СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ВИБРОИЗОЛИРУЮЩЕГО ОСНОВАНИЯ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ МЕТРОПОЛИТЕНА Российский патент 2024 года по МПК E01B1/00 E01B2/00 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к способу сооружения верхнего строения пути метрополитена, в частности к способу сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена [E01B1/00, E01B2/00, F16F7/00, E02D31/08].

Уровень техники.

РЕМОНТИРУЕМАЯ СИСТЕМА ДЕМПФИРОВАНИЯ ИЗ СБОРНЫХ СТАЛЬНЫХ ПРУЖИННЫХ ПЛАВАЮЩИХ ПЛИТ [CN203475236U, опубл. 12.03.2014], включающая этап установки виброизоляторов на нижнее основание, причем виброизоляторы устанавливают на нижнее строение пути вдоль двух параллельных линий на равном расстоянии друг от друга, этап укладывания на виброизоляторы поперечной опорной плиты прямоугольной формы, при этом этапы повторяют по меньшей мере один раз.

Недостатками аналога является высокий уровень вибрации из-за отсутствия заполнения поперечных стыков упругими уплотнителями, чередования ориентации плиты на 180° относительно предыдущей, так как аналог содержит плиты прямоугольной формы, что не позволяет распределять нагрузки от подвижного состава на соседние плиты, обеспечивая равномерность распределения и снижение амплитуды колебания плит в ответ на приложения нагрузок от подвижного состава. Также отсутствует этап позиционирования, что приводит к увеличению раскачивания подвижного состава, соответственно к увеличению образования горизонтальных и вертикальных сил.

БЕЗБАЛЛАСТНЫЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ГРУЗОВОГО И ПАССАЖИРСКОГО ДВИЖЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО СТРОИТЕЛЬСТВА RU2755804C1, опубл. 21.09.2021, включающий этап установки виброизоляторов на нижнее основание пути вдоль двух параллельных линий на равном расстоянии друг от друга, этап предварительного укладывания на виброизоляторы поперечной опорной плиты прямоугольной формы, в которой на продольной оси плиты выполнены монтажные отверстия над виброизоляторами, этап позиционирования плиты, на котором плиту поднимают, позиционируют горизонтально, этап фиксации плиты, в котором в монтажные отверстия опорной плиты заливают подливочную смесь до заполнения зазоров между плитой и виброизоляторами и обеспечивают его затвердевание, при этом этапы повторяют по меньшей мере один раз.

Недостатками аналога является высокий уровень вибрации из-за отсутствия заполнения поперечных стыков упругими уплотнителями, чередования ориентации плиты на 180° относительно предыдущей, так как аналог содержит плиты прямоугольной формы, что не позволяет распределять нагрузки от подвижного состава на соседние плиты, обеспечивая равномерность распределения и снижение амплитуды колебания плит в ответ на приложения нагрузок от подвижного состава. Также отсутствует установка опалубки, что увеличивает время, затрачиваемое на сооружение безбалластного железнодорожного пути для высокоскоростного грузового и пассажирского движения, так как необходимо ждать затвердевания подливочной смеси.

СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА МОНОЛИТНОГО ПУТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА С ПЛАВАЮЩЕЙ ПЛИТОЙ ДЛЯ ПРОЕКТА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ МЕТРОПОЛИТЕНА CN106917328A, опубл. 04.07.2017, включающий этап установки виброизоляторов на нижнее основание пути вдоль двух параллельных линий на равном расстоянии друг от друга, этап предварительного укладывания на виброизоляторы поперечной опорной плиты прямоугольной формы, в которой на продольной оси плиты выполнены монтажные отверстия над виброизоляторами, этап позиционирования плиты, на котором плиту поднимают, позиционируют горизонтально, этап фиксации плиты, в котором в монтажные отверстия опорной плиты заливают подливочную смесь до заполнения зазоров между плитой и виброизоляторами и обеспечивают его затвердевание, при этом этапы повторяют по меньшей мере один раз.

