ШПАЛА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ Российский патент 2012 года по МПК E01B3/36 

Изобретение относится к области железнодорожного строительства, а именно к верхнему строению пути, которое предназначается для восприятия нагрузки от подвижного состава.

Известна сборная железобетонная шпала, состоящая из двух железобетонных блоков и соединительного элемента, выполненного в виде съемной балки, крепящейся болтами к закладным деталям, замоноличенным в железобетонных блоках, а на подрельсовой площадке выполнено углубление и вмонтированы уголок, выполняющий роль упора для рельса, и болты (RU, патент на полезную модель №13378, кл. Е01В 3/32, опубл. 2004 г.).

Недостатками сборной железнодорожной шпалы являются:

наличие соединительного элемента, крепящегося к закладным деталям железобетонных блоков, снижает надежность шпалы в эксплуатации, так как боковые нагрузки при движении железнодорожного транспорта действуют на соединения соединительного элемента, что приводит к их разрушению;

- замоноличенные в железобетонных блоках закладные детали требуют обработки после заливки железобетона, что усложняет процесс изготовления шпал и повышает их стоимость.

Известна железнодорожная шпала, принятая в качестве прототипа, содержащая два подрельсовых железобетонных блока со средствами для размещения крепежных элементов рельсовых скреплений и среднюю соединительную часть из стали, концы которой заделаны в блоки, средняя соединительная часть содержит первую пару уголков, заделанных в подрельсовые блоки в их верхней части по бокам от отверстий с металлическими шайбами, выполненных перпендикулярно подрельсовым площадкам блоков и предназначенных для размещения закладных болтов стандартных рельсовых скреплений, устанавливаемых на этих площадках, вторую пару уголков, расположенных под уголками первой пары и заделанных в подрельсовые блоки в их нижней части аналогично заделке уголков первой пары, при этом все уголки ориентированы в поперечной плоскости таким образом, что полки каждого уголка направлены навстречу полкам двух других близлежащих уголков; уголки средней части заделаны в подрельсовые блоки на глубину, по меньшей мере равную 0,8 от длины блоков (RU, патент на полезную модель №7414, кл. Е01В 3/36, опубл. 1998 г.).

Недостатками известной железнодорожной шпалы являются:

- установка закладных деталей рельсовых скреплений в вертикальных каналах железобетонных блоков шпалы снижает надежность рельсовых скреплений в эксплуатации, усложняет процесс изготовления шпалы из-за необходимости выполнения вертикальных каналов и повышает ее стоимость;

- недостаточна ширина железобетонных блоков в подрельсовой части шпалы, что не обеспечивает реального повышения сопротивления ее сдвигу в балласте, не уменьшает удельную нагрузку на балласт при прохождении транспортных средств и не повышает ресурс балластной призмы по сравнению с существующими шпалами;

- шпалы не имеют фиксации вдоль своей продольной оси по отношению друг к другу, что снижает устойчивость пути в поперечном направлении.

Техническим результатом изобретения является:

- повышение надежности рельсовых скреплений в эксплуатации, технологичности изготовления шпалы и снижение ее стоимости за счет выполнения закладных деталей рельсовых скреплений как единое целое со средней соединительной частью с последующим замоноличиванием ее в железобетонных блоках;

- максимальное увеличение ширины и длины железобетонных блоков в подрельсовой части, уменьшение удельной нагрузки на балласт при прохождении транспортных средств и увеличение устойчивости пути за счет повышения сопротивления сдвигу в балласте и фиксации шпал вдоль своей продольной оси по отношению друг к другу.

Указанный технический результат достигается тем, что в шпале железнодорожной, содержащей два подрельсовых железобетонных блока со средствами для размещения крепежных элементов рельсовых скреплений и среднюю соединительную часть, выполненную из стальной трубы прямоугольного, круглого или фасонного профиля, концы которой заделаны в подрельсовые железобетонные блоки и выполнены с перегородками по наружной и внутренней стороне каждого из подрельсовых железобетонных блоков, крепежные элементы рельсовых скреплений выполнены как единое целое с концами средней соединительной части и установлены в зоне между перегородками с последующим замоноличиванием их в подрельсовых железобетонных блоках, торцевые стенки подрельсовых железобетонных блоков содержат замковые соединения, соединяющие соседние шпалы с возможностью ограничения поперечного и продольного смещения их от действующих нагрузок при движении транспортного средства и температурных деформаций, после монтажа на пути замковые соединения заполняют эластичным материалом, ограничивающим их взаимное перемещение, а нижняя поверхность подрельсовых железобетонных блоков выполнена с неровностями в виде выпуклостей или впадин.

На фиг.1 изображена шпала железнодорожная, общий вид; на фиг.2 - вид в плане шпалы без замковых соединений; на фиг.3 - вид в плане шпалы с замковыми соединениями; на фиг.4 - общий вид рельсового пути в плане без замковых соединений и на фиг.5 - общий вид рельсового пути в плане с замковыми соединениями.

