Железнодорожный переезд и способ изготовления резиножелезобетонных плит для него
Железнодорожный переезд и способ изготовления резиножелезобетонных плит предназначен для изготовления дорожных настилов через рельсовый путь и может быть использован при строительстве автомобильных дорог и городских улиц. Техническим результатом изобретения является повышение долговечности и улучшение характеристик сцепления покрытия с шинами транспортных средств. Резиножелезобетонная плита состоит из несущей конструкции на основе железобетона с увеличенной прочностью на основе применения новых технических решений. Предложен способ надежного крепления покрытия из эластичного упругого материала к железобетонному основанию плиты настила. Исключено образование келейности настила путем распределения статических и динамических воздействий на железобетонное основание плиты. С внешней стороны наружной плиты настила введена защита торцевой грани наружных плит настила и повреждения эластичного покрытия при многократном наезде колес тяжелого автомобильного транспорта. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к транспортному строительству и предназначено для строительства железнодорожных переездов в местах пересечения автомобильной и железной дорог.
Известны железнодорожные переезды, имеющие конструкцию дорожного покрытия, включающую монолитные, на основе резины внутренние и наружные плиты, содержащие в центральной части армоэлементы из хаотически расположенных отходов обрезиненного металлокорда без предварительной обработки и измельчения (патент РФ №2100514, кл. Е 01 С 9/04, 1997; патент РФ №2177522, кл. Е 01 С 9/04, 2001; патент РФ №2190057, кл. Е 01 С 9/04, 2002).
Недостатками указанных конструкций являются их приспособленность только к укладке на деревянные шпалы и полная непригодность к укладке на железобетонные шпалы. В случае укладки на железобетонные шпалы усложняется конструкция покрытия и, как следствие, повышается трудоемкость, существенно возрастает стоимость работ, а значит и удорожание настилов.
Известны составные резинобетонные системы для железнодорожных переездов, состоящие из эластомерных плит в сочетании с неэластомерными элементами (патент US №5181657, кл. 238/8, 1993; патент GB №1469784, кл. Е 01 С 9/04, 1977).
Недостатком этих конструкций является отсутствие сплошного эластомерного покрытия и, как следствие, недостаточная комфортабельность, монолитность и долговечность предлагаемого покрытия переезда. Кроме того, предложенные технические решения могут быть использованы только на деревянных шпалах.
Известен также железнодорожный переезд, включающий основание, балласт, шпалы, уложенные на них рельсы и железобетонное покрытие, размещенное между рельсами. Железобетонное покрытие выполнено составным из отдельных блоков, в нижней части каждого из которых выполнен проем под соответствующую шпалу, причем переезд снабжен дополнительным слоем балласта, размещенным под основным, блоки уложены на дополнительный слой балласта, а шпалы - на основной. При этом верхняя поверхность каждого блока может быть снабжена футеровкой из эластичного упругого материала, а дополнительный слой балласта может быть выполнен из щебня мелких фракций (а.с. СССР №983164, кл. Е 01 С 9/04, 1981).
Недостатком данной конструкции является отсутствие взаимной фиксации блоков, что позволяет им перемещаться в продольном и поперечном направлениях. Это приводит к недостаточно прочной установке настила и не обеспечивает безопасность движения поездов, так как с внутренней стороны рельсов необходимо иметь наличие желоба с фиксированными размерами для прохода гребня колеса, что не может быть осуществлено при данной конструкции. Кроме этого, серьезные трудности возникают при монтаже данной конструкции. В процессе эксплуатации неизбежны перекосы блоков и неравномерные их осадки и смещения относительно друг друга, в особенности это касается крайних блоков. Наличие большого количества малых блоков увеличивает суммарное время закрытия переезда для движения автотранспорта при организации ремонта настила за период его службы. В этом случае повышается вероятность выхода из строя отдельных блоков (по сравнению с настилом, состоящим из малого количества крупноразмерных элементов), что приведет к закрытию переезда даже при необходимости замены одного блока.
Известна конструкция дорожного покрытия железнодорожного или трамвайного переезда, состоящая из литых плит, выполненная из резинового или резинокордного материала (патент WO №091/15631, 17.10.91).