Недостатками аналога является высокий уровень вибрации из-за отсутствия заполнения поперечных стыков упругими уплотнителями, чередования ориентации плиты на 180° относительно предыдущей, так как аналог содержит плиты прямоугольной формы, что не позволяет распределять нагрузки от подвижного состава на соседние плиты, обеспечивая равномерность распределения и снижение амплитуды колебания плит в ответ на приложения нагрузок от подвижного состава. Также отсутствует установка опалубки, что увеличивает время, затрачиваемое на сооружение монолитного пути земляного полотна с плавающей плитой для проекта железной дороги метрополитена, так как необходимо ждать затвердевания подливочной смеси.

Раскрытие сущности изобретения.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в устранении вышеуказанных недостатков аналогов и создании способа сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена со сниженной интенсивностью вибрации.

Техническими результатами являются снижение интенсивности вибрации при прохождении подвижного состава по верхнему строению пути и сокращение времени, затрачиваемого на сооружение виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена.

Указанные технические результаты объективно проявляются в уменьшении амплитуды вибрационных колебаний, возникающих при прохождении подвижного состава по верхнему строению пути, и отсутствии необходимости ожидания затвердевания подливочной смеси при сооружении виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена.

Указанный технический результат обеспечивает способ сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена, содержащий:

А. этап установки виброизоляторов с опалубками на нижнее строение пути вдоль двух параллельных линий на равном расстоянии друг от друга,

Б. этап предварительного укладывания на виброизоляторы поперечной опорной плиты, содержащей прямоугольную узкую часть, в которой на продольной оси плиты выполнено монтажное отверстие и которая соединена с расширяющейся трапецеидальной частью, которая соединена с прямоугольной широкой частью плиты, в которой выполнено два отверстия на равном расстоянии от продольной оси плиты, при этом плиту укладывают так, что ее монтажные отверстия располагаются над виброизоляторами,

В. этап позиционирования плиты, на котором плиту поднимают на проектную высоту и позиционируют горизонтально,

Г. этап фиксации поперечной опорной плиты, в котором в монтажные отверстия поперечной опорной плиты заливают подливочную смесь до заполнения пространств между плитой и виброизоляторами и обеспечивают ее затвердевание,

при этом этапы А-Г повторяют по меньшей мере один раз,

причем при повторении на этапе Б каждую поперечную опорную плиту укладывают параллельно друг другу с чередованием ориентации плиты на 180° относительно соседней так, что прямоугольная узкая часть каждой опорной плиты примыкает к прямоугольной широкой части соседних поперечных опорных плит,

причем при повторении на этапе В позиционируемую плиту размещают на предварительно заданном расстоянии от соседней зафиксированной плиты и размещают между ними упругие уплотнители.

В частности, на каждой поперечной опорной плите установлены инвентарные рельсы.

В частности, плиту поднимают с помощью портального крана за инвентарные рельсы.

В частности, виброизоляторы выполнены в виде пластин из полимерных материалов или пружин из металла, или пневматических виброизоляторов.

В частности, на этапе А виброизоляторы устанавливают на нижнее строение пути вдоль двух параллельных линий так, что каждый виброизолятор на одной линии и два ближайших к нему виброизолятора на другой линии расположены в вершинах равнобедренного треугольника.

В частности, на этапе А виброизоляторы устанавливают на нижнее строение пути вдоль двух параллельных линий так, что каждый виброизолятор на одной линии и два ближайших к нему виброизолятора на другой линии расположены в вершинах равностороннего треугольника.

В частности, опалубка выполнена из упругого материала.

В частности, опалубка выполнена в виде трубы.

В частности, опалубка выполнена из пористого материала с закрытыми порами.

В частности, в качестве подливочной смеси используют быстротвердеющую смесь.

В частности, упругие уплотнители выполнены в виде лент или шнуров пористых из полимерных или композитных материалов.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан вид поперечной опорной плиты укладываемого согласно заявленному способу виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена сверху.

На фиг. 2 показано поперечное сечение плиты с фиг.1 по плоскости А-А с установленными на виброизолирующем основании верхнего строения пути метрополитена рельсами.

На фиг. 3 показан общий вид виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена.

На фиг. 4 схематично показаны возникающие в одной из поперечных опорных плит горизонтальные поперечные силы от подвижного состава.

На фиг. 5 показан общий вид виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена, известного из уровня техники.

