Верхнее строение рельсового пути

Изобретение относится к верхнему строению рельсового пути, применяемому в различных отраслях железнодорожного транспорта. Верхнее строение содержит рельсы, железобетонные продольные лежни, рельсовые скрепления, подлежневые площадки с боковыми упорами и основание. Внешние боковые грани продольных лежней скошены под острым углом к вертикальной продольной плоскости. Между лежнями и подлежневыми площадками помещены клинообразные упругие прокладки. Между скошенными боковыми гранями лежней и боковыми упорами подлежневых площадок размещены боковые упругие прокладки. Параллельные нижние грани лежней и верхние грани подлежневых площадок ориентированы с уклоном в наружную сторону от оси рельсового пути. Диагональная плоскость взаимного соприкосновения клинообразных частей подлежневых прокладок расположена с уклоном в противоположную сторону. На соприкасающиеся между собой стороны клинообразных частей подлежневых упругих прокладок нанесено антифрикционное покрытие. Изобретение обеспечивает получение высокотехнологичного верхнего строения пути с упругим запиранием его в заданном рабочем положении. 2 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции верхнего строения рельсового пути различного назначения, и может быть использовано, в частности, при сооружении тоннелей метрополитена.

В настоящее время в связи с интенсивным развитием наземного и подземного строительства к железнодорожному транспорту предъявляются особо жесткие требования в отношении конструкции верхнего строения рельсового пути с точки зрения его надежности, срока службы и воздействия на экологию окружающей среды.

При прохождении подвижного состава по путевым рельсам создаются динамические вибрационные и ударные нагрузки, которые должны восприниматься в основном верхним строением пути. Обычно такие нагрузки проявляются в повышенных уровнях шума и вибрациях, негативно влияющих как на здоровье людей в транспорте и вблизи пути, так и на все элементы рельсового пути, а также на окрестные жилые и нежилые постройки (особенно на участках метрополитена мелкого заложения).

Известно верхнее строение рельсового пути в виде рамного железобетонного подрельсового основания, содержащего балластный щебеночный слой, рамные железобетонные шпалы с размещенными вдоль оси рельсового пути лежневыми частями и рельсовые скрепления. В этом устройстве продольные лежневые части рамных железобетонных рам уложены непосредственно на балластный щебеночный слой основания (RU 2 250 279 C1).

Основным недостатком известного технического решения является низкая эксплуатационная надежность конструкции верхнего строения пути вследствие того, что динамические нагрузки от транспортных средств жестко передаются на все элементы такой конструкции по всем направлениям в пространстве. Вследствие этого эксплуатационным службам приходится с особой тщательностью постоянно осуществлять контроль рабочего состояния рельсового пути и, в случаях необходимости, производить подтяжку рельсовых скреплений, подбивку основания, замену отдельных элементов конструкции и другие восстановительные работы. Кроме того, в такой конструкции не предусмотрены средства вибро- и шумопоглощения от динамических нагрузок со стороны подвижного состава, что отрицательно сказывается на здоровье людей, находящихся в окрестностях рельсового пути и непосредственно в транспортном средстве.

Известно также верхнее строение рельсового пути, являющееся частью железнодорожного пути для мостов и тоннелей (RU 2415987 С2). Данное верхнее строение является наиболее близким решением к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Оно содержит основание, железобетонные продольные лежни, внешние боковые грани которых скошены под острым углом к вертикальной продольной плоскости, подлежневые железобетонные площадки с боковыми упорами, упругие подлежневые прокладки, размещенные между параллельными нижними гранями продольных лежней и верхними гранями подлежневых площадок и выполненные из двух клинообразных частей, разделенных между собой по диагональной плоскости, упругие боковые прокладки, размещенные между внешними боковыми гранями продольных лежней и боковыми упорами подлежневых площадок, и рельсовые скрепления. При этом диагональная плоскость, разделяющая между собой клинообразные части каждой из упругих подлежневых прокладок, ориентирована с уклоном в наружную сторону от оси пути.

