ПАССИВНО ПОГЛОЩАЮЩАЯ ДИНАМИЧЕСКИЕ ВИБРАЦИИ ПЛИТА ДЛЯ РЕЛЬСОВОГО ПУТИ Российский патент 2017 года по МПК E01B1/00 E01B3/40 

Область техники

Настоящее изобретение относится к конструкции рельсовых путей железной дороги, в частности, оно относится к пассивно поглощающей динамические вибрации плите для рельсового пути, при этом под плитой для рельсового пути в общем понимается плита для рельсового пути в конструкции рельсовых путей, балластная плита, опорная плита, плавающая плита и прочие конструкции в виде сталежелезобетонных плит; конечно, она также содержит шпалы трапецеидального сечения, такие как шпалы трапецеидального сечения, применяемые в рельсовых путях.

Уровень техники

В городском метро зачастую применяются рельсовые пути со шпалами трапецеидального сечения и рельсовые пути с плавающими плитами, выполненные в основном в виде снижающих вибрации безбалластных путей. Рельсовый путь со шпалами трапецеидального сечения представляет собой конструкцию из рельсов, крепежных элементов, шпал трапецеидального сечения, снижающих вибрацию элементов и т. п., в которой шпалы трапецеидального сечения соединены посредством пары продольных железобетонных балок и поперечных стальных труб, продольно расположенных с определенными интервалами, подобно «лестница», отсюда и название. Шпалы трапецеидального сечения, под которыми предусмотрены снижающие вибрации прокладки, образуют легковесную, основанную на принципе «масса-пружина» систему, которая может в значительной степени уменьшить вибрации, возникающие из-за передаваемых поездом нагрузок на окружающее пространство. Рельсовый путь с плавающими плитами содержит имеющие, безусловно, массу и жесткость бетонные плиты для рельсового пути, которые посредством демпфера (стальной пружины или резинового демпфера) расположены на основании; сила инерции массы применяемых плит для рельсового пути балансирует вызванную движением поезда динамическую нагрузку. С того времени как в 1965 году в Германии впервые применили рельсы с плавающими плитами, ввиду своей способности оптимально снижать вибрации они широко используются как в отечественном, так и в зарубежном городском метро.

Общеизвестно, что плиты для рельсового пути сегодня широко применяются в строительстве железных дорог, при этом в основном идущая от рельсов, крепежных элементов и колес нагрузка равномерно передается на полотно дороги, мосты и прочие расположенные снизу опорные сооружения, и это можно считать снижающей вибрации системой между поездом и расположенным ниже основанием. С точки зрения механики конструкция рельсов может считаться основанной на принципе «масса-пружина-амортизация» системой. В настоящее время рельсы с плавающими плитами на стальных пружинах являются конструкциями рельсов с лучшим эффектом снижения вибраций. Частота собственных колебаний на первом этапе для современных рельсов с плавающими плитами составляет около 10 Гц. Частота собственных колебаний на первом этапе для рельсов с плавающими плитами со шпалами трапецеидального сечения составляет около 20 Гц. Низкочастотные вибрации (f≤20 Гц), которые требуется исключить в реальной жизни и производстве, рельсы со шпалами трапецеидального сечения и рельсы с плавающими плитами снизать не могут, а наоборот, могут увеличить эффект вибрации в определенном частотном диапазоне из-за того, что вибрации в этом частотном диапазоне приближаются к их частоте собственных колебаний, и возникает резонанс.

Для повышения эффекта амортизации, при котором конструкция рельсовых путей воздействует на низкочастотные составляющие вибраций, обычно уменьшают частоту собственных колебаний конструкции рельсовых путей, при этом увеличивают массу конструкции рельсовых путей или снижают жесткость рельсовых путей. Из-за ограничения при строительстве фундамента железной дороги, эффект амортизации, вызванной увеличением массы плиты в качестве одной из важных элементов, ограничивается; в случае снижения жесткости конструкции рельсовых путей, частота собственных колебаний может быть снижена, но чрезмерное снижение жесткости вызывает повышение смещения рельсов, также ставит движение поезда под серьезную угрозу, поэтому указанным выше способом невозможно осуществить снижение вибраций в пределах низких частот.

