ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ Российский патент 1997 года по МПК E01B2/00 

Изобретение относится к строительству железнодорожного пути метрополитена мелкого заложения и железнодорожных вводов и касается проблемы снижения уровней вибрации в конструкциях тоннеля и наземных сооружениях от движущихся поездов.

Из уровня техники в данной области известен железнодорожный путь, содержащий смонтированное в лотке тоннеля метрополитена посредством виброизоляторов балластное корыто и размещенные в нем звенья рельсошпальной решетки (см.авторское свидетельство СССР N 998624, Е 01 В 2/00, 1981).

К недостаткам известного железнодорожного пути относится высокая материалоемкость вследствие наличия продольных балок и невысокая надежность из-за наличия болтов, работающих на растяжение.

Кроме того, при движении поездов неизбежно раскачивание балластного корыта на подвеске под действием высокой поездной горизонтальной динамической нагрузки.

При этом нижние амортизаторы практически не работают, т.е. все усилия при подвесной конструкции передаются на верхние амортизаторы, в связи с чем снижается их долговечность и соответственно эффективность виброзащиты. Недостатком рассматриваемой конструкции также является необходимость применения больших условий при замене амортизаторов, например, при отворачивании гаек, зачастую из невозможно отвернуть при высоких напряжениях сжатия в резиновом амортизаторе, что резко снижает эксплуатационную пригодность конструкции.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в упрощении установки и замены виброизоляторов без разборки или деформации балластного корыта и находящегося в нем пути, повышении эффективности виброзащиты конструкций тоннеля при действии как вертикальной, так и горизонтальной вибрации, обеспечении стабильности рельсовой нити и снижении материалоемкости конструкции пути.

Указанный технический результат достигается тем, что в железнодорожном пути, содержащем смонтированное в лотке тоннеля метрополитена посредством виброизоляторов балластное корыто и размещенные в нем звенья рельсошпальной решетки, боковые стенки балластного корыта выполнены с равномерно расположенными вдоль корыта сквозными вертикальными каналами для монтажа виброизоляторов, при этом в местах сопряжения боковых стенок с основанием балластного корыта выполнены выемки для размещения в них виброизоляторов, каждый из которых установлен в выемке на пластину, поджатую снизу упором, причем в промежутках между выемками в зазорах между основанием балластного корыта и основанием лотка установлены прокладки, а между боковыми стенками балластного корыта и стенками лотка установлены враспор упругие элементы.

Вопрос защиты конструкций тоннеля и расположенных на поверхности зданий и сооружений от вибрации, возбуждаемой движением поездов, является одной из важнейших задач и экологии, и техники. Снижение комфорта при действии вибрации, помехи для процессов высокоточных технологий требуют либо создания надежной защиты, либо приводят к нерациональному использованию больших участков дефицитных городских площадей.

Обширные экспериментальные обследования показывают наличие зависимостей уровня вибраций от качества поверхности обода колеса и рельса, состояния рельсовых стыков, скорости движения и т.п. Все эти факторы одновременно учесть практически невозможно.

Поэтому вопрос виброзащиты конструкций тоннеля и прилегающих к нему наземных сооружений от источника колебаний в целом является наиболее актуальным.

Известно, что чем ниже собственная частота виброизолированного объекта, по сравнению с частотой возмущения, тем выше эффективность виброзащиты. Способ виброзащиты, основанные на размещении упругих элементов под рельсами или шпалами, оказались неэффективными вследствие несовместимости требования податливости опор и жесткости пути. Объединить эти требования невозможно без использования всей массы балластного корыта.

Только в этом случае возможно получение низкой частоты собственных колебаний пути при соблюдении требований безопасности движения. Специфика работы метрополитена, кроме того, требует обеспечения высокой ремонтопригодности виброизолированной конструкции пути.

На фиг.1 изображено устройство железнодорожного пути, общий вид, в плане; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1.