Недостатком известной конструкции, состоящей из резинового монолита, является недостаточная прочность материала под воздействием большого количества повторяющихся нагрузок, а также низкая технологичность при изготовлении. Кроме того, при проезде тяжелого автотранспорта нагрузка на переезд распределяется по колее движения автотранспорта, что приводит к быстрому износу покрытия и частому контролю и ремонту крепления рельс к шпалам.
Известна также конструкция плиты дорожной, включающей несущую конструкцию из железобетона и закрепленные на ней упругие элементы, например, из резины, имеющие по основанию армировку в виде хаотически расположенной латунированной проволоки (патент РФ №1717687 А1, 07.03.92).
Однако при возникновении нагрузки и ее снятии, например, при многократном наезде тяжелого автотранспорта, верхний слой плиты дорожной подвергается деформациям, что приводит к возникновению расслоений в пограничном слое между железобетоном и упругим материалом, например, резиной. Особенно быстро начинается расслоение в период оттепелей, так как вода, попадая и вновь замерзая, активно расслаивает пограничный слой.
Известна конструкция плиты дорожной из железобетона и закрепленных на ней упругих элементов, например, из резины, причем крепление железобетонного основания и резиновых элементов осуществляется с помощью крепежных штырей, основание которых приварено к арматуре бетонной плиты, кроме того, в центральной части и на периферии основания резиновых элементов расположены глухие отверстия (патент РФ №2129631, кл. Е 01 С 5/00, 1999).
Недостатком известной конструкции является слабая основа и относительно узкое железобетонное основание настила, что ведет к преждевременному разрушению плиты. Кроме того, при наезде тяжелого автотранспорта на внешнюю сторону наружной плиты со стороны асфальтового дорожного покрытия резиновое покрытие подвергается сильной деформации, что приводит к отслоению резинового покрытия от бетонной плиты.
Известен также переезд, имеющий настил для проезда нерельсового транспорта, который расположен внутри и снаружи рельсового пути, имеющий плиты дорожные из железобетона и закрепленные на них упругие элементы из резины, где крепление железобетонного основания и резиновых элементов осуществляется с помощью крепежных штырей, жестко связанных с арматурой бетонной плиты, а верхняя сторона резиновых элементов имеет фасонный профиль (патент РФ №2213833, кл. Е 04 С 2/26, 2003).
Данный переезд принят за прототип.
Известный переезд для проезда нерельсового транспорта имеет низкую прочность связи металлических штырей с резиновыми элементами, а также трудоемкость соединения резиновых элементов с бетонным основанием настила, где, в частности, используются обрезки металлической трубы, соединенные с железной арматурой бетонного основания путем сварки. Кроме того, в настиле переезда установка в прирельсовой зоне с боков внутренней плиты настила под резиновым покрытием опорного уголка со скобами для монолитности всей системы сужает и ослабляет бетонное основание плиты. При многократном проезде тяжелого автотранспорта приводит к загибу опорного уголка на крепление рельс к шпалам и образованию междурельсового замыкания, а также образованию в плите трещин и разрушений.
Известен также способ изготовления резиножелезобетонных плит для настила рельсового переезда, заключающийся в изготовлении путем вулканизации резиновых элементов с рисунком и металлическими крепежными штырями, в укладке резиновых элементов в форму-опоку рисунком вниз, а выступающими участками крепежных штырей - вверх, в заполнении формы-опоки арматурной сеткой и бетонным раствором (патент РФ №2213833, кл. Е 04 С 2/26, 2003).
Данный способ принят за прототип.
Известный способ изготовления резиножелезобетонных плит для настила рельсового переезда не имеет достаточной надежности соединения металлических крепежных штырей с профилированными элементами из эластичного упругого материала, а также прочности связи покрытия с бетонным основанием плиты. Прогиб прирельсовой зоны внутренней плиты приводит к большой вероятности междурельсового замыкания через опорные металлические уголки. Кроме того, при наезде тяжелого автотранспорта на внешнюю сторону наружной плиты со стороны асфальтового дорожного покрытия резиновое покрытие настила подвергается сильной деформации, что приводит к отслоению резинового покрытия от бетонного основания плиты.
Задачей предлагаемого изобретения является создание покрытия железнодорожного переезда рельсового пути, выполненного как на деревянных, так и на железобетонных шпалах с повышенными показателями качества, надежности и долговечности, а также с улучшенной монолитностью покрытия настила и высокой комфортабельностью переезда.