Низкочастотные составляющие вибраций не только легко вызывают усталостное повреждение конструкции, влияют на срок службы оборудования, а также влияют на состояние окружающих сооружений и зданий, построенных вдоль железнодорожного полотна, и правильность работы точных приборов вдоль железнодорожного полотна, но так же приводят к нарушению работы электрических узлов и систем автоматического управления, при этом вибрация низкой частоты неизбежно создает шум, который влияет на работу, здоровье и психику персонала. Поэтому необходимо применять новые технологии для дальнейшего совершенствования свойств плит, снижающих низкочастотные вибрации.

Сущность изобретения

Техническая задача настоящего изобретения заключается в предоставлении пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути, которая эффективно снижает составляющие вибраций, близких к частоте собственных колебаний конструкции рельсовых путей, и уменьшает составляющие вибраций основной части плиты для рельсового пути.

Техническая задача, лежащая в основе настоящего изобретения, решается с помощью следующего технического решения.

Согласно изобретению предлагается пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути, содержащая основную часть плиты для рельсового пути, при этом в указанной основной части плиты для рельсового пути, в области пространства, в котором отсутствует контакт с рельсом, предусмотрен блок дополнительной массы, при этом между блоком дополнительной массы и основной частью плиты для рельсового пути выполнено обладающее жесткостью и способностью оказывать амортизирующее действие гибкое соединение.

Кроме того, между указанным блоком дополнительной массы и основной частью плиты для рельсового пути сохраняется степень свободы движения по вертикали, или сохраняется степень свободы движения по вертикали и горизонтали, или сохраняется степень свободы движения по вертикали и горизонтали, а также в продольном направлении.

Кроме того, указанным блоком дополнительной массы снабжена верхняя поверхность, нижняя поверхность или боковая поверхность основной части плиты для рельсового пути.

Кроме того, на указанной шпале трапецеидального сечения, с интервалом в направлении прохождения пути по примыкающей территории, предусмотрен блок дополнительной массы, при этом блок дополнительной массы посредством упругих элементов гибко соединен со шпалой трапецеидального сечения.

Кроме того, указанный блок дополнительной массы гибко соединен с внутренней боковой стенкой одной продольной шпалы трапецеидального сечения.

Кроме того, указанный блок дополнительной массы каждой из своих двух боковых сторон соответственно гибко соединен с внутренней боковой стенкой одной продольной шпалы трапецеидального сечения.

Кроме того, блоки дополнительной массы в количестве двух штук образуют группу, при этом два блока дополнительной массы в одной группе гибко соединены соответственно с внутренней боковой стенкой и внешней боковой стенкой одной продольной шпалы трапецеидального сечения.

Кроме того, на каждой из указанных двух продольных шпал трапецеидального сечения установлены блоки дополнительной массы в одной группе.

Кроме того, указанная основная часть плиты для рельсового пути является плавающей плитой, при этом в пределах длины указанной плавающей плиты предусмотрен по меньшей мере один блок дополнительной массы, при этом блок дополнительной массы гибко соединен посредством упругих элементов с плавающей плитой.

Кроме того, указанная плавающая плита выполнена в виде рамочной конструкции, имеющей рамное пространство, при этом блок дополнительной массы установлен в рамном пространстве.

Кроме того, указанный блок дополнительной массы выполнен в виде железобетонного элемента или элемента из металлического материала с большим коэффициентом плотности.

Кроме того, указанный блок дополнительной массы выполнен в виде монолитного элемента или элемента из отдельных блоков.

Положительный эффект согласно изобретению заключается в том, главная цель настоящего изобретения состоит в снижении вибраций на уровне низких частот не за счет увеличения массы плиты для рельсового пути или снижения жесткости опоры плиты для рельсового пути, а за счет применения принципа пассивного поглощения динамических вибраций, за счет рационального выбора формы конструкции блока дополнительной массы, динамических параметров, а также отношения сцепления в конструкции рельсовых путей и возможности противопоставления фазы вибраций блока дополнительной массы на участке частоты собственных колебаний конструкции рельсовых путей фазе вибраций конструкции рельсовых путей и эффективного устранения вредных вибраций конструкция рельсовых путей в указанном диапазоне частот для уменьшения составляющих вибраций основной части плиты для рельсового пути; настоящее изобретение характеризуется простой конструкцией, а также легкостью осуществления и станет важным средством для снижения вибраций плит для рельсового пути.

