Железнодорожный путь оперативного развертывания и способ регулирования его рельсовой колеи по уровню и в плане
RAPID-DEPLOYMENT RAILWAY TRACK AND METHOD FOR LEVELLING AND ALIGNING THE GAUGE THEREOF

Изобретение относится к железнодорожному пути, оперативно, укладываемому в условиях чрезвычайных ситуаций, связанных с разрушением железнодорожной переправы через естественные преграды (например, река) при возникновении необходимости доставки груза, находящегося в эшелоне, остановленном перед разрушенным мостом, когда перегрузка груза на другой транспорт связана со значительными потерями времени.
Изобретение может быть использовано также при строительстве железнодорожного пути в качестве временного пути для доставки груза на короткие расстояния, когда возведение стационарного железнодорожного пути экономически нецелесообразно. Традиционная конструкция железнодорожного пути представляет из себя конструкцию, состоящую из земляного полотна и верхнего строения пути, содержащего балласт, на который уложены подрельсовое основание в виде шпал, с закрепленными на них с помощью скреплений рельсов. (Ашпиз Е.С. Железнодорожный путь, ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2021 г., с. 576). Укладка этой конструкции в условиях ограниченного времени представляет большую сложность и в условиях чрезвычайных ситуаций практически неприменима. Цель изобретения упрощение конструкции железнодорожного пути и повышение оперативности его укладки и регулирования положения рельсовых нитей по уровню и в плане.
Известен патент RU 2750544 «Способ оперативного развертывания железнодорожного пути и устройство подрельсового основания», которое содержит две опорные плиты. Нижнюю плиту укладывают на неподготовленную поверхность с возможностью ее закрепления. Верхнюю плиту укладывают на опорные узлы нижней плиты с возможностью ее перемещения. На верхнюю плиту устанавливают рельсы. Рельсовые нити выравнивают с помощью механизма перемещения опорного узла. Обеспечивается возможность укладки железнодорожных путей без проведения путевых работ.
Недостатком этого решения является сложность конструкции, требующая организации взаимодействия двух верхних и нижних плит с применением механизмов перемещения опорного узла, что затрудняет регулирование рельсовой колеи и увеличивает время и трудоемкость развертывания железнодорожного пути Известен патент RU 2746554 «Подрельсовое устройство железнодорожного пути и способ укладки по меньшей мере одного подрельсового устройства железнодорожного пути». Подрельсовое устройство содержит герметичную оболочку, наполняемую вязкой рабочей средой. Оболочку размещают в корпусе, открытом сверху. На верхней опорной плите корпуса размещены средства для установки рельсов. Верхняя плита установлена на оболочку с возможностью продольного и вертикального перемещения между верхними и нижними упорами, установленными на стенках корпуса, ограничивающими перемещение в вертикальной и горизонтальной относительно рельса плоскостях, при этом зазоры между стенами корпуса и боковыми поверхностями верхней опорной плиты и между упорами и верхней и нижней поверхностями верхней опорной плиты обеспечивают возможность установки рельсов с допусками содержания рельсовой колеи. Недостатком этого решения является сложность конструкции и трудоемкость монтажа железнодорожного пути и постановки рельсовой колеи в установленные размеры по уровню и в плане.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и сокращение времени на укладку железнодорожного пути и уменьшении трудоемкости регулирования его рельсовой колеи для постановки пути в задаваемое положение. Технический результат достигается тем, что железнодорожный путь содержит подрельсовые основания, уложенные на неподготовленную поверхность земли, на которые укладываются в стык отрезки рельсов, образуя рельсовую колею из двух параллельно расположенных на заданном расстоянии друг от друга рельсовых нитей. Подрельсовое основание выполнено в виде короба, состоящего из боковых и торцевых стен, открытого сверху, который содержит, по меньшей мере один домкрат, на который устанавливается плита с рельсами таким образом, что плита входит внутрь короба с возможностью перемещения с помощью домкрата от положения, когда верхняя поверхность плиты не может быть ниже верхней кромки боковой стены короба на толщину подошвы и высоту шейки рельса, а нижняя поверхность плиты не может быть выше верхней кромки боковых стен короба, при этом верхняя поверхность плиты не может быть ниже чем верхняя кромка торцевых стен в местах примыкающих к подошве рельса. Плита может иметь криволинейную поверхность. При этом короб может быть разделен на секции в каждую из которых укладывается домкрат или под каждую рельсовую нить укладывается отдельный короб, а стенки короба могут быть ячеистыми или выполнены в виде решеток.
