Железнодорожный путь оперативного развертывания и способ регулирования его рельсовой колеи по уровню и в плане Российский патент 2022 года по МПК E01B23/00 E01B23/08 

Изобретение относится к железнодорожному пути, оперативно, укладываемому в условиях чрезвычайных ситуаций, связанных с разрушением железнодорожной переправы через естественные преграды (например, река) при возникновении необходимости доставки груза, находящегося в эшелоне, остановленном перед разрушенным мостом, когда перегрузка груза на другой транспорт связана со значительными потерями времени.

Изобретение может быть использовано также при строительстве железнодорожного пути в качестве временного пути для доставки груза на короткие расстояния, когда возведение стационарного железнодорожного пути экономически нецелесообразно. Традиционная конструкция железнодорожного пути представляет из себя конструкцию, состоящую из земляного полотна и верхнего строения пути, содержащего балласт, на который уложены подрельсовое основание в виде шпал, с закрепленными на них с помощью скреплений рельсов. (Ашпиз Е.С. Железнодорожный путь, ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2021 г., с. 576). Укладка этой конструкции в условиях ограниченного времени представляет большую сложность и в условиях чрезвычайных ситуаций практически неприменима. Цель изобретения упрощение конструкции железнодорожного пути и повышение оперативности его укладки и регулирования положения рельсовых нитей по уровню и в плане.

Известен патент RU 2750544 «Способ оперативного развертывания железнодорожного пути и устройство подрельсового основания», которое содержит две опорные плиты. Нижнюю плиту укладывают на неподготовленную поверхность с возможностью ее закрепления. Верхнюю плиту укладывают на опорные узлы нижней плиты с возможностью ее перемещения. На верхнюю плиту устанавливают рельсы. Рельсовые нити выравнивают с помощью механизма перемещения опорного узла. Обеспечивается возможность укладки железнодорожных путей без проведения путевых работ.

Недостатком этого решения является сложность конструкции, требующая организации взаимодействия двух верхних и нижних плит с применением механизмов перемещения опорного узла, что затрудняет регулирование рельсовой колеи и увеличивает время и трудоемкость развертывания железнодорожного пути Известен патент RU 2746554 «Подрельсовое устройство железнодорожного пути и способ укладки по меньшей мере одного подрельсового устройства железнодорожного пути». Подрельсовое устройство содержит герметичную оболочку, наполняемую вязкой рабочей средой. Оболочку размещают в корпусе, открытом сверху. На верхней опорной плите корпуса размещены средства для установки рельсов. Верхняя плита установлена на оболочку с возможностью продольного и вертикального перемещения между верхними и нижними упорами, установленными на стенках корпуса, ограничивающими перемещение в вертикальной и горизонтальной относительно рельса плоскостях, при этом зазоры между стенами корпуса и боковыми поверхностями верхней опорной плиты и между упорами и верхней и нижней поверхностями верхней опорной плиты обеспечивают возможность установки рельсов с допусками содержания рельсовой колеи. Недостатком этого решения является сложность конструкции и трудоемкость монтажа железнодорожного пути и постановки рельсовой колеи в установленные размеры по уровню и в плане.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и сокращение времени на укладку железнодорожного пути и уменьшении трудоемкости регулирования его рельсовой колеи для постановки пути в задаваемое положение. Технический результат достигается тем, что железнодорожный путь содержит подрельсовые основания, уложенные на неподготовленную поверхность земли, на которые укладываются в стык отрезки рельсов, образуя рельсовую колею из двух параллельно расположенных на заданном расстоянии друг от друга рельсовых нитей. Подрельсовое основание выполнено в виде короба, состоящего из боковых и торцевых стен, открытого сверху, который содержит, по меньшей мере один домкрат, на который устанавливается плита с рельсами таким образом, что плита входит внутрь короба с возможностью перемещения с помощью домкрата от положения, когда верхняя поверхность плиты не может быть ниже верхней кромки боковой стены короба на толщину подошвы и высоту шейки рельса, а нижняя поверхность плиты не может быть выше верхней кромки боковых стен короба, при этом верхняя поверхность плиты не может быть ниже чем верхняя кромка торцевых стен в местах примыкающих к подошве рельса. Плита может иметь криволинейную поверхность. При этом короб может быть разделен на секции в каждую из которых укладывается домкрат или под каждую рельсовую нить укладывается отдельный короб, а стенки короба могут быть ячеистыми или выполнены в виде решеток.