Основным недостатком второго из указанных выше известных технических решений является то, что динамические нагрузки от колес подвижного состава все также передаются верхнему строению рельсового пути по всем направлениям в пространстве. В результате быстро ослабевают рельсовые скрепления с продольными лежнями, что приводит, в свою очередь, к снижению надежности всех элементов верхнего строения и к повышению эксплуатационных затрат. Кроме того, данное устройство не обеспечивает быстрое затухание вибраций, что могло бы уменьшить риск резонансного раскачивания транспортного средства и понизить уровень шума и амплитуду вибраций, отрицательно воздействующих как на людей, так и на объекты в окрестностях рельсового пути.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание устройства, лишенного вышеуказанных недостатков второго из указанных выше известных устройств и обеспечивающего по сравнению с ним, в частности, повышение эксплуатационной надежности с получением нового технического результата.

По замыслу авторов предлагаемого изобретения технический результат в общем виде должен заключаться в одновременном повышении надежности, снижении динамических нагрузок и снижении уровней шума и вибраций путем направленного воздействия таких нагрузок на верхнее строение рельсового пути с погашением колебаний элементами верхнего строения. Этот результат может быть получен введением в конструкцию простого и легко регулируемого средства для упругой фиксации элементов верхнего основания в заданном положении относительно оси рельсовой колеи одновременно с обеспечением быстрого затухания резонансных колебаний.

Поставленная задача решается тем, что в верхнем строении рельсового пути, включающем основание, железобетонные продольные лежни, внешние боковые грани которых скошены под острым углом к вертикальной продольной плоскости, подлежневые железобетонные площадки с боковыми упорами, упругие подлежневые прокладки, размещенные между параллельными нижними гранями продольных лежней и верхними гранями подлежневых площадок и выполненные из двух клинообразных частей, разделенных между собой по диагональной плоскости, упругие боковые прокладки, размещенные между внешними боковыми гранями продольных лежней и боковыми упорами подлежневых площадок, и рельсовые скрепления, параллельные между собой нижняя грань каждого из продольных лежней и верхняя грань соответствующей подлежневой площадки ориентированы с уклоном в наружную сторону от оси рельсового пути, а диагональная плоскость между клинообразными частями каждой из упругих подлежневых прокладок расположена с уклоном в противоположную сторону, при этом на соприкасающиеся между собой стороны клинообразных частей подлежневых упругих прокладок нанесено антифрикционное покрытие.

Сущность предлагаемого изобретения, а также его достоинства станут более понятными и очевидными из нижеследующего подробного описания примеров его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи. В предпочтительном примере осуществления изобретения верхнее строение рельсового пути относится к тоннелю метрополитена.

На прилагаемых чертежах схематично изображено:

Фиг.1 - общий вид в поперечном разрезе верхнего строения рельсового пути на прямолинейном участке тоннеля метрополитена.

Фиг.2 - изображение в увеличенном масштабе узла 1 по фиг.1.

Как показано на фиг.1, верхнее строение рельсового пути сооружено на подошве тоннельной железобетонной обделки 1. Данное верхнее строение содержит бетонное основание 2. На некоторых участках тоннеля (например, на стрелочных переводах) основание 2 может быть выполнено в виде балластного щебеночного слоя. В других вариантах применения изобретения (например, на мостах) в качестве основания может служить ортотропная плита. В конструкцию верхнего строения входят также рельсы 3, железобетонные продольные лежни 4, соединенные с рельсами 3 с помощью рельсовых скреплений 5 (показаны условно). В данном случае верхние грани продольных лежней 4 расположены с уклоном внутрь колеи пути под острым углом «α» к горизонтальной плоскости «О-О». Внешняя боковая грань каждого из продольных лежней 4 скошена под острым углом «γ» к вертикальной продольной плоскости верхнего строения.

Непосредственно на бетонном основании 2 уложены неподвижно связанные с основанием 2 железобетонные подлежневые площадки 6. Между верхней гранью каждой подлежневой площадки 6 и нижней гранью соответствующего продольного лежня 4 имеется зазор 7. С внешней стороны от оси пути на каждой из подлежневых площадок 6 неподвижно закреплены боковые упоры 8 с зазором 9 относительно внешних боковых граней продольных лежней 4. Нижняя грань каждого из продольных лежней 4 и верхняя грань соответствующей подлежневой площадки 6 параллельны друг другу и ориентированы с уклоном в наружную сторону от оси рельсового пути под острым углом «β» к горизонтальной плоскости «О-О».

