Железнодорожный переезд Российский патент 2023 года по МПК E01C9/04 

Заявленное техническое решение относится к устройству рельсового пути транспортных средств из несущих сборных железобетонных элементов, в частности к конструкции железнодорожного переезда состоящего из путевых блоков, размещенных в пределах рельсошпальной решетки, например, железнодорожных или трамвайных путей.

Из предшествующего уровня техники известны различные варианты выполнения путевых плит, известно укрытие рельсового пути содержащие расположенные между рельсами пути на уровне рельсов элементы укрытия в форме плиты и также расположенные снаружи с прилеганием к рельсам элементы укрытия в форме плиты. Элементы укрытия на своих обращенных к рельсам кромках имеют опорные корпуса, посредством которых эти элементы укрытия опираются на рельсы. Опорные корпуса, которые расположены на элементах укрытия, на их обращенных к рельсам кромках, установлены на указанных элементах укрытия с возможностью перемещения в продольном направлении рельсов (RU 2480553 С2, 9/04, 27.04.2013 г.).

Известен железнодорожный переезд и способ изготовления резино-железобетонных плит предназначенных для изготовления дорожных настилов через железный путь (RU 2297488 С2, 9/04, 27.04.2013 г.).

Известен железнодорожный переезд состоящий из междупутных и межрельсовых плит. Междупутные плиты на нижней стороне имеют закладные детали, которые обеспечивают связь с рельсом посредством фиксатора (RU 2676772 С1, 9/04, 11.01.2019 г.).

Известен железнодорожный переезд характеризующий тем, что по крайней мере, его часть выполнена из напряженных железобетонных шпал, скрепленных между собой, по крайней мере в своих средних частях, бетонной плитой с образование монолитного конструктивного элемента, а другая часть железнодорожного переезда выполнена установкой поверх свободных участков шпал за пределами указанной бетонной путевых плит, закрепленных на ней и между собой, с возможностью демонтажа (RU 2716068 С1, 9/06, 05.03.2020 г.). Принято за аналог.

Установка монолитного конструктивного элемента приводит к необходимости демонтажа части стандартной рельсошпальной решетки в пределах железнодорожного переезда, что исключает возможность движение железнодорожных составов в продолжении полного цикла монтажа железнодорожного переезда.

Известен покрытие железнодорожного переезда на железобетонных шпалах включающие монолитные на основе резины внутренние и наружные плиты установленные на резиновые детали-прокладки, соединенные между собой в замкнутую конструкцию, причем внутренние и наружные плиты выполнены с впадинами, а прокладки с выступами совмещенными с впадинами, что обеспечивает монолитную конструкцию покрытия, при этом резиновая деталь-прокладка установленная под наружными плитами, наложена на наклонную внешнюю часть железобетонной шпалы и под рельс, а резиновая деталь-прокладка установленная под внутренними плитами расположена между рельсами на горизонтальной поверхности железобетонно шпалы. (RU 2190057 С2, 9/04, 29.06.2000 г.). Принято за аналог.

Установка монолитных внутренних и наружных плит и деталь-прокладок, выполненных на основе резины, ограничивает их нагрузочную способность и долговечность, в том числе в следствие истирания подвижных сопрягаемых поверхностей в парах резина-бетон, резина -резина, в условиях периодического обледенения и оттаивания.

Наличие этих факторов, существенно снижает эффективность использования известного устройства в качестве железнодорожного переезда при экстремальных условиях эксплуатации.

Известен железнодорожный переезд включающий монолитные внутренние и наружные плиты монтируемые внутри и с наружи рельсошпальной решетки поверх шпал, а что плиты, опирающиеся на балластную призму, соединены между собой в замкнутую, монолитно-скрепленную конструкцию, с возможностью демонтажа, посредствам скрепляющих конструктивных элементов, расположенных в продольном и поперечном направлениях, и конструктивно не связанных с элементами рельсошпальной решетки. (RU 2770014, 14.04.2022 г.). Принято за прототип.

Формирование железнодорожного переезда включающий монолитными внутренние и наружные плиты монтируемыми внутри и с наружи рельсошпальной решетки обеспечивает изготовление переезда с размерами кратными их длине, кроме того, неравномерные геометрические и механические характеристики балластной призмы по длине монолитной плиты вызывают в ней существенные деформации и внутренние напряжения, что снижает как ее эксплуатационные характеристики, так и эксплуатационные характеристики переезда к целом.

Наличие этих факторов, снижает эффективность использования известного устройства в качестве железнодорожного переезда при его эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение являлось создание надежной в эксплуатации конструкции железнодорожного переезда, выполненного из композитных, в частности железобетонных, блоков соединенных между собой в замкнутую, конструкцию, обеспечивающую высокую нагрузочную способность и долговечность, в том числе в условиях экстремальных эксплуатационных нагрузок, в частности при периодическом обледенении и оттаивании.

