РЕЛЬСОВЫЙ ПУТЬ Российский патент 2001 года по МПК E01B2/00 E01B21/00 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в путевом хозяйстве железных дорог.

Известно устройство рельсового пути, содержащее основание с углублениями, в которых размещены продольные брусья, рельсы, установленные и зафиксированные на верхних поверхностях брусьев, и размещенные в указанных углублениях с охватом брусьев по их наружным поверхностям продольные кожухи П-образного сечения, вертикальные стенки которых связаны с элементами фиксации подошвы рельса. При этом вертикальные стенки кожуха наклонены в стороны от вертикали, а боковые стенки углубления выполнены с ответным наклоном (I).

Недостатками устройства являются: большие скручивающий и опрокидывающий рельсы моменты, наличие мест концентрации напряжений в скреплениях, большой расход металла на кожухи и другие крепежные детали и трудоемкость изготовления и эксплуатации.

Известно устройство бесшпального рельсового пути в виде блочного совмещенного подрельсового основания, имеющего вид железобетонного блока корытообразной формы, верхняя часть которого служит дорожным покрытием. Рельсы уложены в продольные канавки, которые после установки рельсов заполняются продольными железобетонными брусьями (2).

Недостатками устройства являются: нерациональное использование нагрузки на рельс, боковых поверхностей шейки рельса и железобетонных канавок, прерывистость скрепления рельса с блоком, наличие мест концентрации напряжений в скреплениях и стыках блочного соединения, непостоянство жесткости по длине пути, трудоемкость изготовления и эксплуатации, большой расход металла на крепежные детали и высокий уровень шума, возникающий при движении транспорта.

Наиболее близким к изобретению является устройство рельсового пути, содержащего размещенные в углублении основания железобетонные элементы с канавкой, в которой установлены рельсы с продольными брусьями. Предусмотрено выполнение разделительных слоев из эластичных материалов между рельсом, железобетонными элементами и брусьями.

Недостатками устройства являются наличие концентрации напряжений в местах фиксации продольных брусьев, потребность в различных материалах, трудоемкость строительства и сложность механизации строительных работ, нерациональное использование свойств грунта, с которым контактируют боковые грани железобетонных элементов.

Задача, решаемая изобретением, заключается в устранении названных недостатков.

Поставленная задача решается тем, что в рельсовом пути, содержащем размещенные в углублении основания железобетонные элементы с канавкой и установленные в ней рельсы и продольные брусья, железобетонные элементы выполнены с разъемом вдоль рельсов, а продольные брусья - из упругого материала. Кроме того, снаружи железобетонные элементы имеют форму тупого клина.

В результате выполнения железобетонных элементов с разъемом вдоль рельса образуются L-образные рычаги. Они преобразуют (аналогично граблям) вертикальную нагрузку от колеса вагона в горизонтальную для обжатия рельса и его плотного скрепления с железобетонными элементами через продольные брусья из упругого материала.

Рычаги так работают потому, что их центрально нагруженное основание после деформации рельсового пути становится внецентренно нагруженным.

Устройство железобетонных элементов снаружи в форме тупого клина необходимо для стабилизации положения железобетонных элементов в грунте, постоянства ширины колеи в процессе длительной эксплуатации рельсового пути на деформируемом основании и для увеличения обжатия рельса.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен разрез фрагмента рельсового пути.

Рельсовый путь содержит железобетонные элементы 1 с канавкой 2, установленные с разъемом вдоль рельса 3. Рельс 3 и продольные брусья 4 расположены в канавке 2 железобетонных элементов 1. Продольные брусья 4 выполнены из упругого материала (например, асфальтобетона, резины, дерева и т.п.), снаружи поперечное сечение железобетонных элементов 1 имеет форму тупого клина. Железобетонные элементы 1 опираются на грунтовое основание 5. Под рельс 3 укладывают прокладку 6.

Сборка рельсового пути может быть осуществлена в такой последовательности. В подготовленном и уплотненном по оси рельса 3 грунтовом основании 5 устраивают продольные углубления в форме тупого клина, укладывают в них железобетонные элементы канавки 1 с упругими прокладками 6 под подошву рельса, затем рельсы 3 с продольными брусьями 4.

Рельсовый путь работает следующим образом. При наезде колеса вагона на рельс 3 его сосредоточенная нагрузка распределяется через рельс 3 и железобетонные элементы на основание 5 (балласт, грунт). При этом железобетонные элементы 1 (L-образной формы) срабатывают как рычаги, преобразующие вертикальную нагрузку в горизонтальную, и чем больше вертикальное давление от колеса, тем сильнее рельс 3 обжимается и заклинивается в железобетоне.

Для того чтобы работа конструкции происходила указанным образом, необходимым условием является внецентренное нагружение каждого железобетонного элемента, а значит внецентренное нагружение их основания, что, как известно, сопровождается креном (4). Кроме того, увеличению обжатия рельса способствует придание снаружи железобетонным элементам формы тупого клина и расположение их в углублении основания.

При вертикальном прогибе рельса 3 и соответственно равном перемещении подошвы канавки 2 произойдет поворот вертикального ребра канавки 2 железобетонных элементов 1 около ребра K рельса 3 на величину, пропорциональную отношению радиусов поворота точек вертикального и горизонтального плеч рычага L-образной формы.

Все стыки элементов рельсового пути необходимо сместить по отношению друг к другу для исключения мест концентрации напряжений и деформаций пути.

Повышение долговечности рельсового пути обеспечивается путем устранения мест концентрации напряжений в его элементах и уменьшения их количества. В результате упрощения конструкции рельсового пути достигается экономия трудозатрат на его строительство и эксплуатацию.

Источники информации
1. SU 424940 А1, МКИ 1 E 01 B 9/20, 5/08, 1974.

2. Садиков О.Н. Трамвайные пути. М.: Транспорт, 1976, с.56.

3. ДЕ 4408599 А1, E 01 B 2/00, 21.09.95.

4. СНиП 2.02.01-83. Основание зданий и сооружений, с.32.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути. Рельсовый путь содержит размещенные в углублении основания железобетонные элементы 1 с канавкой 2, в которой установлены рельсы 3 с продольными брусьями 4 из упругого материала по их бокам. Указанные элементы 1 выполнены с разъемом вдоль рельсов. Снаружи элементы 1 имеют форму тупого клина. Изобретение позволяет ослабить нагрузки на рельс. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Рельсовый путь, содержащий размещенные в углублении основания железобетонные элементы с канавкой, в которой установлены рельсы с продольными брусьями из упругого материала по их бокам, отличающийся тем, что железобетонные элементы выполнены с разъемом вдоль рельсов. 2. Рельсовый путь по п.1, отличающийся тем, что снаружи железобетонные элементы имеют форму тупого клина.