ФИКСАТОР ДЛЯ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ПОКРЫТИЯ РЕЛЬСОВЫХ ПУТЕЙ

Полезная модель относится к области дорожного строительства и, в частности, к фиксаторам, используемым для фиксации железобетонных плит и снижения уровня шума в сборно-разборных железобетонных покрытиях для любых конструкций рельсовых путей: для различных вариантов трамвайных путей, железнодорожных переездов и улиц.
Указанные фиксаторы должны обеспечить надежную фиксацию плит, обеспечивающую отсутствие их смещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также предохранять пространство между рельсами и боковыми поверхностями плит от попадания воды и посторонних предметов, снижать уровень шума при прохождении транспорта, обладать достаточную стойкостью к истиранию и перепадам температур в диапазоне от -40 °С до +90 °С, а также обеспечивать возможность снижении трудоемкости при монтаже и замене покрытия. Наиболее успешно настоящая полезная модель может найти применение при строительстве или реконструкции уличных дорожных покрытий с встроенными в них необособленными от проезжей части трамвайными путями.
Известна конструкция фиксатора для сборного железобетонного покрытия трамвайных путей, выполненная в виде монолитного резинового бруса, расположенного в сжатом состоянии между рельсом и боковой гранью плиты (патент RU 2155838, Е01С 9/06, Е01В 21/00, приоритет от 26.06.1999). В поперечном сечении брус с одной стороны имеет криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с другой стороны - опорную поверхность для плиты, образованную сопрягающимися поверхностями, упирающимися в скосы боковых граней плиты. Поскольку материал фиксатора и его конструкция с одной стороны должны обладать достаточной жесткостью для обеспечения надежной фиксации железобетонных плит покрытия, а с другой стороны обеспечивать надежное уплотнение между рельсами боковой поверхностью плит, а также учитывать температурные деформации и наличие различных допусков на размеры плит, рельсов и т.п., то ширина фиксатора в поперечном сечении должна обладать достаточным запасом, чтобы обеспечить надежную фиксацию железобетонных плит покрытия при любых имеющихся допусках и температурных деформациях. Однако это может привести к тому, что при излишнем сдавливании фиксатора между рельсом и плитой происходит деформация фиксатора с сообразованием выступающей выпуклой верхней поверхности фиксатора, что может привести к преждевременному износу фиксатора, а также затруднить монтаж и разборку сборно-разборных железобетонных покрытий рельсовых путей. Кроме того, такая конструкция обеспечивает недостаточно высокое уплотнение из-за высокой жесткости монолитного края фиксатора.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели, выбранным в качестве прототипа, является конструкция фиксатора, выполненная в виде бруса из резины, предназначенного для размещения между рельсом и плитой покрытия. В поперечном сечении брус имеет с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с другой стороны - опорную поверхность для плиты, образованную сопрягающимися поверхностями, упирающимися в скосы боковых граней плиты (патент RU 71988, Е01С 9/06, Е01В 21/00, приоритет от 17.12.2007). С указанной противоположной стороны фиксатора выполнен выступ для упора в верхнюю часть боковой поверхности плиты, в котором выполнена полость в виде продольного канала.
Предлагаемая конструкция фиксатора с одной стороны может улучшить уплотнение в верхней части стыка межу фиксатором и плитой при обеспечении достаточного сжимающего усилия в верхней части фиксатора, но с выдавливанием выступающей выпуклой верхней поверхности фиксатора, а с другой стороны, при снижении сжимающего усилия для предотвращения выдавливания, не гарантирует достаточного уплотнения стыка между фиксатором и плитой за счет смятия упомянутого выступа при установке плиты, из-за недостаточной жесткости выступа с продольным каналом в нем.
Технической задачей настоящей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности покрытия за счет повышения качества стыка фиксатора с боковой поверхности железобетонной плиты и снижении трудоемкости при монтаже и замене покрытия.
Поставленная задача решается тем, что в известном фиксаторе для сборного железобетонного покрытия рельсовых путей, выполненным в виде размещаемого между рельсом и плитой покрытия бруса из резины, имеющего с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с другой стороны - опорную поверхность для плиты, образованную сопрягающимися плоскими поверхностями, упирающимися в скосы боковых граней плиты, при этом в фиксаторе выполнена полость в виде продольного канала, новым является то, что поперечное сечение канала имеет форму прямоугольника со скругленными углами, у которого большие стороны прямоугольника параллельны продольному сечению рельса.
Выполнение продольного канала по форме прямоугольника со скругленными углами с одной стороны обеспечивает необходимую жесткость верхней части фиксатора по всему его сечению, исключает возможные смятия и выдавливания верхней части фиксатора, а с другой стороны обеспечивает надежное прилегание верхней части фиксатора к верхней части боковой поверхности плиты по всей длине фиксатора и, как следствие, повышает надежность герметизации стыка между фиксатором и плитой. Кроме того, размеры канала выбирают из соотношений:
1
2
3
1
2
3
max
max
max
min
min
min
Δ +Δ +Δ ≥b>Δ +Δ +Δ ,
к-i>с
где:
b - ширина канала, мм;
1
max
Δ  - максимальный допуск на размеры плиты, мм;
1
min
Δ  - минимальный допуск на размеры плиты, мм;
2
max
Δ  - максимальный допуск на размеры фиксатора, мм;
2
min
Δ  - минимальный допуск на размеры фиксатора, мм;
3
max
Δ  - максимальный допуск на размеры рельса, мм;
3
min
Δ  - минимальный допуск на размеры рельса, мм;
с - высота канала, мм;
k - расстояние между верхней и нижней точками контакта плиты с брусом из резины по вертикали, мм;
i - минимально допустимая толщина стенки канала, мм;
Учет всех допусков на размеры плиты, фиксатора и рельса при выборе параметров канала позволяет оптимизировать величину сжимающего усилия, действующего на фиксатор, и обеспечить ее стабильность в заданных пределах для всех фиксаторов, используемых при монтаже покрытии, что повышает качество стыка фиксатора с боковой поверхности железобетонной плиты и, в целом, эксплуатационную надежность покрытия.
