ВКЛАДЫШ ДЛЯ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ В ТРАМВАЙНЫХ ПУТЯХ И ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ В ТРАМВАЙНЫХ ПУТЯХ, ВЫПОЛНЕННОЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УКАЗАННОГО ВКЛАДЫША

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к области транспортного строительства, а именно, к устройству дорожного покрытия автодорог, совмещенных с трамвайными путями, в частности, к дорожному покрытию для автомобильного транспорта в трамвайных путях.
Уровень техники
Основной проблемой при эксплуатации дорожного покрытия в трамвайных путях является его вспучивание и разрушение вдоль рельсов. Такая проблема особенно остро встает при капитальном ремонте трамвайных путей, в ходе которого часто применяются железнодорожные рельсы Р65, поскольку они обладают более низкой ценой по сравнению с рельсами трамвайного типа, а сами трамвайные рельсы достаточно редки и изготавливаются ограниченными партиями.
При использовании рельсов железнодорожного типа отсутствует желоб для беспрепятственного движения реборды трамвайного колеса. В связи с этим существует несколько вариантов устройства дорожного покрытия в трамвайных путях, которые обычно применяются при проектировании и строительстве в местах, где предполагается движение по путям автотранспорта. В одном из вариантов покрытие может быть выполнено из асфальтобетона; в другом варианте покрытие может быть осуществлено с использованием бетонных плит. В том случае, если в обособленном полотне предусматривается движение пешеходов, то покрытие может быть выполнено с использованием индустриальной тротуарной плитки.
В совмещенных с трамвайными путями конструкциях автодорог к покрытию предъявляется те же требования, что и к покрытию в дороге - противодействие истирающим, ударным и сдвигающим нагрузкам от колес, а также воздействию природных факторов.
Из патента US 5470173 известен вкладыш, используемый в дорожном покрытии в трамвайных путях, выполненный в виде плоской плиты, на одной паре параллельных краев которой предусмотрены выемки, благодаря которым после установки вкладыша в трамвайные пути рядом с рельсами образуется углубление для реборды трамвайного колеса. Предложенный вкладыш выполнен из пластичных материалов, вследствие чего в некоторых случаях такой вкладыш может предоставлять недостаточную устойчивость к нагрузкам, а также создавать сложность для движения транспорта, поскольку при пересечении трамвайных путей, в которых установлен такой вкладыш, существенно меняется материал, из которого выполнено дорожное покрытие. Преимуществом такого вкладыша является относительно малый вес, поскольку удельная плотность пластичных материалов относительно невелика.
В том случае, если предложенный в патенте US 5470173 вкладыш будет выполнен из бетона, то тогда он будет иметь значительный вес, что приведет к неудобству в установке вкладыша на место. Поскольку вкладыш в виде плиты является достаточно протяженным по поверхности, то при изготовлении из бетона он будет достаточно хрупким и неустойчивым к ударам. Кроме того, дорожное покрытие должно также выполнять функцию распределения нагрузки от колес проезжающего автотранспорта по верхнему слою, для чего покрытие выполняется в виде нескольких слоев. Очевидно, что в случае выполнения вкладыша монолитным, распределение нагрузки происходить не будет, что сокращает срок службы вкладыша и дорожного покрытия.
Раскрытие полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является предоставление вкладыша и дорожного покрытия в трамвайных путях, в котором использован такой вкладыш, обеспечивающих удобство в работе при создании покрытия за счет малого веса вкладыша, прочностные характеристики, подобные характеристикам дорожного покрытия вне трамвайных путей, а также обеспечивающих распределение нагрузки от колес проезжающего автотранспорта.
Задача полезной модели решается с помощью вкладыша для дорожного покрытия в трамвайных путях, содержащего основное тело, ограниченное снизу, сверху и с одной боковой стороны нижней, верхней и первой боковой поверхностями основного тела соответственно, а с другой боковой стороны ограниченное второй боковой поверхностью, к которой прилегает выступ, ограниченный верхней, боковой и нижней поверхностями выступа соответственно сверху, сбоку и снизу, имеющий высоту не более 2/3 высоты основного тела вкладыша. Выступ располагается на основном теле вкладыша таким образом, что вторая боковая поверхность основного тела проходит от верхней поверхности основного тела до верхней поверхности вкладыша расстояние не менее 1/3 высоты выступа.