В зазорах 7 между нижними гранями продольных лежней 4 и верхними гранями подлежневых площадок 6 размещены подлежневвые упругие прокладки 10. В зазорах 9 между боковыми упорами 8 и внешними боковыми гранями продольных лежней 4 размещены упругие боковые прокладки 11. Упругие подлежневые 10 и боковые 11 прокладки выполнены из высококачественной влаго- маслостойкой армированной и электроизоляционной резины. Коэффициент трения резины по бетону заведомо больше коэффициента трения бетона по бетону. Кроме того, для повышения сцепления подлежневых упругих прокладок 10 с лежнями 4 и с подлежневыми площадками 6 эти прокладки в зонах контактирования могут быть выполнены с рифлениями. Для обеспечения возможности регулирования заданного положения элементов верхнего строения по высоте каждая из подлежневых упругих прокладок 10 выполнена из двух клинообразных частей, разделенных между собой в диагональной плоскости зазора 7. Согласно фиг.2 чертежей диагональная плоскость расположена под углом «β» к верхней грани подлежневой площадки 6, т.е. в противоположную сторону от наклона параллельных граней продольного лежня 4 и подлежневой площадки 6.

В целях предотвращения слипания между собой клинообразных частей прокладок 10 и обеспечения обоюдной независимости в работе этих частей на их взаимно соприкасающиеся стороны нанесено антифрикционное покрытие, например, в виде порошка из талька (на чертежах не показано для упрощения их чтения).

Работа устройства по настоящему изобретению происходит таким образом.

При прохождении транспортного средства по рельсовому пути верхнее строение подвергается динамическим нагрузкам знакопеременного и ударного характера. Эти нагрузки воспринимаются непосредственно рельсами 3 и продольными железобетонными лежнями 4. Далее, благодаря наклонному расположению нижних граней лежней 4 и верхних граней подлежневых площадок 6, а также наличию раздельно работающих клинообразных частей упругих прокладок 10, равнодействующие силы от этих нагрузок в их первичной фазе направлены во внешние стороны и книзу от оси путевой колеи. Под воздействием этих сил происходит упругая деформация нижних клинообразных частей подлежневых 10 и боковых 11 прокладок, сопровождающаяся упругим запиранием продольных лежней 4 вместе с рельсами 3 в заданном направлении относительно боковых упоров 8, закрепленных на неподвижных подлежневых площадках 6. При этом нагрузки в их первичной фазе воспринимаются в основном нижними частями подлежневых прокладок 10 и происходит частичное гашение воспринятой нагрузки в процессе упругой деформации этих частей и боковых прокладок 11. При изменении знака нагрузки запертое положение продольных лежней 4 сохраняется. При этом боковые прокладки 11 стремятся к восстановлению своего первичного состояния, повышая трение с боковыми упорами 8 (т.е. выполняют роль самотормозящего клина), а нижние части упругих подлежневых прокладок 10 передают запасенную энергию верхним частям, при деформации которых происходит превращение этой остаточной энергии в тепло. Иначе говоря, во вторичной фазе происходит дополнительное рассеивание гармонических колебаний нагрузок с проявлением эффекта амортизатора двойного действия, в значительной мере уменьшающего нагрузки на элементы верхнего строения (включая рельсовые скрепления) и исключающего риск резонансного раскачивания транспортного средства.

Приведенная схема разложения сил и преобразования энергии обусловлена введением в верхнее строение конструктивных элементов, форма, материал и размещение которых в пространстве и относительно друг друга подробно раскрыты выше при описании конструкции предлагаемого устройства.

Таким образом, настоящим изобретением созданы условия для проявления верхним строением рельсового пути необычного двойного свойства, которое можно охарактеризовать как упругая фиксация в заданном направлении подвижных элементов верхнего строения рельсового пути относительно неподвижных элементов с одновременным проявлением эффекта двойного демпфера, служащего для упругого восприятия и рассеивания энергии гармонических колебаний, толчков и ударов с использованием свойств самотормозящего упругого клина.

Указанное комбинированное свойство объективно проявляется при реализации изобретения, т.е. является техническим результатом решения поставленной задачи.

Сопутствующими положительными эффектами от использования предлагаемого изобретения является повышение надежности устройства, снижение уровня шума и вибраций, действующих на организм человека, а также повышение срока службы верхнего строения рельсового пути и снижение трудовых и материальных затрат на эксплуатацию полотна рельсового пути.

Указанный технический результат достигается при использовании предлагаемого изобретения, конкретно охарактеризованного совокупностью существенных признаков в приведенной ниже формуле изобретения.