Железнодорожный путь содержит лоток 1 и установленное в нем балластное корыто с рельсошпальными элементами 2. В продольных боковых ребрах 3 балластного корыта 2 расположены равномерно, вдоль пути, сквозные каналы 4 с пропущенными в них с зазором тяги 5, на которых, по их концам, закреплены нижние 6 и верхние 14 пластины. Нижняя грань продольного ребра 3 балластного корыта 2 имеет выемки 7 для размещения упругих элементов виброизоляторов 8. Выступы 9 расположенные между выемками 7 опираются на прокладки 10, установленные между лотком 1 и балластным корытом 2. Между нижней опорной пластиной 6 и лотком 1 размещен упор 11. Между ребрами 3 балластного корыта 2 и стенкой лотка 1 расположены враспор, с предварительным напряжением, упругие элементы 12.

Устройство железнодорожного пути производится в следующей последовательности.

По месту бетонируется монолитное основание лотка 1. После того, как бетон основания набрал требуемую прочность, раскладывают на определенном расстоянии прокладки 10 расчетной высоты. На прокладки 10 устанавливают балластное корыто 2. Балластное корыто 2 может быть монолитным или сборным. После возведения балластного корыта в сквозные вертикальные каналы 4 пропускают тяги 5 и закрепляют к ним опорные пластины 6 и 14 (например, с помощью резьбовых соединений). Между нижней опорной пластиной 6 и потолком выемки 7 располагают упругий элемент виброизолятора 8, а между верхней опорной пластиной 14 и верхним обрезом ребра 3 устанавливают силовые приспособления, например, домкраты 13. затем приводят в действие домкраты 13 и прижимают упругий элемент 8 к потолку выемки 7. После прижатия упругого элемента 8, под нижнюю 8 в сжатом состоянии, а верхнюю опорную пластину 14 с тягами 5 и домкратом 13 удаляют. Суммарное, сжимающее виброизоляторы 8, усилие принимают таким, чтобы оно превышало массу изолируемого балластного корыта 2, которое после установки всех виброизоляторов 8 открывается за счет сил упругости от прокладок 10, после чего прокладки 10 удаляют с образованием зазора между лотком 1 и балластным корытом 2. После этого, с помощью силовых приспособлений, между боковыми ребрами 3 балластного корыта 2 и стенкой лотка 1 размещают враспор, с предварительным напряжением, упругие элементы 12.

Замена вышедшего из строя упругого элемента 8 производится в обратном порядке.

Конструкция железнодорожного пути позволит производить установку упругих элементов без остановки строительных процессов, а их замену в период эксплуатации без остановки движения поездов на длительное время и разборки рельсового пути.

Конструкция пути применима для тоннелей кругового очертания, городских эстакад, мостов и прочее.

Использование: изобретение относится к строительству железнодорожного пути метрополитена. Сущность изобретения: железнодорожный путь содержит смонтированное в лотке 1 тоннеля метрополитена посредством виброизоляторов 8 балластное корыто и размещенные в нем звенья рельсошпальной решетки 2. Боковые стенки балластного корыта выполнены с равномерно расположенными вдоль корыта сквозными вертикальными каналами для монтажа виброизоляторов 8. В местах сопряжения боковых стенок с основанием балластного корыта выполнены выемки 7 для размещения в них виброизоляторов 8, каждый из которых установлен в выемке 7 на пластину 6, поджатую снизу упором 11, причем в промежутках между выемками в зазорах между основанием балластного корыта и основанием лотка установлены прокладки, а между боковыми стенками балластного корыта и стенками лотка установлены в распор упругие элементы 12. 3 ил.

1 Железнодорожный путь, содержащий смонтированное в лотке тоннеля метрополитена посредством виброизоляторов балластное корыто и размещенные в нем звенья рельсошпальной решетки, отличающийся тем, что боковые стенки балластного корыта выполнены с равномерно расположенными вдоль корыта сквозными вертикальными каналами для монтажа виброизоляторов, при этом в местах сопряжения боковых стенок с основанием балластного корыта выполнены выемки для размещения в них виброизоляторов, каждый из которых установлен в выемке на пластину, поджатую снизу упором, причем в промежутках между выемками в зазорах между основанием балластного корыта и основанием лотка установлены прокладки, а между боковыми стенками балластного корыта и стенками лотка установлены враспор упругие элементы.