Решение данной задачи достигается за счет того, что переезд формируется из опорных элементов и блоков в виде композитных, в частности железобетонных, конструкций, раздельно укладываемых в пространстве рельсошпальной решетки, соединяемых между собой конструктивными элементами, образуя при этом замкнутую конструкцию, связанных между собой, но не связанных с рельсами рельсошпальной решетки, опорных блоков и элементов, что обеспечивает: удобства монтажа переезда; изготовление переезда с размерами кратными междушпальному расстоянию шпальной решетки; равномерное распределение нагрузки между опорными элементами вне зависимости от геометрические и механические характеристики балластной призмы по длине переезда; возможность корректировки геометрические и механические характеристики балластной призмы по длине опорных элементов; удобства эксплуатации, заключающееся в возможности оперативного устранения неисправностей возникающих в раздельно устанавливаемых опорных блоках.

Технический результат изобретения, обеспечивается приведенной совокупностью признаков, является повышение эффективности использования железнодорожного переезда, состоящего из опорных блоков и элементов, раздельно устанавливаемых в пространстве рельсошпальной решетки и соединенных между собой конструктивными элементами, образуя при этом замкнутую, не связанную с рельсами рельсошпальной решетки, конструкцию.

Д ля достижения технического результата железнодорожный переезд формируется из композитных, в частности железобетонных, конструкций, в виде опорных блоков, плит или балок, и опорных элементов, в виде балок, раздельно устанавливаемых в пространстве рельсошпальной решетки и закрепленных конструктивными элементами, образуя при этом замкнутую конструкцию, не связанную с рельсами рельсошпальной решетки.

При этом различаются внутренние и внешние опорные блоки и элементы, устанавливаемые соответственно внутри и вне междурельсового пространства

При этом, согласно изобретения, опорные блоки в виде плит устанавливаются над шпалами.

При этом, согласно изобретения, опорные блоки и опорные элементы в виде балок, устанавливаемые соответственно в междушпальное и над шпальное пространство рельсошпальной решетки.

При этом, согласно изобретения, опорные блоки в виде плит, имеют монолитную конструкцию, состоящую из двух балок призматической формы соединенных над шпальной перемычкой, имеющих различное функциональным назначением. Так в частности: верхняя и нижняя горизонтальные поверхности балок обеспечивают соответственно восприятие и передачу нагрузки от транспортного средства на балласт; нижние боковые наклонные поверхности балок, обеспечивают фиксацию плиты в междушпальном пространстве и передачу части нагрузки от транспортного средства через шпалу на балласт; верхние боковые наклонные поверхности балок, обеспечивают фиксацию плиты в междушпальном пространстве и передачу нагрузки от сопряженного с ней элемента на балласт; верхняя горизонтальная поверхность перемычки обеспечивает восприятие нагрузки от транспортного средства и передачу ее через балки на балласт.

При этом, согласно изобретения, опорные блоки и опорные элементы в виде балок, имеют призматические формы, боковые поверхности которой различаются функциональным назначением. Так в частности у опорных блоков в виде балок: верхняя и нижняя горизонтальные поверхности обеспечивают соответственно восприятие и передачу нагрузки от транспортного средства на балласт; нижние боковые наклонные поверхности обеспечивают фиксацию опорного блока в междушпальном пространстве и передачу части нагрузки от транспортного средства через шпалу на балласт. Так в частности, у опорных элементов в виде балок: верхняя горизонтальные поверхности обеспечивает восприятие нагрузки от транспортного средства; нижняя горизонтальные является свободной; боковые наклонные поверхности обеспечивают фиксацию опорных элементов в междушпальном пространстве и передачу части нагрузки от транспортного средства через сопряженные опорные блоки на балласт.

При этом, согласно изобретения, внутренние опорные блоки, могут выполняться как в виде монолитной конструкции, так и в виде сборной конструкции, соединенных внутренним профильным соединением полу-блоков.

При этом, согласно изобретения, внутренний и внешний опорные блоки, скрепляются конструктивным элементом, например в виде скобы, закрепленной на боковых поверхностях блоков и располагающейся ниже подошвы рельса (вариант скрепления 1).

При этом, согласно изобретения, внутренний и внешний опорные блоки, скрепляются профильным консольным конструктивным элементом, являющегося неотъемлемой конструктивной частью внутреннего опорного полу-блока, располагающейся ниже подошвы рельса и сопряженного с профильной поверхностью внешнего опорного блок (вариант скрепления 2), формируя внешнее профильное соединение.