На фигурах обозначено: 1 – поперечная опорная плита, 2 – виброизолятор, 3 – нижнее строение пути, 4 – прямоугольная узкая часть, 5 – расширяющаяся трапецеидальная часть, 6 – прямоугольная широкая часть, 7 - подрельсовая опора, 8 - путевой рельс, 9 – крепление кронштейна контактного рельса, 10 – кронштейн контактного рельса, 11 – контактный рельс, 12 – узел крепления, 13 – монтажное отверстие, 14 – упругая опалубка, 15 - отверстие.

Осуществление изобретения.

Способ сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена, включающий:

А. Этап установки виброизоляторов с опалубками на нижнее строение пути;

Б. Этап предварительного укладывания поперечной опорной плиты на виброизоляторы;

В. Этап позиционирования плиты;

Г. Этап фиксации плиты, на котором заполняют стыки между опорными плитами упругими уплотнителями.

В настоящей заявке под нижним строением пути подразумевается монолитное или сборное плоское жесткое основание на обделке тоннеля метрополитена.

Под верхним строением пути подразумевается часть железнодорожного пути, которая включает в себя шпалы, рельсы, скрепления, виброизолирующее основание, содержащее опорные плиты и виброизоляторы, предназначенные для принятия нагрузок от колёс подвижного состава и передачи их на нижнее строение пути, а также для направления движения колёс по рельсовой колее.

Под продольной осью пути понимается линия, проходящая через центр пути и направленная вдоль его длины.

Под продольным направлением плиты понимается направление вдоль длины поперечной опорной плиты, то есть ее наибольшего габаритного размера.

Уровень головки рельса (УГР) - горизонтальная линия, касательная к верху головок рельсов.

Под вертикальными силами от подвижного состава понимаются силы, которые возникают от веса подвижного состава, веса экипажа (эти силы постоянны), а также от колебаний на рессорах, от неровности пути и неровности на колесах.

Под продольными силами от подвижного состава понимаются силы, которые действуют вдоль направления движения поезда, возникающие из-за взаимодействия колес с рельсами, ускорения и торможения подвижного состава, неровностей на рельсах или колесах.

Под горизонтальными поперечными силами от подвижного состава понимаются силы, которые действуют перпендикулярно движению поезда. Горизонтальные поперечные силы возрастают при движении состава в кривых участках пути из-за центробежных сил и направляющего усилия, действующего на первые оси тележек состава, которые стремятся продолжить прямолинейное движение, но рельс, уложенный по кривой, заставляет колесную пару повернуть.

А. Этап установки виброизоляторов с упругими опалубками на нижнее строение пути.

На нижнее строение 3 пути устанавливают виброизоляторы 2, представляющие собой пружины из металла или пластины из полимерных материалов, или пневматические виброизоляторы. Виброизоляторы 2 в виде пружин из металла выполнены из стали марок 55Si7 или 50СrV4, или 51CrV4. Виброизоляторы 2 в виде пластин из полимерных материалов выполнены из резины или полиуретана, или силиконовых или фторсодержащих эластомеров.

Предпочтительно в качестве виброизоляторов 2 используют пластины из полимерных материалов, так как их установка требует лишь простого размещения на нижнем строении пути без необходимости дополнительного позиционирования виброизоляторов.

Предпочтительно виброизоляторы 2 устанавливают на равном расстоянии на продольной оси на двух параллельных линиях. Предпочтительно виброизолятор 2 на одной указанной линии и два ближайших к нему виброизолятора 2 на другой указанной линии расположены в вершинах равнобедренного треугольника или равностороннего треугольника.

После установки виброизоляторов 2 к каждому виброизолятору 2 прикрепляют упругие опалубки 14 крепежными элементами, либо виброизоляторы 2 изначально выполнены с прикрепленными к ним упругими опалубками 14. Упругая опалубка 14 предпочтительно представляет собой вспомогательную конструкцию и выполнена в виде упругой трубы различного поперечного сечения или открытого сечения зигзагообразной формы, или пористого материала с закрытыми порами. Опалубка 14 в виде упругой трубы выполнена, например из пластика или резины, или дерева. В качестве пористого материала с закрытыми порами предпочтительно использование силиконовой резины пористой.