Поставленная задача решается предлагаемым железнодорожным переездом, включающим основной балласт, шпалы, уложенные на них рельсовый путь и настил для проезда нерельсового транспорта, который расположен внутри и снаружи рельсового пути, имеющий плиты дорожные из железобетона и закрепленные на них упругие элементы из резины, причем крепление железобетонного основания и резиновых элементов осуществляются с помощью крепежных штырей, жестко связанных с арматурой бетонной плиты, а верхняя сторона резиновых элементов имеет фасонный профиль, при этом на всю ширину переезда между шпалами над основным балластом дополнительно размещен плотно утрамбованный и выровненный слой балласта, на который уложены нижними основаниями железобетонные плиты, жестко связанные крепежными штырями с покрытием из эластичного материала, при этом в прирельсовых зонах настила железобетонные плиты своим бетонным основанием установлены непосредственно у боковой грани подошвы рельс, а своим покрытием из эластичного упругого материала выполнены плотно прилегающими к подголовному профилю рельс, причем сверху покрытия на внутренних прирельсовых зонах выполнен желоб для прохода гребня вагонного колеса, кроме того, нижние бетонные основания плит прирельсовых зон снабжены выемками-карманами под крепежные узлы соединения рельс со шпалами и под профиль верхних оснований шпал, причем с внешней стороны наружных плит настила нижнее армированное бетонное основание выполнено существенно ниже уровня верхнего основания шпал вплоть до уровня нижнего основания шпал и вплотную к торцам шпал, а в верхнюю часть армированного бетонного основания с внешней стороны наружной плиты настила по всей ее длине, сбоку и вплотную к покрытию из эластичного материала, вмонтирован металлический швеллер, жестко связанный с армированной решеткой железобетонного основания, при этом швеллер уложен своей плоской стороной на одном уровне с рабочей поверхностью покрытия настила. Дополнительный плотно утрамбованный слой балласта состоит из мелкого щебня фракции 5-20 мм, а его рабочая поверхность выполнена плоской и на одном уровне с верхним основанием шпал. Эластичный упругий материал покрытия выполнен, например, из резины толщиной 25-30% от общей толщины настила и технологически жестко связан с верхним основанием железобетонных плит, а основа железобетонного основания настила выполнена усиленной из двух параллельно размещенных и жестко связанных между собой решеток из арматурной стали диаметром, например, 10-12 и 10 мм соответственно и размером ячейки 90-200 мм, предпочтительно около 100 мм. В основаниях профилированных элементов покрытия по центру и между крепежными элементами выполнены глухие выемки, например, в виде цилиндрических отверстий или усеченного конуса, направленного основанием внутрь профилированного элемента покрытия на глубину 30-40 мм, с наклоном образующей 5-7° и диаметром в плоскости сечения 100-150 мм.
Поставленная задача решается также способом изготовления резиножелезобетонных плит для настила рельсового переезда, заключающийся в изготовлении путем вулканизации резиновых элементов с рисунком и металлическими крепежными штырями, в укладке резиновых элементов в форму-опоку рисунком вниз, а выступающими участками крепежных штырей - вверх, в заполнении формы-опоки арматурной сеткой и бетонным раствором, при этом на дно форм-опок внутренней и наружных плит рабочей поверхностью вниз плотно к друг другу укладывают покрытие из эластичного упругого материала в виде профилированных элементов прямоугольной формы с внедренными в них насквозь крепежными штырями, одновременно на дно форм-опок наружных плит с внешней стороны и вплотную к уложенному покрытию на всю длину формы-опоки укладывают металлический швеллер своей плоской стороной вниз, после чего на образованные поверхности покрытия настила внутренней и наружных плит укладывают усиленную основу из двух параллельно размещенных и жестко связанных между собой решеток из арматурной стали, затем основу жестко связывают с крепежными штырями покрытия и металлическим швеллером, причем в местах расположения узлов крепления рельс к шпалам на величину объема узлов крепления и под профиль верхнего основания шпал устанавливают вкладыши под выемки-карманы, а образованные таким образом полости внутри форм-опок внутренней и наружных плит равномерно заполняют тяжелым бетоном. Путем вулканизации изготавливают резиновые элементы со сквозными крепежными фигурными отверстиями по периметру элементов, изготавливают также крепежные штыри из арматурной стали, фигурный профиль которых имеет вид, например, гвоздя со шляпкой, после этого крепежные штыри под давлением внедряют в сквозные фигурные отверстия элементов покрытия, профиль которых соответствует фигурному профилю крепежных штырей, причем внедрение в элементы покрытия обеспечивают с заглублением и последующим заполнением места заглубления до уровня рабочей поверхности покрытия эластичным материалом, например, в виде быстротвердеющей пасты. Вводят тяжелый бетон на основе цемента марки не ниже М400 и наполнителя в виде щебня из природного камня или гравия, а рабочую поверхность покрытия настила формируют фасонным профилем круглой или любой другой формы.