При этом, согласно изобретения, сборная конструкция внутреннего опорного блока, может выполняться из двух или более элементов и состоять соответственно из состоять из двух, или более полу-блоков.

При этом, согласно изобретения, каждый опорный полу-блок имеет два профильных соединения, по крайней мере одно из которых является внутреннем, а второе, в зависимости от положения опорный полу-блок в составе сборной конструкции, может являться внешним, располагается на его консольном конструктивном элементе и сопрягаться с профильной поверхностью внешнего опорного блок.

При этом, согласно изобретения, на нижних боковых поверхностях опорных блоков, выполнены каналы обеспечивающие доступ вибрационного инструмента к балласту для его уплотнения под опорной поверхностью блока.

При этом, согласно изобретения, опорные блоки и опорные элементы скрепляются конструктивным элементом, состоящим из перемычки и резьбового соединения, что обеспечивает дополнительную фиксацию их относительного положения и выполняет антивандальную функцию, препятствуя несанкционированному демонтажу опорных блоков переезда.

При этом, согласно изобретения, с наружи переезда устанавливаются упорные блоки.

При этом, согласно изобретения, между всеми сопрягаемыми поверхностями, опорных блоков, полу-блоков, опорных элементов и упорных блоков и т.д., устанавливаются эластичные прокладки.

На фиг. 1, вид сверху, с местным видом А и разрезом Б-Б, железнодорожного переезда с вариантом 1 скрепления балочных опорных блоков - внутренний опорный блок выполнен в виде моноблока.

На фиг. 2, вид сверху, с местным видом В и разрезом Б-Б, железнодорожного переезда, с вариантом 1 скрепления плитных опорных блоков - внутренний опорный блок выполнен в виде моноблока.

На фиг. 3, местный вид А железнодорожного переезда, с вариантом 1 скрепления балочных опорных блоков.

На фиг. 4, разрез Б-Б железнодорожного переезда, с вариантом 1 скрепления опорных блоков.

На фиг. 5 вид сверху, с местным видом Г и разрезом Д-Д, железнодорожного переезда, с вариантом 2 скрепления балочных опорных блоков - внутренний опорный блок выполнен в виде сборной конструкции.

На фиг. 6 вид сверху, с местным видом Е и разрезом Д-Д, железнодорожного переезда, с вариантом 2 скрепления плитных опорных блоков - внутренний опорный блок выполнен в виде сборной конструкции.

На фиг. 7 вид сверху, с местными видами А, В и разрезом Б-Б, комбинированного исполнения железнодорожного переезда, с вариантом 1 скрепления балочных и плитных опорных блоков - внутренние опорные блоки выполнен в виде моноблоков.

На фиг. 8 вид сверху, с местными видами Г, Е и разрезом Д-Д, комбинированного исполнения железнодорожного переезда, с вариантом 2 скрепления балочных и плитных опорных блоков - внутренние опорные блоки выполнен в виде сборной конструкции.

На фиг. 9, вид Г, с вариантом 2 скрепления балочных опорных блоков.

На фиг. 10, вид В, с вариантом 1 скрепления плитных опорных блоков.

На фиг. 11, вид Е, с вариантом 2 скрепления плитных опорных блоков.

На фиг. 12, разрез Д-Д, с вариантом 2 скрепления опорных блоков - внутренний опорный блок выполнен в виде сборной конструкции.

Особенностью формировании железнодорожного переезд по варианту 1, фиг. 1, 2, 3, 4, 10, является раздельная укладка внутренних 1,7 и внешних 2,8, соответственно балочных и плитных, опорных блоков на подготовленное щебеночное основание междушпального пространства, с последующим скреплением их конструктивными элементами 5, например в виде скобы, закрепляемыми на боковых поверхностях блоков и располагающимися ниже подошвы рельса. После чего, может выполняться уплотнение балласта под их опорными поверхностями опорных блоков, через боковые каналы на их боковых поверхностях. После чего, пространство между их нижними боковыми поверхностями и боковыми поверхностями шпал заполняется щебнем. После чего, между верхними боковыми поверхностями опорных блоков 1,2, устанавливаются опорные элементы, 3,4, скрепляемые с ними резьбовой стяжкой 9 и планкой 10, устанавливаемой и фиксируемой в каналах боковых поверхностей опорных блоков 1,2.

Особенностью формировании железнодорожного переезд по варианту 2, фиг. 5, 6, 8, 11, 12, является последовательная укладка балочных 11,12, или плитных 16,17 полу блоков, с заводкой их консольных частей под подошвы рельсов, во внешнюю часть междушпального пространства, с фиксацией их между собой по внутреннему фасонному соединению. После чего, на их консольные части устанавливаются, балочные 13 или плитные 15, внешние опорные блоки, с фиксацией по внешнему фасонному соединению с дополнительной фиксацией резьбовой стяжкой 14.