Шпала железнодорожная (фиг.1, 2 и 3) содержит два подрельсовых железобетонных блока 1 со средствами для размещения крепежных элементов рельсовых скреплений 2 и среднюю соединительную часть 3, выполненную из стальной трубы 4 прямоугольного, круглого или фасонного профиля, концы 5 которой заделаны в подрельсовые железобетонные блоки 1 и выполнены с перегородками 6 по наружной 7 и внутренней 8 стороне каждого из подрельсовых железобетонных блоков 1, крепежные элементы рельсовых скреплений 2 выполнены как единое целое с концами 5 средней соединительной части 3 и установлены в зоне между перегородками 6 с последующим замоноличиванием их в подрельсовых железобетонных блоках 1. Торцевые стенки 9 и 10 (фиг.3 и 5) подрельсовых железобетонных блоков 1 содержат замковые соединения 11, соединяющие соседние шпалы с возможностью ограничения поперечного и продольного смещения их от действующих нагрузок при движении транспортного средства и температурных деформаций; после монтажа на пути замковые соединения 11 заполняют эластичным материалом, ограничивающим их взаимное перемещение, а нижняя поверхность 12 подрельсовых железобетонных блоков 1 выполнена с неровностями 13 в виде выпуклостей или впадин.

Шпала железнодорожная работает следующим образом.

При прохождении железнодорожного транспортного средства на рельсовый путь воздействуют динамические нагрузки в вертикальной и горизонтальной плоскостях, которые передаются через рельсы и шпалы на балласт. Чем больше площадь подрельсовых железобетонных блоков 1, тем меньше величина удельной нагрузки на балласт и, соответственно, интенсивность его износа. Ширина А каждого из подрельсовых железобетонных блоков 1 между торцевыми стенками 9 и 10 вдоль оси рельсового пути и расстояние Б между торцевыми стенками 9 и 10 соседних шпал и их длина В вдоль оси шпалы между сторонами 7 и 8 обеспечивают увеличение контактной площади шпалы с балластом, уменьшение удельной нагрузки на балласт и повышение устойчивости пути. Увеличение ширины подрельсовых железобетонных блоков 1 и введение замковых соединений 11 снижает удельные нагрузки на балласт в горизонтальной плоскости, повышает сопротивление сдвигу в балласте и фиксацию шпал вдоль своей продольной оси по отношению друг к другу. Выполнение крепежных элементов рельсовых скреплений 2 как единое целое с концами 5 средней соединительной части 3 повышает надежность их в эксплуатации, технологичность изготовления шпалы и снижает ее стоимость.

Изобретение относится к области железнодорожного строительства, а именно к верхнему строению пути, которое предназначается для восприятия нагрузки от подвижного состава. Шпала железнодорожная содержит два подрельсовых железобетонных блока со средствами для размещения крепежных элементов рельсовых скреплений и среднюю соединительную часть. Средняя соединительная часть выполнена из стальной трубы прямоугольного, круглого или фасонного профиля, концы которой заделаны в подрельсовые железобетонные блоки. Концы средней соединительной части выполнены с перегородками по наружной и внутренней стороне каждого из подрельсовых железобетонных блоков. Крепежные элементы рельсовых скреплений выполнены как единое целое с концами средней соединительной части и установлены в зоне между перегородками с последующим замоноличиванием их в подрельсовых железобетонных блоках. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности рельсовых скреплений в эксплуатации, технологичности изготовления шпалы, в увеличении устойчивости пути за счет повышения сопротивления сдвигу в балласте и фиксации шпал вдоль своей оси по отношению друг к другу. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Шпала железнодорожная, содержащая два подрельсовых железобетонных блока со средствами для размещения крепежных элементов рельсовых скреплений и среднюю соединительную часть, выполненную из стальной трубы прямоугольного, круглого или фасонного профиля, концы которой заделаны в подрельсовые железобетонные блоки, отличающаяся тем, что концы средней соединительной части выполнены с перегородками по наружной и внутренней стороне каждого из подрельсовых железобетонных блоков, крепежные элементы рельсовых скреплений выполнены как единое целое с концами средней соединительной части и установлены в зоне между перегородками с последующим замоноличиванием их в подрельсовых железобетонных блоках.

2. Шпала железнодорожная по п.1, отличающаяся тем, что торцевые стенки подрельсовых железобетонных блоков содержат замковые соединения, соединяющие соседние шпалы с возможностью ограничения поперечного и продольного смещения их от действующих нагрузок при движении транспортного средства и температурных деформаций.

3. Шпала железнодорожная по п.2, отличающаяся тем, что после монтажа на пути замковые соединения заполняют эластичным материалом, ограничивающим их взаимное перемещение.

4. Шпала железнодорожная по п.1, отличающаяся тем, что нижняя поверхность подрельсовых железобетонных блоков выполнена с неровностями в виде выпуклостей или впадин.