В пределах длины плавающей плиты предусмотрен по меньшей мере один блок дополнительной массы, при этом за счет рационального выбора формы конструкции блока дополнительной массы, динамических параметров, а также отношения сцепления плавающей плиты можно в предполагаемом диапазоне частот осуществлять противопоставление фазы вибраций блока дополнительной массы фазе вибраций плавающей плиты для уменьшения низкочастотных составляющих вибраций плавающей плиты и устранения вредные вибраций конструкции рельсовых путей в указанном диапазоне частот.

На шпале трапецеидального сечения установлен блок дополнительной массы, который с ней упруго соединен, при этом за счет рационального выбора формы конструкции блока дополнительной массы, динамических параметров, а также отношения сцепления в конструкции рельсовых путей можно на участке частоты собственных колебаний конструкции рельсовых путей осуществлять противопоставление фазы вибраций блока дополнительной массы фазе вибраций шпал трапецеидального сечения, в результате чего устраняются вредные вибрации конструкции рельсовых путей в указанном диапазоне частот и уменьшаются низкочастотные составляющие вибраций шпал трапецеидального сечения.

Описание графических материалов

К данному описанию прилагаются графические материалы в виде 17 фигур, на которых:

фиг. 1 представляет собой первое схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению;

фиг. 2 представляет собой второе схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению;

фиг. 3 представляет собой третье схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению;

фиг. 4 представляет собой четвертое схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению;

фиг. 5 представляет собой пятое схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению;

фиг. 6 представляет собой шестое схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению;

фиг. 7 представляет собой первое схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является шпалой трапецеидального сечения;

фиг. 8 представляет собой второе схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является шпалой трапецеидального сечения;

фиг. 9 представляет собой третье схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является шпалой трапецеидального сечения;

фиг. 10 представляет собой четвертое схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является шпалой трапецеидального сечения;

фиг. 11 представляет собой пятое схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является шпалой трапецеидального сечения;

фиг. 12 представляет собой шестое схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является шпалой трапецеидального сечения;

фиг. 13 представляет собой схематическое изображение конструкции с полостью пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является плавающей плитой;

фиг. 14 представляет собой схематическое изображение монолитной конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является плавающей плитой;

фиг. 15 представляет собой первое схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является плавающей плитой;

фиг. 16 представляет собой второе схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является плавающей плитой;

фиг. 17 представляет собой третье схематическое изображение конструкции пассивно поглощающей динамические вибрации плиты для рельсового пути согласно изобретению, в которой основная часть плиты для рельсового пути является плавающей плитой.

Наименование элементов и соответствующих им ссылочных позиций: основная часть 10 плиты для рельсового пути; блок дополнительной массы 20; упругий элемент 30; шпала 101 трапецеидального сечения; монтажное пространство 101a; соединительный элемент 102; рельс 104; крепежный элемент 105; плавающая плита 111; рамное пространство 111a; демпфер 112; обеспечивающее опору основание 113.

Конкретный способ осуществления

Настоящее изобретения более подробно описано далее со ссылкой на прилагаемые графические материалы.

В момент прохождения поезда на основную часть 10 плиты для рельсового пути действует огромное усилие, направленное вниз, основная часть 10 плиты для рельсового пути, в свою очередь, передает это усилие на расположенное ниже основание. В существующих сегодня конструкциях рельсовых путей за счет установленных между основной частью 10 плиты для рельсового пути и расположенным ниже основанием пружин, резины и прочих снижающих вибрацию элементов сначала, безусловно, достигается амортизирующее действие, однако так как конструкция рельсовых путей ограничена частотой собственных колебаний, не только нельзя оказывать амортизирующее действие на составляющие вибраций вблизи частоты собственных колебаний конструкции рельсовых путей, но и, наоборот, из-за резонанса могут увеличиться составляющие вибраций в указанном диапазоне частот, что зависит от естественных, собственных характеристик существующих конструкций рельсовых путей.