В предпочтительном варианте поверхности, ограничивающие основное тело и выступ, выполнены плоскими. В одном из вариантов вкладыш выполнен продолговатым. Вкладыш изготавливается преимущественно из бетона или фибробетона. В одном из вариантов нижняя поверхность выступа и нижняя поверхность основного тела образуют единую нижнюю поверхность. В предпочтительном варианте суммарная ширина нижней поверхности основного тела и нижней поверхности выступа вкладыша имеет величину от одной до трех высот бетонного вкладыша. Благодаря тому, что вкладыш имеет незначительную величину, его вес значительно меньше, чем вес полноразмерного вкладыша, ширина которого соответствует межрельсовому расстоянию трамвайных путей, что упрощает обращение с вкладышем при изготовлении дорожного покрытия. Меньшая ширина вкладыша также улучшает ударную устойчивость вкладыша.
Задача настоящей полезной модели также решается с помощью дорожного покрытия в трамвайных путях, выполненное с использованием вышеописанного вкладыша. Такое дорожное покрытие содержит уплотнение щебня между шпалами и подсыпку щебнем до уровня не ниже - 16 см от верха рельса, по меньшей мере, два вкладыша, установленных между рельсами трамвайного пути с прилеганием выступов вкладышей к рельсам или с образованием зазоров между поверхностями выступов вкладышей и поверхностями рельс не более 3 см на предусмотренных вдоль рельс подушках, выполненных на подсыпке щебня, и несколько слоев дорожного покрытия между вкладышами.
Подушки вдоль рельс могут быть выполнены из цементно-песчаной или асфальтобетонной смеси. Вкладыши предпочтительно установлены таким образом, что верхняя поверхность основного тела находится на одном уровне с верхней поверхностью рельс. В преимущественном варианте щели или зазоры между выступом вкладыша и рельсами заливаются пластичным материалом, преимущественно мастикой.
В предпочтительном варианте подсыпка щебня расклинивается щебнем более мелкой фракции.
Слои дорожного покрытия между вкладышами в одном из вариантов представляют собой несколько слоев асфальта. В предпочтительном варианте на подсыпку щебня уложен слой асфальта толщиной не более 8 см, на него уложен слой асфальта толщиной не менее 4 см, причем сверху дорожное покрытие содержит слой толщиной не менее 4 см из мелкозернистого или литого асфальта.
В другом варианте слои дорожного покрытия между вкладышами выполнены с использованием бетонных плит или плитки. В преимущественном варианте на подсыпку щебня уложен слой щебеночного основания толщиной не менее 2 см, пропитанный цементно-песчаной смесью, причем бетонные плиты или плитка уложены на монтажный слой цементно-песчаной смеси.
Техническим результатом настоящей полезной модели является снижение веса бетонного вкладыша, улучшение его прочностных характеристик и снижение его себестоимости. Указанный технический результат приводит к упрощению работы с вкладышем при его установке, увеличению сроков службы и облегчает транспортировку. Малые размеры вкладыша и его небольшой вес позволяют монтировать его вручную без применения техники, что обеспечивает мобильность и простоту установки вкладыша. Кроме того, поскольку монтаж вкладыша производится на подушку из бетона или асфальта, то обеспечивается равномерное распределение нагрузки на вкладыш при движении по нему транспорта, что препятствует частичной или полной деформации или разрушению вкладыша, то есть улучшается его прочность.
Другим техническим результатом настоящей полезной модели является то, что дорожное покрытие в трамвайных путях, выполненное с использованием вкладыша по настоящему изобретению, имеет улучшенные прочностные и эксплуатационные характеристики, а большая часть покрытия в трамвайных путях может быть выполнена аналогично дорожному покрытию вне трамвайных путей. Кроме того, благодаря разделению дорожного покрытия в трамвайных путях на части (вкладыши и послойное дорожное покрытие) повышается ремонтопригодность такого усовершенствованного дорожного покрытия.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан разрез вкладыша, установленного в трамвайных путях.
На фиг.2 показано дорожное покрытие с использованием асфальтобетона.