Б. Этап предварительного укладывания поперечной опорной плиты на виброизоляторы с прикрепленными к ним опалубками;

Поперечные опорные плиты 1 из железобетона предварительно укладывают на виброизоляторы 2 с прикрепленными к ним опалубками 14 следующим образом.

Каждую поперечную опорную плиту 1 поднимают и размещают на виброизоляторы 2 с прикрепленными к ним опалубками 14.

Опорную плиту 1 поднимают с помощью любого известного из уровня техники подъемного оборудования, например, портального крана. Для подъема плиты 1 с помощью подъемного оборудования используют приспособления для подъема грузов, например стропы. Приспособления для подъема грузов могут быть с крюковым зацеплением за установленные на опорной плите проушины или кольца. Также используют приспособления для подъема грузов с траверсом с клещевыми захватами для зацепления за инвентарные рельсы, установленные на опорной плите 1.

Каждая поперечная опорная плита 1, используемая в предложенном способе, содержит три последовательные части: прямоугольную узкую часть 4, расширяющуюся трапецеидальную часть 5, прямоугольную широкую часть 6. Расширяющаяся трапецеидальная часть 5 на виде сверху имеет форму трапеции, а прямоугольные части 4 и 6 имеют форму прямоугольника на виде сверху.

Применяемые в настоящем описании признаки узкий/широкий имеют относительный, а не абсолютный характер, и трактуются только по отношению друг к другу, так узкая часть имеет меньшую ширину, чем широкая часть, и наоборот. Под шириной части/плиты понимается размер части/плиты в поперечном направлении опорной плиты, под длиной части/плиты понимается размер части в продольном направлении опорной плиты.

Каждая поперечная опорная плита 1, используемая в предложенном способе, имеет предпочтительно по три монтажных отверстия 13. Монтажные отверстия 13 выполнены различных размеров и форм: круглые, квадратные, ассиметричные. Предпочтительно одно монтажное отверстие 13 расположено на прямоугольной узкой части 4 на центральной оси поперечной опорной плиты, а два монтажных отверстия 13 - на прямоугольной широкой части 6 на одинаковом расстоянии от центральной оси в поперечном направлении, предпочтительно на расстоянии, равном половины ширины узкой прямоугольной части 4. Монтажные отверстия 13 необходимы для последующей фиксации поперечной опорной плиты 1 на виброизоляторах 2, а также обеспечивают возможность точной установки в проектное положение плиты 1 на виброизоляторах 2, так как выполнены в местах опорных плит 1, предназначенных для опоры 1 на виброизоляторы 2. Таким образом, монтажные отверстия 13 способствуют надлежащему позиционированию плиты 1 на виброизоляторах 2 и обеспечивают доступ к виброизоляторам 2.

Поперечную опорную плиту 1 размещают на три виброизолятора 2 с прикрепленными к ним опалубками 14 так, что один виброизолятор 2 расположен под прямоугольной узкой частью 4 на центральной оси поперечной опорной плиты 1, а два виброизолятора 2 расположены под прямоугольной широкой частью 6 и удалены в поперечном направлении на расстояние равное ширине прямоугольной узкой части 4 . При размещении плиты 1 на виброизоляторы 2 монтажные отверстия 13 расположены над виброизоляторами 2.

При размещении поперечной опорной плиты 1 опалубки 14 имеют возможность сжиматься под весом плиты.

В. Этап позиционирования плиты.

Уложенную плиту 1 позиционируют в проектное положение. Для позиционирования плиту 1 поднимают на проектную высоту и позиционируют горизонтально.

Для позиционирования плиту 1 поднимают тем же оборудованием, что и на этапе предварительного укладывания поперечной опорной плиты 1 на виброизоляторы 2. Предпочтителен подъем плиты 1 с зацеплением за инвентарные рельсы.

Для определения достижения проектной высоты измеряют расстояние от верхней стороны плиты 1 в разных точках до нижнего строения пути 3 и сравнивают с проектными значениями.

При позиционировании горизонтально поднятую плиту 1 на проектную высоту проверяют уровнем, например лазерным, или нивелиром соответствие расположения плиты 1 в горизонтальной плоскости проектным значениям.