Как видно на фиг. 1—6, согласно изобретению предлагается пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути, содержащая основную часть 10 плиты для рельсового пути, при этом в указанной основной части 10 плиты для рельсового пути, в области пространства, в котором отсутствует контакт с рельсом, предусмотрен блок 20 дополнительной массы, при этом блок 20 дополнительной массы предусмотрен с интервалом в направлении прохождения пути по примыкающей территории; при этом между блоком 20 дополнительной массы и основной частью 10 плиты для рельсового пути выполнено обладающее жесткостью и способностью оказывать амортизирующее действие гибкое соединение. Между указанным блоком 20 дополнительной массы и основной частью 10 плиты для рельсового пути сохраняется степень свободы движения по вертикали, или сохраняется степень свободы движения по вертикали и горизонтали, или сохраняется степень свободы движения по вертикали и горизонтали, а также в продольном направлении. Под основной частью 10 плиты для рельсового пути в общем понимается плита для рельсового пути в конструкции рельсовых путей, балластная плита, опорная плита или другая конструкция в виде сталежелезобетонной плиты, а также предусмотрена пара шпал трапецеидального сечения в конструкции рельсовых путей со шпалами трапецеидального сечения, определенное количество плавающих плит, последовательно уложенных в направлении прохождения пути конструкции рельсовых путей с плавающими плитами по примыкающей территории, и прочие железобетонные конструкции в виде полос и плит.

Согласно изобретению за счет больших вибраций смещения блока 20 дополнительной массы поглощаются вибрации, передаваемые поездом на основную часть 10 плиты для рельсового пути, а за счет рационального выбора формы конструкции блока 20 дополнительной массы, динамических параметров, а также отношения сцепления в конструкции рельсовых путей на участке частоты собственных колебаний конструкции рельсовых путей можно осуществлять противопоставление фазы вибраций блока дополнительной массы фазе вибраций конструкции рельсовых путей, чтобы эффективно устранять вредные вибрации конструкции рельсовых путей в указанном диапазоне частот и достичь главной цели, заключающейся в уменьшении составляющих вибраций основной части плиты для рельсового пути. Если в качестве примера взять обычно используемую в метро конструкцию рельсовых путей с плавающими плитами на стальных пружинах, то можно эффективно снижать низкочастотные составляющие вибраций в диапазоне 5—15 Гц.

В качестве указанного блока 20 дополнительной массы обычно применяется железобетонный элемент или элемент из металлического материала с большим коэффициентом плотности. Указанное гибкое соединение можно получить многими способами: например, гибкое соединение можно выполнить в виде устанавливаемого между блоком 20 дополнительной массы и основной частью 10 плиты для рельсового пути упругого элемента 30, или, например, блок 20 дополнительной массы сам по себе может иметь жесткость и способность оказывать амортизирующее действие и соединен с основной частью 10 плиты для рельсового пути. В качестве упругого элемента 30 обычно применяется резина, коллоидное вещество, пружина или стальная арматура, при этом резину и коллоидное вещество помещают в промежуток между основной частью 10 плиты для рельсового пути и блоком 20 дополнительной массы путем заливания или вливания, при этом два конца упругого элемента прочно соединены соответственно с основной частью 10 плиты для рельсового пути и блоком 20 дополнительной массы.

Как видно на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 4, фиг. 5 и фиг. 6, в качестве указанного блока 20 дополнительной массы применяется монолитный элемент, или, как видно на фиг. 3, он представляет собой элемент из отдельных блоков. Как видно на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, указанный блок 20 дополнительной массы помещен в пространство в виде желоба, выполненное вогнутым в верхней поверхности основной части 10 плиты для рельсового пути, или, как видно на фиг. 5, помещен в пространство в виде желоба, выполненное выпуклым в нижней поверхности основной части 10 плиты для рельсового пути. Как видно на фиг. 4 и фиг. 6, указанный блок 20 дополнительной массы также можно поместить снаружи на верхней поверхности или боковой поверхности основной части 10 плиты для рельсового пути.

Как видно на фиг. 7—12, конструкция рельсовых путей со шпалами трапецеидального сечения содержит пару отстоящих друг от друга в поперечном направлении, продольных шпал 101 трапецеидального сечения, расположенных на обеспечивающем опору основании 113, при этом шпалы 101 трапецеидального сечения из указанной пары в поперечном направлении соединены в одно целое посредством соединительных элементов 102, при этом посредством крепежных элементов 105 на шпалах 101 трапецеидального сечения прочно установлены рельсы 104.

Указанная основная часть 10 плиты для рельсового пути является шпалой трапецеидального сечения, при этом на указанной шпале 101 трапецеидального сечения, с интервалом в направлении прохождения пути по примыкающей территории, предусмотрен блок 20 дополнительной массы, при этом блок 20 дополнительной массы посредством упругих элементов 30 гибко соединен со шпалой 101 трапецеидального сечения.