Таким образом, введенные в устройство переезда и способ изготовления резиножелезобетонной плиты новые отличительные признаки в совокупности с известными признаками позволяют решить поставленную задачу.
Изобретение поясняется на примерах, схематически иллюстрируемых чертежами. В частности, показаны:
на фиг.1 конструкция настила переезда для укладки на железобетонные шпалы, выполненного согласно изобретению, разрез прирельсовой части переезда через крепежный узел соединения рельса со шпалой;
на фиг.2 конструкция внутренней плиты при изготовлении ее в форме-опоке и для укладки на железобетонные шпалы, разрез;
на фиг.3 конструкция наружной плиты при изготовлении ее в форме-опоке и для укладки на железобетонные шпалы, разрез;
на фиг.4 конструкция настила переезда для укладки на деревянные шпалы, выполненного согласно изобретению, разрез прирельсовой зоны переезда через крепежный узел соединения рельса со шпалой;
на фиг.5 конструкция внутренней плиты при изготовлении ее в форме-опоке и для укладки на деревянные шпалы, разрез;
на фиг.6 конструкция наружной плиты при изготовлении ее в форме-опоке и для укладки на деревянные шпалы.
Предлагаемый согласно изобретению железнодорожный переезд содержит: основной балласт 1; шпалы 2; рельсы 3; железобетонное основание плиты 4; покрытие из эластичного упругого материала 5; крепежные штыри из арматурной стали 6; основа из арматурной стали железобетонного основания плиты 7; выемки-карманы под профиль верхнего основания шпал 8; желоб для прохода гребня вагонного колеса 9; металлический швеллер 10; выемки-карманы под крепежные узлы соединения рельс со шпалами 11; дорожное покрытие (асфальт) 12; глухие выемки покрытия из эластичного упругого материала 13; форма-опока внутренней плиты 14; форма-опока наружной плиты 15; контур нижнего бетонного основания плит междушпального пространства 16; контур выемок-карманов под профиль верхнего основания шпал 17 (фиг.1-6).
В комплект поставки резиножелезобетонных плит железнодорожного переезда входят два вида плит: одна внутренняя плита, которая монтируется между рельсами, а вторая - наружная плита, которая размещается с внешней стороны рельсового пути по одной с каждой стороны. В соответствии с разработанным способом резиножелезобетонная плита состоит из армированного железобетонного основания 7 и покрытия из эластичного упругого материала 5, жестко связанного с железобетонным основанием 4. Железобетонное основание 4 плиты обеспечивает восприятие нагрузки, особенно при наезде тяжелого автотранспорта, и равномерное распределение давления колесной пары автотранспорта на всю ширину плиты, что существенно снижает появление колейности на настиле переезда. Покрытие из эластичного упругого материала 5 защищает железобетонную основу плиты 4 от разрушения и создает комфортные условия для проезда автотранспорта, пересекающего железнодорожные пути.
Технология изготовления резиножелезобетонной плиты заключается в следующем. На первом этапе изготавливается покрытие из эластичного упругого материала 5, например, из резины, в специальных стационарных кассетных пресс-формах на вулканизационных прессах, в виде резиновых элементов прямоугольной формы с несколькими сквозными крепежными отверстиями, фигурный профиль которых соответствует фигурному профилю крепежных штырей 6. Крепежные штыри 6 имеют вид гвоздя со шляпкой, изготовленные из арматурной стали. Крепежные штыри 6 под давлением запрессовываются в сквозные крепежные отверстия резиновых элементов 5 с заглублением и последующим заполнением места заглубления эластичным материалом в виде быстротвердеющей пасты.
