УСТРОЙСТВО ЗАКРЕПЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ГОЛОВКИ АНКЕРА ПРИ БЕТОНИРОВАНИИ ШПАЛЫ Российский патент 2009 года по МПК B28B7/24 B28B23/06 

Изобретение относится к деталям верхнего строения железнодорожного пути, в частности к изготовлению железобетонных шпал с анкерным скреплением рельс.

Ближайшим к заявленному устройству по назначению и конструкции есть устройство для изготовления анкерных железобетонных шпал, представленное в описании полезной модели к патенту RU 45961 U1, 10.06.2005, МПК В28В 7/24.

Известное устройство включает в себя многоместную металлическую форму с комплектом технологической оснастки, уплотнитель анкера и установочные плиты, в каждой из которых предусмотрены симметрично расположенные отверстия под анкер с установленными на нем уплотнителями, выполненными суженными к низу, каждое отверстие установочной плиты в центральной части перекрыто перемычками, жестко соединенными с установочной плитой, расположенные в зоне отверстия являются опорными поверхностями для анкера с установленным на нем уплотнителем, а на участках перемычек, являющихся опорными, выполнены углубления по форме, соответствующие расположенным в них частям уплотнителя.

Недостатками известного устройства для изготовления анкерных железобетонных шпал и уплотнителя анкера являются: во-первых, большая металлоемкость устройства:

а) дно формы имеет дополнительные плиты и перемычки;

б) два анкера соединены между собой металлической перемычкой: раздельные анкеры почти в 3 раза меньше по весу спаренных (1,7 кг × 2< ≈9 кг).

Во-вторых, уплотнители служат только для исключения просачивания из формы жидкого бетона и не удерживают анкеры от смещения при виброуплотнении бетона, поэтому применяются прижимные винты, что также увеличивает металлоемкость и трудоемкость.

В-третьих, нет четкого ограничения головок анкеров в форме по высоте: уплотнитель может сжиматься на разную величину.

В-четвертых, известное устройство для изготовления анкерных железобетонных шпал невозможно применять при использовании облегченных анкеров.

В основу изобретения поставлена задача упростить устройство закрепления и защиты головки анкеров различных конструкций при бетонировании шпал путем разработки жесткого фланцевого и упругого уплотнителей анкерной головки, которые обеспечивают расположение головки анкера в днище металлической формы как по высоте, так и по вертикали, исключают просачивание бетона при его виброуплотнении.

Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости и материалоемкости устройства закрепления и защиты головки анкера при бетонировании шпалы.

Для достижения этого в конструкции анкера его ножка соединяется с головкой с помощью жесткого фланцевого уплотнителя, обеспечивающего высоту и вертикальность головки анкера относительно днища формы, и на который опирается нижняя часть головки анкера в виде замкнутой прямоугольной поверхности для размещения упругого уплотнителя, а посадочные отверстия в днище металлической формы соответствуют контуру нижней части головки анкера с установленным упругим уплотнителем, наружные боковые поверхности которого выполнены под углом α к внутренней поверхности для создания натяжения между стенками отверстия в днище металлической формы и упругим уплотнителем.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков изобретения и техническим результатом заключается в том, что нижняя часть головки анкера выполнена заодно с жестким уплотнителем в виде фланца, соединяющего ее с ножкой анкера. В результате этого создана вторая единая система закрепления и защиты головки анкера с упругим уплотнителем, что гарантирует защиту головки анкера при бетонировании шпалы, обеспечивает точность глубины и вертикальность относительно днища формы ее посадки в металлической форме.

Устройство закрепления и защиты головки анкера при бетонировании шпалы иллюстрируется чертежами, где:

на фиг.1 показан общий вид устройства закрепления и защиты головки анкера при бетонировании шпалы;

на фиг.2 - анкер с жестким фланцевым уплотнителем;

на фиг.3 изображен общий вид упругого уплотнителя;

на фиг.4 - разрез по «а-а» на фиг.3;

на фиг.5 - анкер с жестким фланцевым и упругим уплотнителями;

на фиг.6 изображены отверстия в дне металлической формы для анкерной головки.

На фиг.1, 2, 5 позицией 1 обозначена головка анкера 2, позиция 3 - нижняя часть головки 1; 4 - ножка анкера 2; 5 - жесткий фланцевый уплотнитель; 6 - упругий уплотнитель; 7 - металлическая форма; 8 - отверстие в днище металлической формы под головку 1 анкера 2.