Главная цель настоящего изобретения состоит в снижении вибраций на уровне низких частот не за счет увеличения массы плиты для рельсового пути или снижения жесткости опоры плиты для рельсового пути, а за счет применения принципа пассивного поглощения динамических вибраций, блока 20 дополнительной массы, установленного на шпале 101 трапецеидального сечения и/или на обеспечивающем опору основании 113 и упруго соединенного с ними, установки на шпале основанной на принципе «пружина-амортизация-масса» подконструкции, соответствующего выбора формы выполнения указанной подконструкции, динамических параметров, а также отношения сцепления в конструкциях рельсовых путей и противопоставления в предполагаемом диапазоне частот фазы вибраций подконструкции фазе вибраций шпалы или обеспечивающего шпале опору основания для уменьшения низкочастотных составляющих вибраций конструкции рельсовых путей посредством больших вибраций смещения блока дополнительной массы.

Установка указанного блока 20 дополнительной массы может выполняться многими способами. Как видно на фиг. 7—11, указанные соединительные элементы 102 установлены примыкающими к рельсам 104 с интервалом в направлении прохождения пути, при этом два соседних соединительных элемента 102 образуют монтажное пространство 101a, при этом обычно в указанном монтажном пространстве 101a установлен по меньшей мере один блок 20 дополнительной массы.

Как видно на фиг. 7, указанный блок 20 дополнительной массы в монтажном пространстве 101a гибко соединен с внутренней боковой стенкой одной продольной шпалы 101 трапецеидального сечения.

Как видно на фиг. 8, указанный блок 20 дополнительной массы в монтажном пространстве 101a каждой из своих двух боковых сторон соответственно гибко соединен с внутренней боковой стенкой одной продольной шпалы 101 трапецеидального сечения.

Как видно на фиг. 9, блоки 20 дополнительной массы в количестве двух штук образуют группу, при этом два блока 20 дополнительной массы в одной группе гибко соединены соответственно с внутренней боковой стенкой и внешней боковой стенкой одной продольной шпалы 101 трапецеидального сечения.

Как видно на фиг. 10 и фиг. 11, на каждой из указанных двух продольных шпал 101 трапецеидального сечения установлены блоки 20 дополнительной массы в одной группе, при этом два блока 20 дополнительной массы в одной группе упруго соединены соответственно с внутренней боковой стенкой и внешней боковой стенкой одной продольной шпалы 101 трапецеидального сечения.

Как видно на фиг. 12, указанный блок 20 дополнительной массы в монтажном пространстве 101a гибко соединен с обеспечивающим опору основанием 113. Блок 20 дополнительной массы с самого начала может быть вставлен в обеспечивающее опору основание 113 или прикреплен к поверхности обеспечивающего опору основания 113.

Как видно на фиг. 13—17, конструкция рельсовых путей с плавающими плитами содержит плавающую плиту 111, обеспечивающее опору основание 113 и рельсы 104, при этом рельсы 104 посредством крепежных элементов 105 прочно установлены на плавающей плите 111, при этом плавающая плита 111 посредством демпферов 112 установлена на обеспечивающем опору основании 113.

Указанная основная часть 10 плиты для рельсового пути является плавающей плитой, при этом в пределах длины указанной плавающей плита 111 предусмотрен по меньшей мере один блок 20 дополнительной массы, при этом блок 20 дополнительной массы гибко соединен посредством упругих элементов с плавающей плитой 111.

Главная цель настоящего изобретения в снижении вибраций на уровне низких частот не за счет увеличения массы плиты для рельсового пути или снижения жесткости опоры плиты для рельсового пути, а за счет применения принципа пассивного поглощения динамических вибраций, установки на плавающей плите или на обеспечивающем опору плавающей плите основании основанной на принципе «пружина-амортизация-масса» подконструкции, соответствующего выбора формы выполнения указанной подконструкции, динамических параметров, а также отношения сцепления в конструкции рельсовых путей с плавающими плитами и противопоставления в предполагаемом диапазоне частот фазы вибраций подконструкции фазе вибраций конструкции рельсовых путей для уменьшения низкочастотных составляющих вибраций плавающей плиты или обеспечивающего опору плавающей плите основания посредством больших вибраций смещения блока дополнительной массы.