Затем на дно форм-опок 14 и 15 (фиг.2-3 и фиг.4-6), имеющих металлические оснастки, размерами и формой соответствующие внутренней и наружным плитам, рабочей поверхностью вниз и плотно друг другу укладывают покрытие из эластичного упругого материала 5 в виде профилированных элементов прямоугольной формы, с внедренными в них крепежными штырями 6. Рабочая поверхность профилированных элементов 5 имеет фасонный профиль круглой или любой другой формы. Причем с прирельсовой стороны настила резиновые элементы 5 выкладываются с наличием подготовленной фигурной кромкой под головку рельса 3: для наружной плиты - по форме и вплотную к головке и шейке рельса 3, для внутренней плиты - вплотную к шейке рельса 3 и с желобом для прохода гребня вагонного колеса 9. При установке настила уложенные таким образом резиновые элементы 5 обеспечивают плотный контакт с рельсами 3 по всей длине переезда и обеспечивают монолитность покрытия всего настила.
Кроме того, в основаниях прямоугольных профилированных резиновых элементов покрытия 5 по центру и между крепежными элементами выполнены глухие выемки 13, например, в виде цилиндрических отверстий или усеченного конуса, направленного основанием внутрь профилированного элемента покрытия 5 на глубину 30-40 мм, с наклоном образующей 5-7° и диаметром в плоскости сечения 100-150 мм. При заполнении бетоном отверстий 13 в основаниях резиновых элементов 5 обеспечивается фиксирование эластичного покрытия на бетонном основании плиты от продольных и поперечных смещений. С целью осуществления деформационных изгибов упругих элементов 5 для предотвращения образования ледяной корки в зимнее время на поверхности настила необходимо часть отверстий 13, например, центральные, при изготовлении оставить глухими, т.е. без заполнения бетоном.
Одновременно на дно форм-опок 15 наружных плит (фиг.3 и 6) с внешней стороны и вплотную к уложенному покрытию на всю длину формы-опоки 15 укладывают металлический швеллер 10 своей плоской стороной вниз. После этого на образованные поверхности покрытия настила 5 внутренней и наружных плит в формы-опоки 14 и 15 укладывают основу из арматурной стали 7 в виде двух и более параллельно расположенных решеток, с размерами ячейки 90-200 мм. Предпочтительно иметь размер ячейки решеток около 100 мм, при этом обеспечивается оптимальная жесткость решеток. Первая решетка изготавливается из арматурной стали ⊘=10-12 мм, вторая - из арматурной стали ⊘=10 мм. Арматурные решетки жестко связывают, например, с помощью сварки, с крепежными штырями 6 резиновых элементов 5 и металлическим швеллером 10. После этого в нижних бетонных основаниях 4 плит прирельсовой зоны, в местах расположения узлов крепления рельс 3 к шпалам и на величину их объема, устанавливают вкладыши для образования выемок-карманов 11 под крепежные узлы соединения рельс со шпалами и под профиль верхнего основания шпал 8. Образованные в нижних основаниях бетонных плит выемки-карманы при укладке плит на рельсовый путь обеспечивают свободное размещение узлов крепления и верхних оснований шпал, не подвергая шпалы нагрузкам автомобильного транспорта. Глубина выемок-карманов 8 (фиг.4) под профиль верхнего основания шпал для укладки плит на деревянные шпалы пропорциональны требуемой величине превышения настила над головкой рельса и составляет 30-40 мм по всей ширине нижнего основания бетонной плиты. Для укладки плит настила на железобетонные шпалы глубина выемок-карманов 8 (фиг.1) также составляет 30-40 мм, но повторяет профиль верхнего основания шпал по всей ширине нижнего основания бетонной плиты. Такая конструкция железобетонного нижнего основания настила с выемкой под профиль верхнего основания шпал позволит в случае необходимости увеличить толщину плиты, повысить прочность бетонного основания в междушпальном пространстве для укладки настила под большие нагрузки. Кроме того, укладка такого настила на плотно утрамбованный и выровненный в горизонтальной плоскости слой балласта, размещенного в междушпальном пространстве, компенсирует деформацию упругого балласта и позволяет полностью снять воздействия вертикальных статических и динамических нагрузок тяжелого автомобильного транспорта со шпал и распределить их на упругий дополнительный утрамбованный балласт междушпального пространства.