Во всех случаях, после установки опорных блоков, между ними укладываются опорные элементы 3,4. Это обеспечивает связанность опорных блоков вдоль рельсового пути.

Во всех случаях, опорные блоки и опорные элементы, после своей установки, скрепляются стягиванием конструктивным элементом состоящим из резьбового соединения 9 и планки 10, входящей в боковые каналы опорных блоков, что обеспечивает дополнительную фиксацию их относительного положения поперек рельсового пути и выполняет антивандальную функцию, препятствуя несанкционированному демонтажу опорных блоков и опорных элементов переезда.

Во всех случаях, после установки опорных блоков, опорных элементов и скрепляющих элементов с внешней сторон переезда и рельсошпальной решетки устанавливаются упорные блоки 6, обеспечивающие фиксацию элементов переезда относительно верхнего строения железнодорожного пути и дороги.

Во всех случаях, перед установкой междушпальных блоков уровень щебня в междушпальном пространстве выравнивается.

Во всех случаях, после установки опорных блоков, находящийся под ними щебень может быть уплотнен погружением в боковые каналы подбоек виброинструмента.

Во всех случаях пространство, между боковыми поверхностями шпал и нижними наклонными поверхностями опорных блоков, заполняется мелкозернистым щебнем, что обеспечивает их фиксацию в междушпальном пространстве.

Во всех случаях между сопрягаемыми поверхностями опорных блоков могут устанавливаться эластичные прокладки.

Изобретение относится к конструкции железнодорожного переезда. Технический результат - равномерное распределение нагрузки между опорными элементами, удобство эксплуатации. Железнодорожный переезд включает монолитные опорные элементы, расположенные над шпалами. Внутри и снаружи междурельсового пространства рельсошпальной решетки раздельно установлены опорные элементы и сопряженные с ними опорные блоки, установленные на балласт, скрепленные конструктивными элементами с образованием замкнутой конструкции, не связанной с рельсами. Предложены варианты выполнения и расположения опорных блоков и опорных элементов. 9 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Железнодорожный переезд, включающий рельсошпальную решетку и монолитные опорные элементы, расположенные над шпалами, отличающийся тем, что внутри и снаружи междурельсового пространства рельсошпальной решетки раздельно установлены опорные элементы и сопряженные с ними опорные блоки, установленные на балласт, скрепленные конструктивными элементами с образованием замкнутой конструкции, не связанной с рельсами.

2. Железнодорожный переезд по п. 1, отличающийся тем, что опорные блоки выполнены призматической формы и смонтированы в междушпальное пространство.

3. Железнодорожный переезд по п. 1, отличающийся тем, что опорные блоки выполнены в виде плит.

4. Железнодорожный переезд по п. 1, отличающийся тем, что опорные блоки, установленные внутри и снаружи междурельсового пространства рельсошпальной решетки, скреплены конструктивными элементами, закрепленными на боковых поверхностях блоков и расположенными ниже подошвы рельса.

5. Железнодорожный переезд по любому из пп. 2, 4, отличающийся тем, что опорные блоки, установленные внутри и снаружи междурельсового пространства рельсошпальной решетки, выполнены в виде соединенных между собой профильным соединением опорных полублоков с образованием сборных конструкций.

6. Железнодорожный переезд по п. 5, отличающийся тем, что опорные блоки сборной конструкции имеют профильные внешние консольные конструктивные элементы, сопрягаемые с профильной поверхностью опорных блоков, расположенных снаружи междурельсового пространства рельсошпальной решетки.

7. Железнодорожный переезд по любому из пп. 1, 5, отличающийся тем, что опорные блоки, установленные внутри и снаружи междурельсового пространства рельсошпальной решетки и сопряженные профильным соединением, дополнительно скреплены конструктивными элементами в виде резьбовой стяжки.

8. Железнодорожный переезд по п. 1, отличающийся тем, что на нижних боковых поверхностях опорных блоков выполнены каналы для доступа вибрационного инструмента к балласту для его уплотнения под опорной поверхностью блоков.

9. Железнодорожный переезд по любому из пп. 1, 5, отличающийся тем, что опорные блоки скреплены с опорными элементами стягивающим конструктивным элементом, для дополнительной фиксации их относительного положения и предотвращения несанкционированного демонтажа опорных блоков.

10. Железнодорожный переезд по п. 1, отличающийся тем, что опорные блоки и опорные элементы выполнены из железобетона, а между их сопрягаемыми поверхностями установлены эластичные прокладки.