Позиционирование плит 1 необходимо для обеспечения расположения плит 1 на одном уровне и в проектном положении. Расположение плит 1 на одном уровне обеспечивает уменьшение раскачивания подвижного состава, что приводит к уменьшению образования горизонтальных поперечных и вертикальных сил и уменьшению вибрации при прохождении подвижного состава по верхнему строению пути, а также повышает безопасность и является необходимым для эксплуатации верхнего строения пути.

При позиционировании упругие опалубки 14, прикрепленные к соответствующим виброизоляторам 2, имеют возможность разжиматься, сохраняя герметичным образовавшееся пространство между плитой 1 и виброизоляторами 2.

Г. Этап фиксации поперечной опорной плиты.

Позиционированную плиту 1, удерживаемую портальным краном на необходимой высоте, фиксируют заполнением образовавшихся пространств между плитой 1 и виброизолятором 2 через монтажные отверстия 13 подливочной смесью, предпочтительно быстротвердеющей смесью. Установленные упругие опалубки 14 сохраняют герметичность пространства между плитой 1 и виброизоляторами 2 и предотвращают вытекание за пределы виброизолятора 2 подливочной смеси при фиксации.

Использование упругой опалубки 14 позволяет сократить время сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена за счет того, что не нужно устанавливать арматурные стержни, дожидаться затвердения подливочной смеси и набора необходимой прочности подливочной смеси, поскольку в процессе застывания плита может опираться на указанные опалубки 14. Дополнительно сокращает время сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена использование виброизоляторов 2 с предустановленными упругими опалубками 14.

Далее этапы А-Г повторяют по меньшей мере один раз.

При повторении на этапе Б каждую поперечную опорную плиту 1 укладывают параллельно друг другу с чередованием ориентации плиты на 180° относительно соседней так, что прямоугольная узкая часть 4 каждой опорной плиты 1 примыкает с прямоугольной широкой частью 6 соседних поперечных опорных плит 1 так, что монтажные отверстия 13 располагают над виброизоляторами 2,

Возможность укладки плит таким способом обеспечивается за счет формы и размеров опорных плит, в частности за счет того, что длина прямоугольной узкой части равна длине прямоугольной широкой части, а ширина прямоугольной узкой части равна половине ширины прямоугольной широкой части.

Каждую следующую плиту 1 укладывают на установленные виброизоляторы 2 с прикрепленными к ним опалубками 14 аналогично предыдущей. Предпочтительно на один виброизолятор 2 в центре прямоугольной узкой части 4 и на два под прямоугольной широкой частью 6. В частности, один виброизолятор 2 под прямоугольной узкой частью 4 расположен на центральной оси поперечной опорной плиты 1, а два виброизолятора 2 под прямоугольной широкой частью 6 удалены в продольной оси на расстояние равное длине прямоугольной узкой части 4.

Предпочтительно, чтобы каждая четвертая уложенная плита 1 имела отверстие 15 в центре с предпочтительным размером не менее 400×600 мм для возможности очистки и ревизии водоотводного лотка.

Причем при повторении этапов А-Г на этапе В позиционируемую плиту размещают на предварительно заданном расстоянии от соседней зафиксированной плиты и размещают между ними упругие уплотнители. В качестве уплотнителей могут быть использованы ленты, шнуры пористые, например из резины или силикона, или полиуретана.

Упругие уплотнители имеют возможность поглощать и рассеивать энергию вибрации, тем самым повышая виброизолирующие свойства основания и снижая интенсивность вибрации при прохождении подвижного состава.

Обоснование технического результата.

Технический результат – снижение интенсивности вибрации при прохождении подвижного состава по верхнему строению пути и сокращение времени при сооружении виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена достигается за счет уменьшения амплитуды вибрационных колебаний и отсутствии необходимости ожидания затвердевания подливочной смеси.

Уменьшение амплитуды вибрационных колебаний можно разделить на гашение вертикальных, продольных сил и горизонтальных поперечных сил, передающихся от подвижного состава и верхнего строения пути к нижнему строению пути.

Так как указанные силы связаны с взаимодействием колес с рельсами, ускорением и торможением подвижного состава, неровностями на рельсах или колесах, их поглощение достигается, за счет поглощения вибрационной энергии виброизоляторами и преобразования этой энергии в тепловую.