При отработке универсального резиножелезобетонного настила как для укладки на железобетонные, так и на деревянные шпалы необходимо использовать вкладыши для образования выемок-карманов 11 под крепежные узлы соединения рельс с железобетонными шпалами, так как крепежный узел у деревянных шпал по объему меньше, чем у железобетонных шпал. Поэтому изготовленные таким образом плиты могут использоваться при укладке настила как на железобетонные, так и на деревянные шпалы. Для упрощения конструкции плит и отсутствия необходимости увеличения объема железобетонного основания настила вкладыши для образования выемок-карманов под профиль верхнего основания шпал по всей ширине основания плиты можно использовать под деревянные шпалы. Тогда при укладке таких плит на железобетонные шпалы необходимо поднять уровень дополнительного балласта междушпального пространства до уровня, обеспечивающего нормальную укладку настила по отношению к верхнему уровню головки рельс.
По ширине бетонное основание плиты настила изготавливается на всю ширину междурельсового пространства так, чтобы в прирельсовых зонах настила плиты своим бетонным основанием размещались непосредственно у боковой грани подошвы рельс с зазором, исключающим междурельсовое замыкание через бетонные основания плит. При такой конструкции бетонного основания плиты настила существенно снижается боковое воздействие на рельсы колес тяжелого автотранспорта. Так как большое удаление бетонного основания плиты настила от боковой грани подошвы рельс, при проходе тяжелого автотранспорта, создает большие провалы автомобильного колеса и, соответственно, возникают большие боковые воздействия колеса на рельс, что ведет к дополнительным нагрузкам на рельс и негативным образом сказывается на креплении рельс к шпалам.
С внешней стороны наружных плит настила форма-опока 15 (фиг.3 и 6) наращивается высотой, достаточной для установки армированного бетонного основания 4 плиты на основной балласт 1 вплоть до уровня нижнего основания шпал 2 и шириной - вплотную к торцам шпал 2. Такая конструкция наружной плиты настила, с увеличенным армированным бетонным основанием с внешней стороны плиты, позволяет выдерживать большие вертикальные динамические и статические нагрузки транспорта со стороны автодороги. Образовавшуюся полость внутри форм-опок внутренней 14 и наружных 15 плит (фиг.2-3 и фиг.5-6) равномерно заполняют тяжелым бетоном на основе цемента марки не ниже М400 и наполнителя в виде щебня из природного камня или гравия. Затем бетон уплотняют на вибростенде и выдерживают, подвергая его термообработке. После необходимой выдержки резиножелезобетонные внутренняя и наружные плиты готовы для установки их на железнодорожном переезде.
Предлагаемый железнодорожный настил монтируются на рельсовых путях, содержащих как железобетонные, так и деревянные шпалы. Монтаж железнодорожного переезда начинают с расчистки рельсового пути под настил, ревизии шпал и их крепления с рельсами. Проводят расчистку, выравнивание и уплотнение основного балласта 1, на котором лежит рельсовая решетка (фиг.1). Затем на основной балласт 1 железнодорожного полотна устанавливают наружную плиту. Прирельсовую зону наружной плиты подводят вплотную к головке рельса 3, при этом рабочая поверхность покрытия наружной плиты 5 устанавливается на одном уровне с верхом головки рельса 3. При необходимости под основание плиты делают подсыпку щебня с последующим его уплотнением. Аналогичным образом устанавливают вторую наружную плиту настила к другому рельсу. После установки наружные плиты жестко связывают с дорожным покрытием 12. После засыпки щебнем и трамбовки стыка наружной плиты с дорожным покрытием 12 выполняют заливку стыка, например, асфальтобитумной смесью до уровня рабочей поверхности настила. В края настила наружных плит со стороны дорожного покрытия 12 забетонирован металлический швеллер 10 своей плоской стороной вверх, который предохраняет края резинового покрытия 5 наружных плит по всей длине настила от деформации при многократном наезде колес тяжелого автотранспорта.