В необходимых случаях, для облегчения сборочных работ фиксатор может быть снабжен установочной пластиной, размещаемой при монтаже покрытия между брусом из резины и плитой и извлекаемой после установки бруса.
В этом случае размеры канала выбирают из соотношений:
1
2
3
4
1
2
3
4
max
max
max
min
min
min
Δ +Δ +Δ +Δ≥b>Δ +Δ +Δ +Δ,
к-i>c≥h
где:
b - ширина канала, мм;
1
max
Δ  - максимальный допуск на размеры плиты, мм;
1
min
Δ  - минимальный допуск на размеры плиты, мм;
2
max
Δ  - максимальный допуск на размеры фиксатора, мм;
2
min
Δ  - минимальный допуск на размеры фиксатора, мм;
3
mах
Δ  - максимальный допуск на размеры рельса, мм;
3
min
Δ  - минимальный допуск на размеры рельса, мм;
4
Δ - толщина установочной пластины, мм
с - высота канала, мм;
k - расстояние между верхней и нижней точками контакта плиты с брусом из резины по вертикали, мм;
i - минимально допустимая толщина стенки канала, мм;
h - глубина погружения установочной пластины в зазор между плитой и брусом из резины, мм
Благодаря такому решению облегчается установка фиксатора при монтаже сборного железобетонного покрытия рельсовых путей без ухудшения качества стыка фиксатора с боковой поверхности железобетонной плиты и снижения эксплуатационной надежности покрытия.
Сущность настоящей полезной модели иллюстрируется чертежом, на котором изображено поперечное сечение фиксатора, установленного между рельсом и плитой.
Плиты 1, устанавливаемые в трамвайных путях, опираются на резиновые фиксаторы 2, уложенные в пазухи рельсов 3.
Резиновые фиксаторы 2, в виде брусьев соответствующего сечения и конструкции, выполняют в данном случае следующие функции:
- являются несущим элементом, воспринимающим нагрузки от проходящего автотранспорта и передающим их через рельс на шпалы и основание;
- фиксируют плиты относительно рельса, обеспечивая необходимое расстояние между рельсом и плитой;
- уплотняют пространство между рельсами и боковыми гранями плит;
- гасят вибрацию, упругие деформации рельса и шум при прохождении подвижного состава.
Фиксаторы изготавливаются из специально разработанной резины в базовых типоразмерах, в зависимости от типа рельса и места установки. Характеристика резины позволяет эксплуатацию фиксаторов в диапазоне температур от -40 °С до +90 °С без ограничений циклов смены температур.
Заявленный фиксатор 2 для сборного железобетонного покрытия рельсовых путей размещают между рельсом 3 и плитой покрытия 1. Фиксатор 2 имеет с одной стороны криволинейную поверхность в форме пазух рельсов, а с другой стороны - опорную поверхность для плиты, образованную сопрягающимися поверхностями, упирающимися в скосы боковых граней плит. В фиксаторе выполнена полость в виде продольного канала 4. Поперечное сечение продольного канала 4 имеет форму прямоугольника со скругленными углами, у которого большие стороны параллельны продольному сечению рельса.
Фиксатор может быть снабжен установочной пластиной 5, размещаемой при монтаже покрытия между брусом из резины и плитой и извлекаемой после установки бруса.
Размеры канала могут быть выбраны из следующих соотношений:
1
2
3
1
2
3
max
max
max
min
min
min
Δ +Δ +Δ ≥b>Δ +Δ +Δ ,
к-i>с,
где:
b - ширина канала, мм;
1
max
Δ  - максимальный допуск на размеры плиты, мм;
1
min
Δ  - минимальный допуск на размеры плиты, мм;
2
max
Δ  - максимальный допуск на размеры фиксатора, мм;
2
min
Δ  - минимальный допуск на размеры фиксатора, мм;
3
max
Δ  - максимальный допуск на размеры рельса, мм;
3
min
Δ  - минимальный допуск на размеры рельса, мм;
с - высота канала, мм;
k - расстояние между верхней и нижней точками контакта плиты с брусом из резины по вертикали, мм.
При использовании установочной пластины размеры канала могут быть выбраны из следующих соотношений:
1
2
3
4
1
2
3
4
max
max
max
min
min
min
Δ +Δ +Δ +Δ≥b>Δ +Δ +Δ +Δ,
к-i>c≥h,
где:
4
Δ - толщина установочной пластины, мм;
h - глубина погружения установочной пластины в зазор между плитой и брусом из резины, мм.
Применение предлагаемой полезной модели позволяет повысить эксплуатационную надежность покрытия за счет повышения качества стыка фиксатора с боковой поверхности железобетонной плиты, а также облегчить процесс установки фиксатора при монтаже сборного железобетонного покрытия рельсовых путей без ухудшения качества стыка.