Гашение поперечных сил также происходит за счет поглощения вибрационной энергии виброизоляторами и преобразования этой энергии в тепловую.

Поперечные опорные плиты имеют форму в виде прямоугольной узкой части, расширяющейся трапецеидальной части, прямоугольной широкой части. У плит длина прямоугольной узкой части равна длине прямоугольной широкой части, а ширина прямоугольной узкой части равна половине ширины прямоугольной широкой части, что позволяет скреплять плиты в продольной оси, с чередованием ориентации плит так, что одна плита прямоугольной узкой частью примыкает к прямоугольным широким частям соседних плит, а прямоугольной широкой частью примыкает к прямоугольным узким частя соседних плит.

В результате заявленное виброизолирующее основание верхнего строения пути имеет участки, на которых на одной поперечной прямой имеются две прямоугольные широкие части двух соседних плит, что обеспечивает возможность передачи поперечных сил от одной плиты к двум соседним через соприкасающиеся расширяющиеся трапецеидальные части (см. фиг. 3).

Кроме того, в результате каждая плита сопряжена с двумя другими плитами в поперечном направлении, что позволяет совместно работать трем соседним плитам (как показано на фиг. 4), распределяя нагрузки от подвижного состава на три соседние плиты, обеспечивая равномерность распределения и снижение амплитуды колебания плит в ответ на приложения нагрузок от подвижного состава. Тогда как при прямоугольной форме плит, известных из уровня техники, горизонтальные поперечные силы распределяются только на одну плиту (см. фиг. 5).

Под каждой опорной плитой находится по три виброизолятора. Несмотря на нечетное количество, за счет их расположения: под прямоугольной узкой частью на центральной оси плиты, а под прямоугольной широкой частью два виброизолятора удалены в продольной оси на расстояние длины прямоугольной узкой части, в продольном оси и на параллельных линиях обеспечивается равноудаленность виброизоляторов, что приводит к равномерному распределению и гашению вертикальных, продольных и поперечных сил. Виброизоляторы находятся в вершинах равнобедренного треугольника, обеспечивающие полное покрытие в горизонтальной плоскости для гашения горизонтальных поперечных сил.

Расстояние между виброизоляторами равномерно по длине и минимально по расстоянию, поскольку это снижает изгибающие моменты в плите. При предложенных размерах максимальные изгибающие моменты возникают при монтаже плиты, а не под подвижным составом. При этом высота (толщина) плиты получается минимальной, что обеспечивает её компактное размещение в поперечном сечении тоннеля.

Расположенные между поперечными опорными плитами упругие уплотнители дополнительно поглощают и рассеивают энергию вибрации, тем самым повышая виброизолирующие свойства основания и снижая уровень вибрации при прохождении подвижного состава.

Сокращение времени при сооружении виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена достигается за счет установки упругой опалубки, которая позволяет не ждать затвердения подливочной смеси и набора необходимой прочности, а переходить к укладыванию следующей плиты. В это время опалубка за счет сохранения герметичности пространств между плитой и виброизоляторами, возникающих при позиционировании плит, будет удерживать подливочной смесью в необходимом положении в пространстве и в необходимой форме.

Примеры.

Для количественной оценки повышения виброизолирующих свойств предлагаемой конструкции при прохождении подвижного состава был проведен эксперимент по измерению уровня виброускорений, возникающих при прохождении подвижного состава по верхнему строению пути. В качестве прибора для измерения виброускорений был использован виброметр с трехосевыми акселерометрами. Для эксперимента запустили подвижный состав со скоростью 70 км/ч по верхнему строению пути с испытуемыми виброизолирующими основаниями верхнего строения пути метрополитена и в одинаковых точках (на подрельсовой опоре и на тоннельной обделке на уровне 1,2 м от уровня головок рельсов), измерили с помощью виброметра уровни виброускорений для типового и виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена. Полученные результаты приведены в таблице 1.