Примыкание боковых граней плиты к боковым стенкам короба выполнено с зазором, предпочтительно равным установленным нормам содержания рельсовой колеи, а боковые стены короба оборудованы приспособлениями закрепления плиты от ее самопроизвольного перемещения в горизонтальной плоскости, например в виде прижимных болтов и/или клиновых прокладок между поверхностью стены короба и боковой гранью плиты, при этом принудительное перемещение плиты для регулирования зазоров и монтажа конструкции может осуществляться вручную. Рабочий ход домкрата не может быть меньше, чем диапазон перемещения плиты от минимально до максимально возможных положений плиты, в частности толщины подошвы рельса и высоты его шейки. Домкрат может быть выполнен в виде эластичной герметичной оболочки, наполняемой рабочей средой от внешнего источника. Боковые и торцевые стены короба изготовлены из листов металла или материала не менее прочного чем металл, при этом стенки могут иметь вырезы, например в виде перфорированного листа или из решеток для облегчения транспортировки и монтажа. Торцевые стены короба выполнены с вырезом по ширине подошвы рельсов. Короб предпочтительно сделать состоящим из секций, разделенных перегородкой, или отдельных коробов, в частности под каждый рельс. Для повышения устойчивости конструкции железнодорожного пути подрельсовые основания связываются соединяющими элементами, например балками или тяжами.

Соединение рельсов в стык производится с помощью сварки их концов, однако, учитывая, что после использования железнодорожного пути, он разбирается, эффективнее соединять их с возможностью демонтажа, например, помощью накладок (см. например Каменский В.Б. Пособие монтеру пути. - М.: Транспорт, 1992. 223 с.). Концы рельсов имеют сквозные отверстия, совмещаемые с отверстиями в накладках. Однако в накладках с целью облегчения регулировки рельсовой колеи отверстия целесообразно сделать больших размеров, предпочтительно вытянутых овалов в вертикальном направлении. Длина рельса, устанавливаемая на плиту больше, чем ширина плиты, а разность высот левой и правой рельсовых нитей не может быть меньше максимально установленного возвышения рельса в кривых. Крепление рельса к плите осуществляется с помощью узла крепления, которым может служить стандартное промежуточное скрепление, применяемое на железных дорогам, а может быть более экономичное, например, стержнем типа костыля, соединяющего плиту и подошву рельса через отверстия в них. Допускается жесткое крепление плиты к подошве рельсов, например, сваркой.

Способ регулирования рельсовой колеи железнодорожного пути быстрого развертывания в плане заключается в перемещении плит в горизонтальной плоскости в поперечном направлении до достижения расстояния между параллельно лежащими рельсами заданным размерам ширины колеи, в продольном направлении до стыковки с ближайшим последовательно лежащим рельсом, а по уровню перемещением плиты в вертикальной плоскости посредством домкрата до совпадения горизонтальных плоскостей касательных поверхностям катания соединяемых рельсов и последующим закреплением их положения с установленными зазорами в стыке. Перемещение плиты в горизонтальной плоскости может осуществляться вручную, например с помощью лома или специальным приспособлением, например, на боковой грани плиты нарезается резьба, в боковой стенке короба отверстие с установленной с наружной стороны гайкой и перемещение осуществляется вращением болта. Изобретение иллюстрируется фигурами 1, 2, 3.

На фигуре 1 показан вид сверху на железнодорожный путь оперативного развертывания На фигуре 2 показан разрез А-А фигуры 1 с расположением одной рельсовой нити на минимальных и максимальных отметках относительно верхнего края стенки короба, обеспечивающих беспрепятственное и безопасное движение по железнодорожному пути.

На фигуре 3 вид В фигуры 1.

1 - головка рельса; 2 - подошва рельса, 3 - торцевая стена короба; 4 - боковая стена короба, 5 - опорная плита; 6 - узел крепления рельса; 7 - стык рельса; 8 - поверхность, на которую укладывается короб; 9 - домкрат; 10 - шейка рельса.

Расстояние h_i есть диапазон между максимально и минимально возможными положениями рельса относительно верха стенки короба. L_i - зазор между плитой и боковыми стенками короба, L_j - зазор между плитой и торцевыми стенками.

Короб, состоит из торцевых 3 и 4 боковых стенок, преимущественно сборно-разборный, трансформируемый, доставляется к месту укладки железнодорожного пути и укладывается на неподготовленную поверхность 8, закрепляется одним или несколькими способами, например забивается монтажными стойками в грунт, соединяется с другими коробами с помощью тяжей, накладок и т.п., в короб укладывается домкрат 9, представляющий собой эластичную оболочку, наполняемую воздухом или иной ньютоновской жидкостью, на оболочку укладывается плита 5 к которой подошвой 2 крепится рельс с помощью крепления, например стержнем типа костыля, соединяющего плиту и подошву рельса через отверстия в них. Крепление рельса к плите может осуществляться также стандартными промежуточными скреплениями, применяемыми на железных дорогах общего и необщего пользования. Крепление подошвы 2 рельса к плите 5 может осуществляться с применением промежуточных подкладок, в том числе криволинейных для обеспечения задаваемых значений подуклонки рельсов. Между внутренней поверхностью боковых стенок 4 и плитой 5 имеются зазоры L_i предпочтительно, устанавливаемые на основе допусков на содержание рельсовой колеи, а между торцевой стенкой 3 и плитой 5 зазоры L_j произвольные, но целесообразнее определить по величине среднестатистического угона рельсов или рассчитать угон рельсов от веса состава.