Верхнее строение рельсового пути, включающее основание, железобетонные продольные лежни, внешние боковые грани которых скошены под острым углом к вертикальной продольной плоскости, подлежневые железобетонные площадки с боковыми упорами, упругие подлежневые прокладки, размещенные между параллельными нижними гранями продольных лежней и верхними гранями подлежневых площадок и выполненные из двух клинообразных частей, разделенных между собой по диагональной плоскости, упругие боковые прокладки, размещенные между внешними боковыми гранями продольных лежней и боковыми упорами подлежневых площадок, и рельсовые скрепления, отличающееся тем, что параллельные между собой нижняя грань каждого из продольных лежней и верхняя грань соответствующей подлежневой площадки ориентированы с уклоном в наружную сторону от оси рельсового пути, а диагональная плоскость между клинообразными частями каждой из упругих подлежневых прокладок расположена с уклоном в противоположную сторону, при этом на соприкасающиеся между собой стороны клинообразных частей подлежневых упругих прокладок нанесено антифрикционное покрытие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сборному рельсовому покрытию для трамвайных и железнодорожных путей. Сборное рельсовое покрытие содержит размещенные на несущей подложке и уложенные встык монолитные железобетонные путевые плиты с каналами в виде параллельных ложементов, в которых заподлицо с верхней поверхностью плит на эластичных подкладках установлены рельсы, соединенные друг с другом посредством сварки.

Изобретение относится к строительству железных дорог, а именно к способам проектирования и изготовления верхнего строения трамвайных путей на земляном полотне, совмещенном с проезжей частью уличных автомобильных дорог.

Изобретение относится к укрытию рельсового пути. .

Изобретение относится к строительству железных дорог. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к транспортным средствам для движения по железной дороге, и может быть применено при производстве и эксплуатации подвижных единиц железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к рельсовому пути. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к верхнему строению пути, и может быть применено при строительстве и ремонте железнодорожных и трамвайных путей, метрополитена, аттракционов с элементами железной дороги.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к верхнему строению пути, и может быть использовано при строительстве и ремонте железных дорог с деревянными шпалами.

Изобретение относится к транспортным системам. .

Изобретение относится к основаниям грунтовых площадок, в частности к конструкциям грунтовых модулей. Грунтовый модуль состоит из скрепленных между собой в шахматном порядке ячеек, выполненных из полотна технических тканей. Высота полотна составляет 375-1500 мм, а длина диагонали квадрата ячейки составляет 420-2100 мм, при этом тканевые элементы ячеек сшиты между собой полиэфирными или полиамидными нитками, на одной из внешних сторон модуля к ячейкам пришиты проушины для связи грунтовых модулей между собой и установки фартука. Фартук выполнен в виде балки с отверстиями для установки штырей, фиксирующих грунтовый модуль на грунте. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к конструкциям верхнего строения пути, преимущественно железнодорожного, трамвайного или метрополитена. Устройство рельсового пути содержит две жестко соединенные стяжкой полушпалы, выполненные из композиционного материала. На полушпалах закреплены рельсы. Полушпалы снабжены герметично установленными под рельсами электрогенераторами с электроконтактами. Электрогенераторы, в свою очередь, связаны между собой токопроводами. Токопроводы размещены в центральных отверстиях, выполненных в стяжках вдоль их продольной оси. Образующаяся электрическая цепь соединена с системой электрического питания путей. Генераторы выполнены из текстурированной на наноуровне пьезокерамики, ось поляризации которых расположена вертикально и соосно рельсам. Устройство обеспечивает возможность экономии электроэнергии путем частичного возвращения ее в систему управления и электропитания подвижного состава в процессе прохождения по данному участку пути подвижного состава. 1 ил.