Если сравнивать, то от конструкции рельсовых путей в виде частично ограниченной конструкции на верхней и нижней поверхностях плавающих плит пассивно поглощающая динамические вибрации конструкция рельсовых путей с плавающими плитами существенно отличается тем, что в первой деформация основной части плавающей плиты вызывает деформацию сдвига слоя демпфирующего материала, в результате чего коэффициент затухания применяемого демпфирующего материала высокий, и поглощаются вибрации основной части плиты для рельсового пути. Таким образом, лишь увеличивается амортизирующее действие конструкции рельсовых путей с плавающими плитами, и не изменяется частота собственных колебаний конструкции рельсовых путей с плавающими плитами, поэтому по-прежнему невозможно устранить частоту собственных колебаний конструкции рельсовых путей, чтобы справится с увеличением составляющих вибраций. В пассивно поглощающей динамические вибрации конструкции рельсовых путей с плавающими плитами применяется устанавливаемая на основной части плавающей плиты, основанная на принципе «масса-жесткость-амортизация» динамическая подконструкция, за счет увеличения массы и жесткости изменяется первоначальная частота собственных колебаний конструкции рельсовых путей с плавающими плитами, при этом регулирование первоначальной частоты собственных колебаний конструкции рельсовых путей с плавающими плитами заключается в получении новых частот, которые выше и ниже первоначальной частоты собственных колебаний, в результате чего достигается главная цель, заключающаяся в получении более низкой частоты собственных колебаний конструкции рельсовых путей. В то же время благодаря обеспечиваемому установленной подконструкцией оптимальному амортизирующему действию можно добиться того, чтобы величина вибраций основной части плавающей плиты была самой маленькой. Результаты теоретических расчетов показывают, что снижение вибраций в отношении частоты собственных колебаний пассивно снижающей динамические вибрации конструкции рельсовых путей с плавающими плитами на стальных пружинах по сравнению с общепринятой конструкцией рельсовых путей с плавающими плитами на стальных пружинах достигает 10—15 дБ, и можно эффективно снижать низкочастотные составляющие вибраций в диапазоне 5—15 Гц.

В отношении блока 20 дополнительной массы на плавающей плите 111 можно применять многие способы установки; например, он устанавливается на верхней поверхности или внешней поверхности плавающей плиты 111. Предпочтительно, как видно на фиг. 13, фиг. 14 и фиг. 15, можно установить блок 20 дополнительной массы большого объема, и получить превосходный эффект снижения вибраций, и можно удобнее устанавливать блок 20 дополнительной массы, при этом указанная плавающая плита 111 выполнена в виде рамочной конструкции, имеющей рамное пространство 111a, при этом блок 20 дополнительной массы устанавливается в рамном пространстве 111a. В этом случае применяется плавающая плита 111, представляющая собой прямоугольную рамочную конструкцию, вырезанную из традиционной монолитной плавающей плиты, и по меньшей мере один блок 20 дополнительной массы, и применяется принцип пассивного поглощения динамических вибраций: в рамном пространстве 111a плавающей плиты 111 блок 20 дополнительной массы гибко соединен с плавающей плитой 111 или обеспечивающем опору основанием 113, и большие вибрации смещения блока 20 дополнительной массы поглощают вибрации, передаваемые поездом на обеспечивающее опору основание 113, в результате чего снижаются низкочастотные составляющие вибраций частоты собственных колебаний конструкции рельсовых путей с плавающей плитой.

Указанный блок 20 дополнительной массы является железобетонным блоком или блоком из металлического материала с большим коэффициентом плотности, и, таким образом, достигается лучшее функционирование. Как видно на фиг. 14, указанный блок 20 дополнительной массы является монолитной конструкцией. Как видно на фиг. 17, указанный блок 20 дополнительной массы также может применяться в виде конструкции из отдельных блоков, то есть образованным группой из нескольких блоков. Указанный упругий элемент является резиной, пружиной, синтетической смолой или стальной арматурой.

Как видно на фиг. 15, один монолитный блок 20 дополнительной массы установлен в рамном пространстве плавающей плиты 111, при этом посредством упругих элементов 30 между внешними боковыми стенками указанного блока 20 дополнительной массы и боковыми стенками плавающей плиты выполнено гибкое соединение.

Как видно на фиг. 16, один монолитный блок 20 дополнительной массы установлен в рамном пространстве плавающей плиты 111, при этом посредством упругих элементов 30 между нижней стенкой указанного блока 20 дополнительной массы и поверхностью обеспечивающего опору основания 113 выполнено гибкое соединение.

Как видно на фиг. 17, блок 20 дополнительной массы, образованный группой из нескольких блоков, установлен в рамном пространстве плавающей плиты 111, посредством упругих элементов 30 между нижней стенкой каждого из нескольких блоков и поверхностью обеспечивающего опору основания 113 выполнено гибкое соединение. Блок 20 дополнительной массы с самого начала может быть вставленным в обеспечивающее опору основание 113 или устанавливаться на поверхность обеспечивающего опору основания 113.