Домкрат 9 устанавливается таким образом, чтобы верхняя поверхность плиты 5, находящаяся внутри короба была бы не ниже верхней кромки боковой стенки 4 короба на величину равную максимальной толщине подошвы 2 рельса и высоты шейки 10 рельса, а нижняя поверхность плиты 5 выше, чем верхняя кромка боковой стены 4 короба. При этом нижняя поверхность плиты 5 размещается выше, чем верхняя кромка торцевой стены 3 стены короба в местах, примыкающих к подошве 2 рельса. Рабочий ход домкрата не может быть меньше, чем величина равная сумме максимальной толщины подошвы 2 и высоты шейки 10 рельса. При этом разность высот левой и правой рельсовых нитей не может быть меньше максимально установленного возвышения рельса в кривых. Рельсы укладываются в стык и регулируются в плане перемещением плиты 5 в горизонтальной плоскости в поперечном направлении железнодорожного пути до достижения установленного значения расстояния между двумя рельсовыми нитями равным ширине колеи, а в продольном направлении до стыковки с другим рельсом Выравнивание рельсовой нити по уровню осуществляется регулированием хода домкратов 9 по каждой рельсовой нити, в частности, изменением давления в оболочке, до того, как горизонтальные плоскости касательные головки 1 рельсов в месте катания колеса совпадут для обоих рельсов. После того как рельсовые нити будут таким образом отрегулированы, стык 7 закрепляется, например с помощью накладок, которые могут устанавливаться на два соседних рельса через сквозные отверстия в шейке 10 рельса или сваркой или накладками, устанавливаемыми на подошву рельса в поперечной железнодорожному пути плоскости. Таким образом достигается сокращение времени на укладку железнодорожного пути, снижение трудоемкости регулирования положения рельсовой колеи и упрощение конструкции.

Группа изобретений относится к области временных железнодорожных путей, в частности к железнодорожному пути оперативного развертывания, а также к способу регулирования его колеи. Путь содержит соединенные в стык рельсы. Рельсы установлены на подрельсовое основание. Основание состоит из открытого сверху короба с домкратом внутри. На домкрат опирается плита, свободно входящая внутрь короба. При перемещении плиты ее нижняя поверхность не может быть выше верхней кромки боковой стены короба. При регулировке пути перемещают плиту по уровню в вертикальной плоскости до совпадения горизонтальных поверхностей катания рельсов. В поперечном направлении плиту перемещают до достижения расстояния между параллельными рельсами заданных значений. В продольном направлении – до стыковки рельса с ближайшим последовательно лежащим рельсом. Уменьшается трудоемкость регулирования рельсовой колеи. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Железнодорожный путь оперативного развертывания, содержащий рельсы, соединенные в стык и образующие рельсовую колею, установленные на подрельсовое основание, состоящее из открытого сверху короба, внутри которого установлен домкрат, на который опирается плита, свободно входящая внутрь короба, принудительно перемещаемая домкратом, отличающийся тем, что при перемещении плиты ее нижняя поверхность не может быть выше, чем верхняя кромка боковой стены короба.

2. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что верхняя поверхность плиты при ее перемещении не может быть ниже верхней кромки боковой стены короба на толщину подошвы и высоту шейки рельса, а в местах, примыкающих к подошве рельса, верхней кромки торцевых стен.

3. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что рабочий ход домкрата не может быть меньше, чем высота шейки и подошвы рельса.

4. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что домкрат выполнен в виде эластичной герметичной оболочки, наполняемой рабочей средой от внешнего источника.

5. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что стыковое соединение рельсов выполнено с помощью накладок, устанавливаемых на концы последовательно соединяемых рельсов со стыковочными размерами отверстий в накладках больших, чем в рельсах.

6. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что короб выполнен с возможностью демонтажа стен при транспортировке, при этом стены могут быть выполнены из перфорированных листов или решеток.

7. Железнодорожный путь по п. 1, отличающийся тем, что примыкание граней плиты к стенкам короба выполнено с зазорами, соответствующими установленным нормам содержания рельсовой колеи.

8. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что короба оборудованы приспособлениями для крепления коробов между собой.

9. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что длина рельса, устанавливаемого на плиту, больше, чем ширина плиты.

10. Способ регулирования рельсовой колеи железнодорожного пути оперативного развертывания по уровню и в плане, заключающийся в том, что перемещение рельсов осуществляется перемещением плит по уровню в вертикальной плоскости до совпадения горизонтальных плоскостей, касательных поверхности катания соединяемых в стык рельсов, в плане в поперечном направлении до достижения расстояния между параллельно лежащими рельсами заданным размерам ширины колеи, а в продольном - до стыковки рельса с ближайшим последовательно лежащим рельсом с установленным размером стыкового зазора.