Перед укладкой внутренних плит настила в междушпальное пространство железнодорожного переезда по всей длине шпал 2 укладывают тщательно спланированный уплотненный щебеночный дополнительный балласт, в том числе и под прирельсовую зону наружных плит. Верхний рабочий уровень дополнительного балласта в межрельсовом пространстве выполняется на одном уровне с верхней поверхностью шпал 2, с целью обеспечения требуемого превышения покрытия настила 5 над головками рельс 3 при укладке внутренней плиты. Укладкой резиножелезобетонной внутренней плиты на уплотненный дополнительный балласт должна быть обеспечена вся нижняя поверхность бетонного основания плиты 4.
Монтаж внутренней плиты переезда начинают с подводки под головку рельса 3 кромки прирельсовой зоны резинового покрытия 5 одного края плиты по всей ее длине. Затем плавно опускают другой край плиты к смежному рельсу 3, одновременно заправляя кромку прирельсовой зоны резинового покрытия 5 другого края плиты под головку этого рельса 3 с помощью простых монтажных приспособлений. Если переезд по ширине проезжей части состоит из двух и более плит, то их монтируют вплотную друг к другу аналогичным образом. Для устранения смещения внутренних плит вдоль рельсового пути при проезде железнодорожного транспорта после монтажа переезда внутренние плиты с обеих сторон жестко фиксируют упорами относительно железнодорожного полотна. При монтаже переезда необходимо, чтобы поверхность эластичного покрытия 5 внутренних плит настила превышала над уровнем головок рельс на 30-40 мм, с целью устранения повреждения рельс 3 при проходе тяжелой техники на гусеничном ходу, например, тракторов, а также катков и т.д.)
Технико-экономическим результатом предложенного технического решения является увеличение долговечности настила, при этом:
- усовершенствован способ крепления покрытия из эластичного упругого материала к железобетонному основанию плиты настила;
- увеличена стойкость от горизонтального смещения эластичного упругого покрытия в процессе эксплуатации переезда, особенно при установке переезда под углом пересечения, путем введения глухих выемок в основании элементов эластичного покрытия;
- исключены из конструкции переезда все выступающие из бетонного основания настила металлические детали для поддержания эластичного покрытия, которые могли бы привести к междурельсовому замыканию и ложному срабатыванию сигнализации;
- введена защита торцевой грани наружных плит настила и повреждения эластичного покрытия при наезде колес тяжелого автомобильного транспорта;
- увеличена прочность конструкции железобетонного основания настила введением новых технических решений;
- исключено образование колейности настила путем распределения вертикальных статических и динамических воздействий на все железобетонное основание плиты;
- сняты воздействия вертикальных нагрузок тяжелого автомобильного транспорта со шпал и полностью распределены на дополнительный упругий балласт междушпального пространства;
- снижены до минимума боковые воздействия на рельсы колес тяжелого автомобильного транспорта.
Разработанный резиножелезобетонный железнодорожный переезд предназначен для укладки на рельсовый путь как с прямым пересечением пути, так и под углом и применения в любых сложных климатических условиях.
Способ изготовления резиножелезобетонных плит не представляет особых трудностей, не требует применения сложного дорогостоящего технического оборудования и может быть реализован имеющимся на предприятии технологическим оборудованием. Укладка и монтаж настила на железнодорожном переезде не требуют высокой квалификации и специальной подготовки специалистов и могут быть выполнены с помощью обычного штатного оборудования по укладке и ремонту пути с использованием грузоподъемной техники.