Устройство закрепления и защиты головки анкера при бетонировании шпалы работает следующим образом.

На нижнюю часть 3 головки 1 анкера 2 (фиг.2, 5) насаживается упругий уплотнитель 6 до его упора утолщенным торцом (фиг.4) в жесткий фланцевый уплотнитель 5, затем анкер 2 (фиг.1) головкой 1 вставляется в отверстие 8 днища металлической формы 7 и допрессовывается (забивается) до упора жесткого фланцевого уплотнителя 5 в дно металлической формы 7, чем достигается заданная высота головки 1 анкера 2 и необходимый ее наклон в бетонной шпале, при этом упругий уплотнитель за счет натяга и совместно с жестким фланцевым уплотнителем 5 надежно удерживает анкер 2 в металлической форме 7, исключая его перекосы, соответственно выдерживается заданное расстояние между головками 1 анкеров 2, чем обеспечивается ширина колеи железной дороги.

Жеский фланцевый уплотнитель 5 совместно с упругим уплотнителем 6 плотно перекрывают доступ как бетона, так и его "молочка" в отверстие 8 при заполнении формы 7 бетоном и его уплотнении на вибраторах.

Соотношение геометрических величин упругого уплотнителя

где α=2...3°;

b - толщина верхней стенки упругого уплотнителя;

с - толщина нижней стенки упругого уплотнителя;

h - высота стенки упругого уплотнителя.

Толщина верхней части стенки упругого уплотнителя задается в зависимости от величины усадки бетонных шпал в пропарочной камере.

При пропарке забетонированных форм в пропарочных камерах полиэтиленовые упругие уплотнители не препятствуют усадке бетона в шпалах, а при извлечении шпал из форм на кантователе исключают потребность в применении усилия для удаления шпал. Шпалы сами выпадают при опрокидывании форм за счет усадки упругих уплотнителей после пропарки.

Упругие уплотнители 6 после удаления шпал из металлической формы остаются на головках 1, выполняя роль защитных колпачков головок 1 анкеров 2 при транспортировке и складировании шпал.

Изготовление опытной партии шпал (более 1500 шт.) с анкерным скреплением подтвердило высокую эффективность заявляемого устройства закрепления и защиты головки анкера при бетонировании железнодорожных шпал.

Изобретение относится к деталям верхнего строения железнодорожного пути, в частности к изготовлению железобетонных шпал с анкерным креплением рельс. Устройство закрепления и защиты головки анкера при бетонировании шпалы содержит анкеры, металлическую форму и приспособления для закрепления и защиты в днище формы головок анкеров. Ножка анкера соединена с его головкой с помощью жесткого фланцевого уплотнителя, на который опирается нижняя часть головки в виде замкнутой поверхности для размещения упругого уплотнителя. Посадочные отверстия в металлической форме соответствуют контуру боковой поверхности головки анкера с установленным упругим уплотнителем с необходимой заходной фаской для входа упругого уплотнителя. Наружные поверхности уплотнителя выполнены под углом α к внутренней поверхности для создания натяжения между упругим уплотнителем и стенками отверстия в металлической форме. Техническим результатом является снижение трудоемкости и материалоемкости устройства закрепления и защиты головки анкера при бетонировании шпалы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство закрепления и защиты головки анкера при бетонировании шпалы, содержащее анкеры, металлическую форму и приспособления для закрепления и защиты в днище формы головок анкеров, отличающееся тем, что ножка анкера соединена с его головкой с помощью жесткого фланцевого уплотнителя, на который опирается нижняя часть головки в виде замкнутой поверхности для размещения упругого уплотнителя, а посадочные отверстия в металлической форме соответствуют контуру боковой поверхности головки анкера с установленным упругим уплотнителем с необходимой заходной фаской для входа упругого уплотнителя, наружные поверхности которого выполнены под углом «α» к внутренней поверхности для создания натяжения между упругим уплотнителем и стенками отверстия в металлической форме.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соотношение геометрических величин упругого уплотнителя

где угол α=2...3°,

b и с - толщина верхней и нижней частей стенки упругого уплотнителя;

h - высота стенки упругого уплотнителя.