В качестве испытуемого виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена были использованы:

- виброизолирующее основание верхнего строения пути метрополитена, содержащее множество поперечных опорных блоков, на которых размещены одиночные подрельсовые опоры и которые установлены на одиночных виброизоляторах под каждым блоком (А);

- виброизолирующее основание верхнего строения пути метрополитена, содержащее монолитную опорную плиту прямоугольной формы, на которой размещены подрельсовые опоры и которая установлена на множестве виброизоляторов, размещенных в две линии попарно, симметрично относительно оси пути (Б);

- верхнее строение пути метрополитена без виброизолирующего основания (В);

- виброизолирующее основание верхнего строения пути метрополитена, содержащее множество поперечных опорных плит, на которых размещены подрельсовые опоры и которые установлены на множестве виброизоляторов, при этом каждая поперечная опорная плита содержит прямоугольную узкую часть, соединенную с расширяющейся трапецеидальной частью, соединенной с прямоугольной широкой частью, причем поперечные опорные плиты соединены так, что прямоугольная узкая часть одной опорной плиты соприкасается с двумя прямоугольными широкими частями соседних поперечных опорных плит, при этом под прямоугольной узкой частью на продольной оси размещен один виброизолятор, а под прямоугольной широкой частью на равном расстоянии от оси симметрии опорной плиты размещено два виброизолятора так, что виброизоляторы в виброизоляционном основании верхнего строения пути метрополитена расположены на двух параллельных продольных линиях на одинаковом расстоянии друг от друга в продольной оси (Г);

- виброизолирующее основание верхнего строения пути метрополитена, отличающееся от основания Г тем, что дополнительно имеет упругие уплотнители в виде лент (Д).

Таблица 1 – Полученные значения снижения на обделке эквивалентного уровня виброускорений при прохождении подвижного состава по верхнему строению, измеренные виброметром, по сравнению с типовой конструкцией без виброизоляторов, дБа

Параметр Основание А Б В Г Д Снижение эквивалентного уровня вертикальных виброускорений на обделке тоннеля, по сравнению с типовой конструкцией верхнего строения пути (В) 9,8 19,2 0,0 15,6 16,1 Снижение эквивалентного уровня горизонтальных виброускорений на обделке тоннеля, по сравнению с типовой конструкцией верхнего строения пути (В) -6,2 -1,5 0,0 10,2 10,3 Примечание: знак «-» означает отрицательную эффективность в передаче вибраций по сравнению с типовой конструкцией метрополитена (В)

Полученные данные свидетельствуют о том, что содержание у поперечной опорной плиты прямоугольной узкой части, соединенной с расширяющейся трапецеидальной частью, соединенной с прямоугольной широкой частью, причем поперечные опорные плиты соединены так, что прямоугольная узкая часть одной опорной плиты соприкасается с двумя прямоугольными широкими частями соседних поперечных опорных плит, обеспечивает равномерное распределение горизонтальных поперечных, вертикальных и продольных сил. Размещение виброизоляторов на двух параллельных продольных линиях на одинаковом расстоянии друг от друга в продольной оси так, что под прямоугольной узкой частью на продольной оси один виброизолятор, а под прямоугольной широкой частью на равном расстоянии в продольной оси два виброизолятора, обеспечивают полное покрытие в горизонтальной плоскости для гашения горизонтальных поперечных сил.

Для количественной оценки сокращения времени был проведен эксперимент по измерению времени сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена, содержащих четыре поперечные опорные плиты. Измерение времени проводилось секундомером. В качестве испытуемых способов были использованы:

- Способ, включающий этап установки виброизоляторов на нижнее строение пути вдоль двух параллельных линий на равном расстоянии друг от друга и прикрепление к виброизоляторам упругих опалубок, этап предварительного укладывания на виброизоляторы с прикрепленными опалубками поперечной опорной плиты, содержащей прямоугольную узкую часть, в которой на продольной оси плиты выполнено монтажное отверстие и которая соединена с расширяющейся трапецеидальной частью, в которой выполнено два отверстия на равном расстоянии от продольной оси плиты, и которая соединена с прямоугольной широкой частью плиты, при этом плиту укладывают так, что ее монтажные отверстия располагаются над виброизоляторами, этап позиционирования плиты, на котором плиту поднимают на проектную высоту, позиционируют горизонтально, этап фиксации поперечной опорной плиты, в котором в монтажные отверстия поперечной опорной плиты заливают подливочную смесь до заполнения зазоров между плитой и виброизоляторами и обеспечивают ее затвердевание, при этом этапы А-Г повторяют по меньшей мере один раз (А);

- Способ, отличающийся тем, что в этапе установки виброизоляторов на нижнее строение пути к виброизоляторам не прикрепляют упругие опалубки (Б).