1. Железнодорожный переезд, включающий основной балласт, шпалы, уложенные на них рельсовый путь и настил для проезда нерельсового транспорта, который расположен внутри и снаружи рельсового пути, имеющий плиты дорожные из железобетона и закрепленные на них упругие элементы из резины, причем крепление железобетонного основания и резиновых элементов осуществляется с помощью крепежных штырей, жестко связанных с арматурой бетонной плиты, а верхняя сторона резиновых элементов имеет фасонный профиль, отличающийся тем, что на всю ширину переезда между шпалами над основным балластом дополнительно размещен плотно утрамбованный и выровненный слой балласта, на который уложены нижними основаниями железобетонные плиты, жестко связанные крепежными штырями с покрытием из эластичного материала, при этом в прирельсовых зонах настила железобетонные плиты своим бетонным основанием установлены непосредственно у боковой грани подошвы рельс, а своим покрытием из эластичного упругого материала выполнены плотно прилегающими к подголовному профилю рельс, причем сверху покрытия на внутренних прирельсовых зонах выполнен желоб для прохода гребня вагонного колеса, кроме этого нижние бетонные основания плит прирельсовых зон снабжены выемками-карманами под крепежные узлы соединения рельс со шпалами и под профиль верхнего основания шпал, причем с внешней стороны наружных плит настила нижнее армированное бетонное основание выполнено существенно ниже уровня верхнего основания шпал вплоть до уровня нижнего основания шпал и вплотную к торцам шпал, а в верхнюю часть армированного бетонного основания с внешней стороны наружной плиты настила по всей ее длине, сбоку и вплотную к покрытию из эластичного материала вмонтирован металлический швеллер, жестко связанный с армированной решеткой железобетонного основания, при этом швеллер уложен своей плоской стороной на одном уровне с рабочей поверхностью покрытия настила.
2. Переезд по п.1, отличающийся тем, что дополнительный плотно утрамбованный слой балласта состоит из мелкого щебня фракции 5-20 мм, а его рабочая поверхность выполнена плоской и на одном уровне с верхним основанием шпал.
3. Переезд по п.1, отличающийся тем, что эластичный упругий материал покрытия выполнен, например, из резины толщиной 25-30% от общей толщины настила и технологически жестко связан с верхним основанием железобетонных плит.
4. Переезд по п.1, отличающийся тем, что основа железобетонного основания настила выполнена усиленной из двух параллельно размещенных и жестко связанных между собой решеток из арматурной стали диаметром, например, 10-12 мм и 10 мм соответственно и размером ячейки 90-200 мм, предпочтительно около 100 мм.
5. Переезд по п.1, отличающийся тем, что в основаниях профилированных элементов покрытия по центру и между крепежными элементами выполнены глухие выемки, например, в виде цилиндрических отверстий или усеченного конуса, направленного основанием внутрь профилированного элемента покрытия на глубину 30-40 мм, с наклоном образующей 5-7° и диаметром в плоскости сечения 100-150 мм.
6. Способ изготовления резиножелезобетонных плит для настила рельсового переезда, заключающийся в изготовлении путем вулканизации резиновых элементов с рисунком и металлическими крепежными штырями, в укладке резиновых элементов в форму-опоку рисунком вниз, а выступающими участками крепежных штырей - вверх, в заполнении формы-опоки арматурной сеткой и бетонным раствором, отличающийся тем, что на дно форм-опок внутренней и наружных плит рабочей поверхностью вниз плотно к друг другу укладывают покрытие из эластичного упругого материала в виде профилированных элементов прямоугольной формы с внедренными в них насквозь крепежными штырями, одновременно на дно форм-опок наружных плит с внешней стороны и вплотную к уложенному покрытию на всю длину формы-опоки укладывают металлический швеллер своей плоской стороной вниз, после чего на образованные поверхности покрытия настила внутренней и наружных плит укладывают усиленную основу из двух параллельно размещенных и жестко связанных между собой решеток из арматурной стали, затем основу жестко связывают с крепежными штырями покрытия и металлическим швеллером, причем в местах расположения узлов крепления рельс к шпалам на величину объема узлов крепления и под профиль верхнего основания шпал устанавливают вкладыши под выемки-карманы, а образованные таким образом полости внутри форм-опок внутренней и наружных плит равномерно заполняют тяжелым бетоном.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что путем вулканизации изготавливают резиновые элементы со сквозными крепежными фигурными отверстиями по периметру элементов, изготавливают также крепежные штыри из арматурной стали, фигурный профиль которых имеет вид, например, гвоздя со шляпкой, после этого крепежные штыри под давлением внедряют в сквозные фигурные отверстия элементов покрытия, профиль которых соответствует фигурному профилю крепежных штырей, причем внедрение в элементы покрытия обеспечивают с заглублением и последующим заполнением места заглубления до уровня рабочей поверхности покрытия эластичным материалом, например, в виде быстротвердеющей пасты.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что вводят тяжелый бетон на основе цемента марки не ниже М400 и наполнителя в виде щебня из природного камня или гравия.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что рабочую поверхность покрытия настила формируют фасонным профилем круглой или любой другой формы.