Примыкание боковых граней плиты к боковым стенкам короба выполнено с зазором, предпочтительно равным установленным нормам содержания рельсовой колеи, а боковые стены короба оборудованы приспособлениями закрепления плиты от ее самопроизвольного перемещения в горизонтальной плоскости, например в виде прижимных болтов и/или клиновых прокладок между поверхностью стены короба и боковой гранью плиты, при этом принудительное перемещение плиты для регулирования зазоров и монтажа конструкции может осуществляться вручную. Рабочий ход домкрата не может быть меньше, чем диапазон перемещения плиты от минимально до максимально возможных положений плиты, в частности толщины подошвы рельса и высоты его шейки. Домкрат может быть выполнен в виде эластичной герметичной оболочки, наполняемой рабочей средой от внешнего источника. Боковые и торцевые стены короба изготовлены из листов металла или материала не менее прочного чем металл, при этом стенки могут иметь вырезы, например в виде перфорированного листа или из решеток для облегчения транспортировки и монтажа. Торцевые стены короба выполнены с вырезом по ширине подошвы рельсов. Короб предпочтительно сделать состоящим из секций, разделенных перегородкой, или отдельных коробов, в частности под каждый рельс. Для повышения устойчивости конструкции железнодорожного пути подрельсовые основания связываются соединяющими элементами, например балками или тяжами.
Соединение рельсов в стык производится с помощью сварки их концов, однако, учитывая, что после использования железнодорожного пути, он разбирается, эффективнее соединять их с возможностью демонтажа, например, помощью накладок (см. например Каменский В.Б. Пособие монтеру пути. - М.: Транспорт, 1992. 223 с.). Концы рельсов имеют сквозные отверстия, совмещаемые с отверстиями в накладках. Однако в накладках с целью облегчения регулировки рельсовой колеи отверстия целесообразно сделать больших размеров, предпочтительно вытянутых овалов в вертикальном направлении. Длина рельса, устанавливаемая на плиту больше, чем ширина плиты, а разность высот левой и правой рельсовых нитей не может быть меньше максимально установленного возвышения рельса в кривых. Крепление рельса к плите осуществляется с помощью узла крепления, которым может служить стандартное промежуточное скрепление, применяемое на железных дорогам, а может быть более экономичное, например, стержнем типа костыля, соединяющего плиту и подошву рельса через отверстия в них. Допускается жесткое крепление плиты к подошве рельсов, например, сваркой.
Способ регулирования рельсовой колеи железнодорожного пути быстрого развертывания в плане заключается в перемещении плит в горизонтальной плоскости в поперечном направлении до достижения расстояния между параллельно лежащими рельсами заданным размерам ширины колеи, в продольном направлении до стыковки с ближайшим последовательно лежащим рельсом, а по уровню перемещением плиты в вертикальной плоскости посредством домкрата до совпадения горизонтальных плоскостей касательных поверхностям катания соединяемых рельсов и последующим закреплением их положения с установленными зазорами в стыке. Перемещение плиты в горизонтальной плоскости может осуществляться вручную, например с помощью лома или специальным приспособлением, например, на боковой грани плиты нарезается резьба, в боковой стенке короба отверстие с установленной с наружной стороны гайкой и перемещение осуществляется вращением болта. Изобретение иллюстрируется фигурами 1, 2, 3.
На фигуре 1 показан вид сверху на железнодорожный путь оперативного развертывания На фигуре 2 показан разрез А-А фигуры 1 с расположением одной рельсовой нити на минимальных и максимальных отметках относительно верхнего края стенки короба, обеспечивающих беспрепятственное и безопасное движение по железнодорожному пути.
На фигуре 3 вид В фигуры 1.
1 - головка рельса; 2 - подошва рельса, 3 - торцевая стена короба; 4 - боковая стена короба, 5 - опорная плита; 6 - узел крепления рельса; 7 - стык рельса; 8 - поверхность, на которую укладывается короб; 9 - домкрат; 10 - шейка рельса.
i
i
j
Расстояние h есть диапазон между максимально и минимально возможными положениями рельса относительно верха стенки короба. L - зазор между плитой и боковыми стенками короба, L - зазор между плитой и торцевыми стенками.
i
j
Короб, состоит из торцевых 3 и 4 боковых стенок, преимущественно сборно-разборный, трансформируемый, доставляется к месту укладки железнодорожного пути и укладывается на неподготовленную поверхность 8, закрепляется одним или несколькими способами, например забивается монтажными стойками в грунт, соединяется с другими коробами с помощью тяжей, накладок и т.п., в короб укладывается домкрат 9, представляющий собой эластичную оболочку, наполняемую воздухом или иной ньютоновской жидкостью, на оболочку укладывается плита 5 к которой подошвой 2 крепится рельс с помощью крепления, например стержнем типа костыля, соединяющего плиту и подошву рельса через отверстия в них. Крепление рельса к плите может осуществляться также стандартными промежуточными скреплениями, применяемыми на железных дорогах общего и необщего пользования. Крепление подошвы 2 рельса к плите 5 может осуществляться с применением промежуточных подкладок, в том числе криволинейных для обеспечения задаваемых значений подуклонки рельсов. Между внутренней поверхностью боковых стенок 4 и плитой 5 имеются зазоры L предпочтительно, устанавливаемые на основе допусков на содержание рельсовой колеи, а между торцевой стенкой 3 и плитой 5 зазоры L произвольные, но целесообразнее определить по величине среднестатистического угона рельсов или рассчитать угон рельсов от веса состава.
Домкрат 9 устанавливается таким образом, чтобы верхняя поверхность плиты 5, находящаяся внутри короба была бы не ниже верхней кромки боковой стенки 4 короба на величину равную максимальной толщине подошвы 2 рельса и высоты шейки 10 рельса, а нижняя поверхность плиты 5 выше, чем верхняя кромка боковой стены 4 короба. При этом нижняя поверхность плиты 5 размещается выше, чем верхняя кромка торцевой стены 3 стены короба в местах, примыкающих к подошве 2 рельса. Рабочий ход домкрата не может быть меньше, чем величина равная сумме максимальной толщины подошвы 2 и высоты шейки 10 рельса. При этом разность высот левой и правой рельсовых нитей не может быть меньше максимально установленного возвышения рельса в кривых. Рельсы укладываются в стык и регулируются в плане перемещением плиты 5 в горизонтальной плоскости в поперечном направлении железнодорожного пути до достижения установленного значения расстояния между двумя рельсовыми нитями равным ширине колеи, а в продольном направлении до стыковки с другим рельсом Выравнивание рельсовой нити по уровню осуществляется регулированием хода домкратов 9 по каждой рельсовой нити, в частности, изменением давления в оболочке, до того, как горизонтальные плоскости касательные головки 1 рельсов в месте катания колеса совпадут для обоих рельсов. После того как рельсовые нити будут таким образом отрегулированы, стык 7 закрепляется, например с помощью накладок, которые могут устанавливаться на два соседних рельса через сквозные отверстия в шейке 10 рельса или сваркой или накладками, устанавливаемыми на подошву рельса в поперечной железнодорожному пути плоскости. Таким образом достигается сокращение времени на укладку железнодорожного пути, снижение трудоемкости регулирования положения рельсовой колеи и упрощение конструкции.