На фиг.3 показано дорожное покрытие с использованием плит.
На фиг.4 показано дорожное покрытие с использованием плитки.
Осуществление полезной модели
На фиг.1 показан разрез вкладыша 1, установленного в трамвайных путях рядом с рельсом 2 на подушках 3, расположенных на подсыпке 4. На фиг.1 показан случай, когда вкладыш 1 установлен с зазором 5 по отношению к рельсу 2.
В соответствии с настоящей полезной моделью вкладыша для дорожного покрытия в трамвайных путях содержит основное тело, ограниченное снизу, сверху и с одной боковой стороны нижней, верхней и первой боковой поверхностями основного тела соответственно, а с другой боковой стороны ограниченное второй боковой поверхностью. Ко второй боковой поверхности основного тела вкладыша прилегает выступ, ограниченный верхней, боковой и нижней поверхностями выступа соответственно сверху, сбоку и снизу, имеющий высоту не более 2/3 высоты основного тела вкладыша. Выступ располагается на основном теле вкладыша таким образом, что вторая боковая поверхность основного тела проходит от верхней поверхности основного тела до верхней поверхности вкладыша расстояние не менее 1/3 высоты выступа. Таким образом, форма вкладыша со стороны выступа, которым вкладыш прикладывается к рельсу, повторяет боковой профиль рельса.
Поверхности, ограничивающие основное тело и выступ, могут быть выполнены плоскими. Вкладыш предпочтительно выполнен продолговатым. Вкладыш может быть изготовлен из бетона или фибробетона, что обеспечивает высокую прочность фибробетона, а также хорошее сцепление с колесами автотранспорта по поверхности. В одном из вариантов нижняя поверхность выступа и нижняя поверхность основного тела образуют единую нижнюю поверхность. В предпочтительном варианте суммарная ширина нижней поверхности основного тела и нижней поверхности выступа вкладыша имеет величину от одной до трех высот бетонного вкладыша. Относительно небольшие размеры вкладыша по ширине позволяют обеспечить механизированную укладку и уплотнение асфальтобетона трамвайного пути с использованием асфальтоукладчика и катка минимальных размеров.
На фиг.2 показано дорожное покрытие с использованием асфальтобетона.
Дорожное покрытие в трамвайных путях в соответствии с настоящей полезной моделью содержит уплотнение щебня между шпалами 10 и подсыпку 4 щебнем до уровня не ниже - 16 см от верха рельса 2, по меньшей мере, два вышеописанных вкладыша 1, установленных между рельсами 2 трамвайного пути с прилеганием выступов вкладышей 1 к рельсам 2 или с образованием зазоров между поверхностями выступов вкладышей 1 и поверхностями рельс 2 не более 3 см на предусмотренных вдоль рельс подушках 3, выполненных на подсыпке 4 щебня, и несколько слоев дорожного покрытия между вкладышами 1.
Подушки 3 вдоль рельс 2 могут быть выполнены из цементно-песчаной или асфальтобетонной смеси. Вкладыши 1 предпочтительно установлены таким образом, что верхняя поверхность основного тела находится на одном уровне с верхней поверхностью рельс 2 (см. также фиг.1). В преимущественном варианте прирельсовые швы или зазоры между выступом вкладыша и рельсами заливаются пластичным материалом 6, преимущественно мастикой. Заливка мастикой 6 прирельсового шва или зазора осуществляется для герметизации внутреннего пространства, образованного между вкладышем и рельсом. Высокая эластичность мастики также гасит колебания и/или перемещения рельса и снижает воздействие прохождении трамвайного вагона и колес транспорта на конструкцию дорожного покрытия.
В предпочтительном варианте подсыпка 4 щебня расклинивается щебнем более мелкой фракции.
Слои дорожного покрытия между вкладышами 1 в одном из вариантов представляют собой несколько слоев 7, 8, 9 асфальта. Далее представлено описание устройства асфальтобетонного покрытия в этом случае.
После отделки трамвайных путей и их обкатки производится уплотнение щебня фр. 20-40 мм между шпалами и подсыпка его до уровня - 16 см от верха рельса. После чего производится его расклинка щебнем более мелкой фракции, которая препятствует продольной сдвижки слоев дорожной одежды и образованию келейности.