В качестве указанного блока 20 дополнительной массы обычно применяется железобетонный элемент или элемент из металлического материала с большим коэффициентом плотности. Указанное гибкое соединение обычно обеспечивается упругим элементом 30 или блоком 20 дополнительной массы, который сам по себе обладает жесткостью и способностью оказывать амортизирующее действие. В качестве упругого элемента 30 обычно применяется резина, коллоидное вещество, пружина или стальная арматура, при этом резину и коллоидное вещество помещают в промежуток между основной частью 10 плиты для рельсового пути и блоком 20 дополнительной массы путем заливания или вливания, при этом два конца упругого элемента прочно соединены соответственно с основной частью 10 плиты для рельсового пути и блоком 20 дополнительной массы.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к подрельсовым основаниям. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути содержит основную часть плиты. В области пространства, в котором отсутствует контакт с рельсом, предусмотрен блок дополнительной массы. Между блоком и основной частью плиты выполнено обладающее жёсткостью и способностью оказывать амортизирующее действие гибкое соединение. Достигается возможность эффективного снижения вибраций. 11 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути, содержащая основную часть (10) плиты для рельсового пути, отличающаяся тем, что в указанной основной части (10) плиты для рельсового пути, в области пространства, в котором отсутствует контакт с рельсом, предусмотрен блок (20) дополнительной массы, при этом между блоком (20) дополнительной массы и основной частью (10) плиты для рельсового пути выполнено обладающее жесткостью и способностью оказывать амортизирующее действие гибкое соединение.

2. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.1, отличающаяся тем, что между указанным блоком (20) дополнительной массы и основной частью (10) плиты для рельсового пути сохраняется степень свободы движения по вертикали, или сохраняется степень свободы движения по вертикали и горизонтали, или сохраняется степень свободы движения по вертикали и горизонтали, а также в продольном направлении.

3. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.1, отличающаяся тем, что указанным блоком (20) дополнительной массы снабжена верхняя поверхность, нижняя поверхность или боковая поверхность основной части (10) плиты для рельсового пути.

4. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.1, отличающаяся тем, что указанная основная часть (10) плиты для рельсового пути является шпалой трапецеидального сечения, при этом на указанной шпале (101) трапецеидального сечения, с интервалом в направлении прохождения пути по примыкающей территории, предусмотрен блок (20) дополнительной массы, при этом блок (20) дополнительной массы посредством упругих элементов гибко соединен со шпалой (101) трапецеидального сечения.

5. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.4, отличающаяся тем, что указанный блок (20) дополнительной массы гибко соединен с внутренней боковой стенкой одной продольной шпалы (101) трапецеидального сечения.

6. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.4, отличающаяся тем, что указанный блок (20) дополнительной массы каждой из своих двух боковых сторон соответственно гибко соединен с внутренней боковой стенкой одной продольной шпалы (101) трапецеидального сечения.

7. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.4, отличающаяся тем, что блоки (20) дополнительной массы в количестве двух штук образуют группу, при этом два блока дополнительной массы в одной группе гибко соединены соответственно с внутренней боковой стенкой и внешней боковой стенкой одной продольной шпалы (101) трапецеидального сечения.

8. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.7, отличающаяся тем, что на каждой из указанных двух продольных шпал трапецеидального сечения установлены блоки дополнительной массы в одной группе.

9. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.1, отличающаяся тем, что указанная основная часть (10) плиты для рельсового пути является плавающей плитой (111), при этом в пределах длины указанной плавающей плиты (111) предусмотрен по меньшей мере один блок (20) дополнительной массы, при этом блок (20) дополнительной массы гибко соединен посредством упругих элементов с плавающей плитой (111).

10. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.9, отличающаяся тем, что указанная плавающая плита выполнена в виде рамочной конструкции, имеющей рамное пространство, при этом блок (20) дополнительной массы установлен в рамном пространстве.

11. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.1, отличающаяся тем, что указанный блок (20) дополнительной массы выполнен в виде железобетонного элемента или элемента из металлического материала с большим коэффициентом плотности.

12. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути по п.1, отличающаяся тем, что указанный блок (20) дополнительной массы выполнен в виде монолитного элемента или элемента из отдельных блоков.