Конструкция является основным железнодорожным оборудованием и относится к строительству конструкции железнодорожного пути в кривых. Расчет возвышений наружных рельсов ведут по средневзвешенным скоростям движения грузовых поездов при радиусе кривой R=800 м и средневзвешенной скорости движения грузовых поездов 62,5 км/ч. Делают корректировку скорости пассажирских поездов. При таком соотношении скоростей как грузовых, так и пассажирских поездов, получаются наиболее благоприятные условия для взаимодействия пути и подвижного состава. При таких параметрах устройства пути в кривых, грузовые поезда в основном следуют с непогашенными ускорениями в диапазоне ±0,1 м/с2, вместо рекомендованных ±0,3 м/с2. Достигается снижение трения между колесом подвижного состава и рельсом железнодорожного пути и снижение износа рельса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройству железной дороги и может быть использовано при строительстве и ремонте железнодорожных путей. Рельсовая колея содержит состыкованные с зазором рельсы, установленные на шпалах. В районе зазора шпалы выполнены на сваях. Движение транспортных средств осуществляют по указанной выше рельсовой колее. Достигается увеличение безопасности движения по железной дороге, снижение энергозатрат на разрушение рельсов и подвижных единиц железнодорожного транспорта, уменьшение угона рельсов, ударных нагрузок на рельсы и шума, неблагоприятно воздействующего на человека и окружающую среду, увеличение сроков службы рельсовой колеи и подвижного состава. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Способ предназначен для укладки сплошного подрельсового основания в туннелях, в частности рельсовых путей на плиту из железобетона. Способ включает последовательность этапов, выполняемых по порядку с помощью временного рельсового пути, состоящих из проектирования строительной площадки, строительства рельсовых приобъектных складов, сборки временного пути с эвакуационной платформы, формирования основания фундамента, сборки рельсового пути на плитах, формирования переходных участков сплошного подрельсового основания - рельсовый путь на щебне, и укладки длинномерных балок и сварки. Установку временного пути с обеспечением запасных путей на одном или более пунктах, установленных на заданных расстояниях друг от друга, осуществляют из зоны технического обслуживания одновременно со строительством рельсовых приобъектных складов. Бурение, предназначенное для установки штырей в позициях, в которых фиксирующие болтовые крепления временного пути будут применены позже, выполняют в зонах технического обслуживания. Повышается эффективность способа. 12 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к транспортному пути и может быть использовано на выведенных из эксплуатации рельсовых железнодорожных путях. Транспортный путь включает в себя по меньшей мере два параллельных друг другу железнодорожных рельса, закрепленных на основании. На рельсах расположены плитовые элементы, имеющие в боковой нижней области выступающие вниз опорные стойки. На рельсах закреплены с возможностью перестановки по высоте фиксирующие элементы, на которые опираются опорные стойки. Достигается возможность воспринимать динамические нагрузки и использовать скоростные транспортные средства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и может быть применено при строительстве безбалластного пути для рельсовых транспортных средств. Для изготовления безбалластного пути для рельсовых транспортных средств с аварийной дорожкой для дорожных транспортных средств на несущей конструкции (1) с помощью несущего и направляющего устройства устанавливают и ориентируют предварительно изготовленную путевую секцию с рельсами (8) и шпалами (5). Затем заливкой шпал (5) изготавливают плиту (10) пути. Выступающая из плиты (10) пути часть шпал (5) и рельсы (8) разделены опалубочными средствами. Аварийная дорожка (12) наносится заливкой на плиту (10) пути. Достигается простота выполнения, стабильность положения и возможность пути выдерживать нагрузку аварийной дорожки. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к проектированию и строительству железных дорог, а именно к сопряжению элементов продольного профиля железнодорожного пути. Для проектирования продольного профиля железнодорожного пути проектируют продольный профиль железнодорожной линии. Профиль разбивают на элементы и определяют вид сопряжения элементов в соответствии с нормами. Вертикальную кривую постоянного радиуса заменяют на две симметричные друг другу вертикальные кривые, радиус каждой из которых переменный в пределах кривой. В точке соединения симметричных кривых величина радиуса равна величине постоянного радиуса заменённой вертикальной кривой. Суммарная длина симметричных вертикальных кривых больше длины заменённой вертикальной кривой. Достигается возможность повышения плавности и безопасности движения поезда. 3 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к верхнему строению пути. Жесткое верхнее строение (1) пути содержит рельсошпальную решетку, содержащую бетонные шпалы (2) и рельсы (3) и расположенную на несущем слое (5). Анкерные блоки (7, 10) предназначены для анкерного крепления бетонных шпал (2) на несущем слое (5). Бетонные шпалы (2) имеют расположенную между опорами для рельсов среднюю область (6) с уменьшенной шириной. По обеим сторонам бетонной шпалы (2) расположен закрепленный на несущем слое (5) анкерный блок (7, 10), который зафиксирован на ровной поверхности несущего слоя (5). Достигается упрощение монтажа жёсткого верхнего строения пути. 8 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх