет заполнения всего его пространства за исключением шпал и рельсов.
Покрытия, описанные в примерах №2 и №3, изготавливают аналогичным образом.
Полученные таким образом дорожные покрытия железнодорожного переезда стойки к изменениям температуры от -60°С до + 60°С и перепадам температуры около нуля, имеют достаточную прочность на разрыв, обладают повышенными демпфирующими свойствами, стойки к воздействию шипов, траков гусениц, технологичны в изготовлении, т. к. не требуют сложной предварительной подготовки основания для укладки на него покрытия.
Выполнение покрытия монолитным позволяет сохранить его целостность при разнесенных по площади нагрузках, конструкция участков покрытия обеспечивает повышенную ремонтопригодность.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических процессов. Покрытие выполняется бесшовным за счет использования возможности непрерывного без видимых границ нанесения смеси и полимерного материала при формировании слоев.
Стабильное противоскольжение покрытия обеспечивается применением полиуретанового материала, при этом использование нижнего слоя с наполнителем из резиновой крошки повышает эластичность и упругие свойства покрытия, снижая тем самым степень травматизма при эксплуатации покрытия. Водонепроницаемые свойства покрытия обеспечивает сплошная полиуретановая пленка, являющаяся хорошей гидроизоляцией.