На подготовленное щебеночное 4 основание на слой 3 асфальтобетонной или цементно-бетонной смеси производится монтаж бетонного вкладыша 1, который обеспечивает желоб для движения реборды трамвайного колеса и препятствует разрушению дорожного покрытия вдоль рельса 2. Вкладыш 1 устанавливается таким образом, чтобы его верх был на одном уровне с верхом головки рельса 1. После монтажа вкладыша 1 производится укладка слоев 7, 8, 9 асфальта.
Нижний слой 7 толщиной не более 8 см и средний слой 8 толщиной не менее 4 см предназначены для передачи и распределения давления на слои дорожной одежды расположенной ниже. Укладка двумя слоями обусловлена необходимостью нормативного уплотнения асфальтобетона.
После укладки нижних слоев 7 и 8 асфальтобетона производится укладка верхнего слоя 9. Поскольку покрытие устраивают из наиболее дорогостоящих материалов, то ему придают минимально допустимую толщину 4 см. Это покрытие обеспечивает необходимые эксплуатационные качества дороги (ровность поверхности, высокий коэффициент сцепления с шиной). Укладка верхнего слоя 9 осуществляется из мелкозернистого асфальта или литого асфальта.
После укладки верхнего слоя асфальтобетона производится заливка пазух бетонного вкладыша вдоль рельса мастикой 6 МБР-Г/ШМ-75. Заливка производится до такого уровня, который обеспечивает свободное движение реборды колеса трамвайного вагона. Мастика 6 позволяет равномерно распределить нагрузки от колебания рельса. Высокая эластичность мастики гасит «дыхание» рельса и его воздействия на конструкцию дорожного покрытия от прохождения трамвайного вагона и колес транспорта.
На фиг.3 показано дорожное покрытие с использованием плит 13. В этом варианте слои дорожного покрытия между вкладышами 1 выполнены с использованием бетонных плит 13. В преимущественном варианте на подсыпку 4 щебня уложен слой 11 щебеночного основания толщиной не менее 2 см, пропитанный цементно-песчаной смесью, причем бетонные плиты уложены на монтажный слой цементно-песчаной смеси 12. Далее описан случай устройства дорожного покрытия такого типа.
Устройство щебеночного основания под дорожное покрытие выполняется после отделки трамвайных путей, их обкатки и уплотнения щебня между шпалами 10. Щебень выравнивается до уровня - 14 см от верха рельса. Производится установка бетонного вкладыша 1 на слой 3 цементно-песчаной смеси. Вкладыш 1 устанавливается таким образом, чтобы его верх был в одном уровне с верхом головки рельса 2. После чего производится подготовка щебеночного основания 11 под укладку бетонных плит - подсыпка до уровня - 12 от верха рельса, его уплотнение и пропитка цементно-песчаной смесью на глубину 5 см. Далее укладывается монтажный слой цементно-песчаной смеси 12. На равномерно распределенный и уплотненный монтажный слой 12 цементно-песчаной смеси производится укладка бетонных плит 13. Значительная площадь бетонных плит позволяет равномерно распределить нагрузку от автотранспорта на щебеночное основание, предотвратить просадки и образование дефектов дорожного покрытия. После укладки производится заливка пазух бетонного вкладыша вдоль рельса мастикой 6 МБП-Г/ШМ-75. Заливка производится до такого уровня, который обеспечивает свободное движение реборды колеи трамвайного вагона. Мастика 6 позволяет равномерно распределить нагрузки от колебания рельса. Высокая эластичность мастики гасит «дыхание» рельса и его воздействия на конструкцию дорожного покрытия от прохождения трамвайного вагона и колес автотранспорта.
На фиг.4 показано дорожное покрытие с использованием плитки 14. Все элементы на фиг.4 соответствуют элементам на фиг.3 и монтаж производится аналогично.
Невысокая стоимость и простота изготовления вкладыша, легкость его установки без применения специальных материалов и техники, удачный опыт его применения под воздействием нагрузок от автомобильного движения дают этому вкладышу и дорожному покрытию, устроенному с использованием вкладыша, ряд преимуществ по сравнению с существующими конструкциями.