Полученные результаты показали, что установка опалубки сокращает время сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена в 1,15 раз.

Изобретение относится к области строения железнодорожного пути в тоннелях, в частности к способам сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена. Способ включает этап установки виброизоляторов с опалубками на нижнее строение пути. На виброизоляторы предварительно укладывают поперечные опорные плиты. Плиты содержат прямоугольную узкую часть, прямоугольную широкую часть и трапециедальную часть. Трапециедальная часть соединяет прямоугольные части. Плиту поднимают на проектную высоту и позиционируют горизонтально. Затем поперечную плиту фиксируют, заливая подливочную смесь в монтажные отверстия плиты. На этапе предварительной укладки ориентацию плит чередуют на 180° относительно соседней так, что прямоугольная узкая часть каждой опорной плиты примыкает к прямоугольной широкой части соседних плит. Между зафиксированными плитами размещают упругие уплотнители. Снижается интенсивность вибрации от проходящего подвижного состава. 10 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

1. Способ сооружения виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена, содержащий:

А. этап установки виброизоляторов с опалубками на нижнее строение пути вдоль двух параллельных линий на равном расстоянии друг от друга,

Б. этап предварительного укладывания на виброизоляторы поперечной опорной плиты, содержащей прямоугольную узкую часть, в которой на продольной оси плиты выполнено монтажное отверстие и которая соединена с расширяющейся трапецеидальной частью, которая соединена с прямоугольной широкой частью плиты, в которой выполнено два отверстия на равном расстоянии от продольной оси плиты, при этом плиту укладывают так, что ее монтажные отверстия располагаются над виброизоляторами,

В. этап позиционирования плиты, на котором плиту поднимают на проектную высоту и позиционируют горизонтально,

Г. этап фиксации поперечной опорной плиты, в котором в монтажные отверстия поперечной опорной плиты заливают подливочную смесь до заполнения зазоров между плитой и виброизоляторами и обеспечивают ее затвердевание,

при этом этапы А-Г повторяют по меньшей мере один раз,

причем при повторении на этапе Б каждую поперечную опорную плиту укладывают параллельно друг другу с чередованием ориентации плиты на 180° относительно соседней так, что прямоугольная узкая часть каждой опорной плиты примыкает к прямоугольной широкой части соседних поперечных опорных плит,

причем при повторении на этапе В позиционируемую плиту размещают на предварительно заданном расстоянии от соседней зафиксированной плиты и размещают между ними упругие уплотнители.

2. Способ по п. 1, в котором на каждой поперечной опорной плите установлены инвентарные рельсы.

3. Способ по п. 1, в котором плиту поднимают с помощью портального крана за инвентарные рельсы.

4. Способ по п. 1, в котором виброизоляторы выполнены в виде пластин из полимерных материалов, или пружин из металла, или пневматических виброизоляторов.

5. Способ по п. 1, в котором на этапе А виброизоляторы устанавливают на нижнее строение пути вдоль двух параллельных линий так, что каждый виброизолятор на одной линии и два ближайших к нему виброизолятора на другой линии расположены в вершинах равнобедренного треугольника.

6. Способ по п. 1, в котором на этапе А виброизоляторы устанавливают на нижнее строение пути вдоль двух параллельных линий так, что каждый виброизолятор на одной линии и два ближайших к нему виброизолятора на другой линии расположены в вершинах равностороннего треугольника.

7. Способ по п. 1, в котором опалубка выполнена из упругого материала.

8. Способ по п. 7, в котором опалубка выполнена в виде трубы.

9. Способ по п. 7, в котором опалубка выполнена из пористого материала с закрытыми порами.

10. Способ по п. 1, в котором в качестве подливочной смеси используют быстротвердеющую смесь.

11. Способ по п. 1, в котором упругие уплотнители выполнены в виде лент или шнуров пористых из полимерных или композиционных материалов.